Cloud Computing - A Presentation held for Students

1. Cloud Computing
we:namix GmbH
Dipl-Inform. Stefan Wendel, 12.07.2012

2. Vorstellung
• Dipl.-Inform. Stefan Wendel
• Software-Architektur, Projektmanagement, Entwicklung
• J2EE- und webbasierte Unternehmensanwendungen
• IBM, Oracle, Accenture
• http://www.xing.com/profile/Stefan_Wendel
• https://twitter.com/stef_84

3. Agenda
Kapitel 1 - Was ist Cloud-Computing ?
Kapitel 2 - Umsetzung von Cloud-Computing
Kapitel 3 - Nutzen von Cloud-Computing

4. Kapitel 1
Was ist Cloud-Computing ?
1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
1.2 Definition von Cloud-Computing
1.3 Arten von Clouds
1.4 Kennzeichen von Cloud-Computing
1.5 Heutige Praxisrelevanz von Cloud-Computing

5. 1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
Strategie | Kontinuierliche Verbesserung | Marktsituation
Die Firma
Agilität

6. 1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
Strategie | Kontinuierliche Verbesserung | Marktsituation
Die Firma
Analyse Entwurf+
Design
Geschäfts- Service-
prozess orientierte
modellierung Architektur
Agilität
Cloud- Agile-
Computing Software-
entwicklung
Betrieb Entwicklung

7. 1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
Strategie | Kontinuierliche Verbesserung | Marktsituation
Die Firma
Time to Market
Analyse Entwurf+
Design
Geschäfts- Service-
prozess orientierte
modellierung Architektur
Agilität
Cloud- Agile-
Computing Software-
entwicklung
Betrieb Entwicklung

8. 1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
Strategie | Kontinuierliche Verbesserung | Marktsituation
Die Firma
Time to Market
Analyse Entwurf+
Design
Geschäfts- Service-
prozess orientierte
modellierung Architektur
Agilität
Cloud- Agile- Adapt to Change
Computing Software-
entwicklung
Betrieb Entwicklung

9. 1.1 Die Cloud im Kontext eines Unternehmens
Strategie | Kontinuierliche Verbesserung | Marktsituation
Die Firma
Time to Market
Analyse Entwurf+
Design
Geschäfts- Service-
prozess orientierte
modellierung Architektur
Agilität ist im modernen
Markt notwendig für Wachstum und Überleben Change
Cloud- Agile- Adapt to
Computing Software-
entwicklung
Betrieb Entwicklung

10. 1.2 Definition von Cloud-Computing
Cloud computing ist ein
Paradigma, mit dem
externen Kunden auf Basis
von Internet-Technologien
hochgradig skalierbare
IT-Ressourcen
“as a service” bereitgestellt
werden
(http://www.gartner.com/it-glossary/cloud-computing)

11. 1.3 Arten von Clouds
• Public Cloud = Unternehmensexterne Nutzung einer Cloud
• Daten, Software, Infrastruktur extern
• Rechenzentrum transparent für Anwender
• Cloud-Infrastruktur „as a service“ über eine Web-Service-Schnittstelle bedienbar
• Prozesse zum Betrieb in der Cloud müssen in bestehende Betriebsprozesse integriert werden
• Private Cloud = Unternehmensinterne Realisierung einer Cloud
• Daten, Software, Infrastruktur intern
• Internes Rechenzentrum mit Anforderungen an Verfügbarkeit, Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit
• Interne Cloud-Infrastruktur für Bedienung notwendig
• Bestehende Betriebsprozesse müssen auf die Private Cloud angepasst werden
• (Hybrid Cloud = Mischform aus Public und Private Cloud)
• (Personal Cloud = Persönliche Cloud für Zugriff auf Daten von verschiedenen Endgeräten)
> Die Entscheidung zur Nutzung einer Public oder Private Cloud strategisch wichtig

12. 1.4 Kennzeichen von Cloud-Computing
Hoher Grad an Standardisierung der angebotenen Produkte und
Standardisierung
Dienstleistungen
Software, Betriebssysteme, Ausstattungsmerkmale je nach
Flexibilität
Anforderungen des Kunden wählbar
Schnittstellen- Kunde nutzt die Cloud über definierte Service-Schnittstellen für
Steuerung Kapazitätsmanagement, operative Steuerung und Überwachung
Transparenz Interne Realisierung für den Kunden transparent
Automatisierte Die Bereitstellung von IT-Ressourcen erfolgt automatisiert und wird
Provisionierung durch den Kunde selbstständig angestoßen
IT-Ressourcen werden in dem Zeitpunkt bereitgestellt, in dem sie
On-Demand
gebraucht werden
Je nach Bedarf können Ressourcen zeitnah abgegeben oder
Elastizität
hinzugenommen werden
Bedarfsorientierte Bezahlmodell pro Nutzungseinheit einer Ressource (z.B. Cores/Stunde)
Abrechnung verlagert Investitionskosten in laufende Kosten
„Virtually unlimited computing power“ (Quelle: Citrix.com); Schätzung:
Größe
500.000 physische Server bei Amazon (Quelle: http://wp.me/pqvFA-2M)
Cloud-Computing unterscheidet sich deutlich vom klassischen Rechenzentrumsbetrieb
und stellt die nächste Evolutionsstufe in der Nutzung von Infrastruktur und Software dar.

13. 1.4 Kennzeichen von Cloud-Computing
Hoher Grad an Standardisierung der angebotenen Produkte und
Standardisierung
Dienstleistungen
Flexibilität
Software, Betriebssysteme, Ausstattungsmerkmale je nach KLASSISCH
Anforderungen des Kunden wählbar
Schnittstellen- Kunde nutzt die Cloud über definierte Service-Schnittstellen für
Steuerung Kapazitätsmanagement, operative Steuerung und Überwachung
Transparenz Interne Realisierung für den Kunden transparent
Automatisierte Die Bereitstellung von IT-Ressourcen erfolgt automatisiert und wird
Provisionierung durch den Kunde selbstständig angestoßen
IT-Ressourcen werden in dem Zeitpunkt bereitgestellt, in dem sie
On-Demand
gebraucht werden
Je nach Bedarf können Ressourcen zeitnah abgegeben oder
Elastizität
hinzugenommen werden
Bedarfsorientierte Bezahlmodell pro Nutzungseinheit einer Ressource (z.B. Cores/Stunde)
Abrechnung verlagert Investitionskosten in laufende Kosten
„Virtually unlimited computing power“ (Quelle: Citrix.com); Schätzung:
Größe
500.000 physische Server bei Amazon (Quelle: http://wp.me/pqvFA-2M)
Cloud-Computing unterscheidet sich deutlich vom klassischen Rechenzentrumsbetrieb
und stellt die nächste Evolutionsstufe in der Nutzung von Infrastruktur und Software dar.

14. 1.4 Kennzeichen von Cloud-Computing
Hoher Grad an Standardisierung der angebotenen Produkte und
Standardisierung
Dienstleistungen
Flexibilität
Software, Betriebssysteme, Ausstattungsmerkmale je nach KLASSISCH
Anforderungen des Kunden wählbar
Schnittstellen- Kunde nutzt die Cloud über definierte Service-Schnittstellen für
Steuerung Kapazitätsmanagement, operative Steuerung und Überwachung
Transparenz Interne Realisierung für den Kunden transparent
Automatisierte Die Bereitstellung von IT-Ressourcen erfolgt automatisiert und wird
Provisionierung durch den Kunde selbstständig angestoßen
IT-Ressourcen werden in dem Zeitpunkt bereitgestellt, in dem sie
On-Demand
gebraucht werden
Je nach Bedarf können Ressourcen zeitnah abgegeben oder
Elastizität
hinzugenommen werden
Bedarfsorientierte Bezahlmodell pro Nutzungseinheit einer Ressource (z.B. Cores/Stunde)
Abrechnung verlagert Investitionskosten in laufende Kosten
„Virtually unlimited computing power“ (Quelle: Citrix.com); Schätzung:
Größe
500.000 physische Server bei Amazon (Quelle: http://wp.me/pqvFA-2M)
Cloud-Computing unterscheidet sich deutlich vom klassischen Rechenzentrumsbetrieb
und stellt die nächste Evolutionsstufe in der Nutzung von Infrastruktur und Software dar.

15. 1.4 Kennzeichen von Cloud-Computing
Hoher Grad an Standardisierung der angebotenen Produkte und
Standardisierung
Dienstleistungen
Flexibilität
Software, Betriebssysteme, Ausstattungsmerkmale je nach KLASSISCH
Anforderungen des Kunden wählbar
Schnittstellen- Kunde nutzt die Cloud über definierte Service-Schnittstellen für
Steuerung Kapazitätsmanagement, operative Steuerung und Überwachung
Transparenz Interne Realisierung für den Kunden transparent
Automatisierte Die Bereitstellung von IT-Ressourcen erfolgt automatisiert und wird
AGIL
Provisionierung durch den Kunde selbstständig angestoßen +
IT-Ressourcen werden in dem Zeitpunkt bereitgestellt, in dem sie UTILITY
On-Demand
gebraucht werden
Je nach Bedarf können Ressourcen zeitnah abgegeben oder
Elastizität
hinzugenommen werden
Bedarfsorientierte Bezahlmodell pro Nutzungseinheit einer Ressource (z.B. Cores/Stunde)
Abrechnung verlagert Investitionskosten in laufende Kosten
„Virtually unlimited computing power“ (Quelle: Citrix.com); Schätzung:
Größe
500.000 physische Server bei Amazon (Quelle: http://wp.me/pqvFA-2M)
Cloud-Computing unterscheidet sich deutlich vom klassischen Rechenzentrumsbetrieb
und stellt die nächste Evolutionsstufe in der Nutzung von Infrastruktur und Software dar.

16. 1.5 Heutige Praxisrelevanz von Cloud-Computing
Quelle: Eclipse 2011 Community Report http://www.eclipse.org/org/community_survey/Eclipse_Survey_2011_Report.pdf
• „36% have already deployed or plans to deploy to the cloud“
• Amazon AWS ist Marktführer unter den Public Clouds
• Private Clouds gewinnen an Bedeutung
• Hybrid Clouds spielen aktuell eine Nebenrolle (Stand 2012)

17. Kapitel 2
Umsetzung von Cloud-Computing
2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
2.2 Beispiele von Cloudangeboten
2.3 Platform as a Service (PaaS) und Infrastructure as a Service (IaaS)
2.4 Software as a Service (SaaS)
2.5 Architektur einer Cloud am Beispiel Instagram

18. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds

19. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

20. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds
Infrastruktur
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

21. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds
Plattform
(PaaS)
Infrastruktur
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

22. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds
Plattform
Schnittstellen-Steuerung („Cloud-API“)
(PaaS)
Infrastruktur
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

23. 2.1 Schematische Übersicht einer Cloud
Darstellung gilt sowohl für Public, als auch für Private Clouds
Software
Plattform
Schnittstellen-Steuerung („Cloud-API“)
(PaaS)
Infrastruktur
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

24. 2.2 Beispiele von Cloudangeboten (1/2)
Platform as a Service (PaaS)
• Anwendungsplattformen (oder: „Container“)
wie Applikationsserver oder Email sind
installiert und vorkonfiguriert
• Nutzer: Entwickler
• Plattform aus Angebot auswählbar
• Keine Installation und Konfiguration weiterer
Software notwendig
➡ Entwickler kann sich durch PaaS auf die
Entwicklung konzentrieren
• Anbieter:
• Amazon Elastic Beanstalk
• Microsoft Azure
• Heroku
• Google App Engine

25. 2.2 Beispiele von Cloudangeboten (2/2)
Infrastructure As a Service (IaaS)
• Virtualisierte Server mit Root-Zugang
• Nutzer: Systemadministratoren /
Betrieb
• Betriebssystem aus Angebot
wählbar
• Anlegen von „Images“ (Kopien des
aktuellen virtuellen Servers) als Basis
für weitere Instanzen
• Anbieter:
• Amazon EC2
• Microsoft Azure
• Rackspace Cloud Servers

26. 2.3 Schematische Übersicht
Platform/Infrastructure as a Service (PaaS/IaaS)
> In einer PaaS-Cloud bleibt die Infrastruktur und der Kern der Cloud transparent
> In der Praxis entscheiden sich Unternehmen wegen der Flexibilität fast immer für eine Umsetzung auf Level IaaS
Software
„Cloud-API“
Applikations-
Web-Server Email Content-Delivery
Plattform
server
(PaaS)
Virtuelle Server-
Storage
Netzwerk &
Datenbanken
Infrastruktur
instanzen Security
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

27. 2.3 Schematische Übersicht
Platform/Infrastructure as a Service (PaaS/IaaS)
> In einer IaaS-Cloud bleibt der Kern der Cloud transparent
> Aber: Wie gelangt die Software auf die Server ?
Software
Applikations-
Web-Server Email Content-Delivery
Plattform
server
(PaaS)
„Cloud-API“
Virtuelle Server-
Storage
Netzwerk &
Datenbanken
Infrastruktur
instanzen Security
(IaaS)
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

28. 2.3 Umsetzung von Clouds in der Praxis:
PaaS und IaaS gehören zusammen!
> Im Rahmen einer agilen Entwicklungsmethode wird Entwicklern immer ein PaaS-Level angeboten
> Entscheidet sich ein Unternehmen für eine Cloud auf IaaS-Level, muss der PaaS-Level individuell umgesetzt werden
Software
Applikations-
Web-Server Email Content-Delivery
server
„Cloud-API“
Virtuelle Server- Netzwerk &
Storage Datenbanken
instanzen Security
„Cloud-Betriebssystem“
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)

29. 2.4 Schematische Übersicht
Software as a Service (SaaS)
Modell 1: Software in IaaS/PaaS-Cloud Modell 2: Software auslagern
(„Software as a Service“)
Public oder Private Cloud Public-SaaS-Cloud
Software
Schnittstellen-Steuerung („Cloud-API“)
Applikations- Content-
Web-Server Email
server Delivery
Software as s Service
Virtuelle
Netzwerk &
Server- Storage Datenbanken
Security
instanzen
Cloud-Betriebssystem
Virtualisierung
Rechenzentren & Hardware (Server, Switches, Storage)
Modell 1 geeignet für: Modell 2 geeignet für:
Individualsoftware („geschäftskritisch“) Standardsoftware
Kunden & interne Mitarbeiter Interne Mitarbeiter
> Einführung SaaS oft aus zwei Richtungen: Bottom-Up durch Mitarbeiter (z.B. Jira-Bugtracking in einer Abteilung)
und Top-Down z.B. als strategisches Outsourcing (Bsp.: Saleforce-CRM für die ganze Firma)

30. 2.5 Architektur einer Cloud
am Beispiel Instagram
• Instagram = Mobiler Service für Photo-Sharing,
bestehend aus App, Backend, Public API
• 40.000 neue User, 400.000 Fotos pro Tag (5 pro
Sekunde)
• Team: 3 Personen (Entwicklung + Ops =
„DevOps“)
• IaaS-Cloud auf Amazon AWS
• 100 EC2-Instanzen auf Ubuntu Linux
• Open-Source-Software-Stack (Django,
Memcache, Postgres)
• Lastverteilung Amazon ELB
• Fotos auf S3-Storage („several terabytes“)
• PaaS selbst entwickelt für schnelles und
automatisiertes Deployment
• SaaS-Nutzung für Monitoring, Alarming und
Kunden-Support (Pingdom.com,
PagerDuty.com, desk.com)

31. Kapitel 3
Nutzen und Auswirkungen von Cloud-Computing
3.1 Nutzen Cloud-Computing
3.2 Herausforderungen von Cloud-Computing
3.3 Vorgehensweise bei der Umsetzung
3.4 Auswirkungen der Cloud auf ein Unternehmen
3.5 Auswirkungen der Cloud auf Sie

32. 3.1 Nutzen Cloud-Computing
• Transparenz
• Kein Detailwissen notwendig (z.B. Security, Konfiguration Email-Server) und
somit Vermeidung von Spezialistentum
• Bedarfsorientierte Abrechung („Pay-as-you-go“)
• Vermeidung von Investitions- und Opportunitätskosten
• Agilität bei Deployments
• Time to Market erhöhen („Bild Video Reporter“)
• „Rapid Prototyping“ oder „Minimum Viable Product“ und somit frühes
Feedback über Markterfolg erlangen („The Lean Startup Methodology“)
• Größe
• Neue Marktchancen (siehe: http://www.cyclecomputing.com/)
• Elastizität
• Reduzierung der laufenden Kosten (Virtueller Arbeitsmarkt)

33. 3.2 Herausforderungen Cloud Computing
• Herausforderung 1: Ausfall der Cloud
• Gegenmaßnahmen: Rechenzentrum und Cloud-Betriebssystem muss
Anforderungen an Hochverfügbarkeit erfüllen (isolierte Standorte,
Mehrfachauslegungen von Komponenten)
• Software muss diese angebotene Infrastruktur nutzen (Fault-Tolerant,
Zustandslosigkeit)
• Keine neue Herausforderung, sondern „Standard-Risiko“ im Umfeld von
Unternehmenssoftware
• Herausforderung 2: Datenschutz in einer Public Cloud
• EU-Datenschutz verbietet die Übertragung in Staaten, die nicht über
europäischen Standard verfügen (u.a. USA)
• Gegenmaßnahme 1: „Safe-Harbour“, bei dem sich US-Firmen zu
Standards verpflichtet + Vertrauen
• Gegenmaßnahme 2: Private Cloud
• US-Firmen sind aufgrund des „Patriots Act“ verpflichtet, Daten an US-
Behörden weiterzugeben (auch aus ihren EU-Rechenzentren)
• Gegenmaßnahmen: Private Cloud

34. 3.3 Vorgehensmodelle für die Einführung von
Cloud-Computing
• Fraunhofer Vorgehensmodell zur Einführung und Nutzung von Cloud-Diensten
• Quelle: http://www.cloud.fraunhofer.de/profil/
> Cloud-Computing ändert nichts an der Vorgehensweise für eine Einführung eines
neues Produktes oder einer neuen Technologie in einem Unternehmen
> Wirtschaftsinformatiker, die mit der Einführung von CC beauftragt werden, greifen
auf bewährtes Handwerkszeug zurück

35. 3.4 Auswirkungen der Cloud auf ein Unternehmen
Cloud-Computing ist einer der wichtigsten Katalysatoren
für das agile Unternehmen
Geschäfts- Service-
prozess orientierte
modellierung Architektur
Das agile Unternehmen
Cloud- Agile-
Computing Software-
entwicklung
Aber: Alle vier Katalysatoren wirken zusammen !

36. 3.5 Auswirkungen der Cloud auf Sie
Cloud-Computing ist einer von vier Katalysatoren für das agile Unternehmen.
Das heisst für Sie: Business-
Analyst/
• Werden Sie in allen Bereichen so
-Modellierer
„komplett“ wie möglich
• Studieren
Sie Best-Practices der Geschäfts- Service-
prozess orientierte
Cloud-Programmierung, einer modellierung Architektur
SOA und der agilen Entwicklung
you are here!
• Probieren geht über Studieren
Cloud- Agile-
Computing Software-
• Traditionelle
Rollen wie Entwickler entwicklung
oder Sysadmin verschwinden,
dafür entstehen Mischformen.
Dev-Op
Akzeptieren Sie dies frühzeitig

37. VIELEN DANK FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

38. Linksammlung
• Dynamische Linkliste unter: https://twitter.com/stef_84
• Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Cloud-Computing
• Architekturen in der Cloud: http://www.highscalablity.com (z.B. Suche nach
Pinterest, Instagram)
• Slideshare-Deck zu Amazon AWS: http://slidesha.re/NmlCQK
• Why Software is Eating the World: http://on.wsj.com/Nml6lW
• Kontakt: http://www.xing.com/profile/Stefan_Wendel