Was Sie über Cloud-Computing wissen sollten

Wer beispielsweise mit seinem Smartphone Fotos oder Videos erstellt und ins Internet hochlädt, nutzt meist eine Cloud. Cloud-Computing ist ein Begriff, der sich somit längst im privaten, aber auchberuflichen Alltag etabliert hat. Die eine Cloud gibt es jedoch nicht. Grund genug, sich näher mit diesem Thema zu beschäftigen und zu fragen: Wie funktioniert Cloud-Computing und was sind die Vor- sowie Nachteile?

Cloud-Computing einfach erklärt

Vereinfacht gesagt funktionieren Cloud-Dienste wie ein Online-Speicherplatz, auf dessen IT-Dienste Nutzer über eine bestehende Internet-Verbindung zugreifen können. Da Rechenzentren den Speicher sowie die Dienste bereitstellen, benötigen Unternehmen oder Privatpersonen keine eigenen Server, Speicher-Systeme und dazugehörige Software, um Daten abzurufen, zu bearbeiten und zu speichern.

Private Nutzer können somit Videos und Musik über Cloud-Datenzentren bekannter Anbieter, wie Netflix oder Spotify, abspielen. Diese Dienste nutzen mittlerweile Millionen von Menschen im Alltag.

Auch zwei Drittel der Unternehmen in Deutschland setzen bereits Cloud-Computing-Dienste ein. Anwendungen wie Office-Pakete, Datenbanken oder IT-Sicherheitssoftware lassen sich auf diesem Weg nutzen. Microsoft bietet beispielsweise mit Office 365 neben einer lokalen Version auch eine Cloud-Version seiner Office-Suite an. Sie bietet dieselben Funktionen wie das Software-Paket, das der Nutzer per DVD oder mittels Installations-Datei auf seinem Rechner installiert.

Besonderheiten von Cloud-Computing im Überblick

Das amerikanische Normungsinstitut NIST (National Institute of Standards and Technology) hat die Eigenheiten von Cloud-Computing in fünf Punkten zusammengefasst. Sie geben zudem Aufschluss darüber, warum die Cloud ein interessantes Modell für kommerzielle und private Nutzer ist:

Selbstbedienung: Der Nutzer bestellt Software, Server oder andere Dienste eigenständig, nach dem Selbstbedienungsprinzip. Das erfolgt über ein Internet-Portal.

Ressourcen werden geteilt: Die User teilen sich die Systeme und Dienste in einem Cloud-Datacenter. Das heißt, jeder Anwender bekommt, neben den anderen Kunden, einen Teil eines Servers, einer Datenbank oder eines Speichersystems. Möglich macht dies eine Technik namens Virtualisierung. Die einzelnen Bereiche der Kunden sind natürlich strikt voneinander getrennt.

Elastisch wie ein Gummiband: Cloud-Dienste passen sich automatisch an den Bedarf des Nutzers an. Er kann beispielsweise mehr oder leistungsstärkere Server ordern oder zusätzliche Office-Lizenzen buchen. Dieses On-Demand-Modell („nach Bedarf“) macht es möglich, die IT-Umgebung an den tatsächlichen Bedarf anzupassen, ohne dass der Nutzer IT-Systeme im eigenen Haus installieren muss.

Nur für das zahlen, was man verbraucht: Cloud-Computing-Dienste sind so genannte Measured Services. Der Service-Provider kann im Detail prüfen, welche Dienste und Kapazitäten ein User verwendet hat und stellt dementsprechend die Rechnung aus. Daher bieten Cloud-Service-Provider Abrechnungen auf Stunden- oder Minutenbasis an.

Freier Zugang zu den Cloud-Diensten: Die Cloud-Services sind über normale, offene Netze zugänglich, vorzugsweise über das Internet. Nutzer benötigen also keine speziellen Tools.

Cloud Technologie im Einsatz

Die Cloud ist für alle da – und alle können davon profitieren. Wie eingangs erwähnt, ist Cloud-Computing heute kaum noch aus dem Alltag wegzudenken.

Wie profitieren private Nutzer von Clouds?

Die Mehrheit der Privatpersonen überzeugt wohl vor allem der Komfort, der mit den Diensten einhergeht: Ein Zugriff auf Bilder, Dokumente, Musik oder Videos ist überall möglich. Daten können mit Familie, Freunden oder Kollegen geteilt und sogar gemeinsam bearbeitet werden – mit jedem beliebigen Endgerät, wie Rechner, Smartphone und Tablet.

Ist der gewählte Cloud-Anbieter nachweislich seriös und setzt er strikt auf Datenschutz, sind solche Informationen in der Cloud gut aufgehoben – oft sogar besser als auf dem eigenen Rechner oder einem USB-Stick. Denn geht ein Stick verloren oder gibt die Festplatte den Geist auf, sind die Daten weg. Anders bei Cloud-Service-Providern: Sie legen die Daten ihrer Kunden in mehreren, räumlich getrennten Rechenzentren ab. Auch wenn ein Datenzentren ausfällt, sind die Informationsbestände noch vorhanden. Außerdem ist die Ablage in der Cloud oft besonders günstig. Ein weltbekannter Hardware- und Software-Gigant verlangt für die private Nutzung seiner Cloud derzeit 0,99 Euro pro Monat für 50 Gigabyte Speicherplatz. 200 Gigabyte gibt es für 2,99 Euro.

Wo können Unternehmen Cloud-Computing einsetzen?

Zu den wichtigsten Einsatzfeldern von Cloud-Computing für Unternehmen zählt Industrie 4.0. Dieser Begriff beschreibt die Vernetzung der gesamten Wertschöpfungskette – IT-Systeme, Maschinen, Produkte, Lagerhaltung und Transportsysteme. Hinzu kommen Komponenten wie Sensoren, die durch das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) miteinander verbunden werden. Durch die ständige Kontrolle von Sensoren können beispielsweise Maschinen selbstständig Hilfe anfordern, wenn es bei einer Komponente zu besonders hoher Abnutzung kommt und ein Ausfall droht. Transportbehälter mit Arbeitsmaterial wiederum melden, wann ihr Vorrat zu Ende geht. Prozesse werden also weitestgehend automatisiert.

Zusätzlich können Unternehmen Cloud-Plattformen eines Automatisierungsspezialisten verwenden, um Auswertungen durchzuführen. Diese Auswertungen bieten Vorteile im Bereich Edge-Computing oder bei der Datenanalyse.

Edge-Computing ist der im Vergleich zu Cloud-Computing unbekanntere Begriff. Doch was verbirgt sich dahinter? Lesen Sie dazu mehr in Edge Computing: Alles, was Sie wissen müssen.

Für Startups und kleinere Unternehmen ist die Cloud eine gute Alternative zur Einrichtung lokaler Server, Betriebssysteme, Speichersysteme und Office-Lizenzen. Hinzu kommen Kosten für Personal, das diese Systeme einrichtete und verwaltete.

Befragte Unternehmen zeigten sich in den vergangenen Jahren zunehmend aufgeschlossen und interessiert an Cloud-Computing.

„funk“ holt Office, Telefon und Speicher aus der Cloud

Von einer hauseigenen Infrastruktur zu einer Public Cloud schwenkte auch funk um, das Online-Medienangebot von ARD und ZDF für junge Leute. funk hatte ein Problem: eine schnell steigende Zahl von Mitarbeitern, die eine Vielzahl unterschiedlicher Tools verwendeten, etwa unterschiedliche Office-Werkzeuge und Chat-Tools. Außerdem gibt es bei funk keine festen Bürozeiten. Die Mitarbeiter mussten also auch von Zuhause aus arbeiten können.

Deshalb warf funk die alte Software über Bord und stieg um auf Microsofts Public-Cloud-Dienst Office 365. Heute laufen Videokonferenzen und Telefonate über Skype for Business. Um mal eben schnell Informationen mit Kollegen auszutauschen, greifen die Mitarbeiter von funk zur Chat-Software Microsoft Team. Daten und Dokumente werden ebenfalls in der Cloud gespeichert, mittels OneDrive for Business. Zudem stehen die klassischen Office-Anwendungen wie Word, Excel und PowerPoint zur Verfügung.

Ein Vorteil der Cloud: funk kann neue Mitarbeiter ohne großen Aufwand in die Arbeitsumgebung einbinden. Es genügt, weitere Office-365-Lizenzen zu mieten. Außerdem können die Mitarbeiter von jedem Ort auf Applikationen und Daten in der Cloud zugreifen, etwa am Heimarbeitsplatz oder an einem Flughafen.

Wird Cloud-Computing in der öffentlichen Verwaltung benutzt?

Von den Vorteilen von Cloud-Computing könnten auch öffentliche Einrichtungen und Behörden profitieren, etwa bei der flexiblen Bereitstellung von Rechenleistung, Speicherkapazitäten und Anwendungen. „Könnten" deshalb, weil die Realität anders aussieht. Laut der Studie „Zukunftspanel Staat und Verwaltung 2017" der Wegweiser GmbH und der Hertie School lehnt mehr als die Hälfte der Behörden in Deutschland Cloud-Dienste ab, ebenso Big-Data-Anwendungen. Ein Grund sind die strengen Datenschutzbestimmungen in Deutschland und der EU. Hinzu kommen Hürden wie der Mangel an einer einheitlichen Cloud-Strategie für öffentliche Einrichtungen, bedingt durch das föderale System Deutschlands mit seinen 16 Bundesländern.

Die Vor- und Nachteile von Cloud-Computing

Vorteile:

Hohes Datenschutz-Niveau: Seriöse Cloud-Service-Provider erstellen in der Regel Sicherungskopien von Daten (Backups) und bieten bessere Schutzmaßnahmen als ein Firmenrechenzentrum.

Große Rechen- und Speicherkapazitäten: Durch eine wachsende Vernetzung entsteht eine hohe Datenmenge (Big Data), die gesammelt, aufbereitet und ausgewertet werden muss. Das kann von Cloud-Computing abgefangen werden.

Komplexe Anforderungen werden möglich: Verschiedene Servicemodelle von Cloud-Anbietern schaffen Abhilfe, ohne dass allzu große Investitionen getätigt werden müssen – ein Vorteil, besonders für kleine und mittelständische Unternehmen. Cloud-Computing wird so zu einem Türöffner für Big Data-Analysen.

Leicht zugängliche IT-Umgebung: Unternehmen jeglicher Größen können zu akzeptablen und kalkulierbaren Kosten eine passgenaue IT-Umgebung erhalten, die zudem flexibel ist.

Nachteile:

Abhängigkeit von Service-Providern: Bei Provider-Wechsel entstehen Aufwände beim Transfer der Daten und gegebenenfalls auch bei der Umschulung der Mitarbeiter auf neues IT-Know-how.

Verlust der Daten aus technischen, organisatorischen oder vertraglichen Gründen: Hier sollten besonders Unternehmen auf ein Rückkehrkonzept achten, damit wichtige Daten im Ernstfall wieder aus der Cloud zurückgeholt werden können.

Netzabdeckung: In ländlichen Regionen stehen teilweise keine Breitband-Internetverbindungen zur Verfügung, was eine Interaktion mit der Cloud deutlich erschwert. Langfristig können innovative Technologien wie der Mobilfunkstandard 5G hier Abhilfe verschaffen.

Cloud-Dienst Modelle und Anwendungen

Welche Herausforderungen Cloud-Computing mit sich bringt

In der Cloud ist nahezu alles möglich. App-Stores und Market-Places von Cloud-Anbietern enthalten Tausende von Angeboten. Sogar Prototypen und Simulatoren von Quantencomputern, also den Hochleistungsrechnern von morgen, sind über die Cloud verfügbar. IBM bietet Forschern beispielsweise über seine eigene Cloud-Computing-Umgebung den Zugang zu einem solchen Rechner an. Die Fachleute können Experimente mit dem System durchführen und Software dafür entwickeln – je nachdem, welche Art Cloud-Computing sie einsetzen.

Unterschiedliche Arten und Angebote von Cloud-Computing

Software as a Service (SaaS): Service-Modelle geben Aufschluss darüber, welche Form von Diensten ein Nutzer aus einer Cloud bezieht, etwa Server-Kapazitäten oder Cloud-Speicher. So ist es möglich, Software-Anwendungen wie Videokonferenz-Software über Cloud-Computing zu beziehen) oder einen Schritt weiter zu gehen und die Technik hinzuzuziehen.

Infrastructure as a Service (IaaS): Dabei können IT-Systeme wie Server, Speichersysteme und Netzwerk-Komponenten bereitgestellt werden. Hier müssen die Cloud-Systeme eigenständig eingerichtet und verwaltet werden. Dies ermöglicht mehr Individualisierung und wird daher oft aus Datenschutzgründen gewählt.

Platform as a Service (PaaS): Anders verhält es sich bei Cloud-Computing-Providern, die eine komplette Infrastruktur anbieten.

Bereitstellungsmodelle: Public vs. Private vs. Hybrid Cloud

Public Cloud: Die Bereitstellungsmodelle definieren, woher die Daten eines Cloud-Dienstes stammenbeziehungsweise wo sie abgelegt sind. Teilen sich mehrere Nutzer das Cloud-Rechenzentrum eines externen Service-Providers, sprechen wir von einer Public Cloud. Wenn mehr Server oder Software-Lizenzen benötigt werden, können diese einfach hinzu gebucht werden. Der Nachteil ist, dass die Lösung nicht individualisiert werden kann.

Private Cloud: Wird eine Cloud im unternehmenseigenen Rechenzentrum eingerichtet, so dass nur Mitarbeiter oder Partner des Unternehmens Zugriff auf diese Cloud-Dienste haben, sprechen wir von einer privaten Cloud.

Hybrid Cloud: Dabei handelt es sich um ein Zwischenlösung der beiden oberen Modelle. Bei einer Hybrid Cloud werden manche Daten in einer Private Cloud abgelegt, andere in einer Public Cloud.

Cloud Security: Wie sicher ist es?

Sicherheit ist wichtig, wenn sensible Daten in der Cloud landen. Wie ernst es ein Cloud-Service-Provider mit dem Thema Sicherheit nimmt, belegen ISO-Zertifizierungen oder Cloud-Zertifikate von Organisationen, wie der EuroCloud-Vereinigung und dem Cloud EcoSystem. Solche Zertifikate erhalten nur Service-Provider, die nachweisen, dass sie strenge Sicherheitsvorgaben einhalten. Dazu zählen seit Mai 2018 die Regelungen der Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO).

Ein Tipp: Wer einen Cloud-Dienst buchen möchte, sollte nachfragen, welche Sicherheits- und Qualitäts-Zertifizierungen ein Cloud-Computing-Anbieter besitzt und ob er diese regelmäßig erneuert.

Das Thema Sicherheit betrifft mehr als nur Cloud-Zertifikate. Mehr dazu lesen Sie im Einblick Cloud Security: Sicher online arbeiten.

Zugriff Unbefugter auf Daten in der Cloud

Laut einer Studie der LinkedIn-Information-Security-Community fürchten mehr als 60 Prozent der IT-Sicherheitsfachleute, dass Hacker oder illoyale Mitarbeiter eines Cloud-Service-Providers Daten entwenden. Dadurch könnten Cloud-Nutzer wichtige Geschäftsdaten verlieren. Die Debatte um die Aktivitäten der NSA hat zudem deutlich gemacht, dass auch staatliche Einrichtungen sensible Daten von Unternehmen und privaten Nutzern ohne deren Wissen einsehen und sammeln können. Abhilfe schaffen kann in den meisten Fällen die Verschlüsselung der Daten in der Cloud – vorausgesetzt, der Cloud-Nutzer trifft weitere Vorkehrungen. Etwa muss er sicherstellen, dass auch auf dem Transportweg der Daten niemals der Klartext auftaucht.

Diebstahl von Zugangsdaten

Gefährlich ist, wenn sich ein Angreifer die Zugangsdaten von Nutzern verschafft. Dann kann der Hacker Informationen entwenden oder manipulieren. Problematisch ist, dass solche Attacken oft längere Zeit unbemerkt bleiben. Wichtig sind daher eine regelmäßige Schulung der Mitarbeiter und der Einsatz von IT-Sicherheitslösungen, die ungewöhnliche Aktivitäten eines vermeintlichen Users melden.

Missachtung von Sicherheitsstandards durch den Service-Provider

Anbieter von Cloud-Diensten müssen strenge Sicherheits- und Compliance-Vorgaben einhalten. Dazu zählen seit Mai 2018 die Regelungen der Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO). Verstößt ein Cloud-Anbieter gegen diese Vorgaben, könnten Daten verloren gehen oder von Dritten eingesehen werden. In diesem Fall drohen nicht nur dem Provider hohe Strafen und Reputationsverluste. Auch der Nutzer der Dienste ist in der Pflicht. Er kann die Verantwortung für den Datenschutz nicht an den Provider weiterreichen.

Unzureichendes Identitäts-, Zugangs- und Zugriffsmanagement

Schwache Passwörter, der Verzicht auf eine Mehrfaktor-Authentifizierung oder ein nachlässiger Umgang mit Kennwörtern und Zertifikaten macht es Hackern einfach. Daher sollten die Anbieter und Nutzer von Cloud-Computing-Diensten eine Sicherheitssoftware einsetzen, die den Zugang zu Daten und Anwendungen wirksam schützt. Zudem ist es sinnvoll, im Vorfeld die Sicherheitsfunktionen zu prüfen, die ein Provider bereitstellt.

Unsichere Schnittstellen für Programme

Schnittstellen (Application Programming Interfaces) stellen die Verbindung zwischen den hauseigenen IT-Systemen und der Cloud her. Daher dürfen sie keine Sicherheitslücken aufweisen. Vor allem deshalb, weil der Zugriff auf Cloud-Dienste über öffentlich zugängliche Internet-Verbindungen erfolgt.

Illoyale Mitarbeiter

Angriffe durch eigene Mitarbeiter und Beschäftigte von Dienstleistern (Insidern) sind besonders gefährlich. Das gilt vor allem für Nutzer mit erweiterten Zugriffsrechten, wie Administratoren. So waren laut der Studie des Beratungshauses KPMG in 20 Prozent der Fälle Insider für Datendiebstähle in deutschen Firmen verantwortlich. Wichtig ist daher, auch die Aktivitäten solcher Nutzergruppen regelmäßig zu überprüfen.

Denial-of-Service-Attacken

Überschwemmen Hacker einen Cloud-Service mit Anfragen von vielen gekaperten Rechnern aus, kann das den Dienst blockieren. Hier ist der Provider in der Pflicht, Vorkehrungen zu treffen, etwa durch eine Überwachung des Netzwerkverkehrs und den Einsatz von Schutzsystemen.

Systemschwachstellen

Auch die IT- und Netzwerksysteme in einer Cloud können Sicherheitslücken und Schwachstellen aufweisen. Nutzer von Cloud-Diensten sollten daher nachfragen, ob der Anbieter regelmäßig Schwachstellen-Scans durchführt und Software-Patches schnellstmöglich einspielt.

Warum dem Cloud-Computing die Zukunft gehört

Eines ist klar: Es geht heute nicht mehr darum, ob Cloud-Computing eingesetzt wird, sondern vor allem wie. Denn die Kernaufgabe eines Maschinenbau-Unternehmens oder eines Handelshauses besteht nicht darin, ein Rechenzentrum zu unterhalten. Solche Unternehmen wollen zuverlässige Maschinen bauen oder dem Kunden möglichst interessante Produkte bieten. Auch in Hinblick auf die zunehmende Bedeutung von Big-Data-Analysen ist es sinnvoll, zumindest einen Teil der hauseigenen IT-Umgebung „as a Service“ zu beziehen.

Für IT-Fachleute in Firmen bedeutet das eine weitere Spezialisierung. So müssen sie beispielsweise wissen, wie die Cloud-Dienste mit den IT-Systemen im Unternehmen zu verbinden sind. Außerdem gilt es, Ideen für neue digitale Angebote zu entwickeln und ein Unternehmen für das digitale Zeitalter fit zu machen. Solche Aufgaben lassen sich einfacher und schneller erfüllen, wenn die Cloud mit im Spiel ist.

Die wichtigsten Fragen und Antworten im Überblick

Was ist Cloud-Computing?

Unter dem Begriff Cloud-Computing versteht man die Bereitstellung von IT-Diensten über das Internet – also das Bereitstellen von Servern, Speichern, Rechenleistung, Datenbanken oder Software. Der Nutzer entscheidet sich eigenständig für bestimmte Dienste und kann diese sofort nutzen. Er zahlt dabei nur so viel, wie er tatsächlich verbraucht. Investitionen in hauseigene Hard- oder Software werden somit überflüssig. Das macht Cloud-Computing zu einer beliebten Lösung für Unternehmen – aber auch für private Nutzer, die etwa Bilder oder Musik in einer Cloud sichern.

Wo wird Cloud-Computing überall eingesetzt?

Cloud-Computing ist längst nicht mehr nur ein Werkzeug großer Hightech-Unternehmen. Denn auch private Nutzer oder kleinere Betriebe können profitieren. Besonders für Start-ups entstehen durch hochflexible IT-Lösungen und die deutlich geringeren Kosten ganz neue Möglichkeiten. Auch in der Industrie sind erweiterte Rechen- und Speicherkapazitäten gefragt: Durch den Trend zur Vernetzung von Maschinen, Systemen und Transportmitteln fallen immer mehr Daten an, die gesammelt und verwertet werden müssen. Mittlerweile zählen in Ländern wie den USA auch öffentliche Einrichtungen zu den Cloud-Usern.

Welche Vorteile hat Cloud-Computing?

Cloud-Computing bietet viele Vorteile: Der Umfang der bestellten Dienste lässt sich haargenau an den eigenen Bedarf anpassen, was hohe Flexibilität bedeutet. Auch die Kosten sind gut kalkulierbar, da der User nur für Dienste bezahlt, die er auch verwendet. Selbst der Datenschutz ist in vielen Cloud-Datacentern höher als im hauseigenen Firmenrechenzentrum. Auch bei privaten Nutzern sind eigene Dokumente, Bilder oder Videos in einer Cloud meist besser aufgehoben. Denn: der Cloud-Anbieter erstellt regelmäßig Sicherheitskopien. Anders als etwa ein USB-Stick, können die Daten in der Cloud nicht so einfach verloren gehen.

Wie sicher ist Cloud-Computing und was muss beachtet werden?

Trotz aller Vorteile gibt es beim Cloud-Computing einiges zu bedenken. Besonders Unternehmen benötigen oft maßgeschneiderte IT-Lösungen – was meist höhere Kosten bedeutet. In ländlichen Regionen gibt es sehr grundlegende Herausforderungen: Die notwendige Internetverbindung ist oft zu langsam für ein produktives Arbeiten mit Cloud-Services. Für viele Menschen ist zudem die Sicherheitsfrage ein Hemmnis: Denn Fälle, in denen Cyber-Kriminelle die Systeme von Cloud-Service-Providern hackten, hatten in der Vergangenheit zum Teil verheerende Auswirkungen. Einige Sicherheitstipps sollten zwingend beachtet werden. Kann der gewählte Provider Sicherheitszertifikate vorweisen? In welchem Land werden die eigenen Daten abgelegt? Die Datenschutzgesetze können sich von Land zu Land stark voneinander unterscheiden. Wichtig sind zudem die Verschlüsselung der Daten sowie ein sorgfältiger Umgang mit Passwörtern und Zugriffsrechten.

Welche Cloud-Computing-Modelle gibt es?

Cloud-Dienste lassen sich zunächst hinsichtlich ihres Service-Modells unterscheiden. Hier kann zwischen „Infrastructure as a Service“ (IaaS), „Platform as a Service“ (PaaS) und „Software as a Service“ (SaaS) gewählt werden. Auch kommen verschiedene Bereitstellungswege zum Einsatz: Während die Dienste bei der Private Cloud über das hauseigene Rechenzentrum bereitgestellt werden, stammen diese bei der Public Cloud von einem externen Anbieter. Die Hybrid Cloud vereint die beiden Optionen, indem diese über Schnittstellen miteinander verbunden werden.

Wie sieht die Zukunft des Cloud-Computings aus?

Cloud-Computing unterstützt künftig immer mehr Unternehmen dabei, sich auf ihre Kernaufgaben zu fokussieren, indem IT-Dienste zumindest teilweise ausgelagert werden können. Für Fachleute bleibt dennoch genug zu tun: Sie müssen beispielsweise die Cloud-Dienste mit den unternehmenseigenen Systemen verbinden. Wer jedoch sein Unternehmen für die riesigen Datenmengen im digitalen Zeitalter wappnen will, kommt um Cloud-Services fast nicht herum. Die Nutzung von Cloud-Computing wird in Zukunft also weiter zunehmen.

Letzte Aktualisierung: Oktober 2020