Cloud Computing - Amiando

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Cloud Computing - Amiando

Herzlich willkommen!

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21.06. Düsseldorf / Neuss


Cloud Computing -

Potenziale, Herausforderungen und Lösungsansätze

Anette Weisbecker

Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO


Die Fraunhofer-Gesellschaft im Profil

� Gründungsjahr: 1949

� 18 000 Mitarbeiter

� Mehr als 80 Forschungseinrichtungen,

davon 60 Institute als selbständige Profit-Center

� Fraunhofer International

Europa: Brüssel (Belgien), Moskau (Russland),

Budapest (Ungarn), Jönköping (Schweden),

Bozen (Italien) u.a.

USA: Boston (Massachusetts), Pittsburgh

(Pennsylvania),

Plymouth (Michigan), Providence (Rhode Island),

College Park (Maryland), Peoria (Illinois)

Asien: Ampang (Malaysia), Beijing (China), Jakarta

(Indonesien), Koramangala Bangalore (Indien),

Seoul (Korea), Singapur, Tokio (Japan)

Naher Osten: Dubai (VAE), Kairo (Ägypten)


Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft

und Organisation IAO

� Gründungsjahr: IAO– 1981

IAT – 1991

� Institutsleiter: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.

Dieter Spath

� Finanzvolumen: 28 Mio €, davon 35%

im Auftrag der Wirtschaft

� Mitarbeiter: 400 Mitarbeiter

� Daten 2009, inklusive IAT der Universität Stuttgart

Geschäftsfelder

� Unternehmensentwicklung und Arbeitsgestaltung

� Dienstleistungs- und Personalmanagement

� Engineering-Systeme

� Informations- und Kommunikationstechnik

� Technologie- und Innovationsmanagement


Überblick: Cloud Computing -

Potenziale, Herausforderungen und Lösungsansätze

Cloud Ökosystem

� Praxisbeispiele

� Entwicklung von Cloud Services

� Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

� Herausforderungen und Risken

� Ausblick


Teilnehmer im Cloud Ökosystem

Business Process Services

Nutzer

und und und

Anbieter

von von von

Software

(as-a-Service)

Software-as-a-Service (SaaS)

Plattform Distribution

Nutzer

und und und

Anbieter

von von von

Cloud

Plattformen

Platform-as-a-Service (PaaS)

Storage Distribution

Nutzer

und und und

Anbieter

von von von

Cloud

Infrastrukturen

Infrastructure-as-a-Service (IaaS)

Enabler

Hersteller von ESB/SOA

Softwarehersteller

Management Interfaces

Entwickler /Betreiber von

Payment-Services

Management Interfaces

Hersteller von

Virtualisierungslösungen


Viele deutsche IT-Anbietern realisieren eigene

Software as a Service Angebote

79% der befragten deutschen IT-Anbieter haben bereits ein eigenes SaaS-

Angebot oder befinden sich in der Umsetzung. Weitere 14% denken aktuell über

ein eigenes SaaS-Angebot nach.

Antworten von deutschen IT-Anbietern; n=114

Quelle: Fraunhofer IAO (2010): Trends und Entwicklungen auf dem deutschen IT.Markt.

www.ebusiness.iao.fraunhofer.de

7%


Herausforderungen bei Software as a Service Angeboten

Wie schätzen Sie die Bedeutung der folgenden technischen Herausforderungen

zu Entwicklung, Betrieb und Vertrieb von SaaS-Angeboten aus

Anbieter-Sicht ein?

Antworten von deutschen IT-Anbietern; n=114

Quelle: Fraunhofer IAO (2010): Trends und Entwicklungen auf dem deutschen IT-Markt.

www.ebusiness.iao.fraunhofer.de


Herausforderungen bei Software as a Service Angeboten

Wie schätzen Sie die Bedeutung der folgenden geschäftsstrategischen

Herausforderungen zu Entwicklung, Betrieb und Vertrieb von SaaS-Angeboten aus

Anbieter-Sicht ein?

Antworten von deutschen IT-Anbietern; n=114

Quelle: Fraunhofer IAO (2010): Trends und Entwicklungen auf dem deutschen IT-Markt. www.ebusiness.iao.fraunhofer.de


Cloud Computing: Branchenbeispiele

� Branchenlösungen für die Logistik

Moderne Logistikprozesse involvieren

heutzutage eine Vielzahl an Beteiligten,

vom Kunden über die Anbieter von

Produkten und IT-Services bis hin zum

Logistik-Unternehmen selbst. Cloudbasierte

IT-Dienste helfen hier in vielen

Teilen der Prozesskette.

www.ccl.fraunhofer.de

� Simulation als Service in der Cloud

Im Bereich der seismischen

Bildverarbeitung fallen sehr große

Datenmengen an. Diese lassen sich in

Cloud-Umgebungen effektiv und

kostensparend verarbeiten.


Cloud Computing: Beispiele

Services für Ingenieuranwendungen

– Gießereiprozesssimulation

– Umformtechnik

Servicenetzwerk zur effizienten

Abwicklung von Regulierungsprozessen

bei Sachschäden

Optimierung von Wirkstoffmodellen

bei der Medikamentenentwicklung

CCed on flickr

by R. Stowe

Mobiles Multimediales Multilieferanten

Vertriebsinformationssystems


Integrierte Service Engineering Methode (ISE)

Dimensionen

Dienstleistungsbeschreibung

Prozesse

Personen

Daten

Regeln

Innovationsperspektive

)

Definitionsphase

Strategische

Perspektive

Anforderungsanalysis

Abstraktionsebenen

Konzeptuelle

Perspektive

Service

Design

Logische

Perspektive

ISE Framework

Service

Umsetzung

Technische

Perspektive

Runtime

Perspektive

Business

Stratege /

Analyst

IT Service

Analyst

IT Service

Entwickler

(Vorbereitung)

Markteinführung


Komponenten eines Geschäftsmodells

Finanzielle Aspekte

beeinflußt

beeinflußt

Ausgaben

Gewinn

Einnahmen

Finanzielle Aspekte

macht

Dienst/Dienstleistung

Dienstleistung

wird angeboten

über

Vertriebskanäle

werden verfeinert

durch

Beziehungen

bildet die Grundlage für

Value Proposition

verursachen

Dienstleistungsbeschreibung

benötigt

beeinflußt

Prozess Beteiligte IT/Daten

Geschäftsprozesse

(Dienstleister)

wird angeboten an

Geschäftsprozesse

(Kunde)

beeinflußt

führt aus

benötigt

benötigt (Ressourcen)

Partner

Rollen

nimmt ein

Zielgruppenbeschreibung

Zielkunden

bringt ein

bringt ein

(Kompetenzen)

Ressourcen/

Kompetenzen

Dienstleistungserstellung

Zielgruppenbeschreibung

Dienstleistungserstellung

Dienstleistungsbeschreibung

Finanzielle Aspekte


Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für Cloud Services

� Berücksichtigung von Soft Factors

� Einbeziehung der Unternehmensstrategie

� Ableitung einer Handlungsempfehlung

� Detaillierte Aufnahme aller

messbaren Kostenfaktoren

� Berücksichtigung aller in Frage

kommenden Alternativen

� Erstellung von Kostenvergleichen

(kurz- / mittel- / langfristig)

3.500.000,00 €

3.000.000,00 €

2.500.000,00 €

2.000.000,00 €

1.500.000,00 €

1.000.000,00 €

500.000,00 €

Christmann, C.; Falkner, J.; Kopperger, D.; Weisbecker, A. (2011): Kosten und Nutzen von Cloud Computing.

Schein oder Sein. iX Nr. 5 Mai 2011, S. 38-43

0,00 €

Co-Location Rechenzentrum IaaS

Investitionskosten (einmalig) Kosten (pro Jahr)


Das fiktive Szenario »Guss GmbH«

Cloud Computing – aber wie?


Das fiktive Szenario »Guss GmbH«

Bisher:

Zukunft:

LAN des Kunden

INTERNET

LAN des Kunden

Guss GmbH

Private Cloud

Co-Location

IaaS


Variante 1 – Co-Location

� Investitionskosten

� Server- und Netzwerkhardware

� Betriebssystemlizenzen

� Setup-Gebühren

� Laufende Kosten

� Instandhaltungskosten

� Miete

� Stromkosten

� Remote-Hands

� Datentransfer

CCed on flickr.com by

torkildr


Variante 2 – Private Cloud

� Investitionskosten

� Server- und Netzwerkhardware

� Betriebssystemlizenzen

� Baukosten (Fassade, Gebäudekern, etc.)

� Infrastrukturkosten in Abhängigkeit vom

Tier-Level (Klimaanlage, Pumpen, etc.)

� Laufende Kosten

� Instandhaltungskosten

� Miete

� Stromkosten

� Administration

� Datenleitung

CCed on flickr.com by

Markus Merz


Variante 3 – Infrastructure-as-a-Service

� Laufende Kosten

� Serverkosten

� Compute

� Storage

� Datentransfer

� Vgl.: Platform-as-a-Service

� IaaS plus

� Workload Mgmt

� Accounting / Billing

� App-Server

� Entw-Umgebung

� …

CCed on flickr.com by

Lisa nolan


Ausgangssituation / Kennzahlen des

Szenarios »Guss GmbH«

� 20 Kunden wollen SaaS-Angebot nutzen

� Geschätzter Bedarf:

� 180 System x3455 von IBM

� Monatlicher Datentransfer: 3200/5300 GB In/Out

� Auslastung normalerweise nur 30 %

� Volllast: 2 % der Laufzeit


Kostenvergleich im Szenario

3.500.000,00 €

3.000.000,00 €

2.500.000,00 €

2.000.000,00 €

1.500.000,00 €

1.000.000,00 €

500.000,00 €

0,00 €

1.918.800,00 €

1.147.911,74 €

3.296.826,34 €

1.209.196,82 €

Co-Location Rechenzentrum IaaS

Investitionskosten (einmalig) Kosten (pro Jahr)

312.650,88 €


Änderung der Kennzahlen

� Enterprise Resource Planning (ERP) statt Simulation

� Höheres Datenschutzbedürfnis beim Kunden

� Anforderung: Datenhaltung physikalisch getrennt von anderen Kunden

� Konsequenz: Verhältnis von Spitzenlast zu Grundlast fast bei 1


Kostenvergleich für ein fiktives ERP-Szenario

3.500.000,00 €

3.000.000,00 €

2.500.000,00 €

2.000.000,00 €

1.500.000,00 €

1.000.000,00 €

500.000,00 €

0,00 €

1.918.800,00 €

1.147.911,74 €

3.296.826,34 €

1.209.196,82 €

Co-Location Rechenzentrum IaaS

Investitionskosten (einmalig) Kosten (pro Jahr)

1.410.000,00 €


Modell zur Auswahl und Bewertung von Cloud-Diensten

Stufe I Stufe II Stufe III Stufe IV

Anforderungsanalyse

I

(Technische Aspekte,

Spezifität)

Bewertung

Geeignetheit

unterschiedlicher

Cloud Dienste

Auswahlstufe I

(Vorauswahl

geeigneter

Cloud Dienste)

Anforderungsanalyse

II

(Kriterienkatalog,

Verfügbarkeit und

Sicherheit)

Risikobewertung

(Verfügbarkeit und

Sicherheit)

Auswahlstufe II

(Geeignete

Cloud Dienste)

Quelle: Lamberth, S.; Weisbecker, A. (2010):

Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen beim Einsatz von Cloud Computing. In:

Pietsch, W.; Krams, B. (Hrsg.): Vom Projekt zum Produkt. Gesellschaft für

Informatik. Bonn: Köllen Druck, S. 123-136

Anforderungsanalyse

III

(Kriterienkatalog,

Wirtschaftlichkeit)

Erweiterte

Nutzwertanalyse

(Bewertung Cloud

Dienste aus

Auswahlstufe II mit

Hilfe der Kriterien aus

Anforderungsanalyse

I, II und III)

Vergleich von

Alternativen

(Cloud Dienste,

unternehmenseigene

IT, Mischmodelle)

Auswahlstufe III

(Endauswahl)

Produktkonfiguration

Gestaltung und

Formulierung

der Service Level

Agreements (SLAs)

Controlling und

Monitoring

(Sicherheitsmaßnahmen)


Zusammenfassender Kriterienkatalog für eine erweiterte

Nutzwertbetrachtung von Cloud-Diensten

Kategorie Kriterium

Übergeordnetes Kriterium Erfüllung der Unternehmensanforderungen

Direkt monetärer Nutzenbeitrag des Cloud-

Dienstes

Indirekt monetär messbarer Nutzenbeitrag

des Cloud-Dienstes

Intangibler (qualitativer) Nutzenbeitrag des

Cloud-Dienstes

Risiken des Cloud-Dienstes (Qualitative

Kosten)

Rentabilität (ROI)

Kostenstruktur (fixe/variable Kosten)

Rentabilität von IT-Sicherheit (ROSI)

Operative Flexibilität

Effiziente Gestaltung von Prozessen

Leistungsfähigkeit der Unternehmens-IT (Qualität)

Flexibilität des Personaleinsatzes

Strategische Flexibilität auf Unternehmensebene

Strategische Flexibilität in der IT

Konzentration auf das Kerngeschäft

Usability (Beitrag zu Mitarbeiterzufriedenheit und -Wohlbefinden)

Abhängigkeit

Risiken in Bezug auf Datensensitivität

Risiken in Bezug auf Kontrollverlust

Risiken in Bezug auf Unternehmensprozesse

Einhaltung der Compliance

Handlungsflexibilität im Worst-Case


Service Level Agreements

� Welche Qualität hat meine IT heute?

� Verfügbarkeit

� Sicherheit

� Datenschutz / Compliance

� Funktionsumfang

� Welche Qualität sollte sie haben?

� Was würde das ggf. kosten?

� Welche Qualität wird von Cloud-Anbietern zugesichert?

� Reichen diese Service Levels aus? (s.o.: Sicherheit, Datenschutz, etc.)

� Wo sind die Service Levels besser als bisher und was wäre mir das wert?

� z.B. Failover inklusive…

� z.B. Backup inklusive…

� z.B. kurze Vertragsbindung…

� Welchen Preis haben diese Service Levels in der Cloud?


Sicherheit in verteilten IT-Infrastrukturen

� Sicherheitsbedarf

� abhängig vom Grad der Verteilung:

− unternehmensintern

− unternehmensübergreifend

� abhängig vom Schutzbedarf der Daten und Anwendungen

� ggf. abhängig von gesetzlichen Grundlagen

− Datenschutzanforderungen im Medizinbereich, der Wehrtechnik

oder in der Pharmabranche (z.B. FDA-Regularien, Good Clinical

Practice – GxP)

� Security-Komponenten:

� Authentifizierung (Login/Passwort, Zertifikate, Abgleich mit Identity

Management Systemen…)

� Definition und Verwaltung von Rollen und entsprechenden Rechten

� Autorisierung: Granularität der Durchsetzung von Zugriffsrechten

� Auditing und Tracking

� Sichere Datenübertragung und Datenspeicherung

� Sicherheit der Organisationsprozesse (Bsp.: In-/Außerbetriebnahme von

Rechnern)


Tragfähige IT-Sicherheit

Tragfähige

Sicherheit

Effektivität

Marktkonformität

[Roßnagel, H. und Zibuschka, J. (2010) Tragfähige IT-Sicherheitslösungen, digma.

Zeitschrift für Datenrecht und Informationssicherheit, 10, 2, 68-72]

Technische

Zuverlässigkeit

Benutzbarkeit

Task

Technology Fit

Risiko Affinität

Bewusstsein Relativer Vorteil

Adoptions-

Faktoren

Mehr-Parteien

Effekte

Rechtliche

Erfüllung

Leistungssteigerung

Einsatz

Kompatibilität

Komplexität

Erprobbarkeit

Beobachtbarkeit

Dominanz

Netzwerkeffekte


Das kleine Einmaleins der Cloud Nutzung

Machen Sie sich über folgende Fragen Gedanken:

� welchen Nutzen wird durch die Cloud erzielt?

� welche Kosten entstehen dadurch?

� welche Migrations- und Entwicklungsaufwände entstehen?

� wie sieht das zukünftiges Betriebs- und Geschäftsmodell aus?

� wie können die Service-Qualität vertraglich absichert werden ?

� funktionieren die Lizenzmodelle in der Cloud auch noch?

� welche Sicherheitsanforderungen an ein IT-System bestehen?

� sind diese aktuell – ohne Cloud – gedeckt?

� würden diese in der Cloud gedeckt werden?

� welchen rechtlichen Rahmenbedingungen unterliegt das Unternehmen?

Erst dann folgen Fragen wie:

� Prozessmanagement, Ressourcenplanung, Virtualisierungslösungen,

Workflows, Optimierungen, etc.


Meilensteine bei der Cloud-Migration

� Identifikation der eigenen Rolle

� Identifikation des individuellen

Nutzenpotenzials

� Identifikation des eigenen Business Cases

und ggf. Änderung der Vertriebsstrategie

� Identifikation passender Service-Anbieter

und/oder Enabler

�Marktübersicht

�Zertifizierungen / Standards

�Service Levels und Kosten

� Identifikation der Integrationsbedarfs

� Identifikation von Migrationsaufwänden

� Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auf Vollkostenbasis

�Total Cost of Ownership (TCO)

�Weiche Faktoren

© anweber - Fotolia.com


Zertifizierungen – Eurocloud Star Audit

� Auditkriterien:

� Profil

� Vertrag und Compliance

� Sicherheit

� Betrieb und Infrastruktur

� Betriebsprozesse

� Anwendung

� Implementierung

� Zunächst nur für SaaS, später

auch PaaS und IaaS

� Prozess:

� Fragebogen

� Auswertung des

Fragebogens

� Vor-Ort-Gespräch

� Begehung

� Bewertung

� Verleihung Urkunde und

Plakette

� Keine Veröffentlichung der

Detailergebnisse durch

EuroCloud

http://www.saas-audit.de


Aktionsprogramm Cloud Computing

Handlungsfeld 1 – Innovations- und Marktpotenziale erschließen

�Anwendungsszenarien für mittelständische Unternehmen

�Anwendungsszenarien für den öffentlichen Sektor

Handlungsfeld 2 – Innovationsfreundliche Rahmenbedingungen schaffen

�Sicherheit und rechtliche Rahmenbedingungen

�Standards

�Zertifizierung

Handlungsfeld 3 – Internationale Entwicklungen mitgestalten

�Europäische Wirtschafts- und Technologiepolitik

�Standardisierung und Interoperabilität

�Internationaler Rechtsrahmen

Handlungsfeld 4 – Orientierungswissen geben

�Leitfäden für Anwender

�Web-Portale

�Broschüren und Studien

�Veranstaltungen


Technologieprogramm »Trusted Cloud«

Cluster 1: Basistechnologien

� Sealed Cloud: versiegelte Infrastruktur für Cloud Computing

� SkIDentity: Verknüpft Cloud Computing-Infrastrukturen mit der Authentifizierungsfunktion

des neuen Personalausweises

� Value4Cloud: Mehrwertdienste u.a. zur Förderung von Qualität und Vertrauen in Cloud

Computing

� MIA: vertrauensvolle Cloud-Plattform zur Informationsanalyse und -management

� MimoSecco: flexiblen Middleware-Lösung, um die Sicherheit von Drittanwendungen

gewährleistet

Cluster 2: Industrie

Cloud4E: Simulationsdienst für die Produktentwicklung

� PeerEnergyCloud: Steuerungs- und Optimierungsprozesse im Smart Grid

� SensorCloud: Plattform zur multidimensionalen Analyse und Nutzung von Sensordaten

CloudWerker: Cloud Dienste für Handwerker


Technologieprogramm »Trusted Cloud«

Cluster 3: Gesundheit

� GeneCloud: Cloud-Anwendungen für das Wirkstoffscreening für mittelständische

Unternehmen der Pharmabranche beim

Cloud4Health:Sekundärnutzung klinisch-ärztlicher Routinedaten

� TRESOR: Cloud-Ecosystems, um medizinische Verlaufsdokumentationen zu analysieren

und effizient zu nutzen

Cluster 4: Öffentlicher Sektor

CloudCycle: Open-Source-Plattform, die den gesamten Lebenszyklus von Cloud-Diensten

unterstützt

� goBerlin: Plattform zur Entwicklung von innovativen Apps für Bürger, Wirtschaft und

Verwaltung erarbeiten

www.trusted-cloud.de


Fraunhofer-Allianz Cloud Computing

SCAI

ISST

Dortmund

St. Augustin

SIT

ITWM Darmstadt

Kaiserslautern

IAO

Stuttgart

SIT

München

FIRST

FOKUS

Berlin

IIS

Dresden

� Strategisches Ziel der Allianz ist es, Cloud- und

SaaS-Technologien real nutzbar zu machen, und

zwar sowohl in der Forschung als auch durch

Unternehmen, zum Beispiel in den Bereichen

Logistik, Engineering, Finanzen,

eGovernment, eHealth und Life Science.

� Forschungsgebiete:

� Wirtschaftlichkeit und TCO

� Betriebs- und Geschäftsmodelle

� Lizenzmanagement

� Service Level Agreements

� SaaS und Cloud Sicherheit

� Integration/Migration von Anwendungen

� Prozess- und Ressourcenmanagement

� Virtualisierungslösungen

� Service Oriented Computing

Cloud Workflows


Zukünftige Herausforderungen

� Entwicklung von Dienstleistungen und

Geschäftsmodellen

� Professionelle Entwicklung von Services: Methoden und

Werkzeuge

� Auswahl, Einsatz und Steuerung von Services

� Verfahren zur Optimierung von Produkt- und Wert-Versprechen

� Ertragsmodelle und Abrechnungsmodelle

� Kombination von Cloud Services

� Grundlagen für Business-Process-as-a-Service

� Ganzheitliche Betrachtung vom Endnutzer über die Services bis

zur Hardware

� »Internet der Dienste« und »Internet der Dinge«

� Erfolgsfaktoren: Sicherheit, Nutzbarkeit und Wirtschaftlichkeit

� Interoperabilität und Integration im Cloud Ökosystem

� Semantische und technische Interoperabiliät

� Vernetzung von Anbietern

� Integration von Cloud Services in die Unternehmens-IT


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

www.ikt.iao.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für

Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Nobelstraße 12

70569 Stuttgart

www.iao.fraunhofer.de

Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Anette Weisbecker

Tel: 0711 / 970-2400

E-Mail: Anette.Weisbecker@iao.fraunhofer.de

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