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Publiziert am 8. Februar 2013 von Klaus Manhart unter: Cloud Services & IT-Transformation, ITK-Welt

So funktioniert die Wolke: Von der Bestellung bis zur Abrechnung

Was passiert, wenn man einen Cloud-Dienst ordert? Wie muss ein Rechenzentrum organisiert sein, um Cloud-Services anzubieten? Und wie wird ein Dienst eigentlich bezahlt? Dieser Beitrag beleuchtet, was hinter den Kulissen passiert, welche Liefermodelle es gibt und wie Cloud-Dienste abgerechnet werden.

Es ist wie im Online-Shop. Wenn ein Kunde bei einem Cloud-Dienstleister Server- oder Rechenleistungen bestellt, muss er nicht lange warten. Er wählt über ein Portal eine Maschine, klickt auf die Anzahl der CPUs, die Größe des RAMs und den Plattenplatz – und kann unmittelbar nach der Bestellung über sie verfügen. Schon nach wenigen Minuten steht ein Rechner im Self-Provisioning – so der Fachjargon – bereit.

Über das selbe Portal kann der Kunde dann seinen physischen oder virtuellen Rechner eigenständig monitoren und managen. Er kann den Status seines Systeme beobachten, im Problemfall darauf reagieren, bei Bedarf mehr RAM oder Storage hinzufügen – oder den Server abbestellen, wenn er ihn nicht mehr braucht.

Bestellung per Mausklick

Möglich macht das Zusammenstellen und Verwalten von IT-Leistungen per Klick ein Self-Service-Portal. Das ist ein klassisches Provisioning-Portal mit einem Order-Prozess, das dann die gewünschte IT-Leistung bereitstellt. Alles läuft automatisch ab, von Seiten des Dienstleisters muss niemand eingreifen.

So oder so ähnlich läuft ein typisches Procedere bei einem Cloud-Dienstleister wie Amazon ab, der Computing oder Storagekapazitäten anbietet. Es ist Cloud Computing in seiner Reinform: Standardisierte Services werden bestellt, in Minuten bereitgestellt, und bei Nichtbedarf gecancelt. So sieht das Bestellformular bei Amazon aus:

Die Server-Bestellung bei Amazon funktioniert per Mausklick. Quelle: Amazon.

Cloud-Definition nach NIST

Wer Cloud-Computing nur im privaten Bereich von kostenlosen Anbietern wie Dropbox oder Google kennt, mag sich verwundert die Augen reiben. Provisionierung? Self-Service? Das gibt’s dort alles nicht, zumindest nicht, wie eben beschrieben.

Sicher fallen diese Services auch im weiteren Sinne unter Cloud-Computing. Aber Cloud-Services sind eigentlich nur dann echte Cloud-Services, wenn sie den Merkmalen der Cloud-Definition nach NIST, dem National Institute of Standards and Technology, entsprechen. Das definiert Cloud-Services als Dienste, die …

… über ein Netzwerk zur Verfügung gestellt werden (Internet) und auf vielen Endgerätetypen eingesetzt werden können,
… mandantenfähig sind – also die gleichzeitige Verwendung durch verschiedene Benutzer auf sichere Weise ermöglichen,
… hohe Elastizität aufweisen, also spontan und schnell auf Laständerungen reagieren,
… im Self-Service bedient werden – die also vom Benutzer selbst angefordert, genutzt und wieder abbestellt werden können und
… auf Basis ihrer Nutzung abgerechnet werden.

Bei Diensten im privaten Umfeld, die meist kostenlos sind, fehlen die Merkmale 3 bis 5. Diese Dienste sind sozusagen nur „Cloud-Services in Light-Form“. Im professionellen Umfeld spielen diese Merkmale aber eine entscheidende Rolle. Damit diese auf Seiten des Betreibers umgesetzt werden, müssen der Rechenzentren der Cloud-Provider entsprechend angepasst werden.

Das Cloud-Rechenzentrum

Um Cloud-Services anzubieten, virtualisiert der Cloud-Anbieter seine Hardware-Ressourcen in einem oder mehreren Rechenzentren und verwaltet sie mittels einer Management-Middleware. Die technische Basis für Cloud-Computing auf Seiten des Cloud-Anbieters besteht vor allem aus fünf Elementen:

Virtualisierung: Virtualisierung bedeutet, Infrastrukturen, Daten und Anwendungen von ihrer festen Bindung an ein bestimmtes physikalisches Gerät zu trennen. Virtualisierungstechnologien wie Hyper-V oder VMware entkoppeln Betriebssysteme, Applikationen und Daten von der Hardware und machen sie von ihr unabhängig. Virtualisierte Hardware erlaubt es, bestimmte Services dynamisch genau dann zu generieren, wenn sie gebraucht werden.
Kapselung: Damit sich Applikationen und Cloud-Kunden des Anbieter nicht in die Quere kommen, müssen IT-Komponenten wie Server, Storage und die Virtualisierungsplattformen innerhalb von festgelegten, funktionalen Blöcken gekapselt werden. Die Kapselung erhöht den Virtualisierungsgrad und Betriebsabläufe lassen sich strukturieren und vereinheitlichen. Die Kapselung gewährleistet vor allem auch die Mandantenfähigkeit, also die saubere Trennung von Kundendaten.
Standardisierung: Damit die Cloud-Services immer in derselben hohen Qualität zur Verfügung stehen, müssen die Dienste standardisiert werden. Dazu muss zunächst überlegt werden, welche Services nachgefragt werden und wie diese dann standardisiert angeboten werden können. Sollen beispielsweise Dienste wie Postfächer, Rechenleistung, Speicherplatz oder Testsysteme offeriert werden, sind für jeden Dienst Pakete mit bestimmten Leistungsmerkmalen zu schnüren.
Automatisierung: Standardisierte Services können automatisiert und in immer der gleichen Leistungsqualität angeboten werden, so dass sie sich ohne manuelle Eingriffe seitens des Providers ordern lassen. Der Nutzer spezifiziert beispielsweise nur, wie viel Prozessorleistung und Speicher er benötigt und kann per Mausklick den Dienst aus der Cloud bestellen.
Self-Service-Portale: Self-Service-Portale erlauben den Nutzern, die IT-Dienste eigenständig zu ordern und wieder freizugeben. IT-Leistungen wie Server, CPU-Anzahl oder Speicher können damit von den Kunden zusammengestellt und verwaltet werden. Auf diese Weise sorgt der Self Service für die effiziente und schnelle Bereitstellung von IT-Diensten.

Abrechnungsmodelle für Cloud Services

Der Nutzer interagiert mit dem Cloud-Dienst im Grunde nur über das Service-Portal. Dort bestellt er die IT-Leistungen. Wie aber wird ein Dienst abgerechnet? Ganz unterschiedlich. Typischerweise erfolgt die Vergütung in Abhängigkeit von der Nutzungsintensität „Pay as you use“. Die Abrechnungsmodalitäten von Iaas, PaaS und SaaS können jedoch sehr komplex sein und unterscheiden sich im Detail.

Am ähnlichsten sind die Abrechnungsmodelle bei IaaS und PaaS. Die Preise werden hier durch eine Kombination aus virtueller Infrastruktur plus Rechenzeit, Speicherplatz, übertragenem Datenvolumen und der Nutzung spezieller Software beziehungsweise Schnittstellen festgelegt.

Am einfachsten ist die Abrechnung noch bei Storage-Diensten, die ja vielfach auch den Basisservice bilden. Er wird meist nach genutztem Umfang pro Monat abgerechnet. Der Datenverkehr wird nach dem bewegten Datenvolumen berechnet, wobei oft zwischen ausgehenden und eingehenden Daten unterschieden wird.

Die Kosten für die virtuellen Instanzen werden üblicherweise in Rechenzeiten pro Stunde kalkuliert. Dabei macht es einen Unterschied, wie hoch die bereit gestellte CPU-Leistung, wie umfangreich der RAM-Ausbau und wie das Betriebssystem beschaffen ist. Meist bilden die bereitgestellte CPU-Leistung und der Hauptspeicher eine Kombination, die nicht verändert werden kann.

Preisgestaltung bei Storage-Diensten wie dem Amazon Simple Storage Service (S3).

Abrechnungs-Wirrwarr: Am einfachsten ist die Preisgestaltung noch bei Storage-Diensten wie beim Amazon Simple Storage Service (S3). Quelle: Amazon. Zum Vergrößern bitte Bild anklicken.

Komplexe Preisgestaltung

Bei der Software- bzw. der Schnittstellen-Nutzung im Rahmen von Iaas und PaaS ist die Preisgestaltung komplexer. Manchmal wird monatlich pauschal zu festen Preisen vergütet, oft aber werden die Kosten in Abhängigkeit von der Anzahl der Aufrufe, den Transaktionen und dem Datendurchsatz berechnet.

Bei SaaS-Angeboten fällt es noch schwerer, Gemeinsamkeiten bei der Abrechnung festzustellen. Möglich sind hier Preismodelle, die nach der Aufrufhäufigkeit des Programms, nach den Transaktion oder nach dem Datendurchsatz abrechnen. Aufgrund der Vielfältigkeit der Software-Landschaft haben sich sehr spezifische und heterogene Abrechnungsmodelle etabliert.

Wie bei anderen Industrieprodukten gilt bei Clouds im Übrigen auch: Wer größere Mengen an IT-Services abnimmt, bekommt oft Rabatt. Allerdings treiben höhere Verfügbarkeiten oder kürzere Antwortzeiten den Preis nach oben.

So könnte ein Cloud-Service „ERP-System“ – um ein Beispiel aus dem BITKOM-Cloud-Leitfaden zu zitieren – auf der Basis eines Vertrags für zwei Jahre für 1000 Plätze mit SAP-Basis-Modulen, 1 TB Storage bei 98 Prozent Verfügbarkeit bereitstehen. Erhöht sich die Anzahl der Nutzer, könnten die Kosten pro Platz und Monat günstiger werden, erhöht sich die Verfügbarkeit, wird der Service entsprechend teurer.

Die Cloud-Liefermodelle

Bleibt noch zu guter Letzt noch der Hinweis: Es ist nicht alles Public. Cloud-Dienste können grundsätzlich öffentlich als Public Cloud oder nicht-öffentlich als Private Cloud angeboten werden.

Public Clouds stehen gegen Entgelt oder auch gebührenfrei per Web der ganzen Öffentlichkeit zur Verfügung. Google Docs, Amazon E2C, Dropbox, Cospace von QSC oder Office365 sind alles öffentlich zugängliche Cloud-Dienste, die jeder in Anspruch nehmen kann.

Unternehmen zieren sich oft, ihre Daten einem Public Cloud Dienstleister anzuvertrauen. Sie bauen ihre eigene Private Cloud auf. Management und Betrieb werden innerhalb eines Unternehmens abgewickelt. Der Zugang ist beschränkt auf Unternehmensmitarbeiter, autorisierte Geschäftspartner, Kunden und Lieferanten. Dieser erfolgt in der Regel über ein Intranet beziehungsweise ein Virtual Private Network.

Private Clouds haben ein paar Vorteile gegenüber öffentlichen Clouds. So sind bei den privaten Clouds Netzbandbreite und Verfügbarkeit nicht eingeschränkt. Auch Sicherheitsrisiken bestehen bei Private Clouds nicht in dem Maße wie in Public Clouds. Private Clouds bieten dem Anbieter und Nutzer mehr Kontrolle sowie einen besseren Ausfallschutz.

Die Unterschiede zwischen Private und Public Cloud – wie sie BITKOM sieht. Quelle: BITKOM. Zum Vergrößern bitte Bild anklicken.

Eine dritte Kategorie bildet die Mischform der Hybriden Clouds. Diese sind eine Kombination von Private Clouds, Public Clouds und traditioneller IT-Umgebung. Der Regelbetrieb erfolgt dabei über die privaten Ressourcen, während nur bestimmte Funktionen ausgelagert werden.

Hybride Clouds machen es beispielsweise möglich, bei Auslastung der internen Rechnerwolke auf eine öffentliche auszuweichen. Die Herausforderung besteht darin, traditionelle IT-Umgebungen, Private Cloud und Public Cloud auf der Applikations-, der Middleware- und der Infrastruktur-Ebene in Bezug auf Services und Sicherheit so zu integrieren, dass eine heterogene Umgebung sich für den Nutzer homogen darstellt.

Dieser Beitrag ist Teil einer sechsteiligen Artikel-Serie von Klaus Manhart zum Thema Cloud Computing. Alle Texte im Überblick:

Teil 1: Cloud-Computing: Zurück in die Zukunft
Teil 2: Was hätten Sie denn gerne: IaaS, PaaS oder SaaS?
Teil 3: So funktioniert die Wolke: Von der Bestellung bis zur Abrechung
Teil 4: Was kostet die Wolke? – Abrechnungsmodelle für Cloud-Services
Teil 5: Vorsicht, Wolke – Sicherheitsrisiken beim Cloud-Computing
Teil 6: Die wichtigsten Cloud-Dienstleister für Business-Kunden

Lesen Sie zum Thema Cloud auch diese Beiträge auf dem QSC-Blog:

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