Quelldatei: GridCloud-Klausur-WS2014
Cloud Computing
💡 Cloud Computing im Kontext von Grid und Cloud Computing ☁️
1. Einführung 🎬
Cloud Computing hat sich von einem futuristischen Konzept zu einer grundlegenden Technologie im 21. Jahrhundert entwickelt. Es ermöglicht den Zugriff auf Computing-Ressourcen wie Rechenleistung, Speicherplatz und Software über das Internet, ohne dass diese lokal vorgehalten werden müssen. Dieser Paradigmenwechsel hat die Art und Weise, wie Unternehmen und Einzelpersonen Technologie nutzen, grundlegend verändert. Diese Erklärung bietet einen umfassenden Überblick über Cloud Computing, insbesondere im Vergleich und Kontrast zu Grid Computing.
Relevanz und Bedeutung: Cloud Computing bietet Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz. Es ermöglicht Unternehmen, schnell auf veränderte Anforderungen zu reagieren und Ressourcen dynamisch anzupassen. Im Kontext von Grid Computing erweitert es die Möglichkeiten der verteilten Rechenleistung, indem es den Zugriff auf globale Ressourcenpools ermöglicht.
Zielgruppe: Diese Erklärung richtet sich an Studierende, Entwickler, Systemadministratoren, Forscher und alle, die ein tiefes Verständnis von Cloud Computing im Kontext verteilter Systeme erlangen möchten.
2. Grundlagen und Konzepte 📚
Cloud Computing: On-Demand-Bereitstellung von IT-Ressourcen – von Anwendungen über Speicherplatz bis hin zu Rechenleistung – über das Internet mit nutzungsabhängiger Bezahlung. 💲
Grid Computing: Verbundene Computerressourcen, die als virtueller Supercomputer fungieren, um komplexe Probleme zu lösen, die enorme Rechenleistung erfordern. 🌐
Schlüsselbegriffe:
📌 IaaS (Infrastructure as a Service): Bereitstellung von grundlegender IT-Infrastruktur – Server, virtuelle Maschinen, Speicher, Netzwerke – über das Internet. (Beispiel: Amazon EC2) 📌 PaaS (Platform as a Service): Bereitstellung einer Plattform für die Entwicklung, Ausführung und Verwaltung von Anwendungen, ohne dass die zugrunde liegende Infrastruktur verwaltet werden muss. (Beispiel: Google App Engine) 📌 SaaS (Software as a Service): Bereitstellung von Softwareanwendungen über das Internet, auf die Benutzer über ein Webbrowser zugreifen. (Beispiel: Salesforce)
Cloud vs. Grid:
| Feature | Cloud Computing | Grid Computing |
|---|---|---|
| Ziel | Kosteneffizienz, Skalierbarkeit, Flexibilität | Hochleistungsrechnen, Ressourcen-Sharing |
| Ressourcen | Heterogen, verteilt | Oft homogen, dedizierte Ressourcen |
| Zugriff | Selbstbedienung, On-Demand | Kontrollierter Zugriff, oft für Forschungsprojekte |
| Bezahlung | Nutzungsabhängig | Oft keine direkte Bezahlung |
3. Technische Details ⚙️
Virtualisierung: 🔑 Technologie, die die physische Hardware von der Software trennt und es ermöglicht, mehrere virtuelle Maschinen auf einem einzigen physischen Server auszuführen.
Hypervisor: Software, die die Virtualisierung ermöglicht.
Protokolle: HTTP, HTTPS, REST, SOAP für die Kommunikation mit Cloud-Diensten.
Beispiel (Python mit AWS Boto3 - Zugriff auf S3):
import boto3
s3 = boto3.client('s3')
s3.upload_file('mein_file.txt', 'mein-bucket', 'mein_file.txt')Performance-Optimierung: Caching, Load Balancing, Content Delivery Networks (CDNs).
4. Anwendungsfälle und Beispiele 🌍
📌 Wissenschaftliche Forschung: Genomsequenzierung, Klimamodellierung. 📌 Business Analytics: Big Data-Analyse, Data Warehousing. 📌 Webanwendungen: Hosting von Webanwendungen, E-Commerce. 📌 Disaster Recovery: Sicherung und Wiederherstellung von Daten.
5. Buzzwords und verwandte Konzepte 🏷️
- Serverless Computing: Ausführung von Code ohne Serververwaltung.
- Microservices: Architekturmuster, bei dem Anwendungen aus kleinen, unabhängigen Diensten bestehen.
- DevOps: Zusammenarbeit von Entwicklungs- und Betriebsteams.
- Containerisierung (Docker, Kubernetes): Verpackung von Anwendungen und deren Abhängigkeiten in Container.
6. Herausforderungen und Lösungen ⚠️
- Sicherheit: Datenschutz, Zugriffskontrolle. ➡️ Lösungen: Verschlüsselung, Multi-Faktor-Authentifizierung.
- Ausfallsicherheit: Redundanz, Disaster Recovery Planung.
- Vendor Lock-in: Abhängigkeit von einem bestimmten Cloud-Anbieter. ➡️ Lösung: Multi-Cloud-Strategien.
7. Vergleich mit Alternativen ⚖️
On-Premise: Betrieb der IT-Infrastruktur im eigenen Rechenzentrum. Vorteile: Kontrolle, Sicherheit. Nachteile: Hohe Kosten, mangelnde Flexibilität.
8. Tools und Ressourcen 🧰
- AWS: Amazon Web Services
- Azure: Microsoft Azure
- GCP: Google Cloud Platform
- OpenStack: Open-Source-Cloud-Plattform
9. Fazit ✅
Cloud Computing revolutioniert die IT-Landschaft. Es bietet enorme Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Flexibilität und Kosteneffizienz. Die Wahl des richtigen Cloud-Modells und -Anbieters hängt von den spezifischen Anforderungen ab. Die Zukunft der IT liegt in der Cloud und es ist wichtig, die damit verbundenen Technologien und Konzepte zu verstehen. Weiterführende Recherche zu den einzelnen Cloud-Anbietern und deren Services wird empfohlen.