Whitepaper: Cloud Computing - Die totemo- Perspektive

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1 Whitepaper: Cloud Computing - Die totemo- Perspektive 1. Einleitung Cloud Computing ist derzeit einer der wichtigsten Trends in der IT- Branche. Viele Unternehmen reden davon, Anwendungen in der sog. "Cloud" oder als Cloud- bezogene Services bereitzustellen. In diesem Dokument werden wir die Implikationen untersu- chen, die das Modewort «Cloud Computing» für totemo hat, ein Unternehmen, das Lösungen ent- wickelt, um Daten zu schützen. totemo war schon immer für Innovationen aufge- schlossen, mit denen Anwendungen einfacher zu benutzen, zu verwalten und zu warten sind. Die Option, totemo- Anwendungen in der Cloud auszu- führen, ist besonders für Managed Services Provider gedacht. Dieses Angebot ist Bestandteil des kontinu- ierlichen Bemühens von totemo, Kunden und Part- nern zu helfen, ihre Kapital- und Betriebskosten weiter zu senken. Wie wir in den nächsten Abschnitten sehen werden, besteht die Strategie von totemo in Sachen Cloud Computing nicht darin, "Anwendungen in die Cloud zu verlagern, nur weil es die Cloud gibt". Vielmehr geht es darum, den Kunden und Partnern von totemo einen echten Mehrwert zu bieten. 2. Cloud Computing Wir werden uns zuerst zwei Konzepte anschauen, die zwar nicht neu, aber im Kontext von Cloud Computing von grosser Bedeutung sind: Virtuali- sierung und Utility Computing Virtualisierung Virtualisierung ist eine wichtige technologische Kom- ponente von Cloud Computing, weil die Virtualisie- rung der Ressourcen es einfacher macht, Rechen- kapazitäten und Speicherplatz dynamisch bereitzu- stellen. Virtuelle Rechner werden immer mehr zum Standard, wenn es um die Bereitstellung neuer Sys- teme geht. Statt direkt auf einem physischen Server zu laufen, wird eine Anwendung auf einem Server bereitgestellt, der innerhalb eines virtuellen Rech- ners läuft. Diese bringt eine enorme Flexibilität mit sich, da die Anwendung nicht mehr mit spezifischer Hardware verknüpft ist. Stattdessen kann ein Daten- zentrum einen Pool von Ressourcen bereitstellen, und Anwendungen je nach Bedarf einsetzen, ver- schieben oder skalieren, ohne dass jedes Mal erst ein physischer Server bereitgestellt werden muss. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit, mehrere virtuelle Rechner auf einem einzelnen Hardware- Server auszuführen, eine deutliche Steigerung der Ressourcenauslastung, was zu niedrigeren Kosten und geringeren Auswirkungen auf die Umwelt führt. Virtualisierung ist ausserdem vom Standpunkt der Sicherheit her wichtig, denn sie ermöglicht die Isolie- rung von Umgebungen. Virtuelle Appliances sind virtuelle Rechner, die neben einem Betriebssystem auch gleich die Software für die Durchführung einer bestimmten Aufgabe mitbringen. Alle totemo- Produkte sind auch als virtuelle Appliances erhältlich Utility Computing Beim Utility Computing werden Ressourcen wie Rechenkapazität und Speicherplatz nach Bedarf angeboten und nach Verbrauch abgerechnet, etwa so wie Strom oder Wasser. Nach Meinung von Sun 1 "hebt Cloud Computing das Utility- Modell auf die nächste Ebene. Es ist eine neue und weiterentwik- kelte Form von Utility Computing, bei der viele unterschiedliche Arten von Ressourcen (Hardware, Software, Speicherplatz, Kommunikationskompo- nenten etc.) jederzeit kombiniert und neu zusam- mengestellt werden können, wie es die spezifischen Fähigkeiten oder Services des Kunden gerade erfor- dern. Von Rechenkapazität für Hochleistungspro- jekte über Speicherkapazität für Backups im Unter- nehmensmassstab bis hin zu kompletten IDEs für die Software- Entwicklung kann Cloud Computing prak- tisch jede IT- Funktion bereitstellen und zwar in Echtzeit." 2.3. Cloud Computing Beim Cloud Computing werden dynamisch skalier- bare und häufig virtualisierte Ressourcen über das Internet bereitgestellt. Es gibt zahlreiche Definiti- onen von Cloud Computing. In "A break in the Clouds: towards a Cloud definition" 2 haben Vaquero et al. mehr als 20 davon untersucht. Beim Versuch, möglichst alle Aspekte zu berücksichtigen, sind sie zu folgender Definition gelangt, was eine "Cloud" ist: «Clouds sind ein grosser Pool von einfach nutzbaren und zugänglichen virtualisierten Ressourcen (wie etwa Hardware, Entwicklungsplattformen und/oder Services). Diese Ressourcen können dynamisch neu 1 Quelle: «Take Your Business to a Higher Level: Sun Cloud Computing», 2009, Sun Microsystems Inc. 2 Quelle: "A break in the clouds: towards a cloud definition", 2009, Vaquero, Rodero- Merino, Caceres, Lindner totemo ag Freihofstrasse 22, CH Küsnacht, T , F

2 konfiguriert werden, um sich an variable Lasten anzupassen (zu skalieren), was gleichzeitig für eine optimale Ressourcenauslastung sorgt. Dieser Pool von Ressourcen wird üblicherweise auf Basis einer verbrauchsabhängigen Bezahlung genutzt, wobei Garantien vom Anbieter der Infrastruktur in Form von entsprechenden SLAs geboten werden.» Die Autoren führen Skalierbarkeit, verbrauchsabhäng- iges Utility- Modell und Virtualisierung als gemein- same Elemente an, die fast allen Definitionen zugrunde liegen. Clouds können öffentlich sein, so dass jeder sie nutzen kann, wobei nur für die benötigten Ressourcen bezahlt wird, oder privat, wenn sie nur für ein bestimmtes Unternehmen oder eine Organisation zugänglich sind. Beispiele für Public Clouds: amazon.com, google.com Beispiele für Cloud Services: salesforce.com, gmail.com 2.4. Cloud Computing- Vorteile Cloud Computing macht es überflüssig, vor der Bereitstellung eines bestimmten Service erst in die dafür erforderlichen Ressourcen investieren zu müssen. Dies erzeugt die Illusion, dass unbegrenzte Ressourcen verfügbar seien, ganz nach Bedarf, so dass es möglich ist, klein anzufangen und mehr Ressourcen nur zu erhalten, wenn diese auch ge- braucht werden. Falls ausserdem grosse Daten- mengen von einer Anwendung verarbeitet werden müssen, die auch Parallelverarbeitung unterstützt, dann ist es möglich, 1000 Server für eine Stunde bei identischen Kosten zu nutzen wie einen Server für 1000 Stunden. Eine Überversorgung kann so ver- mieden werden, da Ressourcen je nach Bedarf des Kunden hinzugefügt oder entfernt werden können. 3. Eine natürliche Evolution für totemo 2001 fing totemo an, eine sichere E- Mail- Kommuni- kation auch für normale, technisch weniger versierte Benutzer einfach zu machen. Es gab schon länger eine Reihe von Möglichkeiten zum Absichern von E- Mail, einige davon proprietär, einige offen. Aber keine davon war alleine in der Lage, dem Benutzer auf praktikable Weise den Versand vertraulicher Informationen per E- Mail zu ermöglichen. Dank dem totemomail Encryption Gateway braucht ein Benutzer heutzutage nichts mehr von E- Mail- Sicher- heit zu verstehen. Er entscheidet einfach, dass ein entsprechender Schutz notwendig ist, und braucht nicht darüber nachzudenken, auf welche Weise die Nachricht geschützt wird. Für einen Benutzer von TrustMail ist das Problem der Verschlüsselung und Authentifizierung von E- Mail also gelöst. Neben E- Mail schützt Totemo auch Datenübertragungen mit dem Secure Managed File Transfer Gateway totemodata. Egal, was für Daten übertragen wer- den und ob dies die Kommunikation zwischen Comp- utersystemen oder menschlichen Benutzern betrifft: totemodata überträgt die Daten sicher, effizient und auf eine kontrollierte und überprüfbare Weise. Um bei Endbenutzern auf eine breite Akzeptanz zu stossen, müssen Sicherheitslösungen einfach zu benutzen sein. Doch egal, wie wichtig dieser Aspekt auch sein mag, ist dies für die Organisationen oder Unternehmen, welche die Lösung benutzen, nur einer von mehreren Faktoren. Die Gesamtbetriebs- kosten der Lösung sind ebenfalls sehr wichtig, beson- ders heutzutage. totemo- Produkte sind allgemein bekannt dafür, die erforderliche Zeit und den Auf- wand für die Administration auf das absolute Mini- mum zu reduzieren. Doch totemo bietet nicht nur Anwendungen, die einfach zu benutzen sind und sehr wenig Administra- tionsaufwand erfordern. Totemo unterstützt ausser- dem möglichst flexible Implementierungsoptionen. Der totemomail Encryption Gateway, totemodata und alle übrigen totemo- Softwareprodukte unter- stützen alle wichtigen Betriebssysteme und sind verfügbar als Hardware- oder virtuelle Appliances. Wenn man sich für eine Hardware- Appliance von totemo entscheidet, braucht man keine eigenen Ser- ver bereitzustellen und zu warten. Virtuelle Appli- ances von totemo bieten denselben Funktionsum- fang wie die Hardware- Appliances, etwa ein speziell gehärtetes Betriebssystem. Darüber hinaus bieten sie auch die zahlreichen Vorteile, die mit Virtualisie- rung verbunden sind, wie reduzierten Stromver- brauch und ein geringerer Platzbedarf für Hardware. totemo pflegt schon seit langem Partnerschaften mit SaaS- Anbietern (Software as a Service). Die totemo Security Platform (TSP), die allen totemo- Produkten zugrunde liegt, ist vollständig mandantenfähig. Eben- so wie die Endbenutzer- Erfahrung ist für totemo wichtig, dass ein Managed Services Provider totemo- Anwendungen mit möglichst geringen technischen Voraussetzungen als Service anbieten kann. Da totemo auch weiterhin einer der Vorreiter für Inno- vationen bleiben wird, ist es eine natürliche Weiter- entwicklung, dass totemo- Anwendungen nun auch in der Cloud ausgeführt werden können, was beson- ders für die grössten Kunden und die Managed Ser- vices- Partner wichtig ist Anbieter von Cloud Computing Sehr grosse Datenzentren ermöglichen die Aus- nutzung von Skaleneffekten. Der Bau solcher Einrich- tungen kostet Millionen von Dollar, aber die Unter- nehmen, die Cloud Computing- Services anbieten, 2/5

3 mussten nicht ganz von vorne anfangen. Amazon, Google, Microsoft und die anderen Anbieter verfüg- ten bereits über die Datenzentren, die Technologie, die skalierbare Software und die Expertise, die für den Betrieb der riesigen Datenzentren erforderlich war, weil sie diese bereits für ihre eigenen Services benötigten. Diese Services werden inzwischen schon seit Jahren im Internet angeboten. Indem sie Dritt- parteien die Verwendung ihrer Ressourcen ermög- lichen, können diese Serviceprovider ihre vorhan- denen Investitionen optimal nutzen. Ein weiterer Vorteil für Unternehmen wie Microsoft, die bereits über eine etablierte Marktposition verfügen, besteht darin, dass das Angebot, ihre Anwendungen auf ein- fache Weise auch in der Cloud ausführen zu können, dazu beitragen kann, die Abwanderung von Kunden zu einer anderen Technologie zu verhindern. Anbieter von Cloud Computing bieten unterschied- liche Ebenen der Abstraktion. Für den Anwendungs- entwickler bedeutet weniger Abstraktion mehr Frei- heit, aber auch, dass er sich in höherem Masse um Skalierbarkeit und Redundanz kümmern muss. Wir werden jetzt drei der wichtigsten Anbieter von Cloud- Computing- Services näher unter die Lupe nehmen. Wir beginnen auf der niedrigsten Abstrak- tionsebene mit Elastic Compute Cloud (EC2) von Amazon und beenden unsere Betrachtungen am anderen Ende des Abstraktionsspektrums mit der AppEngine von Google Amazon Elastic Cloud Mit EC2 verfügt Amazon Web Services (AWS) über ein Cloud- Computing- Angebot, bei dem zusätzliche Server innerhalb von Minuten hinzugefügt werden können. Da EC2- Instanzen fast so erscheinen wie physische Hardware, hat der Benutzer ein hohes Mass an Kontrolle. AWS stellt mit dem Scalable Storage Service (S3) auch Speicherplatz zur Verfü- gung. EC2 kann fast alle Arten von Anwendungen hosten, da es eine Infrastruktur bereitstellt und keine Plattform. Man erhält virtuelle Rechner, auf denen man installieren kann, was man braucht. Man ist verantwortlich für die gesamte Verwaltung, ein- schliesslich der Installation des Betriebssystems. Da EC2 nicht weiss, welche Art von Anwendung ausge- führt werden wird, kann es auch keine automatische Skalierung und Hochverfügbarkeit bieten Microstoft Azure Services Platform Die Azure Services Plattform von Microsoft ist eine Cloud- Computing- Plattform, die es möglich macht, Anwendungen in Microsoft- Datenzentren zu hosten und laufen zu lassen. Es ist primär für Microsoft- bezogene Technologien gedacht und kann allgemei- ne.net- Anwendungen ausführen. Benutzer haben keine Kontrolle über das zugrunde liegende Betriebs- system. Aus Abstraktionsperspektive ist Azure zwischen EC2 und Google AppEngine einzuordnen Google AppEngine Google AppEngine ist ein High- Level- Framework, beschränkt auf die Unterstützung von Webanwendungen. Es bringt Features für automatische Skalierung und Hochverfügbarkeit mit. Man erhält dabei keinen virtuellen Rechner, so dass man auch weder ein Betriebssystem noch einen Webserver oder eine Datenbank installieren muss. Es gibt natürlich noch weitere Anbieter von Cloud- Computing- Services neben Amazon, Microsoft und Google, etwa Salesforce.com mit seinem Angebot Force.com. Es gibt auch Unternehmen, die Services im Umfeld von Cloud Computing anbieten, z. B. um Anwendungen so zu entwerfen, dass sie in der Cloud ausgeführt werden können Anwendungen in die Cloud verlagern Ist es immer sinnvoll, die Verlagerung einer Anwendung in die Cloud in Erwägung zu ziehen? Wir werden nun die Vorteile von Cloud Computing aus der Perspektive von totemo- Anwendungen anschauen. Und wir werden auch versuchen, unrealistische Erwartungen auszuräumen Entwcklungszeit verkürzen Die Vorteile, die Cloud Computing mit sich bringt, sind nicht immer für alle Arten von Anwendungen und in jeder Situation relevant. So ist z. B. die Tat- sache, dass Cloud Computing Zeit und Aufwand für das Entwerfen und Entwickeln neuer Service redu- zieren kann, für Software- Entwickler von Interesse, denn ein Cloud- Service kann verwendet werden, um schnell und preiswert eine neue Idee auszuprobie- ren. Doch dies ist für einen totemo- Kunden kaum von Nutzen, der vorhandene Standardsoftware von totemo verwendet, oder für einen Partner, der totemo- Lösungen als Service anbietet Schnelles Skalieren Ähnliches gilt für die Fähigkeit zum äusserst dynami- schen Skalieren. Auch dies ist für den typischen totemo- Kunden nicht so wichtig wie evtl. für Unter- nehmen, die Services für die allgemeine Öffentlich- keit anbieten. Ein gutes Beispiel für eine schnelle Skalierung liefert das New Yorker Start- up- Unter- nehmen Animoto. Dieses Unternehmen erlaubt Be- nutzern, Bilder und Musik hochzuladen, die dann verwendet werden, um automatisch webbasierte Videopräsentationen zu erstellen. Im Frühjahr 2008 stieg die Benutzerzahl von Animoto plötzlich von 25'000 Benutzern auf 250'000 Benutzer innerhalb von nur drei Tagen. Zu Spitzenzeiten meldeten sich bis zu neue Benutzer pro Stunde an. Animoto hätte seine Serverkapazität um fast das Hundert- 3/5

4 fache steigern müssen. Doch da die Anwendung entwickelt worden war, um mit Elastic Compute Cloud (EC2) von Amazon Web Services zu laufen, fügte Animoto einfach virtuelle Rechner von Amazon hinzu, für einen Preis von etwa 10 US- Cent pro Ser- ver pro Stunde. Zu Spitzenzeiten startete und konfi- gurierte das Unternehmen 40 neue Instanzen pro Minute. Es braucht wohl nicht erwähnt zu werden, dass eine solch dynamische Reaktion auf einen An- stieg der Benutzerzahlen ohne Cloud Computing nicht möglich gewesen wäre. Die meisten totemo- Kunden, selbst grosse, werden nicht die Notwendigkeit haben, auf dynamische Wei- se viel Serverkapazität hinzuzufügen, da sie den totemo- Service für eine begrenzte Zahl von Benut- zern bereitstellen. Dies ist jedoch nicht der Fall für die Managed Services- Partner von totemo, welche die Totemo- Lösungen als Service anbieten (SaaS oder Software as a Service). Für sie können die Flexi- bilität und die Skalierbarkeit, die Cloud Computing bietet, nützlich sein, wenn sie neue Kunden hinzufü- gen oder die Nutzung ihrer vorhandenen Kunden sich ändert Senkt Cloud Computing immer die Kosten? Cloud Computing beseitigt die Notwendigkeit, im Voraus in Hardware zu investieren, und die riesigen Datenzentren, die von Unternehmen wie Amazon betrieben werden, ermöglichen die Nutzung erheb- licher Skalenvorteile. Nichtsdestotrotz sollte man nicht einfach so viele Anwendungen wie möglich in die Cloud verlagern und erwarten, dadurch automa- tisch Geld zu sparen. Nach Angaben der Studie "Clearing the Air on Cloud Computing" 3 des Manage- ment- Consulting- Unternehmens McKinsey würden die meisten grossen Unternehmen durch die Über- nahme des Cloud- Modells sogar Geld verlieren. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Verlagerung eines typischen Datenzentrums in die Cloud die Kos- ten mehr als verdoppeln würde, und rät grossen Unternehmen stattdessen, sich zuerst auf eine um- fassende Virtualisierung zu konzentrieren, um die Serverauslastung zu steigern Anwendungen in der Cloud ausführen Nicht alle Anwendungen können in allen Arten von Clouds ausgeführt werden, falls überhaupt. totemo- Produkte sind Java- Enterprise- Anwendungen. Als eine Plattform, die auf traditionelle Webanwendun- gen ausgerichtet ist, kann die Google AppEngine keine totemo- Anwendungen ausführen, obwohl sie inzwischen sogar Java unterstützt. Ausgefeiltere An- wendungen zu allgemeinen Zwecken wie etwa die 3 Quelle: "Clearing the Air on Cloud Computing", 2009, McKinsey & Company von totemo verlangen mehr Kontrolle, wie sie z. B. mit Amazon EC2 gegeben ist. totemo- Lösungen basieren alle auf der mandanten- fähigen totemo Security Platform (TSP) und nutzen eine gemeinsame Architektur, bei der die Bearbei- tung strikt von der Datenspeicherung getrennt ist. Dies bedeutet, dass jederzeit weitere Bearbeitungs- knoten hinzugefügt oder entfernt werden können, ohne die vorhandenen neu konfigurieren oder neu starten zu müssen. totemo- Anwendungen gibt es auch als virtuelle Appliances, die in einer internen oder externen Cloud ausgeführt werden können, basierend auf vsphere 4 von totemo- Partner VMware. totemo- Anwendungen werden nicht direkt auf dem Server gewartet und konfiguriert, auf dem sie ausge- führt werden, sondern über einen Webbrowser Lizenzierung Softwarelizenzierung kann ein Hindernis für die Cloud- Computing- Entwicklung sein, wenn das Lizen- zierungsmodell nicht gut zu Utility Computing passt. Dies trifft jedoch nicht auf totemo- Lösungen zu. Hier werden die Lizenzen nach Anzahl der Benutzer ver- geben und nicht nach Anzahl der Server oder CPUs Sicherheit in der Cloud Sicherheitsbedenken werden häufig als einer der Faktoren angeführt, welche die Verbreitung von Cloud Computing verlangsamen. Wenn sich Ihre Daten nicht mehr in Ihrem eigenen Datenzentrum befinden, wie können Sie dann sicher sein, dass keine unauthorisierten Personen sich darauf Zugriff verschaffen können? Die Antwort ist einfach: Stellen Sie sicher, dass Sie eine Lösung wählen, bei der die Sicherheit der Daten nicht vom Standort der Datenspeicherung abhängt, sondern auf starker Verschlüsselung beruht Schutz gegen Aussen und andere Cloud- Benutzer Virtualisierung ist der primäre Sicherheitsmechanis- mus in der Cloud, denn dadurch werden die Benut- zer voneinander getrennt. Der Cloud- Anbieter ist verantwortlich für die physi- sche Sicherheit und die Sicherheit auf unterster Stu- fe. Externe Firewall- Richtlinien werden vom Anbieter festgelegt. Der Cloud- Benutzer ist verantwortlich für die Sicherheit auf Anwendungsebene. Wer für die Sicherheit des Betriebssystems oder die lokalen Fire- wall- Regeln verantwortlich ist, hängt vom Grad der Abstraktion ab, die der Cloud- Anbieter zur Verfü- gung stellt. Bei Amazon EC2 ist der Cloud- Benutzer verantwortlich für Betriebssystem und lokale Fire- wall. Bei der Google AppEngine ist es Google. 4/5

5 Auf Anwendungsebene funktionieren die integrier- ten Mechanismen, welche die Lösung bei lokaler Ausführung schützen, auch in der Cloud Schutz vor dem Cloud- Anbieter Die Verschlüsselung der Daten, die in der Cloud ges- peichert sind, kann sogar sicherer sein, als diese un- verschlüsselt auf lokalen Servern zu belassen. Bei totemo- Produkten ist dies kein Problem, da hier un- abhängig davon, ob sie im lokalen Datenzentrum oder in der Cloud laufen, vertrauliche Daten vor dem Speichern immer verschlüsselt werden, so dass die Sicherheit Ihrer Daten nicht von deren Speicherort abhängt. Die Verlagerung von Anwendungen, die ursprünglich nicht für den sicheren Einsatz in der Cloud entwickelt wurden, wird einige Anpassungen erfordern, übli- cherweise die Verschlüsselung der Daten, ehe sie in die Cloud übertragen werden. totemo- Anwendun- gen wurden hingegen von Anfang an so entwickelt, dass sie ein Höchstmass an Sicherheit bieten und alle vertraulichen Daten vor dem Speichern verschlüsselt werden. Daher können sie in der Cloud ebenso sicher ausgeführt werden wie lokal. 4. Fazit Cloud Computing kommt. Dies ist nicht nur eine Modeerscheinung. Ein Start- up- Unternehmen, das einen neuen Service im Internet anbietet, oder ein Managed Services Provider, der totemo- Anwendun- gen als Service bereitstellt, können davon direkter profitieren als ein typischer totemo- Kunde. Ohne eine sorgfältige Evaluierung ist es nicht sinnvoll, einfach alle Anwendungen in die Cloud zu verlagern. Wie wir gesehen haben, ist totemo dank seiner bewährten, sicheren, mandantenfähigen Lösungen, die schon seit Jahren auch als Service verfügbar sind (SaaS), optimal aufgestellt, um Anwendungen für die Cloud bereitzustellen. Schon heute nutzen einige der anspruchsvollsten Unternehmen und Organisatio- nen, darunter Schweizer Banken, totemo- Anwen- dungen, die von Managed Services Providern als Service bereitgestellt werden. 5/5

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