Denk ich an Clouds in der Nacht. Nachhaltige Cloudstrategie für Europa

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1 Denk ich an Clouds in der Nacht Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Memorandum Harmonized EU-Clouds Helmut Krcmar, Claudia Eckert, Arnold Picot, Dieter Klumpp, Nico Grove, Tiziana Margaria, Volker Markl, Michael Pauly, Daniel Veit Text vom 25. Oktober 2010 Postscriptum vom 7. November 2011

2 Denk ich an Clouds in der Nacht Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Memorandum Harmonized EU Clouds Helmut Krcmar, Claudia Eckert, Arnold Picot, Dieter Klumpp, Nico Grove, Tiziana Margaria, Volker Markl, Michael Pauly, Daniel Veit Einstieg Das Stichwort Cloud wird in der Fachöffentlichkeit (Anwender, CIOs und Anbieter) genauso wie in der breiten Öffentlichkeit (Politik, Werbung, Medien) vielfältig aufgegriffen. Während IT-Service Dienstleister den Einsatz der Cloud als sofort verfügbar beschreiben und es auch bereits verschiedene Angebote gibt, stehen, zumindest in Deutschland, IKT-Verantwortliche des privaten und öffentlichen Sektors wie auch Datenschützer, Verbraucherschützer und Netzmedienöffentlichkeit dem breiten Einsatz des Cloud-Computing mit großer Skepsis gegenüber. Erkannt ist bereits, dass unter dem Stichwort Cloud eine Vielzahl von heterogenen, insbesondere auch hinsichtlich der Dienstequalität sehr unterschiedlichen Technotopen die Rede ist. Beides, sowohl die Skepsis der Anwender wie auch die Euphorie der Anbieter, darf nicht darüber hinweg täuschen, dass sich hinter dem Stichwort Cloud ein grundlegender, aber auch unumgänglicher, weil enorme Effizienzpotenziale freisetzender Wandel in der Bereitstellung von IKTbasierten Services verbirgt, der durch die radikale Veränderung der Techniken zu ebenso radikal veränderten Industrie- und Dienstleistungsstrukturen führen wird. Denn Cloud als die vernetzte Bereitstellung vielfältiger IKT-basierter Dienstleistungen mit Hilfe hoch leistungsfähiger, hoch skalierender Infrastrukturen ist kein Produkt wie ein Bleistift, sondern eine neuartige Organisationsform der Leistungserstellung, die Wirtschaft und Gesellschaft nachhaltig verändern und die Gewichte neu verteilen wird. Daher ist die tiefergehende pluridisziplinäre Beschäftigung mit den technischen, ökonomischen, rechtlichen, politischen und gesellschaftlichen Aspekten der Cloudnutzung über die bestehenden Ansätze hinaus jetzt unumgänglich. Folgende Argumente sind dafür besonders bedeutsam: 1. Der Cloud Markt wird jetzt verteilt. Während die USA durch Player wie Amazon, Google, Salesforce und andere als auf dem Feld führender Standort betrachtet werden kann und in Frankreich derzeitig heftig durch die öffentliche Hand investiert wird, bleibt Europa insgesamt und damit auch Deutschland merklich zurück. Kurz gefasst: USA führt, Frankreich investiert, Europa steckt fest. Aufgrund der extremen Skalierungseigenschaften von digitalen Infrastrukturen und Systemen ist damit zu rechnen, dass die unterschiedlichen Cloud-Anbietersegmente hohe Konzentration mit Tendenzen zur Monopolisierung aufweisen, so dass sehr rasch schwer revidierbare Marktstrukturen entstehen. Auch die zunehmende, bereits jetzt schon sehr starke technologische Abhängigkeit von Nicht-EU Cloud-Anbietern ist eine ernstzunehmende Bedrohung der Wirtschaftskraft Deutschlands und der europäischen Staatengemeinschaft. Cloud- Infrastruktur Betreiber können über die von ihnen verwendeten Technologien einen unmittelbaren Einfluss auf die Verfügbarkeit der Geschäftsprozesse der Cloud-Nutzer nehmen. Ein mittelbarer Einfluss besteht weiterhin auf Hardwarehersteller und Systemanbieter, die sich den Vorgaben und Spezifikationen dieser Cloud-Anbieter anpassen werden. Es gilt deshalb jetzt die Weichen zu stellen, um der deutschen Wirtschaft zur erforderlichen Unabhängigkeit, Kontrolle und Robustheit gegenüber fremder Markteinflüsse zu verhelfen. Denk ich an Clouds in der Nacht - Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Seite 1 von 4

3 2. Somit sind zeitnahe Investitionen in F&E für Cloud-Infrastrukturen und Cloud- Referenznutzungslandschaften, sowohl in technologischer, wirtschaftlicher, soziologischer und rechtlicher Hinsicht wesentlich für die Zukunftsfähigkeit des Industrie- und Dienstleistungsstandorts Deutschland. Wichtige Fragestellungen in diesem Bereich sind Organisation und Verwaltung von Clouds und den darin gespeicherten großen Datenmengen und Diensten, im Hinblick auf Sicherheit, Programmierung, Skalierbarkeit, Kompatibilität, Datenschutz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. 3. Zudem geht es um den Erhalt des Datenschutzes nach europäischem Maßstab, was auch ein Markenzeichen im internationalen Wettbewerb sein kann, ferner um Zuverlässigkeit, Integrität und Sicherheit. Nicht zuletzt geht es aber auch darum, nach wessen politischen Willen und Regeln die Bereitstellung, Verfügbarkeit und Nutzung von Clouds künftig gestaltet werden sollen. Aus den gleichen Gründen wird derzeit auch in den BRIC Ländern über eigene oder alternative Cloud Konzepte mit ähnlichen Zusatzeigenschaften nachgedacht. Europa ist in der Gefahr den Anschluss zu verlieren und bei der Gestaltung der Spielregeln auf den neuen Märkten des eigenen Kontinents nichts mehr im Sinne eines Innovationsrahmens prägend vorgeben zu können. 4. Weil man sich bei der Cloudnutzung auf die Fähigkeit der Bereitsteller verlassen muss und weil davon Funktionieren und Existenz von privaten Haushalten, Unternehmen und Verwaltungen entscheidend bis hin zur Abhängigkeit - betroffen sein können - ähnlich wie bei der Wasser-, Energie- und Kommunikationsversorgung -, handelt es sich um eine kritische Infrastruktur. Eine derartige Infrastruktur muss heute nach den Kriterien der Daseinsvorsorge betrachtet werden und bedarf entsprechender öffentlicher bzw. hoheitlicher Aufmerksamkeit. Der Ausdruck Cloudnetz macht diese Infrastrukturdimensionen deutlich: Es geht immer um Technik, Anwendungen und Enkulturation. 5. Im Kern ist darüber hinaus aus der Sicht der Cloud-Nutzer ein möglicher Lock-in von Daten und Anwendungen selbst von größter Bedeutung. Dabei geht es um die eventuelle Einschränkung bzw. den Verlust der Selbstbestimmung aufgrund ggf. prohibitiv hoher Wechselkosten von einem Anbieter zum anderen. Sollten Provider etwa wegen mangelnder Standardisierung oder fehlender rechtlicher Vorgaben nicht bereit oder in der Lage sein, bei ihnen gespeicherte Daten und Verarbeitungen auf Wunsch ihres Kunden einfach an einen anderen Anbieter weiterzugeben, so ist auf diesem Gebiet eine gravierende Beeinträchtigung bis hin zum Verlust marktlichen Wettbewerbs und einer Monopolisierung zu befürchten. Dieses Problem lässt sich grundsätzlich durch geeignete frühzeitige Standardisierung und Regulierung mildern, verschärft sich jedoch, wenn in den diversen Ländern und Regionen unterschiedliche Marktakteure vorherrschen. Andererseits könnten sich Cloud-Anbieter Marktvorteile verschaffen, wenn sie einen Anbieterwechsel und eine allgemeine immanente Fähigkeit zu Evolution und Migration technologisch in ihren Lösungen verankern. Die Schaffung derartiger Angebote erfordert derzeit jedoch eine Unterstützung und einen Anschub durch die öffentliche Hand, um die Risiken abzumildern, die mit den erforderlichen Investitionen verbunden sein können. Daraus ergibt sich: Einzelne Wirtschaftsakteure können die oben skizzierten Probleme nicht allein bewältigen und die wünschenswerten Voraussetzungen nicht allein herbeiführen. Eine Initiative für die innovationsorientierte, vorwettbewerbliche Koordination und Kooperation unter belastbarer Einbeziehung der relevanten Wissenschaften (Informatik/Kommunikationstechnik, Ökonomie, Recht, Gesellschaft) ist dringend erforderlich, um geeignete Rahmenbedingungen zu definieren. Deswegen ist die Exekutive in einer Initiativ- und Moderationspflicht, damit ein geeigneter Innovationsrahmen als Voraussetzung für die Entstehung und Entfaltung von Anbietern und Wettbewerb künftiger Cloudmärkte in Deutschland und Europa geschaffen und der politische Handlungsbedarf konkretisiert werden. Denk ich an Clouds in der Nacht - Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Seite 2 von 4

4 Handlungsempfehlungen Angesichts der vielfältigen Aktivitäten rund um Cloud-Computing, sei es in der öffentlichen Hand, wie z.b. Trusted Cloud Initiative des BMWi, aber auch der Wissenschaft und der Wirtschaft, ist auf diesem wichtigen Feld der digitalen Wirtschaft und Gesellschaft die Orchestrierung der verschiedenen Gruppen erforderlich, um damit einen wirkungsvollen Innovationsrahmen für einen offenen, Europa nicht benachteiligenden und den Aspekt der Cloud als kritische Infrastruktur berücksichtigenden Infrastruktur- und vor allem Dienstewettbewerb zu schaffen. Dazu sollten acatech/ Forschungsunion/ Alcatel-Lucent Stiftung/ Münchner Kreis unter Einbeziehung weiterer Expertise eine Landkarte mit Problemstellung, Handlungsbedarf, Innovationschancen und weiteren Zukunftsperspektiven erstellen. Wesentlich für den Einstieg in die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen IKT- Industrie im globalen Cloud-Anbieterfeld ist aber vor allem ein interoperables Testbed für europäische Cloudinfrastrukturen selbst. Als Nukleus sollte in Deutschland ein derartiges Testbed mit samt den erforderlichen Forschungs-, Implementierungs- und Betriebsanstrengungen eingerichtet werden. Dieses Center of Gravity kann in einem Bundesland (z.b. Landesverwaltungsnetz mit Vertrauenspolster ) als PPP gestaltet werden und beispielsweise zunächst IKT-basierte Dienstleistungen für den öffentlichen Bereich aufgreifen und so Anreize für die weitere marktliche Verbreitung von Cloud-Services stiften. Nicht zuletzt muss früh untersucht werden, ob und welche skills bei den Cloud-Nutzern vorhanden sein bzw. entwickelt werden müssen und welchen Einfluss Cloud Computing auf die Organisation von Unternehmen haben wird. Um die obigen Forschungsfragen samt daraus resultierenden Handlungsbedarf zu adressieren und die technologische sowie organisatorische Basis für eine vernetzte Informationsgesellschaft in Deutschland auch für das künftige Cloud Computing zu schaffen, schlagen die Autoren einen langfristig angelegten Forschungs- und Entwicklungsplan vor. Entwurf eines langfristig angelegten Forschungs- und Entwicklungsplans 2012 bis : Problemdefinition Strukturierung eines Cloudaktionsprogramm : Architektur einer Cloudinfrastruktur Ab 2012: Aufbau von forschungsoffenen, herstellerübergreifenden, interoperablen Cloud-Testbeds als erste Cloud Infrastruktur mit den Schwerpunkten bzw. Ausprägungen in den Bereichen: Virtualisierung von Infrastruktur-Ressourcen und Anwendungen=> inklusive Management Ansätze Software defined Networking Prozess- und Datenmanagement Lokalität Dienste Netz als Overlay Sicherheitskonzepte Energieeffizienz Verfügbarkeit von einzelnen Basisdiensten und ersten Applikationen für ein Cloud Testbed Denk ich an Clouds in der Nacht - Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Seite 3 von 4

5 Bis 2020: Erweiterung und Entwicklung dieser Cloud Infrastruktur hin zu einer integrierten, vernetzten Cloud für Deutschland unter Beachtung infrastrukturell-hoheitlicher und wettbewerblicher Anforderungen. Nicht eine leapfrog competition, sondern eine gut umgesetzte und transparente Vorreiter-Strategie des Standorts führt zu nachhaltigen IKT-Infrastrukturen in Europa. Nachvollziehbarkeit und Transparenz der Dienste und Daten Dienste Netz operativ im Netz Beherrschung der Dienstmigration, heterogene Netz-Komposition und -Hierarchie Breite Verfügbarkeit von Applikationen für die Cloud Die Erarbeitung eines auch in der Verwaltungspraxis belastbaren Cloudnetz-Testbed bedarf neben der gesetzlichen Grundlage vor allem der mutigen Benennung der damit verbundenen Kosten. Es wird aber auch darauf zu achten sein, dass die Bezeichnung Cloud nicht gedankenlos gleichsam als aktuelles Modewort - von jedermann für irgendetwas benutzt werden kann. Hier bieten sich die IKT- Verbände als Unterstützer einer zertifizierten Variante an. Aber auch hierfür sind neben erheblichen Budgets vor allem die politisch Verantwortlichen auf der langen Aktionsliste: Es geht für den Standort Europa nichts ohne Kosten und noch weniger ohne Engagement. Denk ich an Clouds in der Nacht - Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Seite 4 von 4

6 Postscriptum (Stand 7. Nov. 2011) Denk ich an Clouds in der Nacht Nachhaltige Cloudstrategie für Europa Memorandum Harmonized EU Clouds Das Memorandum in der Fassung vom 25. Oktober zielt ausdrücklich auf den Ausbau und die ergänzende Orchestrierung ( gemeinsame Koordination ) laufender Initiativen und Förderprogramme. In Beachtung von Die USA führen, Frankreich investiert, Deutschland experimentiert, Europa steckt fest verfolgt es das Ziel, Deutschland in Sachen Cloud noch schneller aus dem Experimentier- und Konzipierungsstadium herauszuführen. Folgende Ergänzungen sind zum besseren Verständnis sicher hilfreich: Zu den laufenden Initiativen zählt vor allem das Technologieprogramm Sichere Internet-Dienste Sicheres Cloud Computing für Mittelstand und öffentlichen Sektor (Trusted Cloud) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) (www.trusted-cloud.de). Ziel dieses Programms ist die Entwicklung und Erprobung innovativer, sicherer und rechtskonformer Cloud Computing-Lösungen. An den 14 Forschungs- und Entwicklungsprojekten wirken insgesamt 44 Unternehmen und 22 wissenschaftliche Einrichtungen mit. Zu den begleitenden Maßnahmen im Rahmen des Kompetenzzentrums Trusted Cloud zählt auch die Bereitstellung eines Testbeds für Cloud Computing-Anwendungen am Hasso-Plattner-Institut (HPI). Das Technologieprogramm Trusted Cloud ist Teil des Aktionsprogramms Cloud Computing, welches das BMWi im Oktober 2010 gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft gestartet hat. Es bietet eine Plattform für den Informationsaustausch und die Koordination der diversen Cloud Computing-Aktivitäten in Deutschland. Die Initiative Nationale Plattform Sichere Cloud der Forschungsunion adressiert auch - neben anderen Ansätzen - das Thema Testbed. In Baden-Württemberg existiert bereits mit dem in Cloud Technologie realisierten Kriseninformationssystem im Landesverwaltungsnetz Baden-Württemberg ein Vertrauenspolster, das genutzt wird, um service-bw zu einem Open Data Portal weiter zu entwickeln. Das ist ein Beispiel für das im Memorandum geforderte Center of Gravity. In das Erstellen der Landkarte mit Problemstellung, Handlungsbedarf, Innovationschancen und weiteren Zukunftsperspektiven sollen neben den bereits genannten weitere Institutionen einbezogen werden, insb. auch innovative Verwaltungen wie Bayern und Baden-Württemberg und interessierte innovative Unternehmen. Trotz aller bereits laufenden Initiativen stellen die Forderungen nach einem wirkungsvollen Innovationsrahmen für einen offenen, Europa nicht benachteiligenden und den Aspekt der Cloud als kritische Infrastruktur berücksichtigenden Infrastruktur- und Dienstewettbewerb auf der einen Seite und nach einem schnell verfügbaren, forschungsoffenen, herstellerübergreifenden und interoperablen Testbed für europäische Cloud-Infrastrukturen ein umfassende Herausforderung. So ergibt sich bei einem Infrastrukturaufbau und 5- jährigem Betrieb von 5 Cloudzentren für das Testbed in Deutschland und etwa 15 Verbundprojekten für Forschung-. und Entwicklung samt ökonomisch-rechtlicher-sozialwissenschaftlicher Begleitung und Standardisierung schnell ein grob geschätzter Kostenrahmen von etwa 240 MEUR über 6 Jahre. Allein dies macht die Notwendigkeit der Orchestrierung einer solchen Public-Private Partnership deutlich. Gerne steht der Erstautor unter zur Entgegennahme von ergänzenden Stellungnahmen und Kommentaren zu Verfügung, die in weiteren Fassungen hinzugefügt werden können. Denk ich an Clouds in der Nacht Nachhaltige Cloudstrategie für Europa - Postscriptum Stand 7. Nov Seite 1 von 1

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