Bachelorarbeit, 2009
85 Seiten, Note: 1,7
1 Einleitung
2 Motivation
3 Grundlagen und wichtige Technologien
3.1 Verteilte Systeme
3.2 Betriebssysteme
3.3 Virtualisierung
3.4 Das Client-Server-Modell
3.5 Desktopanwendungen
3.5.1 Fat-Client-Anwendungen
3.5.2 Rich-Client-Anwendungen
3.5.3 Thin-Client-Anwendungen
3.5.4 Smart-Client-Anwendungen
3.6 Webanwendungen
3.6.1 Webbasierte Desktopanwendungen
3.6.2 Rich Internet Applications
3.7 Geschäftsmodelle und Konzepte für webbasierte Services
3.7.1 Service Oriented Architecture
3.7.2 Software on Demand: ASP und SaaS
3.7.3 Cloud-Computing
4 Infrastruktur
4.1 Übertragungsinfrastruktur
4.2 Rechnerinfrastruktur
4.2.1 Hochleistungssysteme: Supercomputer, Cluster- und Grid
4.2.2 Client-Systeme
5 Cloud- und webbasierte Systeme
5.1 Cloud- und Webanwendungen
5.1.1 Google Apps
5.1.2 Salesforce.com
5.1.3 Microsoft Office Live Workspace
5.1.4 Panda Cloud Antivirus
5.1.5 Zscaler
5.1.6 Einige weitere Anwendungs-Anbieter
5.2 Cloud-Infrastruktur-Software
5.2.1 Amazon Elastic Cloud Computing
5.2.2 Google App Engine
5.2.3 Microsoft Azure
5.2.4 EnStratus
5.2.5 Eucalyptus
5.2.6 Einige weitere Infrastruktur-Anbieter
6 Zukünftige Entwicklungen
6.1 Live Cloud Computing
6.1.1 Integration in oder als eine Anwendungen
6.1.2 Integration ins Betriebssystem
6.2 Integration in eine SOA
7 Potential und Probleme des Cloud-Computings
7.1 Vorteile der Nutzung von Web-gestützten Diensten
7.1.1 Dynamische Ressourcenanpassung
7.1.2 Geschwindigkeit und Verfügbarkeit von Rechen- und Speicherkapazität
7.1.3 Energiesparmöglichkeiten
7.1.4 Aufwandsbegrenzung und Vereinfachung von IT-Projekten
7.1.5 Austauschbarkeit
7.1.6 Kosteneinsparungen
7.2 Nachteile der Nutzung von Web-gestützten Diensten
7.2.1 Fehlende Standards und fehlende Zertifizierungen
7.2.2 Datenschutz
7.2.3 Datensicherung und Archivierung
7.2.4 Abhängigkeit
7.2.5 Verfügbarkeit
7.2.6 Sicherheitsprobleme und Sicherheitsrisiken
8 Fazit und Ausblick
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potential, die Probleme und die Machbarkeit von webbasierten Diensten mit einem spezifischen Fokus auf Cloud-basierten Systemen. Ziel ist es, dem Leser ein fundiertes Verständnis über den Ist-Zustand dieser Technologien, ihre Anwendungsmöglichkeiten in verteilten Systemen und die zukünftige Bedeutung für geschäftskritische IT-Infrastrukturen zu vermitteln.
3.1 Verteilte Systeme
Die meisten gängigen Definitionen für verteilte Systeme unterscheiden sich in einigen Punkten und sind in manchen Teilen sogar widersprüchlich. Eine grobe, aber treffende Erklärung stammt von Andrew S. Tanenbaum und Maarten van Steen aus ihrer Publikation „Verteilte Systeme – Prinzipien und Paradigmen“: „Ein verteiltes System ist eine Ansammlung unabhängiger Computer, die den Benutzern wie ein einzelnes kohärentes System erscheinen.“ Daraus kann man ableiten, dass ein verteiltes System aus autonomen Komponenten besteht, die untereinander durch Nachrichten kommunizieren und das nach außen hin transparent ist; das heißt, dass z. B. der Ort und die Zugriffsart der Ressource für den Anwender verborgen bleiben. Prinzipiell kann mit autonomen Komponenten auch Software gemeint sein, die auf unterschiedlichen vernetzten Computern läuft.
Der Nachrichtenaustausch erfolgt entweder synchron oder asynchron. Im ersten Fall sind die kommunizierenden Systeme während des Vorgangs aktiv bzw. blockiert und warten auf die Antwort des jeweiligen Partners. Bei der asynchronen Kommunikation braucht der sendende Teil keine Antwort abzuwarten und kann weitere Nachrichten abarbeiten; der Empfänger benötigt in diesem Fall einen Zwischenspeicher (Cache) und eine Logik zum korrekten Verarbeiten der empfangenen Nachrichten.
Der Nutzen verteilter Systeme ergibt sich im alltäglichen Gebrauch von Informationstechnologie, wenn Nebenläufigkeit (das Ausführen mehrerer Prozesse gleichzeitig), Skalierbarkeit, Offenheit, Transparenz und leichter Zugriff auf Ressourcen im Vordergrund stehen, seien es Anwendungen respektive Szenarios für Personalcomputer, mobile Computer (Laptop/Notebook) oder Mobiltelefone.
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die zunehmende Bedeutung von Webanwendungen ein und umreißt die Zielsetzung der Arbeit, den Ist-Zustand und die Potenziale von Cloud-Services zu analysieren.
2 Motivation: Dieses Kapitel beleuchtet den historischen Fortschritt der Informationstechnologie und die wachsende Bedeutung der Vernetzung, die den Weg für moderne verteilte Systeme und Cloud-Computing ebnete.
3 Grundlagen und wichtige Technologien: Hier werden essentielle Konzepte wie verteilte Systeme, Virtualisierung, Client-Server-Architekturen sowie Geschäftsmodelle wie SaaS und Cloud-Computing fundiert dargelegt.
4 Infrastruktur: Dieses Kapitel behandelt die technische Basis, einschließlich Übertragungsnetze und Rechnerinfrastrukturen wie Supercomputer, Cluster und Grid-Systeme, die für den Cloud-Betrieb notwendig sind.
5 Cloud- und webbasierte Systeme: Eine detaillierte Bestandsaufnahme aktueller Cloud-Anwendungen (z. B. Google Apps, Salesforce) und Infrastruktur-Software (z. B. Amazon EC2, Microsoft Azure).
6 Zukünftige Entwicklungen: Dieser Abschnitt erörtert Trends wie das "Live Cloud Computing" und die Integration von Cloud-Diensten in Service-orientierte Architekturen (SOA).
7 Potential und Probleme des Cloud-Computings: Eine kritische Auseinandersetzung mit den Vorteilen wie Kosteneinsparungen und Skalierbarkeit sowie den Risiken hinsichtlich Datenschutz und Sicherheit.
8 Fazit und Ausblick: Das Fazit fasst zusammen, dass Cloud-Computing einen signifikanten Evolutionsschritt darstellt und stellt die zukünftige Entwicklung als alltägliche IT-Infrastruktur in Aussicht.
Cloud-Computing, Webanwendungen, Verteilte Systeme, Virtualisierung, SaaS, SOA, Infrastruktur, Skalierbarkeit, Datenschutz, Sicherheit, Internet, IT-Management, Cloud-Infrastruktur, Datenspeicherung, Ressourcenanpassung
Die Bachelorarbeit liefert einen Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten von verteilten Systemen und Webanwendungen, mit einem speziellen Fokus auf Cloud-basierten Systemen.
Die zentralen Themen sind technische Grundlagen (Virtualisierung, Middleware), gängige Geschäftsmodelle (SaaS, Cloud-Computing) sowie die Analyse von konkreten Cloud-Anbietern und Infrastruktur-Lösungen.
Das primäre Ziel ist es, das Potential, die Entwicklungsmöglichkeiten und die mit dem Einsatz von Cloud-Services einhergehenden Probleme und Risiken aufzuzeigen und deren Machbarkeit zu bewerten.
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der Analyse von Konzeptbeschreibungen sowie dem Vergleich marktgängiger Cloud-Systeme und -Technologien.
Der Hauptteil gliedert sich in die Erläuterung technischer Grundlagen und wichtiger Technologien, die Analyse der zugrunde liegenden Infrastruktur sowie die detaillierte Vorstellung und Gegenüberstellung von Cloud-Anwendungen und Infrastruktur-Software.
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Cloud-Computing, Webanwendungen, Virtualisierung, SaaS, IT-Infrastruktur, Skalierbarkeit und Datensicherheit charakterisieren.
Die private Cloud bezeichnet die Bereitstellung von Ressourcen innerhalb der eigenen Organisation, während die public Cloud Dienste beschreibt, die von externen Anbietern bezogen und mit anderen Nutzern geteilt werden.
Der Autor stuft die Datensicherheit als eines der größten Hindernisse und kritischsten Probleme ein, insbesondere aufgrund rechtlicher Unterschiede und der Abhängigkeit von der Transparenz der Anbieter.
Der Vergleich dient dazu, den Wandel der IT zu einem Gebrauchsgut zu verdeutlichen, bei dem Ressourcen nach Bedarf und Verbrauch bezogen werden, ähnlich wie bei Versorgungsleistungen.
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