Cloud Computing: Betriebswirtschaftliche Aspekte bei der Einführung E-Book

Frederik Geier

• Herausgeber: GRIN Verlag
• Sprache: Deutsch

Veröffentlichungsjahr: 2011

Beschreibung

Diplomarbeit aus dem Jahr 2011 im Fachbereich Informatik - Wirtschaftsinformatik, Note: 1,0, DIPLOMA Private Hochschulgesellschaft mbH, Sprache: Deutsch, Abstract: Kein anderes Thema der Informationstechnik weckt derzeit so große Erwartungen wie Cloud Computing. Kostensenkungen, keine fixen Kosten, Flexibilität und Konzentration auf die Kernkompetenz eines Unternehmens sind häufige Argumente, die als Vorteile der Cloud vorgetragen werden. Da überrascht es nicht, dass Anbieter die Entscheidung über die Frage des Fremdbezugs von Cloud-Diensten gerne auf einen einfachen Kostenvergleich reduzieren. Aber dies ist eindeutig zu kurz gedacht, da bei der Entscheidung über Eigen- oder Fremdbetrieb von Cloud-Diensten vielfältigen Risiken und offene Herausforderungen berücksichtigt werden sollten. Falls diese Gefahren im Entscheidungsprozess nicht berücksichtigt werden, so besteht die Gefahr, dass das gewählte Informationssystem rechtliche Anforderungen oder Anforderungen der Anwender nicht erfüllt, was zu Folgekosten führen kann. Die Arbeit hat das Ziel ein Modell für die Einführung von Cloud Computing in Unternehmen und Organisationen zu beschreiben. Cloud-Dienste können dabei sowohl durch unternehmensinternen Eigenbetrieb, als auch durch unternehmensexternen Fremdbetrieb bezogen werden. Zu diesem Zweck werden, nach der Einleitung im ersten Kapitel, im zweiten Kapitel die theoretischen Grundlagen des Themas erläutert. Im dritten Kapitel werden die Chancen, Risiken und Herausforderungen, die bei der Einführung des Cloud Computing zu berücksichtigen sind, als Ergebnis einer Literaturanalyse aufgeführt. Die Inhalte dieses Kapitels bilden die Grundlage für ein Modell zur Einführung von Cloud Computing, das in Kapitel vier beschrieben wird. Ihren Abschluss findet die vorliegende Arbeit in Kapitel fünf, in dem die Vorbereitungsphase dieses Modells anhand einer Fallstudie getestet wird. Darüber hinaus soll die Arbeit die Hypothese überprüfen, ob in den nächsten Jahren traditionelle Informationssysteme weitgehend durch Public Cloud-Dienste ersetzt werden.

Leseprobe

Impressum:

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II Inhaltsverzeichnis

II Inhaltsverzeichnis

III  Abbildungsverzeichnis

IV Formelverzeichnis

V Tabellenverzeichnis

VI Abkürzungsverzeichnis

VII Glossar

1 Einleitung

2 Theoretische Grundlagen

2.1 IT-Infrastrukturen

2.1.1 Definition

2.1.2 Historische Entwicklung

2.1.3 IT-Infrastruktur-Mix

2.2 Cloud Computing

2.2.1 Definition

2.2.2 Technische Grundlagen und Prinzipien

2.2.3 Cloud-Architektur und Cloud-Dienstleistungen

2.2.4 Organisatorische Klassifizierungen

2.2.5 Cloud Sourcing

2.3 Kontinuierliche Verbesserung

3 Chancen, Risiken und Herausforderungen bei der Einführung von Cloud Computing

3.1 Chancen- und Risiken

3.1.1 Private Cloud Computing

3.1.2 Outsourced Private und Public Cloud Computing

3.1.3 Infrastructure as a Service

3.1.4 Platform as a Service

3.1.5 Software as a Service

3.2 Herausforderungen

4 Modell zur Einführung von Cloud Computing

4.1 Vorbereitungsphase

4.1.1 Systemanalyse

4.1.2 Identifizierung der Lösungsansätze

4.1.3 Auswahl des geeignetesten Lösungsansatzes

4.1.4 Vorbereitung der Umsetzung

4.2 Umsetzungsphase

4.3 Betriebsphase

4.3.1 Kontinuierliche Verbesserung

4.3.2 Cloud Management

4.3.3 Support

4.3.4 Cloud Controlling

5 Fallstudie zur Vorbereitungsphase des Einführungsmodells

6 Schlussbetrachtungen

VIII Literaturverzeichnis

Bücher

Internet

Fachzeitschriften

IX Anlagen

II Abbildungsverzeichnis

III Tabellenverzeichnis

1 Ausgangslage

2 Systemanalyse

2.1 Analyse der Unternehmenspolitik und der rechtlichen Rahmenbedingungen

2.1 Identifizierung von Kernkompetenzen

2.2 Strategieanalyse

2.3 Bestimmung von Ausgangslage und Anforderungen

2.4 Anforderungen festlegen (Pflichtenheft)

3 Identifizierung der Lösungsansätze

4 Auswahl des geeignetsten Lösungsansatzes

4.1 Kostenvergleichsrechnung

4.2 Analyse der Stärken und Schwächen, Chancen und Risiken

4.3 Nutzwertanalyse

4.4 Analyse des Nutzen-, Risiko- und Aufwandspotentials

5 Schlussbetrachtungen

Literaturverzeichnis

III  Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Die Entwicklung der technischen Infrastrukturen seit den 60er Jahren

Abbildung 2: IT-Infrastruktur-Mix

Abbildung 3: Zwei Hypervisor-Server, die durch einen Virtual Machine Manager verwaltet werden

Abbildung 4: Von der Cloud-Architektur zur Cloud-Dienstleistung

Abbildung 5: Sourcing-Optionen für Cloud-Dienstleistungen

Abbildung 6: Überblick über die drei Phasen der Einführung von Cloud Computing

Abbildung 7: Make or Buy-Matrix als Entscheidungsgrundlage für Cloud Sourcing-Optionen

Abbildung 8: Nutzen-Risiko-Matrix als Entscheidungsgrundlage für Cloud-Lösungsansätze

Abbildung 9: Veränderte Nutzen-Risiko-Matrix für ein Risikoempfinden von 0,6 und ein Nutzenempfinden von 0,4

Abbildung 10: Der Ablauf der Umsetzungsphase

Abbildung 11: Der kontinuierliche Verbesserungsprozess und seine Anwendungsmöglichkeiten bei der Nutzung und dem Betrieb von Cloud-Diensten

IV Formelverzeichnis

Formel 1: Wartungsanteil

Formel 2: Durchschnittliche Supportkosten

Formel 3: Auslastungsgrad

Formel 4: Anteil der Standard-Schnittstellen

Formel 5: Verfügbarkeit des Dienstes

V Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Werte für die Teilnutzenbestimmung von SaaS-Lösungen

VI Abkürzungsverzeichnis

VII Glossar

Application Service Provider:

„Dienstleistungsanbieter ..., bei denen Anwendungsprogramme über das Internet durch die Anwender für eine bestimmte Zeit gemietet werden können. Die Anwendungen werden vom Server des A. S. P. [hier als Abkürzung für Application Service Provider] aus gestartet (Client-/Server-Architektur). Einnahmen generiert der A. S. P. durch zeitabhängige Gebühren, die für den Zugriff auf die Software berechnet werden.“[1]

Benutzerservice:

„Betreuung der Benutzer im Umgang mit Anwendungssystemen, insbesondere Officepaketen und dem Internet“.[2]

Betriebssystemvirtualisierung:

Hierbei werden von einem Betriebssystem mehrere unabhängige virtuelle Instanzen erstellt. Dabei verwenden alle Instanzen das gleiche Basisbetriebssystem. Dadurch wird sowohl die Art der installierbaren Anwendungssoftware, aber auch die Betriebssysteme, die installiert werden können, ein-

geschränkt.[3]

Business Continuity:

„Alle organisatorischen, technischen und personellen Maßnahmen, die a) zur Fortführung der Kerngeschäfte unmittelbar nach Eintritt des Krisenfalles und b) zur sukzessiven Wiederaufnahme des gesamten Geschäftsbetriebs bei länger andauernden schweren Störungen dienen.“ [4]

Datenintegrität:

In „der Datenbankorganisation (Datenorganisation) die Korrektheit der gespeicherten Daten im Sinn einer widerspruchsfreien und vollständigen Abbildung der relevanten Aspekte des erfassten Realitätsausschnitts.“[5]

Entwicklungsumgebung:

Eine Anwendung zur Entwicklung von Software.

Extensible Markup Language:

Extensible Markup Language (XML) ist eine Auszeichnungssprache, mit der Daten in hierarchisch strukturierten Form abgebildet werden. XML ist

plattform- und programmiersprachenunabhängig und wird zum Austausch von Daten zwischen Computersystemen eingesetzt.

Funktionale Anforderungen:

Begriff aus dem Software Engineering. Nach Sommerville sind dies „Aussagen, zu den Diensten, die das [zu planende] System leisten sollte, zur Reaktion des Systems auf bestimmte Eingaben und zum Verhalten des Systems in bestimmten Situationen. In manchen Fällen können die funktionalen Anforderungen auch explizit ausdrücken, was das System nicht tun soll.“[6]

Hypervisor:

Eine Virtualisierungssoftware, die in einer isolierten, virtuellen Umgebung, die man virtuelle Maschine nennt, die Hardware eines Rechners zur Verfügung stellt. Dies kann entweder durch die Emulation der Hardware oder durch die Virtualisierung der realen Hardware geschehen.

IT-Verteilung:

Festlegung der informationstechnischen, räumlichen bzw. geografischen und organisatorischen Verteilung von IT-Ressourcen.[7]

Konsolidierung von IT-Infrastrukturen:

Das Ziel der Konsolidierung ist es, die Kosten der IT-Infrastrukturen zu senken. Man kann zwischen vier Teilaspekten unterscheiden:

Harmonisierung und Standardisierung von Hard- und Software

Virtualisierung von Hard- und Software

Zusammenfassung von verteilten Rechenzentren

Outsourcing von Teilen der IT-Infrastruktur

Nichtfunktionale Anforderungen:

Begriff aus dem Software Engineering. Nach Sommerville sind dies „Beschränkungen der durch das [zu planende] System angebotenen Dienste oder Funktionen. Das schließt Zeitbeschränkungen, Beschränkungen des Entwicklungsprozesses und einzuhaltende Standards ein. Nichtfunktionale Anforderungen beziehen sich oft auf das ganze System und gewöhnlich nicht auf einzelne Systemfunktionen oder Dienste.“[8]

Skalierbarkeit:

Dynamische Anpassung der zu beziehenden IT-Ressourcen an variierende Anforderungen. [9]

Storage Area Network:

Siehe Kapitel 2.2.2, Seite 10.

SOAP:

Ein plattform- und programmiersprachenunabhängig Protokoll, das zum Austausch von XML-Nachrichten zwischen Computersystemen eingesetzt wird.

Software as a Service:

Siehe Kapitel 2.2.3, Seite 17.

Thin Client:

Ein, im Verhältnis zu einem PC-Rechner, kleines Endgerät bei dem die Datenverarbeitung und Rechenleistung über einen Server erbracht wird, mit dem der Thin Client über eine Remote-Desktop-Verbindung verbunden ist.[10]

Unified Modeling Language:

Eine Beschreibungssprache zur grafischen Darstellung von Softwareprogrammen und Informationssystemen. Diese können mit UML modelliert, spezifiziert und dokumentiert werden.

Virtuelles privates Netz:

Über ein virtuelles privates Netz (engl. virtual private network; Abk.: VPN) können einzelne Rechner oder Netzwerke mit einem LAN verbunden werden. Dazu wird eine verschlüsselte Verbindung (Tunnel) über das Internet hergestellt. Zwischen zwei LANs werden VPN-Verbindungen meistens über Firewalls hergestellt.

1 Einleitung

Kein anderes Thema der Informationstechnik weckt derzeit so große Erwartungen wie Cloud Computing. Dem aktuellen „Hype Cycle for Emerging Technologies“ des Marktforschungsunternehmens Gartner zufolge, befindet sich Cloud Computing derzeit auf dem Höhepunkt überzogener Erwartungen.[11] In den Augen von Gartner bedeutet dies, dass Cloud Computing von den Massenmedien stark thematisiert wird, dass nach den Pionieren viele neue Anbieter auf den Markt drängen und dass es bereits erste negative Berichte über das Thema gibt[12]. Bisheriger Höhepunkt dieser Entwicklung war die vor wenigen Tagen zu Ende gegangene CeBit, die mit dem Schwerpunktthema „Work and Life with the Cloud“ ganz im Zeichen des Cloud Computing stand.[13]

Für das vergangene Jahr prognostizierte Gartner weltweite Umsätze für Cloud- Dienstleistungen von 68,3 Milliarden US-Dollar. Bis 2014 sollen die Umsätze auf 148,8 Milliarden steigen.[14] Auch dies ist ein Indiz dafür, welche Erwartungen an den Bezug von Dienstleistungen aus der Datenwolke geknüpft werden. Kostensenkungen, keine fixen Kosten, Flexibilität und Konzentration auf die Kernkompetenz eines Unternehmens sind häufige Argumente, die als Vorteile der Cloud vorgetragen werden. Da überrascht es nicht, dass Anbieter die Entscheidung über die Frage des Fremdbezugs von Cloud-Diensten gerne auf einen einfachen Kostenvergleich reduzieren.

Aber dies ist eindeutig zu kurz gedacht, da bei der Entscheidung über Eigen- oder Fremdbetrieb von Cloud-Diensten vielfältigen Risiken und offene Herausforderungen berücksichtigt werden sollten. Falls diese Gefahren im Entscheidungsprozess nicht berücksichtigt werden, so besteht die Gefahr, dass das gewählte Informationssystem rechtliche Anforderungen oder Anforderungen der Anwender nicht erfüllt, was zu Folgekosten führen kann.

Die vorliegende Arbeit hat das Ziel ein Modell für die Einführung von Cloud Computing in Unternehmen und Organisationen zu beschreiben. Cloud-Dienste können dabei sowohl durch unternehmensinternen Eigenbetrieb, als auch durch unternehmensexternen Fremdbetrieb bezogen werden. Zu diesem Zweck werden, nach der Einleitung im ersten Kapitel, im zweiten Kapitel die theoretischen Grundlagen des Themas erläutert. Im dritten Kapitel werden die Chancen, Risiken und Herausforderungen, die bei der Einführung des Cloud Computing zu berücksichtigen sind, als Ergebnis einer Literaturanalyse aufgeführt. Die Inhalte dieses Kapitels bilden die Grundlage für ein Modell zur Einführung von Cloud Computing, das in Kapitel vier beschrieben wird. Ihren Abschluss findet die vorliegende Arbeit in Kapitel fünf, in dem die Vorbereitungsphase dieses Modells anhand einer Fallstudie getestet wird.

Auch soll die Arbeit die Hypothese überprüfen, ob in den nächsten Jahren traditionelle Informationssysteme weitgehend durch Public Cloud-Dienste ersetzt werden.

Zum Thema Cloud Computing gab es gerade im vergangenen Jahr vielfältige Publikationen. Meistens betrachten diese aber eher technische und weniger betriebswirtschaftliche Aspekte. Mit dem Thema der Einführung von Cloud Computing selbst beschäftigten sich dabei nur wenige Publikationen.[15] Es ist davon auszugehen, dass die Forschung den Bereich des Cloud Computing noch nicht umfassend wissenschaftlich erschlossen hat.

Die Grundlage für diese Arbeit bildet das Studium von aktueller, wissenschaftlicher Literatur (Bücher, Fachzeitschriften, Tagungsbände und Internetquellen). Sie werden durch eigene Erkenntnisse und Erfahrungen ergänzt.

2 Theoretische Grundlagen

Im folgenden Kapitel werden die theoretischen Grundlagen der vorliegenden Arbeit erläutert. Dabei wird zuerst auf die Themenbereiche IT-Infrastrukturen und später auf Cloud Computing und den kontinuierlichen Verbesserungsprozess eingegangen.

2.1 IT-Infrastrukturen

Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Einführung von Cloud Computing-Diensten in den IT-Infrastrukturen von Unternehmen und anderen Organisationen. Aus diesem Grund wird in den folgenden Kapiteln zuerst der Begriff der IT-Infrastruktur definiert. Später wird die historische Entwicklung von IT -Infrastrukturen dargestellt und schließlich die Darstellungs- und Dokumentationsform des IT-Infrastruktur-Mix vorgestellt.

2.1.1 Definition

In der Literatur besteht Einigkeit darüber, dass IT-Infrastrukturen aus Hard- und Software zur Verarbeitung, Speicherung und Kommunikation bestehen.[16] Krcmar und Rudolph bezeichnen Hard- und Software als die technische Infrastruktur[17].

Nach Rudolf wird diese engere Definition von einigen Autoren um Humanressourcen und Dienstleistungen, die zur Installation und Nutzung der technischen Infrastruktur benötigt werden, ergänzt.[18] Krcmar und Rudolf bezeichnen diese als die organisatorische Infrastruktur. Darüber hinausgehend unterteilen sie die organisatorische Infrastruktur aus der Beschaffungssicht in Humanressourcen (Eigenherstellung) und Dienstleistungen (Fremdbezug).[19] Laudon et al. hingegen unterscheiden zwischen komplementären Investitionen in die technische Infrastruktur (z.B. Beratung und Schulung) und budgetierten Dienstleistungen, die personelle und technische Ressourcen umfassen.[20] Allerdings ist in Bezug auf diese Sichtweise anzumerken, dass Cloud ComputingDienstleistungen sowohl in Eigenherstellung als auch im Fremdbezug genutzt werden können. Auch erscheint eine Unterscheidung in komplementäre Investitionen und budgetierte Dienstleistungen im Zusammenhang mit Cloud Computing wenig sinnvoll. In der folgenden Arbeit wird der Begriff der organisatorischen Infrastruktur, ausgehend von den Definitionen nach Krcmar und Rudolf, verwandt. Allerdings wird die organisatorische Infrastruktur neben dem Aspekt der IT-Dienstleistungen (der sowohl Eigenherstellung als auch Fremdbezug beinhaltet) um den Aspekt der Organisation ergänzt. Denn gerade im Zusammenhang mit Veränderungen der IT-Infrastruktur fällt dem Change Management und der Organisation der IT heute eine immer wichtigere Rolle zu. Die verwendete Definition lautet daher: IT-Infrastrukturen bestehen aus Hardware und Software (technische Infrastruktur) sowie aus IT-Dienstleistungen und der IT- Organisation (organisatorische Infrastruktur). Zu den IT-Dienstleistungen zählen z.B. Systementwicklung, Telekommunikation, Leasing, IT-Controlling, Qualitätsmanagement und Benutzerservice. Sie können sowohl organisationsintern hergestellt, als auch von anderen Unternehmen bezogen werden. Als IT-Organisation werden alle organisatorischen Aspekte bezeichnet, die einen Bezug mit der IT haben (z.B. die Aufbauorganisation der Abteilungen mit IT-Bezug, Change Management, IT-Verteilung und Berechtigungen).

2.1.2 Historische Entwicklung

IT-Infrastrukturen haben sich in den vergangenen Jahrzehnten kontinuierlich weiterentwickelt. Ein Grund hierfür ist der technische Fortschritt, der durch die beständige Steigerung der Leistungsfähigkeit von Mikrochips bei gleichzeitig fallender Fertigungsgröße solcher Bauteile erzielt wird.[21] Als einen anderen Grund nennen Stanovska-Slabeva und Wozniak die Anforderungen der Flexibilität, der Globalisierung (z.B. Anbindung von entfernten Unternehmensteilen an die IT-Infrastruktur der Unternehmenszentrale) und der Mobilität (z.B. Anbindung von Außendienstmitarbeitern oder Einsatz von RFID-Tags und -Readern), welche die Unternehmensleitung an die IT-Infrastrukturen stellen. Diese führen zu einer zunehmenden Dezentralisierung und Mobilität der IT-Infrastrukturen.[22]

In der historischen Entwicklung von IT-Infrastrukturen kann man in vier verschiedene Phasen unterteilen:

Mainframe-Zeitalter: In den 60er und 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts, bestanden die technischen Infrastrukturen aus Großrechnern (engl. Mainframes) und aus mit ihnen vernetzten Terminals. Computerarbeitsplätze waren damals noch selten.

PC-Zeitalter: In den 80er Jahren wurden die Terminals durch PCs ersetzt. Großrechner übernahmen zunehmend Aufgaben als Server. In vielen mittelständischen Unternehmen und Großunternehmen sind sie noch heute im Einsatz.[23]

Internet-Zeitalter: Spätestens mit dem Beginn des Internet-Zeitalters in den frühen 90er Jahren hat die Anzahl der Computerarbeitsplätze sprunghaft zugenommen. Als Beleg hierfür kann angeführt werden, dass die Anzahl der direkt an das Internet angebundenen Rechner zwischen Oktober 1989 und Januar 2000 von ca. 159.000 auf 109.574.000 angestiegen ist.[24] In diesem Zeitraum wurden die technischen Infrastrukturen auch durch viele Server auf PC-Basis ergänzt, die z.B. als Web-, Mail- oder CRM-Server neue Aufgaben übernahmen.[25]

Mobilitäts- und IT-Industrialisierungs-Zeitalter: Seit Mitte der 2000er Jahre kann man einen Trend zur Industrialisierung der IT-Infrastrukturen erkennen. Damit ist gemeint, dass sich IT-Produzenten und IT-Dienstleister zunehmend der Methoden der modernen Produktion bedienen. Gabriel et al. sehen als Gründe hierfür die Globalisierung und Marktsättigungen.[26] Diesen Herausforderungen begegnen die Unternehmen, in dem sie ihre Produkte und Dienstleistungen zunehmend schneller und günstiger produzieren. Neben der Industrialisierung von Hard- und Software erkennen Walter et al. auch einen Trend hin zu standardisierten IT-Dienstleistungen, sowie zu automatisierten und teilweise standardisierten IT-Prozessen.[27] Als Faktoren für die Industrialisierung der IT beschreiben sie

die Standardisierung von Produkten und Spezialisierung von Anbietern, welche die Massenproduktion von IT-Dienstleistungen ermöglichen,

 Preissenkungen infolge der Massenproduktion standardisierter Produkte und Leistungen,

Prozessstandardisierungen bei der Herstellung von Produkten und Leistungen vereinfachen das Auslagern (Outsourcing) derselben,

 Verbesserung der Zusammenarbeit mit externen Partnern und der Qualitätssicherung von ausgelagerten Dienstleistungen und

veränderte Anforderungen an Kenntnisse und Fähigkeiten des Personals, weil beispielsweise für die Koordination von verschiedenen Partnern im Leistungserstellungsprozess spezielleres Wissen benötigt wird als bisher.[28]

Einen ähnlichen Ansatz verfolgen Schomann und Röder, die Standardisierung, kontinuierliche Verbesserung, Modularisierung und Konzentration auf die Kernkompetenzen als die Prinzipien der IT-Industrialisierung ansehen.[29]

Neben der Industrialisierung setzte, nachdem die technischen Infrastrukturen in den 90er Jahre rasant angewachsen waren, in den vergangenen Jahren ein Trend zu ihrer Konsolidierung ein. Gleichzeitig wurden die Infrastrukturen durch mobile Geräte, wie PDAs, Smartphones und RFID-Reader, ergänzt.

Abbildung 1 zeigt diese Entwicklung der technischen Infrastrukturen, die prägenden Elemente der jeweiligen Zeitalter und die zunehmende Dezentralisierung und Mobilität der Infrastrukturen.