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Siehe auch mein Blogbeitrag: http://blog.zuehlke.com/big-data-der-geraete/ In diesem Vortrag untersuchen wir Cloud-Technologien und zeigen die Bandbreite von Möglichkeiten auf, die sich daraus für die vernetzte Zukunft ergeben. Beispiele und Erfahrungen aus praktischen Anwendungen zeigen Ihnen, wie Sie die Cloud für eine IT der vernetzten Geräte erfolgreich nutzen können. Vortrag von Alexander Appel auf dem Seminar "Willkommen im Datenrausch: Produkte vernetzen - mit BigData und der Cloud neue Schätze heben."
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© Zühlke 2013
Alexander Appel
Ein Realitätscheck
Chancen und Risiken der Cloud
7. November 2013Folie 1
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Vorteile der betrieblichen Nutzung von Cloud Computing
Unternehmens-vorteile
Unternehmens-Agilität
Flexibilitätsgewinn durch höhere
Prozessautomatisierung
Wachstums-fähigkeit
Erschließung neuer Geschäftsoptionen
Time to MarketPortfolioerweiterung
en
Kosten-optimierung
pay what you see(CAPEX to OPEX)
use what you need(OPEX Optimierung)
Quelle: Price Waterhouse Coopers, Cloud Computing im Mittelstand, Mai 2011
© Zühlke 2013
Cloud Computing im Vergleich zu klassischen Hosting Ansätzen
private infrastructureshared operations
shared infrastructureand operationshybrid
cloudpublic cloud
hybrid hostin
g
Out-sourcing
hybrid opera-tions
private
cloud
hybrid archi-
tecture
legacy IT
IT
private infrastructureand operations
private infrastructureand operations
supplier control
on-demand,virtual,
automated
customer control
scheduled, physical, manual
private infrastructureshared operations
shared infrastructureand operations
Daten dort verarbeiten wo sie entstehen
http://news.netcraft.com/archives/2013/05/20/amazon-web-services-growth-unrelenting.html
Vom Kleinen ins Große
… bzw. sehr große …
http://www.visitsequoia.com/img/Trees_looking_up.jpg
?Darf ich meine Daten überhaupt
in der Cloud speichern?
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Datenschutz – Unsere Einschätzung (1)
• Deutsche Unternehmen sind an deutsches Datenschutzrecht gebunden, gleichgültig, ob sie Daten in einer Private Cloud verarbeiten oder Public Cloud-Dienste nutzen.
• Beste Möglichkeit zur Nutzung von Cloud-Diensten entsprechend dem BDSG: Auftragsdatenverarbeitung („Verarbeitung von Daten im Auftrag und auf Weisung des Unternehmens“) innerhalb einer EU/EWR-Cloud. – Dienstleister ist dem internen Rechenzentrum des
Unternehmens vergleichbar. – Auftragsdatenverarbeitung muss über umfangreiche Verträge
mit spezifischen Regelungen zum Datenschutz abgesichert sein.
– Auftragsdatenverarbeitung darf nur innerhalb der EU / dem EWR erfolgen, Cloud-Anbieter muss garantieren, dass die Daten den EWR nicht verlassen.
• Bezüglich Datenspeicherung und -Verarbeitung außerhalb der EU bestehen erhebliche datenschutzrechtliche Anforderungen. Daten-speicherung und -Verarbeitung außerhalb der EU ist aber legal möglich in Ländern, die adäquate Datenschutzstandards haben (Japan, Schweiz).
7. November 2013 Folie 8
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Datenschutz – Unsere Einschätzung (2)
• Allerdings stehen über 90% der Cloud Computing-Infrastruktur in den USA, und US-Unternehmen sind gemäß Patriot Act dazu verpflichtet, Daten an US-Behörden weiterzugeben. Dies schließt auch Daten aus EU-Rechenzentren amerikanischer Anbieter mit ein!
• Die Verarbeitung personenbezogener Daten durch Unternehmen, die am Safe Harbor-Programm des US-Handelsministeriums teilnehmen und die entsprechenden Grundsätze befolgen, ist legal. Allerdings darf keine Übermittlung „besonders schutzbedürftiger“ Daten erfolgen, z.B. von Gesundheitsdaten.
• Allerdings bezieht sich der Schutz durch das Safe Harbor-Programm nicht auf andere Daten, die beispielsweise Geschäftsgeheimnisse des Unternehmens ausmachen, wie Forschungs- oder Finanzdaten…
• Und nicht selten nutzen auch deutsche SaaS-Anbieter die IaaS-Dienste amerikanischer Provider…
Pflicht zur persönlichen
Überprüfung durch den Auftraggeber!
James Woolsey, ehemaliger Direktor der CIA
"Würde [...] man eine technologische Analyse von etwas aus einem befreundetem Land machen, was keine Bedeutung hat, außer von kommerziellem Nutzen zu sein, und das dann in der Schublade liegen lassen, weil es nicht an ein amerikanisches Unternehmen weitergegeben werden kann? Ich glaube, das wäre ein Missbrauch von Ressourcen der Nachrichtendienste. Ich denke nicht, dass man so verfahren würde.“
7. November 2013 Folie 9
Kann ich meine Daten nicht zusätzlich absichern?
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Informationssicherheitsnormen und kryptographische Verfahren
ISO/IEC 27001
• Diese internationale Norm spezifiziert die Anforderungen für Herstellung, Einführung, Betrieb, Überwachung, Wartung und Verbesserung eines dokumentierten Informationssicherheits-Managementsystems unter Berücksichtigung der IT-Risiken innerhalb der gesamten Organisation.
Kryptographische Verfahren
• Anbieter empfehlen explizit die zusätzliche Verschlüsselung sensitiver Informationen in der Cloud!
• Die Umsetzung geeigneter Mechanismen liegt dabei in der Hand des Kunden.
7. November 2013 Folie 11
Unsere Vernetzte Zukunft
Quelle: Keynote, Amphion Forum 2012, San Francisco
Cloud in der Praxis:Connected Vehicles Platform
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• Mehrere Millionen Fahrzeuge
• Durchschnittlich 10.000 Übertragungen pro Sekunde
• Durchschnittlich 1KB Daten pro Übertragung
• Vorerst sollen die Daten nur gesammelt und offline ausgewertet werden
• Es soll ein Prototyp in der Cloud erstellt werden, um erste Erfahrungen mit den Daten zu sammeln
Connected Vehicles Platform (CVP)Telematik Kennzahlen
7. November 2013 Folie 14
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Ausprägungen von Cloud ServicesIaaS / PaaS / SaaS
You m
anage
Software (as a Service)
Platform(as a Service)
Infrastructure(as a Service)
Packaged Software
You m
anage
You m
anage
Managed b
y
vendor
Managed b
y
vendor
Managed b
y
vendor
Applications Applications Applications Applications
DataData Data Data
Runtime Runtime Runtime Runtime
Middleware Middleware Middleware Middleware
O/S O/S O/S O/S
Virtualization
Virtualization
Virtualization
Virtualization
Servers Servers Servers Servers
Storage Storage Storage Storage
Networking Networking Networking Networking
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
• 10.000 Übertragungen pro Sekunde
• 10.000 * 1 KB = 10 MB pro Sekunde
Das sind pro Monat:
• 10MB * 2.629.746 S = 26,3 TB
• 26,3 Milliarden Übertragungen
Und pro Jahr:
• 315,57 TB Daten
• 315,57 Milliarden Übertragungen
Connected Vehicles Platform (CVP)Telematik Mengengerüst
7. November 2013 Folie 16
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Prototyp A:- Sammeln der Daten in Cloud Storage- Auswertungen mit Hadoop OnDemand
Amazon S3 S3 Buckets
Elastic MapReduce Hadoop On Demand Cluster
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28 $-
$10,000.00
$20,000.00
$30,000.00
$40,000.00
$50,000.00
$60,000.00
Preisentwicklung Cloud StorageBeispiel Amazon S3
Im ersten Jahr$ 164.093
Im zweiten Jahr$ 463.090
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
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55
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28 $-
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
$80,000.00
$100,000.00
$120,000.00
$140,000.00
Preisentwicklung Cloud StorageBeispiel Amazon S3(mit PUT Requests)
Im ersten Jahr$ 1.741.940
Im zweiten Jahr$ 2.040.937
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Prototyp B:- Sammeln der Daten in NoSQL Datenbank- Auswertungen mit Hadoop OnDemand
Dynamo DB Table
Elastic MapReduce Hadoop On Demand Cluster
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
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58
3944
55
4207
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46
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28 $-
$5,000.00
$10,000.00
$15,000.00
$20,000.00
$25,000.00
Preisentwicklung NoSQL DatenbankBeispiel Amazon DynamoDB(10.000 Write Units reserviert für 3 Jahre)
Im ersten Jahr$ 24.381
Im zweiten Jahr$ 4.041
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
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28 $-
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
$80,000.00
$100,000.00
$120,000.00
$140,000.00
$160,000.00
$180,000.00
$200,000.00
Preisentwicklung NoSQL DatenbankBeispiel Amazon DynamoDB(inklusive Storage-Kosten)
Im ersten Jahr$ 604.861
Im zweiten Jahr$ 1.656.176
7. November 2013 Folie 24
Wie lassen sich Kosten sparen?
© Zühlke 2013
Kostenoptimierung durch geschickte Datenlogistik
Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Dynamo DB
Table
Amazon Redshift
Amazon GlacierAWS Data Pipeline
EMR Cluster
Amazon S3
MS SQL
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Widerspricht jedoch dem Datenlokalitätsprinzip!
ACHTUNG: Cloud-Vendor-Lock-In !
Wechsel zu preisgünstigeren Konkurrenten
nur noch schwer möglich.
Fühlen Sie sich wirklich wohl in einer solchen Abhängigkeit?
Was wenn der Cloud Anbieter Pleite geht?
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Prototyp C:Einsatz geeigneter Open Source Produkte auf reinen Infrastruktur Services
Dispatcher Instances
Apache Hadoop Cluster
…
…
ElastiCache
Amazon Glacier
Amazon S3
MS SQLApache Kafka
Messaging
Twitter Storm Cluster
Apache Zookeeper
ELB
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Prototyp C:Einsatz geeigneter Open Source Produkte auf reinen Infrastruktur Services
Dispatcher Instances
Apache Hadoop Cluster
…
Apache Zookeeper
ELB
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 $-
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
$80,000.00
$100,000.00
$120,000.00
Preisentwicklung InfrastrukturBeispiel Amazon EC2
Im ersten Jahr$ 394.735
Im zweiten Jahr$ 1.005.387
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 $-
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
$80,000.00
$100,000.00
$120,000.00
Preisentwicklung InfrastrukturBeispiel Amazon EC2(mit reserved instances)
Im ersten Jahr$ 394.186
Im zweiten Jahr$ 956.154
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Überblick Preisentwicklung der untersuchten Lösungsvarianten
1 2 $-
$500,000.00
$1,000,000.00
$1,500,000.00
$2,000,000.00
$2,500,000.00
S3DynamoDBEC2
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
DevOps und IaaS‚Infrastructure-As-Code‘
• DevOps steht in erster Linie für die engere Kooperation zwischen Entwicklung und Betrieb in Software Projekten
• Zentrales Konzept ist die komplette Automatisierung von Infrastruktur und Softwarekonfiguration
• Tools wie Chef oder Puppet unterstützen Software Konfigurationsmanagement
• Wir haben gute Erfahrungen in Entwicklungs-projekten gemacht, auch außerhalb der Cloud
• Infrastruktur, die als Code vorliegt kann jeder Zeit wiederhergestellt werden
Das spart Kosten in der Cloud!7. November 2013 Folie 34
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
High Performance ComputingBeispiel Amazon EC2 Instanztypen
• General Purpose (m1.large)7.5 GB RAM 4 EC2 Compute Units (2 virtual cores)I/O Performance: Moderate
$ 0,26 pro Stunde
$ 4,90 pro Stunde
• High Storage (hs1.8xlarge)117 GB RAM35 EC2 Compute Units (16 virtual cores)I/O Performance: Very High (10 Gigabit Ethernet)24 x 2 TB dedicated hard drives
$ 2,36 pro Stunde
• Cluster GPU (cg1.4xlarge)22.5 GB RAM33.5 EC2 Compute Units (16 virtual cores)I/O Performance: Very High (10 Gigabit Ethernet)2 x NVIDIA Tesla M2050 GPU
7. November 2013 Folie 35
Standardisierungsbestrebungen in Sachen Cloud Computing
© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Open Source Cloud Software und Schnittstellenstandardisierung
• Open Source Software für den Betrieb und das Management von IaaS Diensten
• Geeignet für den Betrieb von Public und Private Clouds
• Bieten eine Amazon EC2 und S3 kompatible API an (AWS ist de-facto Standard)
• Offener Cloud API StandardOpen Cloud Computing Interface
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© Zühlke 2013Chancen und Risiken der Cloud | Alexander Appel
Cloud Computing hat Nutzenvorteile auch für Connected Products und Big Data Szenarien.
Geringe Anfangsinvestition und Skalierungsfähigkeit ideal für Prototyping und iteratives Vorgehen.
PaaS Angebote sind leistungsfähig und ermöglichen ein schnelles Time-to-Market. Bei großen Datenmengen
entstehen aber auch hohe Kosten und eine zunehmende Bindung zum
jeweiligen Cloud-Anbieter (Vendor-Lock-In).
Standardisierung bei IaaS am weitesten voran geschritten.
Im Zusammenhang mit DevOps bietet IaaS die höchste Flexibilität
in der Lösungsgestaltung und langfristigen Kostenoptimierung.7. November 2013 Folie 38
Alexander Appel aap@zuehlke.com
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