Grundlagen des Cloud Computing : Konzept und Bewertung von Cloud Computing

Die Durchdringung des Cloud-Begriffes in den Köpfen der Anwender schreitet seit 2007 immer weiter voran und festigt sich langsam als etabliertes Bereitstellungsmodell in der Informationstechnologie (IT). Trotz der inflationären Verwendung des Begriffes „Cloud Computing“ werden die konkrete Definition und das Ökosystem rund um das Cloud-Konzept noch nicht einheitlich verstanden. Das vorliegende Manuskript geht auf diese Unklarheiten ein und vermittelt die relevanten Grundlagen zum Thema „Cloud“. Nach einer Einleitung, welche das Thema motiviert, wird der Begriff „Cloud Computing“ konkret dargelegt und gegenüber verwandten Konzepten abgegrenzt. Da Cloud Computing keine technische Revolution darstellt, sondern sich evolutionär entwickelt hat, werden die historischen Schritte bis zu dem heutigen Konzept beschrieben und die technologischen Grundlagen dazu erläutert. Die IT-Bereiche, in die sich das Cloud-Konzept integriert, sind besonders umfassend. Das Dokument erläutert die drei allgemeinen Service-Ebenen und die vier Bereitstellungsmodelle, in denen diverse Cloud-Dienste existieren. An den Cloud-Diensten sind zwei Gruppen von Akteuren beteiligt, die Anbieter der Dienste und deren Anwender. Entlang der verschiedenen Rollen dieser Akteure wird die Wertschöpfung des Cloud-Dienstes dargestellt. Im Anschluss werden sowohl der Nutzen als auch die Herausforderungen von Cloud Computing, für die Anbieter auf der einen Seite sowie die Anwender auf der anderen Seite, näher erläutert. Abschließend wird das Cloud-Konzept bewertet und ein Ausblick in dessen Zukunft unternommen

Rechtliche Rahmenbedingungen von Cloud Computing : Rechtliche Situation im Öffentlichen Sektor

Die rechtliche Situation und limitierende Rahmenbedingungen sind heute die größte Hürde für die Akzeptanz neuartiger Datenverarbeitung, wie im Cloud Computing. Besonders im Öffentlichen Sektor findet schon heute Datenverkehr und Kommunikation übergreifend über Einrichtungen sowie Städte- und Landesgrenzen hinweg statt. Ob dies künftig auch über Cloud-Dienste abgewickelt werden kann wird in diesem Dokument untersucht. Mit Fokus auf die Situation im Projekt GGC-Lab, fasst der vorliegende Leitfaden die rechtlichen Themengebiete Vertragsgestaltung sowie Datenschutz und Compliance im Rahmen von Cloud-Diensten zusammen und zeigt Hindernisse auf. Die vertragliche Einordnung von Cloud-Diensten bewirkt unterschiedliche Anforderungen an die Verfügbarkeit des Dienstes sowie Gewährleistung und Haftung bei Verstößen. Für einen Zusammenschluss von öffentlich-rechtlichen IT-Dienstleistern, wie im Projekt GGC-Lab, gelten besondere Bedingungen hinsichtlich des Vergaberechts. Mit Hilfe eines Community-Vertrags werden alle internen Vereinbarungen, Qualitätslevel und Haftungsfragen geklärt. Mit dem Ziel der gemeinsamen Datenverarbeitung von cloudfähigen Fachanwendungen, müssen darüber hinaus spezielle Lizenzverträge mit dem Anbieter der jeweiligen Fachanwendung vereinbart werden. Bei der Verarbeitung personenbezogener Daten mit cloudbasierten Fachanwendung müssen die Forderungen des Datenschutzrechts beachtet werden. Werden durch den Zusammenschluss der IT-Dienstleister wettbewerbsbeeinflussend viele Abnehmer angesprochen, ist die Betrachtung des Kartellrechts eine weitere Hürde, die zu nehmen ist. Viele Initiativen beschäftigen sich mit diesen komplexen Rechtsfragen und geben Vorschläge wie ihnen zu begegnen ist. Abschließend gibt eine Übersicht über die Inhalte ausführlicher Publikationen Aufschluss über den Stand der gegenwärtigen Diskussionen in diesem Themengebiet

Grundlagen des Cloud Computing : Cloud Computing in der Öffentlichen Verwaltung

Sowohl der Kostendruck im Öffentlichen Sektor, als auch die Nachfrage von Bürgern nach Online-Dienstleistungen (E-Government) führen zu wachsendem Interesse von Kommunen an effizienter IT. Die Anbieterseite im Öffentlichen Sektor konstituiert sich in Deutschland in vielfältigen Rechtsformen öffentlich-rechtlicher IT-Dienstleister. Besonders häufig vereinen sich mehrere Kommunen als Zweckverband. Es entsteht eine Kommunale Datenverarbeitungszentrale (KDVZ) für die gemeinsame Aufgabenerfüllung in den Bereichen der IT. Die Anwenderseite dieser IT-Dienste im Öffentlichen Sektor wird gebildet durch Bund, Länder, Kommunen, Gemeinden, Behörden, Wissenschaft und Forschung sowie Sozialversicherungen. Die Kommunen generieren mit Abstand den größten Teil des Umsatzes von IT-Diensten. Trotz der zahlreichen theoretischen Vorteile von Cloud-Diensten behindern den Einsatz von Cloud Computing im Öffentlichen Sektor u.a. fehlende Anreizmechanismen, bürokratisch schwerfällige Strukturen und Prozesse, heterogene Systemlandschaften sowie ein erhöhtes Bedürfnis nach Sicherheit und Compliance. Im Rahmen eines Workshops wurden die fünf NIST-Kriterien der Cloud Computing Definition auf den Öffentlichen Sektor übertragen und konkrete Vor- und Nachteile abgeleitet. Als Ergebnis resultiert, dass (1) ein bedarfsgerechter Selbstservice nicht den regulären Anwendungsfall im Öffentlichen Sektor bedient, (2) der Netzwerkzugang sich auf private Strukturen beschränken sollte, (3) ein gemeinsamer Ressourcenpool das Potential zur Verletzung der Informationssicherheit aufweist, (4) umfassende Planungen im Öffentlichen Bereich kaum elastische Skalierbarkeit erfordern und (5) Überwachungsdienste für eine transparente und verbrauchsabhängige Abrechnung möglicherweise schwer akzeptiert werden. Dennoch stellen sich die Länder, mit den USA als Vorreiter, diesen Herausforderungen. Derzeit implementiert nahezu jedes Land Cloud-Dienste im Öffentlichen Sektor und hat umfangreiche Zukunftspläne

Grundlagen des Cloud Computing : Anforderungen an einen Cloud-Dienst

Der Hype um Cloud Computing schreitet weiter voran und immer mehr Unternehmen folgen dem Trend und integrieren das Cloud Konzept in ihr Geschäftsmodell. Dementsprechend ist das Wachstum auf dem Cloud-Markt enorm und resultiert in heterogene und größtenteils intransparente Produktportfolios. Unzureichende Auswahlkriterien für die Evaluation eines Dienstes behindern die Akzeptanz unter den Anwendern der Dienste. Das vorliegende Manuskript begegnet diesem Problem mit der Erstellung eines Kriterienkatalogs für die Auswahl eines Cloud-Dienstes. Die Erhebung der Anforderungskriterien erfolgte in Abstimmung mit Cloud-Dienstleistern und –Anwendern und wurde mit Hilfe einer Umfrage und eines Workshops mit öffentlich-rechtlichen IT-Dienstleistern für den Öffentlichen Sektor bewertet. Der Katalog gibt Auskunft über eine konkrete Operationalisierung der Kriterien in sechs Anforderungsdimensionen. Damit können verschiedene Dienste miteinander verglichen werden, um die Transparenz und das Verständnis auf der Kundenseite zu fördern. Cloud-Anbieter werden hingegen in der Konzeption ihres Cloud-Dienstes unterstützt. Aus der Untersuchung resultieren zwei Arten von Anforderungen, welche die Grundlage für weiterführende Kriterienkataloge im Projekt GGC-Lab stellen: produkt- und anbieterbezogene Anforderungen. Die produktbezogenen Kriterien werden verwendet, um Fachanwendungen für den Betrieb in der Community Cloud auszuwählen. Für die Bewertung potentieller Beitrittskandidaten unter IT-Dienstleistern werden die anbieterbezogenen Kriterien weiterentwickelt

Common Patterns of Cloud Business Models

Cloud computing has been established as a significant topic in the information technology (IT) industry, especially since cloud services are expanding in the portfolios of IT service providers. New businesses emerged to provide cloud services and established businesses extend their traditional business with aspects of cloud computing. The contribution of this paper is how the cloud focus influences the IT service provider’s business model. Based on an extensive literature analysis and synthesis, the characteristics of a cloud business model are transferred into a structured research framework with 103 design features. Subsequently, cloud business models of 29 selected IT service providers are analyzed and matched with the framework. With the help of a cluster analysis, four common patterns of combination are identified for cloud business models. Finally, these patterns will be evaluated with respect to critical success factors and to issue recommendations for action

The Value of Community Clouds for Collaboration in the Public Sector

The public sector has discovered cloud computing technologies and therefore demands an adequate cloud provisioning model. The community cloud seems to be a good balance between safety and trust as well as efficiency, cost reduction, and competitiveness for public facilities. Following this presumption, we analyzed the network potential for cooperation in the public sector. First, we reviewed the scientific literature around this concept and clarified the term ‘community cloud’. Then, we conducted a study of network theories to derive common values that are addressed in cooperation. In combination with network characteristics, we developed a framework that characterizes a network and assesses its specific network value. For evaluation purposes, we applied the framework to community cloud implementations in the public sector and discussed the results regarding the network value. The research findings reveal basic network values for community clouds in the public sector and will serve as analysis and assessment guidelines

Successful Business Model Types of Cloud Providers

The acceleration of technical change in the fast moving electronics market increases the uncertainty and risk for IT providers. Influenced by new IT provisioning concepts such as cloud computing, providers are looking to identify stable guidelines and success factors within existing and new business models. The authors have conducted an intensive analysis of the business model characteristics of 45 providers in the cloud market that are critical to success. A cloud business model framework with 105 characteristics was used to systemize the business models, and the data was analyzed statistically in regard to indicators for success. The results revealed 42 success-related business model characteristics, and a cluster analysis led to three common combinations of characteristics that describe meta types of cloud business models. The most promising meta type is a specialized cloud provider with customer-oriented branch solutions, while small-scale newcomers with aggregation services experience difficulties to be competitive. To evaluate and verify the results and the success of each business model type, 12 expert interviews were conducted. The interview statements were aggregated and summarized to offer recommendations for action and a prediction for the success of cloud business models

Erfolgreiche Geschäftsmodelle von Cloud Service Providern durch kooperationsbasierte Lösungen

IT service providers face high competition in a continuously growing and fast changing IT market. This fast growing market offers economic opportunities for IT service providers but the rapid market change is a threat for their survival. “Cloud Computing” is one of the recent trends that changed the IT market and established itself as the new way of IT provisioning. It describes each IT product (infrastructure, platform, software, business processes) as a standardized service based on a shared virtualized resource pool, which can be procured as a flexible, scalable, and transparent IT service via the internet. The present thesis addressed this emerging type of IT provision and aimed at developing robust and validated guidelines for successful business models for cloud service providers. The thesis was subdivided in two parts. The first research part analyzed business models of cloud providers and their success to derive specific needs, gaps and success factors. A second in-depth part addressed identified gaps and developed design science artifacts that contribute to closing the gaps. For the foundation, a comprehensive literature review using 70 journals, six conferences, and four scientific databases was conducted to analyze the related work for business models within cloud computing. The literature synthesis revealed networking aspects with partners as important gap for further research. To complement the theoretical perspective, a quantitative cross-sectional study was performed to analyze the business models of a systematically selected sample of 29 IT service providers world-wide. A developed framework, consisting of 103 business model characteristics in eight categories, served as analysis unit for the cloud business models. The results of the business model study confirmed that networking aspects were rarely reflected in cloud business models. Using the validated business model framework, a larger systematic selection of 45 cloud business models was examined regarding two indicators for success. The evaluation was performed using a more detailed application of the framework, enabling a higher graded differentiation between the business models. A statistical correlation analysis revealed 39 significantly success-related business model characteristics that served as operationalization of generic success factors proposed by the literature. Besides the product portfolio, a high vertical integration, and synergy effects, the results emphasized the partner network as success factor of cloud business models. Based on the larger and more graded database, a cluster analysis led to a specification of common provider meta types and their prospects for success: Specialized cloud providers showed the most successful business models, while small newcomers had difficulties to compete. These prospects for success were evaluated in expert interviews with 12 IT managers experienced in cloud computing and provision. A qualitative content analysis of the structured interviews revealed recommendations for the success of each provider type. The experts confirmed that a cooperation network between newcomers is a valuable option to survive in the cloud market. As the time-to-market is more relevant than the risk of losing knowhow in a network, disadvantaged cloud providers should cooperate to develop and implement innovative business models. Based on the findings, the second research part addressed cooperative networks between cloud service providers in detail. Companies with the same needs, legal requirements, goals or the same data can internally share an infrastructure pool, processes, data, or knowhow to compete in the cloud market. To examine the economic value of cooperation, a comparison of 13 network theories revealed cost savings, interdependencies, market strength, resource access, and economies of scale as the basic values of cooperative networks. A framework evaluation of 16 cloud communities indicated that cooperation between cloud providers had a particularly higher economic value compared to cooperation between customers of cloud services. A case study of a provider-based community cloud project revealed technical, organizational, legal, and individual challenges by migrating into a community cloud. Especially individual challenges regarding an uncertain situation and the lack of cooperativeness of the community members were rarely documented in science and practice. Action research was used to combine both views on this challenge. A business board game was created that served as simulation environment. This game contributed to a more elaborated and realistic user experience for a complex cooperative situation and strategy development in a community cloud. Within a validation workshop, expert IT managers confirmed that the game approach led to an increased individual cooperativeness but showed a remaining limitation regarding an incentivizing allocation of jointly produced profit. This need was addressed with a further combination of design science and action research to develop a mathematical profit sharing mechanism with regard to design goals obtained from extensive discussions with IT managers. The iteratively developed mechanism was based on mathematical equations and offers incentives to all members of the community cloud. Conducting a game-based simulation workshop with different IT managers, the incentive system was evaluated. The results showed that the developed incentive system of a profit sharing mechanism enhanced the cooperativeness of the IT providers and increased the overall profit compared to an egoistic or cooperative strategy without profit sharing.Im kontinuierlich wachsenden und sich immer schneller wandelnden IT-Markt sehen sich IT-Dienstleister mit einem hohen Wettbewerb konfrontiert. Dieses starke Marktwachstum bietet IT-Dienstleistern vielfältige Entwicklungsmöglichkeiten, aber der rasche Wandel bedeutet auch eine Bedrohung für ihr Überleben. "Cloud Computing" ist einer der jüngsten Trends, der den IT-Markt verändert und sich als neuer Art der IT-Bereitstellung etabliert hat. Es beschreibt jedes IT-Produkt (Infrastruktur, Plattform, Software, Geschäftsprozesse) als standardisierten Service auf Basis eines geteilten virtualisierten Ressourcenpools, der flexibel, skalierbar und transparent über das Internet „gemietet“ werden kann. Die vorliegende Dissertation beschäftigte sich mit dieser neuartigen Form der IT-Bereitstellung und zielt darauf ab, robuste und validierte Richtlinien für erfolgreiche Geschäftsmodelle für Cloud-Dienstleister zu entwickeln. Die wissenschaftliche Arbeit ist in zwei Teilen organisiert. Der erste Forschungsbereich analysiert Geschäftsmodelle von Cloud-Dienstleistern und deren Erfolg, um daraus spezifische Bedürfnisse, Erfolgsfaktoren und Forschungslücken abzuleiten. Der zweite Teil untersucht die identifizierten Lücken tiefgehender und betrachtet Artefakte der Design Science, die zur Schließung der Lücken beitragen. Als Grundlage wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, welche 70 Zeitschriften, sechs Konferenzen und vier wissenschaftlichen Datenbanken umfasste, um den aktuellen Stand der Wissenschaft für Geschäftsmodelle im Cloud Computing zu analysieren. Die Synthese der Literaturergebnisse offenbarte Netzwerkmodelle mit Partnern als wichtige Lücke für die weitere Forschung. Zur Ergänzung der theoretischen Perspektive wurde eine quantitative Querschnittsstudie durchgeführt, um die Geschäftsmodelle einer systematisch ausgewählten Stichprobe von 29 IT-Dienstleistern weltweit zu analysieren. Ein hierfür entwickeltes Geschäftsmodell-Framework, bestehend aus 103 Geschäftsmodellmerkmalen in acht Kategorien, diente als Analyseeinheit für die Cloud-Geschäftsmodelle. Die Ergebnisse der Geschäftsmodellstudie bestätigten, dass Netzwerkaspekte bisher nur selten in Cloud-Geschäftsmodellen betrachtet wurden. Mit dem validierten Geschäftsmodell-Framework wurde eine größere systematische Auswahl von 45 Cloud-Geschäftsmodellen in Bezug auf Erfolgsindikatoren untersucht. Die Auswertung erfolgte mittels einer detaillierteren Anwendung des Frameworks, die eine abgestufte Differenzierung zwischen den Geschäftsmodellen ermöglicht. Eine statistische Korrelationsanalyse ergab 39 signifikant erfolgreiche Geschäftsmodellmerkmale, die als Operationalisierung von generischen Erfolgsfaktoren aus der Literatur dienen. Neben dem Produktportfolio, einer hohen vertikalen Integration und Synergieeffekten betonten die Ergebnisse das Partnernetzwerk als Erfolgsfaktor für Cloud-Geschäftsmodelle. Basierend auf der größeren und detaillierteren Datenbasis führte das Ergebnis einer Clusteranalyse zu einer Spezifizierung von häufigen Meta-Typen von Cloud-Anbietern und ihren Erfolgswahrscheinlichkeiten: Spezialisierte Cloud-Anbieter zeigten die erfolgreichsten Geschäftsmodelle, während kleine Newcomer Schwierigkeiten haben zu konkurrieren. Die Erfolgsaussichten wurden in Expertengesprächen mit 12 IT-Managern zusätzlich bewertet. Eine qualitative Inhaltsanalyse der strukturierten Interviews ergab Empfehlungen für den Erfolg jedes Anbieter-Typs. Die Experten bestätigten, dass ein Kooperationsnetzwerk mindestens zwischen Newcomern eine wertvolle Möglichkeit ist, auf dem Cloud-Markt zu bestehen. Da die Time-to-Market wichtiger ist als das Risiko, Know-how in einem Netzwerk zu verlieren, sollten benachteiligte Cloud-Anbieter zusammenarbeiten um innovative Geschäftsmodelle zu entwickeln und umzusetzen. Auf der Grundlage der Erkenntnisse befasst sich der zweite Forschungsbereich mit kooperativen Netzwerken zwischen Cloud-Dienstleistern im Detail. Unternehmen mit den gleichen Bedürfnissen, gesetzlichen Anforderungen, Zielen oder denselben Daten können intern einen gemeinsamen Pool von Infrastruktur, Prozessen, Daten oder Know-how teilen, um auf dem Cloud-Markt zu konkurrieren. Um den ökonomischen Wert der Zusammenarbeit zu untersuchen, erwies ein Vergleich von 13 Netzwerktheorien insbesondere Kosteneinsparungen, Interdependenzen, Marktstärke, Ressourcenzugang und Skaleneffekte als Grundwerte kooperativer Netzwerke. Eine Rahmenbewertung von 16 Cloud-Communities zeigte, dass eine Kooperation zwischen Cloud-Anbietern im Vergleich zur Kooperation zwischen Kunden von Cloud-Diensten einen höheren wirtschaftlichen Mehrwert hat. Die Fallstudie eines Anbieter-basierten Community-Cloud-Projekts zeigte technische, organisatorische, rechtliche und individuelle Herausforderungen bei der Migration in eine Community-Cloud. Besonders individuelle Herausforderungen an die unsichere Situation und die mangelnde Kooperativität der Gemeinschaftsmitglieder wurden in Wissenschaft und Praxis nur selten untersucht. Aus diesem Grund wurde Aktionsforschung verwendet, um die Ansichten aus Wissenschaft und Praxis zu dieser Herausforderung zu kombinieren. Ein entwickeltes Business-Planspiel diente dabei als Simulationsumgebung. Dieses Planspiel führte zu einer vertieften und realistischen Benutzererfahrung für die komplexe kooperative Situation sowie Strategieentwicklung in einer Community Cloud. Innerhalb eines Validierungs-Workshops bestätigten die erfahrenen IT-Manager, dass der Spielansatz zu einer erhöhten individuellen Kooperativität führt, aber eine verbleibende Lücke hinsichtlich einer anreizgebenden Verteilung des gemeinsam produzierten Gewinns verbleibt. Dieser Bedarf wurde mit einer weiteren Kombination von Designwissenschaft und Aktionsforschung adressiert, um einen mathematischen Gewinnbeteiligungsmechanismus zu entwickeln, basierend auf Designzielen die aus umfangreichen Dialogen mit IT-Managern gewonnen wurden. Der iterativ entwickelte Mechanismus basiert auf mathematischen Gleichungen und bietet Anreize für alle Mitglieder der Community Cloud. Im Rahmen eines spielbasierten Simulationsworkshops mit verschiedenen IT-Managern wurde das Anreizsystem bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass das Anreizsystem des entwickelten Gewinnbeteilungsmechanismus die Kooperativität der IT-Anbieter steigert und den Gesamtgewinn im Vergleich zu einer egoistischen oder rein kooperativen Strategie ohne Gewinnbeteiligung erhöht

Literaturübersicht von Geschäftsmodellen in der Cloud

In den letzten Jahren hat sich Cloud Computing als bekanntes Thema in der IT-Branche etabliert und viele Unternehmen wandeln ihr traditionelles IT-Geschäft zu Cloud-Diensten. Die Auswirkung der jüngsten Fortschritte von Cloud-Diensten auf die Geschäftsmodelle der Unternehmen liegt im Dunkeln und eröffnet eine forscherische Lücke. Das vorliegende Paper analysiert bestehende Literatur zu Geschäftsmodellen im Cloud Computing und leitet Einflüsse auf traditionelle Geschäftsmodelle und -theorien ab. Dazu werden zunächst grundlegende Komponenten bestehender Geschäftsmodelltheorien vorgestellt. Zur Identifizierung der Einflüsse auf die Komponenten traditioneller Geschäftsmodelle bei der Fokussierung von Cloud-Geschäften ist eine umfangreiche Literaturrecherche (70 Fachzeitschriften, sechs Konferenzen und vier Datenbanken) durchgeführt worden. Basierend auf den Erkenntnissen einer umfassenden Analyse der Literatur werden Auswirkungen für Cloud-Geschäftsmodelle erkannt. Darüber hinaus wird die Abdeckung der Geschäftsmodellkomponenten in den Cloud-bezogenen Artikeln wissenschaftlicher Literatur diskutiert. Abschließend werden weiterführende Forschungsrichtungen abgeleitet

Success Factors of Cloud Business Models

The acceleration of the technical change in the fast moving electronic market increases the uncertainty and risk of IT providers. This development seeks for stable guidelines and success factors for new and existing business models. Within our research, we conducted an intensive analysis of 45 providers on the cloud market regarding success-driving factors. We systemized their business models with the help of a cloud business model framework and analyzed them statistically. We revealed 39 success-driving business model characteristics that emphasize product related success factors, a high vertical integration as well as the charging and costs dimension. Finally, we discussed the prediction for success of cloud business models. Until now, experienced market players have the most successful business models, while newcomers have difficulties to compete