Mensch hält Tablet vor Cloud

Die Geschichte der Cloud: eine Zeitreise durch die letzten 60 Jahre

Als Internetnutzer begegnen die meisten von uns ihr heutzutage täglich. Ob wir eine App herunterladen, unsere Fotos sicher speichern oder in Echtzeit mit den Kollegen an einem Dokument arbeiten möchten – die Cloud ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Nicht umsonst gilt sie als das Rückgrat der Digitalisierung. Was nicht unbedingt alle wissen: die Geschichte der Cloud reicht bis in die 60-er Jahre zurück. Begleiten Sie uns auf eine Zeitreise und erfahren Sie mehr über die Geschichte der Cloud.

Die Idee (1961)

John McCarthy war nicht nur KI-Pionier, sondern auch Vordenker der Cloud. 1961 beschreibt er das Konzept, das wir heute als Cloud Computing kennen. Eines Tages könne Rechenkraft als Versorgungsdienstleistung organisiert sein, erklärte der Informatiker in seiner Rede am MIT. Rechenleistung und Anwendungen könnten der Öffentlichkeit gegen eine Nutzungsgebühr wie Elektrizität nach Bedarf angeboten werden.

Entsprechend seiner Vorhersage basiert die Cloud auf drei Prinzipien:

  1. Leistungen (z. B. Speicherkapazität, Rechenleistung, Applikationen) werden als IT-Dienstleistung angeboten.
  2. Dank Virtualisierung teilen sich viele Nutzer dieselbe Computerressource.
  3. Der Zugriff auf die Leistung erfolgt über Networking.

Erste Meilensteine (1960-1970)

Ein wichtiger Meilenstein war die Virtualisierung von Betriebssystemen durch IBM im Jahr 1967. Denn so konnten sich mehrere Nutzer dieselbe Computerressource zeitgleich teilen. In den folgenden Jahrzehnten sollte die Forschung zu dieser Technologie weitere Fortschritte machen.

Bei der Virtualisierung wird ein Hardware- oder Softwareobjekt über eine Zwischenschicht nachgebildet, um virtuelle Geräte oder Dienste zu erzeugen. So kann ein tatsächlich vorhandener, physischer Server (Host) über eine Hypervisor-Software in mehrere virtuelle Maschinen (Gast) unterteilt werden. Diese virtuellen Maschinen teilen die Ressourcen des Hosts.

1969 entstand dann mit der Entwicklung des Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) der Vorläufer des Internets. Damit war das Fundament für die Cloud gelegt. Die technische Realisierbarkeit war allerdings noch Zukunftsmusik.

Wichtige Grundlagen (1970-1980)

1971 verschickte Ray Tomlinson die erste E-Mail über das ARPANET. Der Text war allerdings weniger spektakulär als dieser Fortschritt beim Networking. „Something like QWERTYUIOP“, erinnerte sich der Informatiker später.

Außerdem kam 1971 mit dem Intel 4004 der erste in Serie gefertigte Mikroprozessor auf den Markt. Durch die Entwicklung von Mikrochips wurde Rechenleistung deutlich günstiger und kleiner. Computer für die breite Masse schienen auf einmal realisierbar. Mitte der 70-er Jahre erfolgte die Gründung von Microsoft und Apple.

Alter PC

Immer mehr Haushalte und Unternehmen nutzen Personal Computer

Entscheidende Entwicklungen (1980-1990)

In den 80-er Jahren nahm die Nutzung von PCs in Privathaushalten und Unternehmen zu. Parallel entwickelte sich auch die Leistungsfähigkeit der PCs. Innerhalb von Unternehmen konnte man mehrere PCs über Ethernet, sprich Kabel, mit einem Server verbinden.

Die Client-Server-Architektur zur Verteilung von Aufgaben und Dienstleistungen in einem Netzwerk entstand. Bei diesem Modell kann der Client, z. B. Ihr PC, einen Dienst vom Server anfordern. Der Server verarbeitet die Anfrage und stellt den Dienst, z. B. Informationen oder Ressourcen für einen Prozess, bereit.

Internetdienste wie das World Wide Web (siehe nächster Absatz) basieren auf eben diesem Prinzip. Webserver beantworten die Anfragen von Webbrowsern auf Client-Rechnern und übermitteln die Inhalte der Internetseiten an die Browser, welche diese auf dem Bildschirm der Nutzer darstellen.

Der Vormarsch des World Wide Web (1990-2000)

Kaum eine Errungenschaft verkörpert den rasanten Fortschritt der Technologien, auf denen die Cloud basiert, so gut wie das World Wide Web. Es entstand 1989 unter der Federführung von Tim Berners-Lee. Damals waren weltweit 100.000 Rechner-Systeme an das Internet angeschlossen. 1992 waren es bereits über eine Million. Die Öffnung für eine kommerzielle Nutzung läutete dann in der 2. Hälfte der 90-er Jahre einen regelrechten Internet-Boom ein. Der E-Commerce entwickelte sich – Amazon wurde z. B. 1994 gegründet.

Mitte der 90-er Jahre wird der Begriff Cloud Computing in einem Business Plan des Computerherstellers Compaq zum ersten Mal in seiner heutigen Bedeutung gebraucht. Zunächst setzt sich allerdings das Grid Computing durch, das als konzeptioneller Vorgänger des Cloud Computing gilt. Dabei werden viele verschiedene Rechner über das Internet miteinander zu einem virtuellen Hochleistungsrechner verbunden. So ließen sich rechenaufwändige Prozesse auslagern. Außerdem konnte Rechenleistung erstmals weiterverkauft werden.

Galsfaserkabel

Glasfaserkabel sorgen (interkontinental) für eine schnelle Datenverarbeitung.

In großen Schritten voran (1990-2000)

In den 90-er Jahren entwickelte sich mit dem Application Service Providing (ASP) übrigens auch der Vorläufer von Software as a Service (SaaS). Die Idee dahinter ist dieselbe: Software wird vermietet, der Anbieter stellt sie also auf zentralen Rechnern zur Verfügung und kümmert sich um Wartung und Aktualisierung. Allerdings war ASP mit einem relativen hohen Ressourcenaufwand verbunden, z. B. weil die Anwendungen auf separaten physischen Maschinen gehostet werden mussten.

Durch die Entwicklung der Multitenancy-Software-Architektur Ende der 90-er Jahre konnten die Anwendungen dann mit geringeren Betriebskosten angeboten werden. Bei dieser Architektur bedient eine einzige Software-Instanz auf einem Server mehrere Tenants (Nutzergruppen), die jeweils nur Zugriff auf ihre eigenen Daten haben.

Geburtsstunde der modernen Cloud (2000-2010)

Die Gründung der Cloud-Computing-Plattform Amazon Web Services 2002 gilt als Geburtsstunde der modernen Cloud. Ursprünglich sollte die Plattform die Sicherheit und Stabilität der Amazon-Website gewährleisten. Die Vermietung ungenutzter Speicher- und Rechenkapazität war ein positiver Nebeneffekt.

Die klassische zentralisierte Infrastruktur mit Rechenzentren, die Rechen- und Speicherleistung hosten, entstand. 2005 wurde das OpenNebula-Projekt initiiert. Aus diesem Forschungsprojekt ging eine frei verfügbare Werkzeugsammlung für den Aufbau und die Verwaltung von Cloud-Systemen hervor. Das förderte die Entstehung von privaten Clouds.

2006 stellte Amazon die Elastic Compute Cloud der Öffentlichkeit zur Verfügung. Die ersten Datenbankdienste in der Cloud entstanden. 2007 entwickelte sich mit Dropbox das Konzept, Dateien in der Cloud zu speichern. Vielerorts wurden neue Rechenzentren gebaut.

Nachdem Microsoft 2008 das Angebot einer Cloud-Computing-Plattform angekündigt hatte, kam 2010 Azure auf den Markt. Im selben Jahr riefen die NASA und Rackspace mit OpenStack ein Softwareprojekt ins Leben, das eine freie Cloud-Computing-Architektur anbot und großen Anklang fand.

Entwicklung der modernen Cloud (ab 2010)

Das Angebot an Cloud-Diensten und der Wettbewerb zwischen den zahlreicher werdenden Anbietern stieg. Mit der Möglichkeit, die in der Cloud verwendeten Ressourcen zu kontrollieren, nahm das Vertrauen in die Technologie zu. Echtzeitstreaming-Dienste verarbeiteten Daten direkt in der Cloud. Dank nicht-relationaler Datenbanken können riesige Datenmengen schnell abgerufen, verarbeitet und gespeichert werden.

Der DevOps-Ansatz verbreitete sich. Dabei arbeiten Software-Entwicklung und IT-Betrieb eng zusammen, um die Entwicklung zu beschleunigen und die Produktqualität zu verbessern. Damit verbunden ist die Microservice-Architektur für Cloud-Applikationen: Die Komponenten einer Anwendung werden auf kleine Module aufgeteilt, die miteinander interagieren.

Als Virtualisierungstechnik werden dabei meist Container genutzt. Mit der Verfügbarkeit von Container-Services in der Cloud nahm die Nutzung der Microservice-Architektur zu. Im selben Jahr rief die European Grid Infrastructure eine Federated Cloud für europäische Wissenschaftler ins Leben. Außerdem entwickelte sich das Modell der Hybrid Cloud, das die Vorteile der privaten Cloud (Datenschutz) und der öffentlichen Cloud (Flexibilität) kombiniert.

Internet of Things

Edge- und Fog-Computing spielen eine wichtige Rolle beim Internet of Things

Zukunftstrends Edge- und Fog-Computing

Um Wartezeiten bei der Datenverarbeitung zu reduzieren, untersuchte man, ob die Anfragen von Nutzern auch außerhalb der Cloud verarbeitet werden könnten. Edge-Computing, bei dem die Datenverarbeitung dezentral am Rand des Netzwerks erfolgt, entwickelte sich als Alternative zur zentralisierten Cloud-Architektur.

Auch beim Fog-Computing soll die Cloud entlastet werden. In lokalen Recheninstanzen, den Fog-Nodes, werden die Daten vor ihrem Upload in die Cloud vorbereitet. Edge- und Fog-Computing spielen auch eine wichtige Rolle beim Internet of Things. Die Datenflut von Milliarden mit dem Internet vernetzten Geräten wäre für die herkömmliche Cloud nicht alleine zu bewältigen. Mithilfe der Blockchain-Technologie kann die Sicherheit und Integrität der Daten beim Edge-Computing gewährleistet werden.

Zukunftstrends Machine Learning und Serverless Computing

Machine Learning in der Cloud wird immer wichtiger, beispielsweise um die Präferenzen der Nutzer vorherzusagen. Google entwickelte mit den Cloud Tensor Processing Units (TPUs) Prozessoren für Machine-Learning-Arbeitslasten, die z. B. Produkten wie dem Übersetzer zugrunde liegen. Die Hardware in den Rechenzentren wird heterogener. Denn um die Ausführung der Anwendungen in der Cloud zu beschleunigen, wurden die bislang zum Einsatz kommenden Prozessoren (d.h. CPUs) um Grafikprozessoren ergänzt.

2018 begann Microsoft mit dem Testen des ersten Unterwasser-Rechenzentrums der Welt. Serverless Computing ist ein weiterer Trend, der nicht unerwähnt bleiben sollte. Dabei müssen Nutzer nur noch für die Speicher- und Rechenleistung aufkommen, die sie tatsächlich nutzen – und nicht für Leerlaufzeiten.

Vorteile der Cloud

Die Geschichte der Cloud ist eine Erfolgsgeschichte und auch cloudbasierte ERP-Lösungen erfreuen sich großer Beliebtheit. Da weder eine eigene IT-Abteilung noch eigene Hardware nötig sind, können Unternehmen ohne großen Investitionsaufwand starten. IT-Experten des Anbieters kümmern sich um Software-Updates sowie den Betrieb und die Wartung der Rechenzentren. Anpassungen und Änderungen können schnell durchgeführt werden.

Außerdem wählt man frei aus den verfügbaren Modulen aus und zahlt nur, was tatsächlich gebraucht wird. Der Zugriff auf die Daten erfolgt ortsunabhängig, einzige Voraussetzung sind ein Internetzugang, Browser und Endgerät. Auch agiles bietet seine Branchenlösungen agilesFood und agilesTrade cloudbasiert an.

Eines steht auf jeden Fall fest: Das goldene Zeitalter der Cloud hat gerade erst begonnen.

Sie interessieren sich für eine cloudbasierte ERP-Lösung oder haben Fragen rund um das Thema Cloud? Wir beraten Sie gerne.

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