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Die Geschichte des Cloud Computing

Ramon Kuster
24. Mai 2024
5 min read

Wie entstand die Datenwolke?
Ein Überblick über die Evolution des Cloud Computing

Cloud Computing ist heute allgegenwärtig, doch wie hat diese revolutionäre Technologie ihren Anfang genommen? Die Ursprünge des Cloud Computings lassen sich bis in die 1960er Jahre zurückverfolgen, als der Informatik Professor John McCarthy 1961 erstmals die Idee der Rechenzeit-Sharing-Systeme formulierte. Diese frühen Konzepte legten den Grundstein für die Entwicklung der ersten Systeme welche auf Multitenancy und später Virtualisierung aufbauten. Technologische Durchbrüche wie die Einführung des Internets und die fortschreitende Verbesserung von Netzwerkinfrastrukturen spielten ebenfalls eine entscheidende Rolle. Mit der Etablierung von Breitbandverbindungen und der Weiterentwicklung von Server-Hardware wurde die Vision eines globalen, zugänglichen Netzwerks für Rechenressourcen realisierbar.

Einführung des Begriffs „Cloud“

Der Begriff „Cloud“ geht auf David Hoffman zurück, einen Kommunikationsspezialisten bei General Magic, der ihn 1994 einführte. General Magic entwickelte damals die Programmiersprache Telescript, die auf sogenannten „Agents“ basierte – kleine Programme, die auf verschiedenen Servern ausgeführt werden konnten. Diese vernetzten Server bildeten einen Cluster, der als „Telescript Cloud“ bezeichnet wurde. Die Fähigkeit, Applikationen über mehrere Server hinweg auszuführen und zu vernetzen, war zu dieser Zeit ein innovativer Ansatz. Um diese neue Technologie zu benennen, griff Hoffman auf die verbreitete Symbolik der Wolke zurück, die in der Netzwerktechnik zur Visualisierung von Telekommunikations- und Internetverbindungen genutzt wurde.

Der Begriff „Cloud“ wurde jedoch erst durch einen grossen Player der damaligen IT-Branche, Compaq, populär gemacht. 1996 integrierte Compaq den Begriff „Cloud Computing“ in deren Businessplan, um den Verkauf cloudbasierter Anwendungen und Server an Internetanbieter zu fördern. Durch diesen strategischen Einsatz wurde der Begriff in der IT-Community fest verankert.

Ironischerweise existieren die Unternehmen, die den Begriff „Cloud“ prägten und etablierten, heute nicht mehr. Compaq wurde von Hewlett-Packard übernommen und General Magic musste Konkurs anmelden. Trotz ihres Verschwindens haben sie den Begriff geprägt für eine der einflussreichsten Technologien unserer Zeit mitbegründet.

Technologische Grundlage des Cloud Computings

Server bilden das Herzstück moderner IT-Infrastrukturen und sind essenziell für das heutige digitale Leben. In der Frühzeit der Computergeschichte waren physische Server nur in der Lage, eine einzige Instanz zu betreiben. Dies bedeutete, dass jeder Server lediglich ein Betriebssystem und eine spezialisierte Anwendung für einen einzigen Betreiber ausführen konnte. Die entscheidende Wende kam mit der Einführung der Virtualisierungstechnologie, welche die Aufteilung von Hardware auf Software-Ebene ermöglichte und somit den Weg für Cloud Computing ebnete.

Multi-Tenant Applications: Der Vorreiter des modernen Cloud Computing

Multi-Tenant Applications haben es bereits seit den 1960er Jahren mehreren Nutzern ermöglicht, die gleiche Infrastruktur und Anwendungen gemeinsam zu nutzen. Der Ursprung dieser Technologie liegt im Hardware-Timesharing, das sich im Laufe der Zeit stetig weiterentwickelte. Multi-Tenant Applications bieten eine einheitliche Umgebung und die gleichen Funktionen für alle Nutzer, während der Zugang zu den Daten durch individuelle Logins geregelt wird. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind E-Mail-Dienste wie Hotmail, bei denen alle Nutzer dieselben Funktionen und die gleiche Umgebung nutzen, jedoch auf ihre eigenen Daten beschränkt sind.

In der heutigen IT-Landschaft würden wir diese Anwendungen als Platform-as-a-Service (PaaS) oder Software-as-a-Service (SaaS) klassifizieren. Diese Modelle erlauben eine effizientere Nutzung der Hardware, indem sie Ressourcen mehreren Nutzern gleichzeitig zur Verfügung stellen. Trotz dieser Effizienz bieten Multi-Tenant Applications jedoch keine vollständige Entkopplung der Hardware von der Software, wie sie durch Virtualisierung und den Einsatz von virtuellen Maschinen (VMs) erreicht wird.

Die Evolution von Multi-Tenant Applications zu den heutigen Cloud-Modellen hat die Art und Weise, wie IT-Ressourcen bereitgestellt und genutzt werden, grundlegend verändert und den Weg für die heutigen hochflexiblen und skalierbaren Cloud-Dienste geebnet.

Hardware-Virtualisierung: Der Grundstein des modernen Cloud Computing

Während Multi-Tenant Applications eine wichtige Grundlage für das Teilen von Ressourcen gelegt haben, war es die Virtualisierung, die die isolierte Bereitstellung verschiedener Anwendungen auf separaten VMs ermöglichte. Diese Trennung ist entscheidend für die flexible und skalierbare Nutzung moderner Cloud-Umgebungen, in denen unterschiedliche Anwendungen und Dienste unabhängig voneinander betrieben und skaliert werden können.

Hardware-Virtualisierung bildet das Fundament jeder Cloud-Architektur. Mithilfe von Software, dem sogenannten „Hypervisor“, können auf einer physischen Maschine mehrere virtuelle Maschinen (VMs) bereitgestellt werden. Der erste Hypervisor, der dies ermöglichte, war SIMMON von IBM. Eine bedeutende Weiterentwicklung stellte der Hypervisor CP-67 dar, der in der ersten kommerziellen Umgebung von IBM zum Einsatz kam, die vollständig auf virtuellen Maschinen basierte. Diese Technologie war bereits Ende der 1960er Jahre verfügbar.

Die Einführung und Weiterentwicklung von Hypervisoren führten zu erheblichen Effizienzgewinnen in On-Premises-Systemen. Hypervisor wie VMware ESXi, Microsoft Hyper-V und KVM ermöglichten die effektive Ausnutzung von Hardware-Ressourcen durch die gleichzeitige Ausführung mehrerer Betriebssysteme und Anwendungen auf einem einzigen physischen Server. Dies reduzierte die Notwendigkeit für dedizierte Hardware, senkte die Betriebskosten und steigerte die Flexibilität und Skalierbarkeit von IT-Infrastrukturen erheblich.

Die Vorteile der Hardware-Virtualisierung, insbesondere in Bezug auf Ressourceneffizienz und Flexibilität, ebneten den Weg für die Entwicklung und den Erfolg von Cloud-Computing-Plattformen. Durch die Trennung von Hardware und Software konnten Rechenressourcen dynamisch und bedarfsgerecht zugewiesen werden, was die Grundlage für die heutigen Infrastructure-as-a-Service (IaaS)-Angebote bildet.

Netzwerkleistung: Ein Schlüsselfaktor für die Verbreitung des Cloud Computings

Damit die Vorteile des dezentralen Cloud Computings voll zur Geltung kommen, war die Verfügbarkeit leistungsfähiger Netzwerkinfrastrukturen auf Basis von Glasfasertechnologie und fortschrittlichen Funkstandards unerlässlich. Diese Hochgeschwindigkeitsnetzwerke, zusammen mit modernen Datenkomprimierungsverfahren, ermöglichten es dem Cloud Computing, bis zum Endbenutzer am Desktop durchzudringen.

Glasfasernetzwerke bieten die notwendige Bandbreite und niedrigen Latenzzeiten, um grosse Datenmengen schnell und effizient zu übertragen. Gleichzeitig haben Fortschritte in der Mobilfunktechnologie, wie LTE und später 5G, die mobile Nutzung von Cloud-Diensten erheblich verbessert. Diese Entwicklungen haben es Unternehmen und Endanwendern ermöglicht, nahtlos auf Cloud-basierte Anwendungen und Daten zuzugreifen, unabhängig von ihrem physischen Standort.

Die Fortschritte in der Netzwerkleistung waren ein entscheidender Faktor dafür, dass sich Cloud Computing erst in den 00er Jahren etablieren konnte. Erst die Kombination aus zuverlässigen, schnellen Internetverbindungen und effizienten Datenübertragungstechniken schuf die Voraussetzungen für den breiten Einsatz von Cloud-Diensten. Dadurch konnten die skalierbaren, flexiblen und kosteneffizienten Vorteile des Cloud Computings in vollem Umfang realisiert werden.

 

Kommerzieller Durchbruch der Cloud

Zu Beginn des 21 Jahrhundert standen alle Standards und Tools für die Cloud bereits zur Verfügung. Die meisten Unternehmen betrieben jedoch ihre IT-Infrastruktur noch selbst. Entsprechend hatte auch Amazon seit der Gründung mehrere Rechencenter aufgebaut. Jedes Business hat einen Volatilen Bedarf, bei einem Webshop ist dieser aber nicht nur Wochentags, sondern auch starken saisonalen Schwankungen unterlegen. Diese bedeutet im Fall von Amazon das die Last vor Weihnachten um den Faktor 10 über der durchschnittlichen lag. Heisst, 90% der System-Leistung wird 11 Monate nicht genutzt und verursacht in dieser Zeit nur Kosten. Diese Leistung zu vermieten und aus Kosten Ertrag zu machen lag auf der Hand. Die Hard und Software ermöglichte das Cloud Computing zu diesem Zeitpunkt bereits so arbeiteten die Rechencentern von Amazon zur Optimierung bereits komplett auf Virtualisierter Infrastruktur. Die Glasfaser-Infrastruktur stand auch bereits weitestgehend zur Verfügung. Die Nachfrage für immer mehr, schnelle und flexibel zur Verfügung stehenden IT-Infrastruktur auf Kundenseite bestand ebenfalls. Dies führte 2002 zur Lancierung von Amazon Web Services (AWS). Damit hat Amazon einen neuen Markt geschaffen und ist seit dem auch Branchenführer in diesem. Erst 2010 stieg dann Microsoft mit Azure ebenfalls in das Geschäft ein. In den 10er Jahren nahm das Geschäft mit Clouddiensten langsam Fahrt auf. Beim Endkunden sorgten Pioniere wie Dropbox gefolgt von Google mit Google Docs und Apple mit MobileMe später iCloud für die Verankerung des begriffs «Cloud» im Zusammenhang mit IT. Der Prozess bei der Umstellung von Unternehmen ist jedoch noch lange nicht abgeschlossen. In der Schweiz ist Cloud Computing der Markt in der IT welcher überproportional wächst.

Quellen: