15.2 IaaS, PaaS und SaaS im Detail IaaS, PaaS und SaaS sind die wichtigsten Cloud-Service-Modelle. Sie beschreiben, welche Teile der IT vom Anbieter bereitgestellt werden und welche Teile der Kunde selbst verwaltet. Die drei Begriffe stehen für: IaaS: Infrastructure as a Service PaaS: Platform as a Service SaaS: Software as a Service Merksatz: IaaS, PaaS und SaaS unterscheiden sich vor allem durch die Verantwortungsverteilung. Warum sind Service-Modelle wichtig? In Prüfungen und in der Praxis muss man erkennen können: Was betreibt der Anbieter? Was betreibt der Kunde? Wer ist für Updates verantwortlich? Wer kümmert sich um Benutzer? Wer sichert Daten? Wer konfiguriert die Anwendung? Wer schützt Zugänge? Das ist wichtig, weil Cloud nicht bedeutet, dass der Anbieter automatisch alles übernimmt. Merksatz: Cloud-Nutzung heißt nicht: keine eigene Verantwortung mehr. Grundidee der drei Modelle Vereinfacht: IaaS: Der Anbieter liefert die technische Infrastruktur. PaaS: Der Anbieter liefert zusätzlich die Plattform für Anwendungen. SaaS: Der Anbieter liefert die fertige Anwendung. Je weiter man von IaaS zu SaaS geht, desto mehr übernimmt der Anbieter. Merksatz: IaaS = viel Kontrolle. SaaS = viel fertiger Dienst. PaaS = dazwischen. Vergleich in Kurzform Modell Kunde bekommt Kunde verwaltet vor allem IaaS virtuelle Infrastruktur Betriebssystem, Anwendung, Daten PaaS Plattform für Anwendungen Anwendung, Daten, Konfiguration SaaS fertige Anwendung Benutzer, Rechte, Daten, Einstellungen Merksatz: Je fertiger der Dienst, desto weniger technische Basis verwaltet der Kunde selbst. IaaS im Detail IaaS bedeutet: Infrastructure as a Service Der Anbieter stellt grundlegende Infrastruktur bereit. Dazu gehören zum Beispiel: - virtuelle Maschinen - virtuelle Netzwerke - virtuelle Festplatten - Firewalls - Load Balancer - öffentliche IP-Adressen - private IP-Adressen - Snapshots - Storage - Routingtabellen Der Kunde baut darauf seine Systeme auf. Merksatz: IaaS ist wie ein gemieteter virtueller Serverraum. Typische IaaS-Beispiele Typische IaaS-Ressourcen: virtuelle Server virtuelle Router virtuelle Firewalls virtuelle Netzwerke Block Storage Object Storage Load Balancer VPN-Gateway Backup-Speicher Typische Nutzung: eigene Anwendungen betreiben eigene Server migrieren Testumgebungen aufbauen Entwicklungsumgebungen bereitstellen Disaster Recovery vorbereiten Merksatz: IaaS eignet sich, wenn man viel Kontrolle über Server und Netzwerk braucht. Was übernimmt der Anbieter bei IaaS? Der Anbieter übernimmt typischerweise: Rechenzentrum physische Server Stromversorgung Kühlung physische Netzwerkanbindung Hardwarewartung Virtualisierungsplattform Grundverfügbarkeit der Infrastruktur Der Kunde muss sich nicht selbst um physische Hardware kümmern. Merksatz: Bei IaaS übernimmt der Anbieter vor allem die physische und virtuelle Basis. Was übernimmt der Kunde bei IaaS? Der Kunde übernimmt typischerweise: Betriebssysteminstallation Betriebssystemupdates Benutzerkonten Firewall-Konfiguration Anwendungsinstallation Anwendungskonfiguration Daten Backups Monitoring Sicherheitskonfiguration Patches innerhalb der VM Merksatz: Eine Cloud-VM muss der Kunde meistens selbst administrieren. IaaS-Vorteile Vorteile: hohe Kontrolle flexible Servergrößen schnelle Bereitstellung keine eigene Hardwarebeschaffung gut für Migration vorhandener Server gut für individuelle Anwendungen skalierbare Infrastruktur netzwerktechnisch flexibel Merksatz: IaaS bietet viel Flexibilität und Kontrolle. IaaS-Nachteile Nachteile: Kunde muss viel selbst verwalten Betriebssystempflege bleibt notwendig Sicherheitskonfiguration bleibt Kundenthema Fehlkonfigurationen möglich Kosten können steigen Monitoring und Backup müssen geplant werden Know-how für Betrieb nötig Merksatz: IaaS nimmt Hardware ab, aber nicht den Serverbetrieb. IaaS-Prüfungsbeispiel Aufgabe: Ein Unternehmen betreibt eine virtuelle Linux-VM in der Cloud. Darauf läuft eine eigene Webanwendung. Frage: Wer ist für Betriebssystemupdates verantwortlich? Antwort: In der Regel der Kunde. Warum? Der Anbieter stellt die Infrastruktur. Der Kunde betreibt Betriebssystem und Anwendung. Merksatz: Cloud-VM heißt nicht: Anbieter patcht automatisch das Betriebssystem. PaaS im Detail PaaS bedeutet: Platform as a Service Der Anbieter stellt eine Plattform bereit, auf der Anwendungen betrieben werden können. Der Kunde muss sich nicht direkt um die darunterliegende Infrastruktur kümmern. Typische Bestandteile: Laufzeitumgebung Web-App-Plattform verwaltete Datenbank Middleware Build- und Deployment-Funktionen Skalierungsfunktionen Monitoring-Grundfunktionen Merksatz: PaaS ist eine fertige Plattform für eigene Anwendungen. Typische PaaS-Beispiele Typische PaaS-Angebote: verwaltete Datenbank Web-App-Service App-Plattform Containerplattform als Dienst Entwicklungsplattform API-Plattform Message Queue als Dienst Cache-Dienst Laufzeitumgebung für Code Typische Nutzung: eigene Anwendung bereitstellen, ohne Serverbetrieb im Detail zu übernehmen. Merksatz: PaaS ist gut, wenn man Anwendung betreiben will, aber weniger Serververwaltung möchte. Was übernimmt der Anbieter bei PaaS? Der Anbieter übernimmt typischerweise: physische Infrastruktur Virtualisierung Betriebssystembasis Laufzeitumgebung Plattformupdates Skalierungsmechanismen Teile des Monitorings Hochverfügbarkeitsfunktionen je nach Dienst Merksatz: Bei PaaS übernimmt der Anbieter mehr als bei IaaS. Was übernimmt der Kunde bei PaaS? Der Kunde übernimmt typischerweise: Anwendungscode Anwendungskonfiguration Daten Benutzer und Rollen Zugriffsschlüssel API-Konfiguration sichere Einstellungen fachliche Backups je nach Dienst Berechtigungen Datenschutz und Compliance Merksatz: Bei PaaS bleibt die Anwendung Kundenthema. PaaS-Vorteile Vorteile: weniger Serveradministration schnellere Entwicklung einfachere Skalierung integrierte Plattformfunktionen weniger Betriebssystempflege oft automatische Updates der Plattform gut für moderne Anwendungen häufig gute Integration in DevOps-Prozesse Merksatz: PaaS entlastet vom Betrieb der technischen Basis. PaaS-Nachteile Nachteile: weniger Kontrolle über darunterliegende Systeme Abhängigkeit von Plattformfunktionen mögliche Anbieterbindung Einschränkungen bei Spezialkonfigurationen Kostenmodell muss verstanden werden Fehlkonfigurationen weiterhin möglich Merksatz: PaaS nimmt Arbeit ab, kann aber stärker an den Anbieter binden. PaaS-Prüfungsbeispiel Aufgabe: Ein Unternehmen nutzt eine verwaltete Datenbank in der Cloud. Frage: Muss das Unternehmen den Datenbankserver selbst installieren? Antwort: Nein. Aber das Unternehmen bleibt verantwortlich für: Daten Benutzerrechte Zugriffskonfiguration Backup-Einstellungen je nach Dienst sichere Konfiguration Merksatz: Verwaltete Datenbank bedeutet nicht: keine Datenverantwortung. SaaS im Detail SaaS bedeutet: Software as a Service Der Kunde nutzt eine fertige Anwendung, die vom Anbieter betrieben wird. Typische Beispiele: E-Mail Online-Office CRM Ticketsystem Videokonferenzdienst Projektmanagement Cloud-Speicher Buchhaltungssystem Lernplattform Merksatz: SaaS ist fertige Software aus der Cloud. Was übernimmt der Anbieter bei SaaS? Der Anbieter übernimmt typischerweise: Anwendung Plattform Infrastruktur Updates Wartung Grundverfügbarkeit technische Skalierung technische Sicherheitsmaßnahmen Betrieb der Datenbank Betrieb der Server Merksatz: Bei SaaS übernimmt der Anbieter den größten Teil des technischen Betriebs. Was übernimmt der Kunde bei SaaS? Der Kunde übernimmt typischerweise: Benutzerkonten Rollen Berechtigungen MFA-Einstellungen Datenklassifizierung Freigaben Aufbewahrungsrichtlinien Löschkonzepte Schulung der Benutzer sichere Konfiguration Vertrags- und Datenschutzprüfung Merksatz: SaaS nimmt Betrieb ab, aber nicht Benutzer-, Rechte- und Datenverantwortung. SaaS-Vorteile Vorteile: schnell nutzbar keine eigene Serverinstallation automatische Updates durch Anbieter ortsunabhängiger Zugriff einfache Skalierung nach Benutzern oft geringe Einstiegshürde gute Zusammenarbeit weniger technischer Betrieb Merksatz: SaaS ist schnell einsatzbereit und reduziert Betriebsaufwand. SaaS-Nachteile Nachteile: weniger technische Kontrolle Abhängigkeit vom Anbieter Datenstandort prüfen Datenschutz prüfen Lizenzkosten beachten Internetabhängigkeit eingeschränkte Anpassbarkeit falsche Freigaben können Daten offenlegen Merksatz: SaaS ist bequem, braucht aber sorgfältige Rechte- und Datenschutzkontrolle. SaaS-Prüfungsbeispiel Aufgabe: Ein Unternehmen nutzt einen Cloud-E-Mail-Dienst. Frage: Wer ist für Benutzerrechte, MFA und Postfachfreigaben verantwortlich? Antwort: Der Kunde. Der Anbieter betreibt den Dienst, aber der Kunde verwaltet Zugriffe und Einstellungen. Merksatz: SaaS-Anbieter betreibt die Software, der Kunde verwaltet Nutzung und Zugriff. Verantwortungsschichten Man kann IT grob in Schichten betrachten: Daten Anwendung Laufzeitumgebung Middleware Betriebssystem Virtualisierung Server Speicher Netzwerk Rechenzentrum Je nach Service-Modell verschiebt sich Verantwortung. Merksatz: Service-Modelle verschieben Verantwortung zwischen Anbieter und Kunde. Verantwortung grob vergleichen Schicht IaaS PaaS SaaS Daten Kunde Kunde Kunde Benutzer und Rechte Kunde Kunde Kunde Anwendung Kunde Kunde Anbieter Laufzeitumgebung Kunde Anbieter Anbieter Betriebssystem Kunde Anbieter Anbieter Virtualisierung Anbieter Anbieter Anbieter Physische Server Anbieter Anbieter Anbieter Rechenzentrum Anbieter Anbieter Anbieter Merksatz: Daten, Benutzer und Rechte bleiben fast immer Kundenthema. Shared Responsibility Model Das Shared Responsibility Model beschreibt, wie sich Anbieter und Kunde Verantwortung teilen. Wichtig: Es gibt keine pauschale Antwort für alle Dienste. Die genaue Verantwortung hängt ab von: Service-Modell Anbieter Vertrag Dienstkonfiguration Sicherheitsoptionen Unternehmensrichtlinien Merksatz: Shared Responsibility immer konkret für den genutzten Dienst prüfen. Typischer Denkfehler Falsch: Das ist Cloud, also kümmert sich der Anbieter um Sicherheit. Richtig: Der Anbieter kümmert sich je nach Modell um Teile der Sicherheit. Der Kunde bleibt für sichere Nutzung, Konfiguration, Daten, Identitäten und Berechtigungen verantwortlich. Merksatz: Cloud-Sicherheit ist gemeinsame Verantwortung. Beispiel: Unsichere IaaS-Konfiguration Ein Unternehmen betreibt eine VM in der Cloud. Fehler: SSH offen für das gesamte Internet schwaches Passwort keine Updates keine Host-Firewall keine Backups keine Logs Obwohl die Cloud-Infrastruktur sicher betrieben wird, ist die VM unsicher konfiguriert. Merksatz: IaaS-Fehlkonfigurationen liegen oft beim Kunden. Beispiel: Unsichere PaaS-Konfiguration Ein Unternehmen nutzt eine verwaltete Datenbank. Fehler: Datenbank öffentlich erreichbar zu breite IP-Freigabe schwache Zugangsdaten keine Verschlüsselung erzwungen keine Backups aktiviert Adminzugang für zu viele Benutzer Merksatz: PaaS muss sicher konfiguriert werden. Beispiel: Unsichere SaaS-Konfiguration Ein Unternehmen nutzt Cloud-Speicher. Fehler: Ordner öffentlich freigegeben Gastzugriff zu breit erlaubt MFA nicht aktiviert alte Benutzerkonten aktiv externe Freigaben nicht geprüft keine Aufbewahrungsrichtlinien Merksatz: SaaS-Fehler entstehen oft durch falsche Freigaben und Rechte. Lift and Shift Lift and Shift bedeutet: bestehende Server oder Anwendungen werden möglichst unverändert in die Cloud verschoben. Beispiel: lokaler Windows-Server wird als Cloud-VM betrieben. Vorteil: schnelle Migration Nachteil: Cloud-Vorteile wie PaaS, Skalierung und Automatisierung werden oft nur teilweise genutzt. Merksatz: Lift and Shift verschiebt Systeme, modernisiert sie aber nicht automatisch. Cloud-native Cloud-native bedeutet: Anwendungen werden speziell für Cloud-Umgebungen entwickelt oder angepasst. Typische Merkmale: Skalierbarkeit Automatisierung Container Microservices API-orientierte Architektur Monitoring schnelle Bereitstellung Resilienz Merksatz: Cloud-native nutzt Cloud-Prinzipien bewusst aus. Managed Service Ein Managed Service ist ein Dienst, bei dem der Anbieter Betrieb und Wartung teilweise übernimmt. Beispiele: verwaltete Datenbank verwalteter Kubernetes-Cluster verwalteter Cache verwaltete Firewall verwaltetes Backup Merksatz: Managed Service reduziert Betriebsaufwand, aber nicht automatisch Kundenverantwortung. Self-Managed Self-Managed bedeutet: Der Kunde betreibt und verwaltet einen Dienst selbst. Beispiel: Datenbank selbst auf einer Cloud-VM installieren. Der Kunde ist dann verantwortlich für: Installation Updates Backup Sicherheit Monitoring Skalierung Wiederherstellung Merksatz: Self-Managed gibt Kontrolle, aber auch Betriebsverantwortung. Managed und Self-Managed vergleichen Merkmal Managed Service Self-Managed Betrieb Anbieter übernimmt mehr Kunde übernimmt mehr Kontrolle etwas geringer höher Wartung geringer für Kunden höher Flexibilität abhängig vom Dienst oft höher Verantwortung geteilt stärker beim Kunden Beispiel Cloud-Datenbank Datenbank auf eigener VM Merksatz: Managed spart Betrieb. Self-Managed gibt Kontrolle. As-a-Service-Prinzip As a Service bedeutet: Eine IT-Funktion wird als Dienst bereitgestellt. Neben IaaS, PaaS und SaaS gibt es weitere Begriffe. Beispiele: Backup as a Service Database as a Service Desktop as a Service Security as a Service Function as a Service Network as a Service Merksatz: As a Service bedeutet: Nutzung als Dienst statt vollständig eigener Betrieb. DaaS DaaS kann je nach Kontext bedeuten: Desktop as a Service oder: Database as a Service In Prüfungen muss man auf den Kontext achten. Desktop as a Service: virtuelle Desktops aus der Cloud Database as a Service: verwaltete Datenbank als Cloud-Dienst Merksatz: DaaS immer im Kontext lesen. FaaS FaaS steht für: Function as a Service Dabei werden einzelne Funktionen ausgeführt, wenn ein Ereignis eintritt. Beispiel: Datei wird hochgeladen. Funktion startet automatisch. Datei wird verarbeitet. FaaS gehört oft zum Serverless-Bereich. Merksatz: FaaS führt Code ereignisgesteuert aus. BaaS BaaS kann bedeuten: Backup as a Service oder: Backend as a Service Backup as a Service: Backups werden als Cloud-Dienst bereitgestellt. Backend as a Service: Backend-Funktionen für Anwendungen werden bereitgestellt, zum Beispiel Authentifizierung, Datenbank oder Push-Benachrichtigungen. Merksatz: BaaS ebenfalls immer im Kontext verstehen. XaaS XaaS steht für: Anything as a Service oder: Everything as a Service Es ist ein Sammelbegriff für viele Dienste, die als Cloud-Service bereitgestellt werden. Merksatz: XaaS ist ein Oberbegriff für Dienste aus der Cloud. Typische Einordnung von Beispielen Beispiel Service-Modell virtuelle Maschine IaaS virtueller Datenträger IaaS virtuelles Netzwerk IaaS verwaltete Datenbank PaaS Web-App-Plattform PaaS Containerplattform als Dienst PaaS fertiges E-Mail-System SaaS Online-Office SaaS CRM aus der Cloud SaaS Ticketsystem aus der Cloud SaaS einzelne Funktion bei Ereignis FaaS / Serverless Merksatz: Frage immer: Nutze ich Infrastruktur, Plattform oder fertige Software? Entscheidungshilfe Ziel passendes Modell maximale Kontrolle über Server IaaS eigene Anwendung ohne Serverbetrieb PaaS fertige Anwendung schnell nutzen SaaS Ereignisgesteuerte kleine Funktionen FaaS klassische Servermigration IaaS / Lift and Shift moderne skalierbare Anwendung PaaS / Container / Serverless Merksatz: Das Modell richtet sich nach Kontrolle, Aufwand und Anwendungszweck. Kostenunterschiede IaaS, PaaS und SaaS haben unterschiedliche Kostenmodelle. IaaS: VM-Laufzeit Speicher Netzwerkverkehr Backups PaaS: Dienstgröße Nutzung Datenbankleistung Anfragen Speicher SaaS: Benutzerlizenzen Funktionspakete Speicher Zusatzmodule Merksatz: Cloud-Kosten entstehen je nach Service-Modell unterschiedlich. Sicherheitsunterschiede IaaS: Kunde muss Server stark selbst absichern. PaaS: Kunde muss Anwendung, Daten und Zugriff absichern. SaaS: Kunde muss Benutzer, Rollen, Freigaben und Daten absichern. Merksatz: Sicherheit verlagert sich, verschwindet aber nicht. Betriebsunterschiede IaaS: viel Betrieb beim Kunden PaaS: mittlerer Betrieb beim Kunden SaaS: wenig technischer Betrieb beim Kunden Aber: Fachliche Administration bleibt bei allen Modellen wichtig. Merksatz: Weniger technischer Betrieb heißt nicht keine Administration. Typische IHK-Fragen In AP1 und AP2 kann zum Beispiel gefragt werden: - Was bedeutet IaaS? - Was bedeutet PaaS? - Was bedeutet SaaS? - Worin unterscheiden sich IaaS, PaaS und SaaS? - Wer ist bei IaaS für Betriebssystemupdates verantwortlich? - Wer verwaltet bei SaaS Benutzer und Rechte? - Was bedeutet Shared Responsibility? - Warum ist eine Cloud-VM nicht automatisch sicher? - Was ist ein Managed Service? - Was ist Self-Managed? - Was bedeutet Lift and Shift? - Was bedeutet Cloud-native? - Was ist FaaS? - Warum ist Hashing oder Verschlüsselung allein kein Ersatz für Rechteverwaltung? - Warum bleibt der Kunde auch bei SaaS für Daten verantwortlich? Typische Prüfungsfallen IaaS ist nicht fertige Software. SaaS ist nicht eigener Server. PaaS liegt zwischen IaaS und SaaS. Cloud-VMs muss der Kunde oft selbst patchen. Verwaltete Datenbank heißt nicht: Daten sind automatisch korrekt geschützt. SaaS heißt nicht: alle Benutzerrechte sind automatisch sicher. Shared Responsibility gilt immer konkret je Dienst. Daten bleiben Kundenthema. Benutzer und Rechte bleiben Kundenthema. Backup muss geprüft werden. Cloud ist nicht automatisch sicher. Cloud ist nicht automatisch günstiger. Managed Service reduziert Betrieb, aber nicht Verantwortung. Lift and Shift modernisiert nicht automatisch. Serverless heißt nicht, dass keine Server existieren. FaaS führt Funktionen ereignisgesteuert aus. DaaS und BaaS im Kontext lesen. Wichtige Begriffe kurz erklärt Begriff Kurze Erklärung IaaS Infrastructure as a Service PaaS Platform as a Service SaaS Software as a Service Shared Responsibility geteilte Verantwortung zwischen Anbieter und Kunde Cloud-VM virtuelle Maschine in der Cloud Managed Service Anbieter übernimmt Teile des Betriebs Self-Managed Kunde betreibt Dienst selbst Lift and Shift bestehendes System in Cloud verschieben Cloud-native speziell für Cloud-Prinzipien entwickelt FaaS Function as a Service DaaS je nach Kontext Desktop oder Database as a Service BaaS je nach Kontext Backup oder Backend as a Service XaaS Sammelbegriff für Dienste als Service Plattform Umgebung zum Ausführen von Anwendungen Runtime Laufzeitumgebung für Anwendungscode Middleware Software zwischen Betriebssystem und Anwendung Service-Modell beschreibt Verantwortungsverteilung Anbieter Cloud-Provider oder Dienstleister Kunde nutzende Organisation Rechteverwaltung Steuerung von Zugriffen Konfiguration technische und fachliche Einstellung eines Dienstes IHK-sichere Kurzformulierung IaaS, PaaS und SaaS sind Cloud-Service-Modelle, die beschreiben, welche IT-Schichten vom Anbieter bereitgestellt werden und welche der Kunde selbst verwaltet. Bei IaaS stellt der Anbieter virtuelle Infrastruktur wie Server, Speicher und Netzwerke bereit, während der Kunde Betriebssystem, Anwendungen, Daten und Sicherheit innerhalb der Systeme verwaltet. Bei PaaS stellt der Anbieter zusätzlich Plattform und Laufzeitumgebung bereit, sodass der Kunde sich stärker auf Anwendung und Daten konzentriert. Bei SaaS nutzt der Kunde eine fertige Anwendung, bleibt aber für Benutzer, Rollen, Berechtigungen, Daten, Freigaben und sichere Konfiguration verantwortlich. Das Shared Responsibility Model beschreibt diese geteilte Verantwortung. Merksätze IaaS = Infrastructure as a Service. PaaS = Platform as a Service. SaaS = Software as a Service. IaaS liefert virtuelle Infrastruktur. PaaS liefert Plattform für Anwendungen. SaaS liefert fertige Software. IaaS gibt viel Kontrolle. SaaS nimmt viel Betrieb ab. PaaS liegt dazwischen. Cloud-VM muss Kunde meist selbst patchen. PaaS-Anwendung bleibt Kundenthema. SaaS-Rechte bleiben Kundenthema. Daten bleiben fast immer Kundenthema. Benutzer und Rollen bleiben fast immer Kundenthema. Shared Responsibility konkret prüfen. Cloud-Sicherheit ist gemeinsame Verantwortung. Managed Service reduziert Betriebsaufwand. Self-Managed erhöht Verantwortung. Lift and Shift verschiebt, modernisiert aber nicht automatisch. Cloud-native nutzt Cloud-Prinzipien. Serverless heißt keine Serververwaltung durch Kunden. FaaS führt Funktionen bei Ereignissen aus. XaaS ist Sammelbegriff. Frage immer: Infrastruktur, Plattform oder fertige Anwendung? Weniger technischer Betrieb heißt nicht: keine Administration. Cloud ist nicht automatisch sicher. Cloud ist nicht automatisch günstiger.