Business process on-demand : studying the enterprise Cloud Computing and its role in green IT

Abstract

Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf unsere Lebensumstände hat viele staatliche Einrichtungen und Nicht-Regierungs-Organisationen veranlasst, neue Vorschriften, Regeln, und Standards zur Kontrolle von CO2- und Treibhausgasemissionen zu konzipieren. Die Berechnung der Energieeffizienz und die Reduktion des Energieverbrauches in Datenzentren sind wichtige Schritte zur Ökologisierung der IT in Unternehmen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Firmen durch die Benutzung von Cloud Services in den meisten Fällen sowohl Kosten sparen als auch ihre Treibhausgasemission minimieren können. Leider machen das Fehlen von Richtlinien, und die uneinheitlichen und beschränkten Serviceleistungen seitens der Anbieter die Annahme geeigneter Cloud Services zu einer Herausforderung für viele Unternehmen. Im Hinblick darauf besteht ein großer Bedarf an vergleichenden Studien und Analysen der verfügbaren Cloud Services und ihrer Anbieter, um den einzelnen Unternehmen die jeweils geeignetste Lösung hinsichtlich ihrer jeweils spezifischen Anforderungen anbieten zu können. Diese Arbeit befasst sich mit Cloud Computing und seiner Anwendungseffizienz für einzelne Unternehmen. Sie soll, unter Miteinbeziehung von Umweltparametern und Energieverbrauch, die potenziellen Vorteile des Cloud Computings aufzeigen. Cloud Computing ist kein neuartiges Konzept, wohl aber eine Modeerscheinung der letzten Jahre. Cloud Computing basiert auf und arbeitet mit altbekannten Technologien, allerdings unter einem neuen Namen. Hier stellt sich die Frage, warum man etwas, das schon existiert, neu benennt. Die Antwort auf diese Frage steht in enger Verbindung mit dem Potenzial, das Cloud Computing für Unternehmen hat. Es geht um die Umwandlung der Investitionskosten (CAPEX) in Betriebskosten (OPEX) und die möglichen Vorteile, die diese Umwandlung für all jene Organisationen hat, die sich dafür entscheiden, Cloud Services zu benutzen. Nach einer Einführung in das Konzept des Cloud Computings und den damit verbundenen Technologien, Business-Funktionen und Geschäftsabläufe, werden verfügbare Informationssysteme für Unternehmen untersucht. Auf der Grundlage der erforderlichen Geschäftsprozesse und Geschäftsfunktionen wird dann eine umfassende Marktanalyse durchgeführt. Zu diesem Zwecke werden unterschiedliche Cloud Provider und ihre Angebote analysiert. Die Ergebnisse dieser Marktanalyse werden in Form zweier Matrizen dargestellt. Die erste Matrix fokussiert Geschäftsprozesse und Geschäftsfunktionen. Die zweite Matrix fokussiert PaaS und IaaS, als auch andere, am Markt zur Verfügung stehende, Cloud Services. Aufgrund des großen Umfangs der vorgeschlagenen Matrix ist die Ermittlung von spezifischen Dienstleistungen und deren Anbietern sehr aufwändig. Daher entwickle ich eine Ontologie für das Cloud Computing, die auf der Marktanalyse beruht. Cloud Ontology ist ein Ansatz, um Unternehmen dabei zu helfen, die verfügbaren Cloud Services zu verstehen und sie möglichst einfach und effizient ausforschen zu können. Es steht eine große Anzahl an Cloud Service-Anbietern zur Verfügung, aber das Finden einer passenden Lösung stellt sich für Unternehmen problematisch dar. Mit anderen Worten soll Cloud Ontology Unternehmen helfen, sich im Hinblick auf ihre spezifischen Anforderungen im Dschungel der Cloud Service Anbieter zurechtzufinden. Die Vorteile, die viele Unternehmen aus Cloud Computing ziehen können, haben einige Firmen dazu motiviert, sich über Cloud migration Gedanken zu machen. Durch die Zeitersparnis bei Planung, Einkauf oder Konfiguration von Servern und Software kann die Nutzung von Cloud-Services erheblich zur Verbesserung der Agilität eines Unternehmens beitragen. Zudem hat es in den meisten Fällen auch finanzielle Vorteile für die Unternehmen. Diese Arbeit ist ein Versuch, den Prozess der Abbildung von Geschäftsprozessen und - funktionen im Zusammenhang mit Cloud Services einfacher zu machen, indem es Unternehmen eine Matrix von Cloud-Services und Wirtschaftsprozessen sowie eine Ontologie für das Cloud Computing bereit stellt.

Climate change and the impact it has on our lives have forced many governmental and also non-governmental organizations to conceive of new rules, regulations, and standards to control CO2 and greenhouse gas (GHG) emissions. Calculating the energy efficiency and reducing the electricity consumption in data centers are important steps towards greening the IT in organizations. Several studies have shown that by migrating into the cloud, companies in most cases could reduce their costs in addition to decreasing their greenhouse gas emissions. Unfortunately, lack of guidelines and varying and limited services from different cloud providers, have made the adoption of appropriate Cloud services a challenge for many organizations. In this regard, there is a vital need to study and analyze available services from different cloud vendors and provide enterprises with the best solutions available regarding their specific business requirements. This thesis focuses on cloud computing and its efficiency for individual organizations. It attempts to study the potential benefits of cloud computing by taking the environmental and energy consumption advantages into consideration. Cloud Computing is not a new concept and has been a hype term in recent years. Cloud computing is based on the available technologies and it is all about using a new term for the existing technologies. But the question is why to create a new name for what already exists? The answer to this question is closely related to the potential that Cloud computing has for organizations. It is all about conversion of capital expenditure (CAPEX) to the operational expenditure (OPEX) and the possible advantages that this conversion could have for any organization that choses to migrate into the Cloud. In the following, upon introducing the cloud computing concept and its related technologies, business functions and processes, information systems available for enterprises are explored. Later, based on the required business processes and functions of organizations, a comprehensive market analysis is carried out. For this purpose different cloud providers and their available services are analyzed. The results of this market analysis are presented in form of two different matrixes: One for business processes and functions, and the other for PaaS, IaaS in addition to other cloud services available on the market. Due to the huge size of the proposed matrix, the investigation of specific services and their corresponding cloud providers in the matrix is a challenging issue. For this reason I develop an ontology for cloud computing based on the market analysis. Cloud Ontology is an approach to help organizations understand and explore available cloud services in a meaningful and easier way. There are a large number of cloud providers available and finding the appropriate solution for different enterprises is a challenging process. In other words, the cloud ontology helps organizations to find their way through the jungle of cloud services in accordance with their specific business requirements. The benefits that any enterprise can gain from cloud computing, has motivated many companies to think about cloud migration. Moving into the cloud will significantly improve the agility of an organization by reducing the time each organization needs for planning, purchasing, or configuring servers and software required - and in most cases it has financial benefits for organizations. This thesis is an attempt to make the process of mapping business processes/functions to cloud services easier by providing organizations with a matrix of cloud services/business processes (distribution of market) and an ontology for cloud computing.