Cloud Computing

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Palestra de Francisco Isidro Massetto apresentada na VI Semana de Tecnologia da Fatec de Carapicuíba.

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Cloud Computing

  1. 1. CLOUD COMPUTING Prof. Dr. Francisco Isidro Massetto Universidade Federal do ABC francisco.massetto@ufabc.edu.br
  2. 2. AGENDA DA PALESTRA Conceitos e Características Vantagens e Desvantagens Tipos de Cloud Modelos de Negócio Desafios e Oportunidades para provedores de Cloud Next Step - Desenvolvendo aplicações para Cloud
  3. 3. ALUGMAS DEFINIÇÕES Antes de tudo: Não há consenso! Cloud: um antigo sonho agora se tornando realidade Tornar a infra-estrutura de TI um fator utilitário para as companhias  Acabaria a necessidade de constantes investimentos em infra-estrutura e principalmente a capacidade de aumentar ou diminuir a escala conforme demanda Inicialmente Cloud refere-se tanto às aplicações entregues como serviços e também à infra- estrutura (hardware e software básico) nos Datacenters que oferecem tais serviços
  4. 4. ALGUMAS DEFINIÇÕES “Computação em Nuvem refere-se tanto as aplicações entregues como serviços utilizando a Internet quanto a hardware e software em Centro de Dados que provêm esses serviços.” [Armbrust et al., 2009] “Tipo de sistema paralelo e distribuído consistindo em uma coleção de computadores interconectados e virtualizados que são dinamicamente fornecidos e apresentados como um ou mais recursos de computação unificado baseado no contrato de nível de serviço” [Buyya et al., 2008]
  5. 5. CENÁRIO SOBRE CLOUD Doponto de vista Hardware, temos 3 novos aspectos:  A ilusão de um conjunto infinito de recursos disponíveis sob demanda  A eliminação de um acordo formal por parte dos usuários de Cloud  Empresas podem começar “pequenas” e aumentar sua demanda ao longo do tempo  A habilidade de se pagar para usar recursos computacionais em um curto prazo conforme necessidade
  6. 6. TIPOS DE CLOUD Public Cloud  Serviços de Cloud Computing disponíveis na forma “pay-as-you-go”  Público em geral pode pagar para usar serviços. Private Cloud  Em geral usado para referir-se a datacenters internos a uma organização, não sendo disponível para outros usuários
  7. 7. TIPOS DE CLOUD
  8. 8. CARACTERÍSTICAS Paradigma de computação distribuída especializado Massivamente escalável Pode ser encapsulado com uma entidade abstrata que entrega diferentes níveis de serviço ao cliente Focado em economia de larga escala Serviços podem ser dinamicamente configurados (via virtualização ou de outra forma) e entregue sobre demanda Utility Computing
  9. 9. PRÓS E CONTRASPontos a Favor
  10. 10. PRÓS E CONTRAS Computadores pessoais de baixo custo  Usuários finais não precisariam mais de máquinas potentes e robustas  Tablets ganharão (e já ganham) cada vez mais espaço, já que tudo está na CLOUD Desempenho  Alguns aspectos que irritam os usuários finais (como o tempo de boot da máquina, carregamento de software “pesado”) podem ser melhorados, uma vez que estes aplicativos não serão mais instalados  Fator primordial para desempenho  rede
  11. 11. PRÓS E CONTRAS Baixo custo de Infraestrutura de TI  Baixa necessidade de aquisição de servidores, discos, memória Poucas ocorrências de manutenção  Falhas físicas são abstraídas e ficam a cargo do provedor de cloud  Com menor quantidade de servidores na empresa, menor a ocorrência de falhas
  12. 12. PRÓS E CONTRAS Menor custo com Software  Possibilidade de aluguel de aplicativos  cobrar sobre uso  Vendas personalizadas de módulos específicos Atualizações instantâneas  Uma vez que você usa uma aplicação via web, obviamente você sempre estará usando sua versão mais recente
  13. 13. PRÓS E CONTRAS Poder computacional extremamente ampliado  Uma vez que toda a nuvem está a disposição, tarefas que podem ser realizadas nela jamais seriam capazes de serem efetivas em um desktop ou workstation Capacidade de armazenamento ilimitada  Devido à elasticidade é possível agregar cada vez mais elementos de armazenamento Aumento da Segurança dos Dados  Dados na Cloud permanecem na Cloud (em algum lugar)  Perdas, Danos ou Falhas em HDs não são responsabilidade do usuário final  Replicações e redundância
  14. 14. PRÓS E CONTRAS Aumento da interoperabilidade entre Sistemas Operacionais  Independente do SO disponível na Cloud, o acesso pode ser feito por qualquer dispositivo Colaboração de Grupos  Onipresença facilitando comunicação e CSCW Acesso universal a recursos Desvencilhar-se de dispositivos específicos  Tudo na Cloud é acessível via Web, basta uma conexão
  15. 15. PRÓS E CONTRASPontos Contra
  16. 16. PRÓS E CONTRAS Velocidade e Disponibilidade de conexão são pré- requisitos  De nada adianta ter uma infra-estrutura e aplicativos disponíveis se não forem alcançáveis pelos usuários  Desempenho da Cloud pode ser comprometido, não pela infra-estrutura de hardware ou configuração de software, mas pela conexão do seu usuário com a nuvem Funcionalidades dos aplicativos pode (e é em muitos casos) bastante reduzida  Apesar da Web 2.0, HTML 5, controles ativos, as capacidades de um browser ainda são muito inferiores a um Desktop ou Workstation
  17. 17. PRÓS E CONTRAS Dados armazenados podem não ser seguros  Acesso não autorizado aos dados  Como garantir que o provedor não irá tornar disponível seus dados estratégicos a seus concorrentes?  Como provar que isso foi feito? Se seus dados forem perdidos, você está enrascado  Justamente o contraponto de você armazenar ou não dados localmente. Qual a decisão?
  18. 18. BARREIRAS DA CLOUD(“A NUVEM NEGRA”) Questões Técnicas  Temos capacidade de implantar/migrar para Cloud? Modelo de Negócios  Nosso negócio é compatível com o modelo de Cloud? Internet – Acesso e Velocidade  Vamos oferecer um recurso que vai ser alcançável pelos usuários? Segurança  Quem garante que nossos dados estão seguros, acessíveis com restrições e disponíveis? Compatibilidade  Mudanças são onerosas e muitas vezes traumáticas – você trocaria o Word por um Browser? Aspectos Sociais  As aplicações/dados não estão fisicamente no meu HD. Logo não aceito isso e não uso
  19. 19. O QUE SE BUSCA EM CLOUD? Software as a Service (SaaS)  Aplicações para usuários finais via Web Platform as a Service (PaaS)  APIs, frameworks, linguagens e ferramentas de desenvolvimento para Cloud computing  Implementação pode ser feita via webServices Infrastructure as a Service (IaaS)  Servidores (máquinas reais ou virtuais), armazenamento
  20. 20. ARQUITETURA DE CLOUD
  21. 21. ARQUITETURA DE CLOUD
  22. 22. E GRID COMPUTING? Cloud GridControle dos Recursos Usuário DomínioFornecidosInfra-estrutura Recursos e Serviços Recursos Computacionais e de abstratos.Pode utilizar Grid Armazenamento para gerenciarModelo de Negócios Paga-se pelo que é utilizado Usuário possui um certo número de unidades de serviços (CPU/hora)Arquitetura Conjunto de recursos Integração de Recursos computacionais e de Existentes armazenamento. Controle Recurso – Domínio Central AdministrativoInterfaces/ Proprietárias/Fraca Públicas/AltaInteroperabilidadeBenefícios/Malefícios Elasticidade/Segurança Colaboração/ Complexidade
  23. 23. CARACTERÍSTICA FUNDAMENTAL:ELASTICIDADE
  24. 24. APENAS UM EXEMPLO Animoto.com  Portal para criação de slideshows via web Fato:  Anunciou seu serviços no Facebook.com  Demanda de acesso ao serviço oscilou da necessidade de 50 para 3500 servidores (em momentos de pico) em 3 dias!  Inviável de se implementar em um ambiente real  não necessariamente por causa do custo da infra- estrutura, como também pelo custo operacional de manutenção  E quando opera-se abaixo do pico?
  25. 25. APENAS UM EXEMPLO
  26. 26. TRANSFERÊNCIA DE CUSTO/RISCO Sub-utilização de recursos computacionais  Agora não é mais responsabilidade do operador e sim do provedor do serviço “Green Computing”  Otimização no consumo de energia elétrica nas empresas Perda de usuários  Quem assume o risco de usuários que deixam de utilizar o serviços? Administração dos recursos computacionais  Novamente de responsabilidade do provedor
  27. 27. DESAFIOS E OPORTUNIDADES Ao todo 10 principais obstáculos e oportunidades para Cloud Computing Idéias para criação de soluções tanto comerciais, como voltadas a pesquisa
  28. 28. #1 – DISPONIBILIDADE DO SERVIÇO Único provedor de serviço Integração entre vários provedores  Necessidade de intercâmbio de serviços DDOS  Quick scale-up pode auxiliar na manutenção  Escala de oferta é aumentada, para que o software continue sendo oferecido de forma que os pontos atacados não influenciem sua operação
  29. 29. #2 – APREENSÃO DE DADOS Soluções proprietárias podem custar muito aos usuários  Presos ao provedor, ficam à mercê de suas políticas de preço/acesso Ideal: padronizações Desafios: padronizar API ou criar camadas que realizem interoperabilidade entre diversos provedores
  30. 30. #3 – CONFIDENCIALIDADE DE DADOSE AUDITORIAS Até que ponto deixar dados estratégico sob armazenamento de terceiros? Como fazer para garantir o acesso exclusivo e com garantias? Como auditar dados para confirmar se foram ou não corrompidos? Qual o controle e nível de acesso que temos sobre quem consulta/altera dados?
  31. 31. #4 – GARGALOS NA TRANSFERÊNCIADE DADOS Certamente um dos principais desafios é como vencer gargalos de transferência de dados  Serviços podem ser oferecidos na mesma infra- estrutura de hardware Múltiplosservidores virtualizados em uma única infra-estrutura de hardware  Discos exclusivos?  Canais de comunicação exclusivos?  Otimização de solicitações de I/O?
  32. 32. #5 – DESEMPENHO IMPREVISÍVEL Tipos distintos de sistemas de armazenamento  Quantidade de servidores virtualizados HPC  Necessidade de garantir que as threads em uma aplicação de alto desempenho executam simultaneamente  Como escalonar essas aplicações para obterem o máximo de desempenho?
  33. 33. #6 – ARMAZENAMENTO ESCALÁVEL Como gerenciar a ocupação altamente dinâmica de HDs em um sistema de Cloud Computing?  À medida que o sistema aumenta a demanda, a necessidade de maior quantidade de HDs E quando a escalabilidade diminui rapidamente?  Como gerenciar esses espaços disponíveis em um curto periodo de tempo?
  34. 34. #7 – BUGS EM LARGA ESCALA Identificação de bugs em um sistema em que o usuário não tem controle sobre sua infra-estrutura Muitos erros em geral não ocorrem em ambientes de menor escala e são comprovados apenas em larga escala
  35. 35. #8 – ESCALABILIDADE RÁPIDA Pay-as-you-go Reconfigurações muito rápidas de uso de recursos Como gerenciar essas oscilações sem alterar contratos de níveis de serviços? Escalonamento de novos serviços em infra- estruturas que tornam-se ociosas rapidamente
  36. 36. #9 – COMPARTILHAR REPUTAÇÃO Como prever que uma mensagem vinda de um serviço de cloud é confiável ou não  Exemplo: EC2 – Amazon  Inserir um IP da Amazon como sendo lista de SPAM pode generalizar de forma negativa a oferta e uso de serviços da Cloud  Que podem ser essenciais para a empresa Uma empresa que envia SPAMs usando infra-estrutura de cloud  De quem é a responsabilidade? Quem é o Spammer?
  37. 37. #10 - LICENCIAMENTO DE SOFTWARE Muito problemático em relação à escalabilidade Softwares que operam por licenças limitam a escalabilidade Desafios: criação de modelos de negócios que quantifiquem o uso do software e não o número de licenças Métricas para uso de Cloud
  38. 38. ALGUNS USOS DE CLOUD Uso doméstico  Contas domésticas, orçamento familiar, listas de compras, atividades da família, planejamento de férias/feriados, álbuns de fotos (Picasa, Flickr) Uso comunitário  Serviços e noticiário do bairro, agendas de eventos, trabalhos colaborativos (envolvendo departamentos de uma empresa ou mesmo associações), TODO-Lists, Marketing
  39. 39. ALGUNS USOS DE CLOUD Corporativo  Listas de contatos, ramais e emails da intranet  Agendamentos de reuniões (Doodle)  Compartilhamento de agendas (Google Calendar)  Gerenciamento de Projetos  Aplicativo Spreadsheet do GoogleDocs tem sido amplamente usados para definir tarefas, prazos e cumprimentos  Workflow  Orçamento compartilhado  Vários departamentos inserem numa planilha única suas necessidades para que todos tenham visão de todo planejamento de custos  Integração com ferramentas mobile – Android, IOs
  40. 40. ALGUNS USOS DE CLOUD CRM  Salesforce.com  Automação da força de vendas  Call centers  Canais com parceiros – uma área global de colaboração entre parceiros  Marketing – ferramentas de análise de resultados para decisões estratégicas de marketing  Conteúdos – ferramentas de armazenamento colaborativo de documentos  Análises – ferramentas de dashboards, BSC, decisão, alocação de recursos
  41. 41. USOS DE CLOUD Gerenciamento de Projetos  @task  Ferramenta “estilo” Project  Definição de diagramas de Gantt, dependências, paralelismo, sincronizações  Integração com API iPhone  Copper Project  Facilidade de uso na própria nuvem ou instalação dentro da empresa
  42. 42. CLOUD-BASED OPERATING SYSTEMS ajaxWindows  www.ajaxwindows.com  Interface muito próxima ao MS-Windows eyeOS  Acompanha suíte de aplicativos de escritórios compatível com Office Nilvio  “Windows 2000 nas nuvens”
  43. 43. INFRAESTRUTURA DE CLOUD Virtualização  Open Nebula  Nimbus  Amazon EC-2  Google App Engine  Windows Azure Desenvolvimento  Hadoop  Windows Azure SDK
  44. 44. POR QUE ISSO? De qual lado estarei?  Usuário de cloud?  Provedor de cloud para clientes?  Implantador de private cloud?  Alternativa bastante interessante para oferecer a solução “on demand” de software para departamentos internos à empresa  Fábrica de software oferecendo sistemas on demand para clientes dos outros departamentos

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