Cloud Computing Hacia una infraestructura convergente de servicios Profesor: Ramón Pablo Alcarria Garrido Índice Cloud Computing, concepto Historia y evolución Tipos de Cloud Características Conclusiones 1
Qué es Cloud Computing? Cloud Computing es un modelo para permitir el acceso adecuado y bajo demanda a un conjunto de recursos de cómputo configurables (p.e. redes, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios) que pueden ser rápidamente provistos y puestos a disposición del cliente con un mínimo esfuerzo de gestión y de interacción con el proveedor del servicio. NIST (National Institute of Standards and Technology), USA Qué es Cloud Computing? Una multitud de servicios IT conectados, que son ofrecidos, comprados, vendidos, utilizados, adaptados y compuestos por una red universal de proveedores, consumidores y agregadores de servicios o brokers - resultando en - una nueva manera de ofrecer, utilizar, y organizar la funcionalidad soportada por IT López de Ipiña, D. Adapted from SAP Research, 2008, and SEEKDA, 2008 2
Qué es Cloud Computing? Qué es Cloud Computing? 3
Qué es Cloud Computing? Qué es Cloud Computing? Definición escéptica Cloud computing is simply a buzzword used to repackage grid computing and utility computing, both of which have existed for decades. 4
Excepticismo con la Cloud Not only is it faster and more flexible, it is cheaper. [ ] the emergence of cloud models radically alters the cost benefit decision (FT Mar 6, 2009) Cloud computing achieves a quicker return on investment (Lindsay Armstrong of salesforce.com, Dec 2008) Economic downturn, the appeal of that cost advantage will be greatly magnified" (IDC, 2008) Revolution, the biggest upheaval since the invention of the PC in the 1970s [ ] IT departments will have little left to do once the bulk of business computing shifts [ ] into the cloud (Nicholas Carr, 2008) No less influential than e-business (Gartner, 2008) The economics are compelling, with business applications made three to five times cheaper and consumer applications five to 10 times cheaper (Merrill Lynch, May, 2008) 10 Ciclo de sobreexpectación También llamado ciclo de Gartner Representa la madurez, adopción y aplicación comercial de una tecnología 11 5
12 Opiniones contradictorias Richard Stallman, GNU founder Cloud Computing is a trap.. cloud computing was simply a trap aimed at forcing more people to buy into locked, proprietary systems that would cost them more and more over time. "It's stupidity. It's worse than stupidity: it's a marketing hype campaign" 6
Open Cloud Manifesto http://www.opencloudmanifesto.org/supporters.htm Firmado por IBM, Cisco, AT&T, Sun Microsystems, etc. Los proveedores de Cloud no deben aprovecharse de su posición dominante para encerrar a los usuarios en sus plataformas. Quién NO firma? Open Cloud Manifesto 7
Opiniones contradictorias Larry Ellison, Oracle founder "fashion-driven" and "complete gibberish What is it? What is it?... Is it - 'Oh, I am going to access data on a server on the Internet.' That is cloud computing? Then there is a definition: What is cloud computing? It is using a computer that is out there. That is one of the definitions: 'That is out there.' These people who are writing this crap are out there. They are insane. I mean it is the stupidest. Opiniones contradictorias John Chambers, Cisco Systems CEO "a security nightmare. cloud computing was inevitable, but that it would shake up the way that networks are secured 8
Opiniones contradictorias Marc Benioff, director de salesforce.com Cloud computing isn't just candyfloss thinking it's the future. If it isn't, I don't know what is. We're in it. You're going to see this model dominate our industry." Hacia la Computación en la Nube El concepto de Cloud aparece en 1961, cuando el Prof. John McCarthy predijo que algún día la computación se ofrecería como una utility. Años 90, con aparición de las redes ATM (Asynchronous Transfer Mode) se empezó a utiliza el término cloud. Años 91 al 95, se introdujo el concepto de ofrecer aplicaciones comerciales a través de un sitio Web (Safesforce.com). Año 2002, Amazon empezó a desarrollar sistemas Cloud para modernizar sus centros de datos. Apareció AWS. Año 2006 aparece Google Docs y posteriormente IBM, Oracle, Microsoft, etc. 9
Hacia la Computación en la Nube Del concepto de servidor al de cluster de servidores Cada funcionalidad se implementaba en un servidor (HW+OS+HD+Apps). Los servidores se llamaban por la función realizada: Servidor SQL, Servidor Exchange, Servidor Web, etc. Cuando se llenaba un servidor se añadía otro del mismo nombre. Hacia la Computación en la Nube Del concepto de servidor al de cluster de servidores A no ser que hubiesen servidores múltiples si se producía un fallo de HW la funcionalidad dejaba de estar operativa. Los fallos de HW eran y todavía son frecuentes Solución: Implementación de clusters de servidores (tolerancia a fallos) 10
Hacia la Computación en la Nube Cluster de servidores Problemas de los clusters de servidores. Limitación de escalabilidad No todas las aplicaciones funcionan en entornos cluster Difícil de obtener redundancia (quizás en datos pero menos en procesos) Los recursos HW se malgastan Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización Virtualización: Abstracción de los recursos de una computadora. Creación de un interfaz externo que esconde una implementación mediante la combinación de recursos en localizaciones físicas diferentes o mediante la simplificación del sistema de control para ocultar los detalles técnicos. 11
Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización Desacople entre hardware y software. Podemos tener varios sistemas operativos sobre el mismo equipo. Pero también tener un sistema operativo soportado entre varios equipos. Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización Ejecución de varios equipos virtuales sobre un mismo servidor físico gestionando los recursos del servidor anfitrión de forma dinámica. Ventajas: Reducción de costes (espacio físico y energía). Compartición de recursos hardware. Clonación y restauración de los entornos de manera automática. Acceso a los sistemas virtualizados desde una consola centralizada 12
Computación distribuida vs Computación en Cloud Where does the cost go in today s cloud service data centers? CPU Memory Storage systems Power distribution Cooling Electrical utility costs Links Transit Equipment Servers Infrastructure Power Draw Network 45% 25% 15% 15% Progresión Amazon EC2 Amazon S3 (August 2006) (March 2006) Salesforce AppExchange (March 2006) Facebook Platform (May 2007) Google App Engine (April 2008) Microsoft Azure (Oct 2008) 38 13
Tipos de Cloud Everything as a service (*aas) Concepto de reutilizar componentes en la red. Se asocia a menudo con componentes SW pero también con otras funciones como comunicación, infraestructuras y plataformas. Tipos de Cloud IaaS: Servidor virtual o storage y los trata como máquinas verdaderas PaaS: Ambiente de desarrollo, detalle de la implementación esta oculto SaaS: Aplicaciones Finales: Google Apps, Oracle on Demand, Sql Azure, Sales Force 14
IaaS Proveen nubes de computación y almacenamiento Ofrecen capas de virtualización HW/SW Ejemplos: Amazon EC2, GoGrid, AT&T Hosting & Storage, Arsys Cloud Flexible, EyeOS Ventajas: control completo del entorno y la infraestructura Desventajas: precio premium, competencia limitada IaaS: Características IaaS incluyen opcionalmente Service Level Agreements. El pago de IaaS es por utilización (Utility computing) IaaS consiste en un conjunto de HW y elementos de red, que incluyen servidores, equipamiento de red, memoria, CPU, almacenamiento en disco, etc. IaaS requiere conectividad Web 15
IaaS: Propósito Proporciona infraestructura para alojar Plataformas y Servicios Rendimiento elevado gracias a mecanismos de paralelización, virtualización, coordinación. Robustez por almacenamiento distribuido PaaS Proporciona una plataforma para que los desarrolladores desplieguen sus servicios Facilita el despliegue de aplicaciones sin el coste y la complejidad de comprar y mantener el HW y SW necesario para el alojamiento. Gestión del ciclo de vida de aplicaciones y servicios. Examples Google s AppEngine 16
PaaS: Características PaaS ofrece: Team collaboration Integración y marshalling/serialización de servicios Web Integración de Bases de Datos Seguridad, escalabilidad, almacenamiento, persistencia Gestión de ciclo de vida Versionado de aplicaciones, instrumentación Provisión de comunidades de desarrolladores PaaS: Premisa The best config, deploy, patch is the one I don't have to do 17
Companias PaaS SaaS Manifestación de cloud más popular Ejemplos: SalesForce, Gmail, Yahoo! Mail, rememberthemilk, doodle, Google Docs, DropBox, picnik, Panda Cloud Antivirus, scribd, slideshare Ventajas: Libre, Fácil, Adopción de consumo Desventajas: funcionalidad limitada, no hay control de acceso a la tecnología subyacente 18
Ejemplos SaaS Para empresas: SalesForce.Com, Webex, OfficeLive Correo de usuario: Gmail, Hotmail Fotos de usuario: Flickr, Picasa Arquitectura de los tipos de Cloud 19
Otros Tipos de Cloud Network as a Service Proporciona capacidad de transmisión de información en una red específica (por ejemplo CDN) Example, known video CDNs like: Akamai Limelight L3 Amazon CloudFront Otros Tipos de Cloud Data as a Service Es un tipo de software (SaaS) que proporciona a los usuarios acceso y análisis de un conjunto agregado de datos propietarios. Por ejemplo, Salary.com recolecta datos del salario de sus usuarios y les ofrece la posibilidad de compararse con el rango salarial de otros usuarios dentro de su profesión o puesto en una empresa. 20
Otros Tipos de Cloud Communications as a Service Solución en la que una empresa CaaS se responsabiliza de la gestión de HW y SW requerido para mantener soluciones de VoIP, mensajería instantanea, conferencias utilizando dispositivos fijos y móviles. Example: IP-Centrex, un PBX remoto Extensores de la Cloud Proveen extensiones a infraestructura y plataformas cloud con funcionalidad básica Ejemplos: Amazon SimpleDB, Amazon SQS, Google BigTable Ventajas: extienden la funcionalidad de las nubes de computación y almacenamiento para integrar sistemas heredados u otras cloud Desventajas: a veces requieren el uso de plataformas o infraestructura específica 21
Agregadores Cloud Se apoyan en varias infraestructuras cloud para su gestión Ejemplos: RightScale, Appistry Ventajas: proveen más opciones para entornos cloud Desventajas: dependientes de proveedores de cloud 22
Modos de despliegue Privadas: Infraestructura provista para una organización. Menos restricciones en ancho de banca, generalmente menos problemas de seguridad y requerimientos legales comparados con las Públicas. Ejemplo: HP Data Centers Comunitaria: Infraestructura compartida entre varias organizaciones. Públicas: Infraestructura disponible para el público general. Ejemplo: Amazon Híbrida: Composición de varios tipos de cloud en una entidad única. Cloud públicas vs privadas Public Cloud Vendors Amazon Google Microsoft Salesforce.com Private Cloud vendors (Data Centers) IBM Vmware Sun/Oracle 3Tera 23
Características esenciales de una solución Cloud Auto-servicio bajo demanda Recursos comunes Elasticidad rápida Servicio Medible Acceso por Internet Auto-servicio bajo demanda Un cliente puede unilateralmente aprovisionarse de capacidades de cómputo (tales como uso de un servidor, almacenamiento en red, etc.) de acuerdo a sus necesidades sin precisar de la interacción humana con el proveedor del servicio. Ventajas Pago por uso Posible reducción de coste en licencias SW y OS para usuarios 24
Recursos Comunes Multi-tenancy Recursos puestos en comun para dar servicio a múltiples clientes de acuerdo a su demanda. Mejora la eficiencia de los sistemas cloud y permite ahorrar costes a los proveedores. Permite escalabilidad Cuando la carga total del sistema Cloud crece el sistema puede mejorar su capacidad añadiendo más hardware. Elasticidad Rápida Las capacidades pueden ser provistas (y liberadas) rápida y elásticamente, y en algunos casos automáticamente, de forma que el cliente tiene la visión de tener acceso a recursos ilimitados que puede comprar en cualquier cantidad y en cualquier momento. La cantidad de recursos se ajusta a la demanda del cliente por lo que ellos sólo pagan por lo que consumen. 25
Servicio Medible El uso de los recursos es monitorizado, controlado y medido al nivel de abstracción apropiado para el tipo de servicio o recurso en cuestión (ancho de banda, procesamiento, almacenamiento, cuentas de usuario, etc.). La información del servicio utilizado es clara tanto por el consumidor como para el proveedor. Acceso por Internet Permite independencia de dispositivos Las capacidades de computo están disponibles en la red y son accesibles mediante mecanismos estándares que promueven su uso por equipos de cliente heterogéneos (equipos de sobre mesa, PDAs, móviles, etc.). 26
Otras características Pago por uso Self-service interface (Time to Market) Recursos abstractos/ virtualizados (Reliability) Pago por uso Los recursos de computación son proporcionados por los sistemas cloud. Los usuarios no necesitan comprar HW costoso para desempeñar tareas que requieren un alto rendimiento de computación. De la misma forma que se hace con los alquileres. 27
Reliability Se utilizan muchos sistemas redundantes en los sistemas Cloud. Siempre hay backups disponibles cuando algún servidor se ha caído. Además se puede solicitar datos borrados accidentalmente, porque se quedan guardados bastante tiempo. Recursos abstractos/virtualizados 9 Consumo Hardware Necesario 8 7 Hardware Subutilizado 6 5 4 3 Hardware Óptimo Consumo 2 1 0 28
Desventajas de la Cloud Seguridad y privacidad Desempeño Tecnología inmadura Regulaciones Integración Coste del cambio ROI Uptime Seguridad y Privacidad Conflictos con leyes de privacidad internacionales Quien es el dueño de los datos? Responsabilidad? Control? Garantía de servicio, Cortes o fallos masivos Máquinas virtuales son sistemas compartidos! Necesidad de cifrados y estándares de privacidad Almacenado de información sensible y/o personal Planes de contingencia / recuperación frente a desastres 29
Seguridad y Privacidad Falta de confianza Los datos guardados pueden ser accedidos por otros Nuestros datos ya no están en la empresa Problemas legales (LODP): Safe Harbor Dependencia tecnológica en otras compañías ajenas Si la nube pierde los datos, estás perdido! Las empresas de Cloud tienen control total de los datos de los usuarios. Los procesan de forma intencionada para recolectar información personal como edad, intereses, trabajo, etc. La información es utilizada para el envío de publicidad personalizada. Desempeño Requiere una conexión a Internet continua y rápida Puede ofrecer latencia Tecnología inmadura Características disponibles todavía limitadas 30
Conclusiones Cloud Computing nos ofrece un nuevo paradigma para alojar nuestros sistemas de información, aplicaciones y datos en la nube de Internet Son muchas las ventajas potenciales de este enfoque Ahorro de costes, pago por uso Escalabilidad exponencial PERO también muchos los riesgos para su implantación global inmediata Falta de control sobre nuestros datos y sistemas Implicaciones de seguridad Relativa baja madurez de los productos que hacen posible Cloud Computing El futuro inmediato será una combinación de sistemas tradicionales con infraestructura propia y otros despliegues en la nube. 31