Cloud Computing szigorlat

A Cloud Computing fogalmaMegoldandó feladatok

Üzemeltetési, szakmai kérdések

Cloud Computing – PhD Szigorlat

Soós Sándor

Nyugat-magyarországi EgyetemFaipari Mérnöki Kar

Informatikai és Gazdasági Intézet

CZIRÁKI JÓZSEF FAANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIÁKDOKTORI ISKOLA

Témavezető: Dr. Jereb László, Dr. Do Van Tien

E-mail: [email protected]

2010. augusztus 31.

Soós Sándor Cloud Computing 1 / 31



Tartalomjegyzék

1 A Cloud Computing fogalmaBevezetésA felhő fogalmaA számítási felhő fogalma

2 Megoldandó feladatokSzabványosításBiztonság, bizalom

3 Üzemeltetési, szakmai kérdésekPéldákÖsszefoglalás




BevezetésA felhő fogalmaA számítási felhő fogalma

Vázlat








A téma aktualitása

Napjainkban az informatika világának egyik legforróbbtémaköre a Cloud Computing (Számítási felhő)Egyes elemzők szerint 2010 a Cloud Computing éve lesz, akövetkező évtized pedig a Cloud Computing évtizedeMások azt mondják, hogy ez csak egy újabb marketing ötletAz azonban tény, hogy a különböző informatikai cégek sorbanjelentik be és indítják útjára Cloud Computingszolgáltatásaikat:

GoogleSalesForceGlideDigitalRackSpaceZohoMicrosoft AzureAmazon Elastic Compute Cloud (EC2)T-Systems VirtualosoIBM, HP, Dell, . . .





Az üzleti élet kihívásai I

A legtöbb vállalat működésében az informatika kiemelkedőfontosságú, és nélkülözhetetlenMinden vállalatvezető szeretne takarékoskodni az informatikáraköltött összegekkel

A Cloud Computing erre is lehetőséget teremt, de ezentúlmutató előnyei is vannak

A hagyományos formában működő informatika működtetése,nyilvántartása, elszámolása nem illeszkedik a vállalatokműködésének általános rendjébe:

beszerzés, könyvelés, leltározás, karbantartás, stb.

Mi az oka ennek?

nagyon gyors fejlődés, gyakori módosítás, pl. szoftverfrissítés,gyors erkölcsi és valóságos amortizációezt nagyon nehéz követni, nyilvántartani





Az üzleti élet kihívásai II

Mi lehet a megoldás?

Nagy segítséget jelentene a cégek életében, ha az informatikais hasonlóan lenne működtethető és nyilvántartható,elszámolható, mint a többi szolgáltatás, vagy közműAz előadás végére látni fogjuk, hogy ez már lehetséges





A számítástechnika fejlődése

Mielőtt definiálnám, mit is értünk Cloud Computing alatt,röviden tekintsük át a számítástechnika fejlődésének történetétegy speciális szempontból!Folyamatosan növekszik a rendelkezésre álló számításikapacitás (processzor teljesítmény, memória, tárhely)Fizikailag hol található ez a kapacitás?

a számítógépközpontokbana felhasználó íróasztalán

A kettő közötti arány folyamatosan változik:1 nagyszámítógép - terminál: minden számítási kapacitás a

központban2 személyi számítógép: egyre nagyobb kapacitás érhető el a saját

íróasztalunkon3 PDA, mobiltelefon, netbook: újra „kiskapacitású” eszközöket

használunk és ezekkel gigaszerverekhez kapcsolódunk





Vázlat








A felhő fogalma

Az informatikai rendszer azon részét nevezzük és ábrázoljukfelhőnek, aminek belsejével és működésének részleteivel az adottvizsgálati szinten nem foglalkozunk, fekete doboznak tekintjük, akülső kapcsolataira koncentrálunk.





Vázlat








A Számítási felhő — Cloud Computing

Olyan informatikai rendszer, amiben az elvégzendőműveleteket, vagy azok egy részét a helyi gépről a felhőbetelepítjükHelyi gépként elegendő egy vékony kliens: netbook, PDA,mobiltelefonMilyen funkciókat telepíthetünk a felhőbe:

adattárolás — tárhelyszolgáltatás (Dropbox, Mozy, ADrive)levelezés, naptár — webes levelező szolgáltatásokirodai funkciók — Google DocsCRM (VIR) — SalesForceteljes operációs rendszer — GlideDigital, RackSpace, Zoho,JoliCloudteljes szerver — Amazon Elastic Compute Cloud (EC2),Microsoft Azure





A számítási felhők szolgáltatási szintjei

Infrastructure-as-a-Service (IaaS) A szolgáltató üres virtuálisszervereket szolgáltat, amelyeket úgy használhatunk,mintha a saját szerverszobánkban lenne egy sajátszerverünk. Pl. Amazon EC2, T-Systems VirtualosoServer

Platform-as-a-Service (PaaS) Nem kapunk egy teljes szervert, nemkapjuk meg a root jelszót, csak egy keretrendszert,szolgáltatás csomagot kínál a szolgáltató. Amegrendelő ezen a platformon dolgozhat, készíthetiel, és telepítheti a szükséges alkalmazásokat. Pl.force.com

Software-as-a-Service (SaaS) Kulcsrakész alkalmazásokat kínál aszolgáltató. Csak a programok használatával kellfoglalkoznia a megrendelőnek. Pl. Google Apps, Zoho,SalesForce





A számítási felhők jellemzői

Beruházás helyett szolgáltatás vásárlásNem vesszük meg a szervereket, tárolóeszközöket,szoftvereket, mindent szolgáltatásként veszünk igénybeMinden háttérszolgáltatást, ami az IT személyzet feladatalenne, a szolgáltató végez el: biztonsági mentés, szoftverekverziókövetése, hardvereszközök karbantartása, javításaKorlátlan skálázhatóság felfelé és lefeléVirtualizáció:

minden fizikai eszközt virtualizál a szolgáltató, szerverek,háttértárak, hálózati kapcsolatokminden virtuális eszköz programozható, távolról vezérelhetőígy garantálható a folyamatos szolgáltatás, és a hatékonyerőforrásgazdálkodás

Csak azért fizetünk, amit igénybeveszünk, csak arra az időrefizetjük ki a nagyobb kapacitást, amikor használjuk





A számítási felhők típusai

Publikus felhők – External A megrendelő hálózatán kívül működőfelhő, a teljes infrastruktúrát a szolgáltató üzemelteti,a megrendelő csak a klienseket birtokolja ésüzemelteti, minden mást szolgáltatásként veszigénybe

Privát felhők – Internal A megrendelő hálózatán belülmegvalósított felhő, az IT részleg üzemelteti ésnyújtja a szolgáltatásokat a többi felhasználónak

Virtuális privát felhő Egy publikus felhőszolgáltató nyújt egymegrendelő számára kizárólagos (privát) szolgáltatást

Hibrid felhők Az igényelt szolgáltatások egy részét privát, másrészét publikus felhőből vesszük igénybe

Vertikális, közösségi felhők Speciális publikus felhő, azonosszolgáltatásokat igénylő megrendelők számára, pl.kórházak, egyetemek, állami szervek, intézmények




SzabványosításBiztonság, bizalom

Vázlat








Cloud Computing szabványok

A számítástechnika fejlődése során rendszeresen ismétlődőfolyamat:

felmerül egy új ötletmegszületnek különböző megvalósításokversenyeznek a piacon az alternatív megoldásoka vásárlók kivárnak„kialakul” egy szabvány, vagy kváziszabványelterjed a szabványos megoldás, a piac beindul

Különböző részterületeket kell egységesíteni, szabványosítani aCloud Computing területén:

a felhők együttműködése, integrációjaa felhők használatának módja, a programozói interfészek(API), az alkalmazások hordozhatósága a felhők közötta felhők teljesítményének mérése, összehasonlítása,benchmarking, árazásminőségbiztosítás, szerződéskötésbiztonság





Szabványosítást végző szervezetek

National Institute of Standards and Technology (NIST)www.nist.govOpen Cloud Consortium (OCC)opencloudconsortium.orgCloud Computing Interoperability Forum (CCIF)www.cloudforum.orgDistributed Management Task Force (DMTF)www.dmtf.orgCloud Computing Community (C3)www.cloudcommunity.orgCloud Security Alliance (CSA)www.cloudsecurityalliance.org





Szabványok

A szabványosítás pillanatnyi állását nyomonkövethetjük aCloud Standards Wiki oldalon (cloud-standards.org)Cloud Computing Manifesto: alapelveket és iránymutatástfogalmaz meg a szolgáltatók számáraCloud Computing Bill of Rights: iránymutatást ad afelhasználók számára arról, hogy mit várhatnak el bármelyfelhőszolgáltatás használatakor. Például „Az adat tulajdonosamindig a felhasználó marad!”





Vázlat








Biztonság és bizalom

A Cloud Computing szolgáltatások elterjedésének talánlegfontosabb előfeltétele, hogy kellő szintű biztonságottudjanak garantálni a szolgáltatók, és ezt el is higgyék apotenciális megrendelőkBiztonság

technikai, műszaki értelemben a feladat megoldhatóbanki rendszerek, kártyás fizetés, elektronikus adóbevallás

BizalomKiben bízik meg jobban a cégvezetés, a saját ITszemélyzetben, vagy egy szerződött partner munkatársaiban?Bizonyos esetekben megoldást jelenthet egy speciális vertikálisfelhő, ahol együtt üzemeltetik a rendszert a szolgáltató és amegrendelő munkatársai




PéldákÖsszefoglalás


Milyen feladatokat kell megoldania egy számítási felhőketüzemeltető szolgáltatónak?

a szolgáltatások futtatása megszakítás nélkülkarbantartás (szoftverfrissítés, adatmentés) a virtuálisszerverek leállítása nélkülfolyamatos üzem hardverhiba esetén ishogyan méretezzük a fizikai rendszereket ahhoz, hogygarantálni tudjuk a szerződésben vállalt szolgáltatásokat?hogyan tudjuk mindezt (költség)hatékonyan megvalósítani?





A megoldás elemei

Virtualizáció minden szintenVirtuális szerverek használataHigh Availability Linux (Linux HA)Különböző szerver-kiszolgálási stratégiák kidolgozása,modellezése, pl. working vacation, CPU throttling, . . .A virtualizáció lehetővé teszi, hogy egymástól függetlenüloptimalizáljunk különböző paramétereket:

szerverek földrajzi helye – a szolgáltatás helyefizikai erőforrások – virtuális erőforrásoka számítóközpontokat ott helyezzük el, ahol a legkisebbkörnyezetterhelést okozza, áramfelvétel, klimatizálás,környezetvédelem, „Zöld informatika”az erőforrások dinamikus kiosztásatakarékosság





Vázlat








A számítási felhők alkalmazási lehetőségei 1.

Amikor különböző vállalatok, szervezetek informatikairendszereinek szoros együttműködésére van szükséga megoldás egy publikus, vagy vertikális felhőPl. Finnország, erdészet, SOFIA: Agent scenario for forestindustry, International Conference of Enterprise InformationSystems, 2010, www.iceis.org





A számítási felhők alkalmazási lehetőségei 2.

Amikor korlátozott ideig van szükség nagy tömegű adatokfeldolgozására és/vagy nagy számítási kapacitásranem célszerű megvásárolni és üzemeltetni ezt a kapacitástvásároljuk meg szolgáltatásként, amíg szükség van ráPl. A kínai Zhejiang város Erdészeti egyetemének munkatársaiShaocan Jiang, Luming Fang, és Xiaoying Huang számolnakbe arról, hogy a Kínai Erdészeti Hatóság dolgozik egy speciálisszámítási felhő kiépítésén, amivel támogatni tervezik azerdőket fenyegető kártevők elterjedésének modellezését. Enneksegítségével képesek lennének előrejelzésre és a védekezésmegszervezésére





A számítási felhők alkalmazási lehetőségei 2. folyt.

Ez egyben érdekes példa egy vertikális felhőre, amit a cikkbenSpecialCloud-nak neveznek.A felhőt együtt üzemeltetné a Cloud Computing szolgáltató ésa különböző erdészeti szervezetek szakembereiEzzel tervezik kezelni az adatbiztonság terén felmerülőaggályokat (a hatóságok (állam) számára fontos adatok egykülső cég kezelésébe kerülnek)





Intergrid

Hogyan futtassunk alkalmazásokat egyszerre több felhő felett?A Melbourni Egyetemen kifejlesztett Java alapú rendszerlehetővé teszi, hogy a felhasználói alkalmazások többkülönböző hálózatban, vagy felhőben található erőforrásokathasználhassanak.IEEE Internet Computing, Volume 13, Issue 5, pages: 24-33





OpenNebula, Haizea

Hogyan kezelhetjük az erőforrásokat ha mi akarunk működtetniegy privát, vagy hibrid számítási felhőt?OpenNebula: nyílt forráskódú virtuális infrastruktúra menedzserHaizea: Erőforrás lízing menedzserIEEE Internet Computing, Volume 13, Issue 5, pages: 14-22





Vázlat








Összefoglalás

John McCarthy, 1961:„computation may someday be organized as a public utility”Utility computingPárhuzam az energiaszolgáltatás fejlődésével:

energiaszolgáltatás számítástechnikavízimalom helyi mainframe

saját, vállalati áramfejlesztő személyi számítógéphelyi, közösségi erőművek kliens-szerver rendszerekközponti erőművek, közmű Cloud Computing

A Cloud Computing megadja a lehetőséget, hogy az informatikaéppen olyan egyszerűen használható közműszolgáltatássá váljon,

mint manapság a víz-, vagy az elektromos hálózat





Köszönöm a figyelmet!


Documents

Cloud Computing szigorlat