Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione

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1 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione QUADERNI PER L INNOVAZIONE Nati da un lavoro collaborativo che ha coinvolto esperti di Microsoft, consulenti e operatori di settore, i Quaderni per l Innovazione sono documenti aperti, disponibili a ogni contributo che si voglia costruttivo e propositivo, da parte delle istituzioni, delle aziende, delle associazioni, della società civile. L obiettivo è trovare delle convergenze che sappiano condurre ad azioni concrete nella direzione dell innovazione. È possibile consultare la versione sempre aggiornata di questo quaderno sul sito: Da questo sito è possibile trasmettere contributi o proposte in merito a questo documento.

2 QUADERNI PER L INNOVAZIONE Il passaggio dall ambiente client/server a quello cloud sta determinando un cambiamento epocale nel mondo dell informatica, simile per importanza e impatto alla transizione dal mainframe all ambiente client/server. Esistono varie opinioni sulla possibile evoluzione di questa nuova situazione nei prossimi anni e i leader IT necessitano di una visione chiara della direzione che sta prendendo il settore. Crediamo che, per avere un quadro completo, sia necessario comprendere gli aspetti economici alla base delle tendenze a lungo termine. In questo white paper valuteremo gli aspetti economici dell ambiente cloud tramite un modello approfondito. Utilizzeremo quindi il framework creato per comprendere meglio il panorama IT a lungo termine. 1 Ambiente cloud indica in questo contesto l architettura di cloud computing e comprende le cloud pubbliche e private. 1. Introduzione Le prime automobili apparse all inizio del ventesimo secolo vennero chiamate inizialmente carrozze senza cavalli. È comprensibile che in un primo momento prevalesse lo scetticismo e che questa invenzione venisse valutata sulla base del paradigma che era stato dominante per secoli, ovvero la carrozza trainata da cavalli. Le prime automobili avevano in effetti un aspetto simile a quello di una carrozza senza cavallo, perché i progettisti inizialmente non compresero il potenziale del nuovo paradigma, per esempio la possibilità di creare soluzioni per aumentare la velocità o la sicurezza. Sembra incredibile, ma nei primi modelli venne addirittura inserito il portafrusta, finché non ci si rese conto che non serviva più. Inizialmente, in moltissimi casi il nuovo paradigma non fu compreso completamente. Le banche affermarono: I cavalli rimangono, mentre l automobile è solo una moda passeggera. Neanche i primi pionieri dell auto ne capirono appieno il possibile impatto a livello mondiale. Quando Daimler, da molti considerato l inventore dell automobile, tentò di stimare le opportunità del mercato automobilistico a lungo termine, concluse che non si sarebbe mai venduto più di 1 milione di auto, a causa del costo elevato e della scarsità di autisti preparati. Negli anni 20 le automobili in circolazione erano già 8 milioni e oggi ce ne sono oltre 600 milioni. Centinaia di volte il numero stimato da Daimler. I pionieri del settore non capirono che una riduzione significativa del costo e della complessità dei veicoli e un sostanziale aumento della loro importanza nella vita quotidiana avrebbero annientato i precedenti vincoli e incrementato enormemente la diffusione dell automobile. Oggi il mondo dell informatica è sottoposto a un cambiamento per certi versi simile con il passaggio dagli ambienti client/server al cloud computing. L ambiente cloud offre soluzioni non solo più economiche, ma anche più veloci, semplici, flessibili ed efficienti. Come accadde agli albori dell industria automobilistica, al momento è difficile prevedere dove ci porterà questo nuovo paradigma. Questo white paper si propone di contribuire alla creazione di un quadro decisionale che supporti i responsabili IT nel passaggio all ambiente cloud 1. La nostra analisi è a lungo termine, poiché questo è un prerequisito per valutare decisioni e investimenti che possano durare decenni. Di conseguenza, analizzeremo principalmente gli aspetti economici dell ambiente cloud anziché tecnologie specifiche o altri fattori importanti come i cambiamenti organizzativi, in quanto gli aspetti economici spesso offrono un quadro più chiaro delle trasformazioni di questa natura. 2

3 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione Nella sezione 2 indicheremo i fattori economici alla base dell ambiente cloud, concentrandoci sugli aspetti che lo rendono completamente diverso dall ambiente client/server. Nella sezione 3 valuteremo le implicazioni di tali aspetti economici per il futuro dell informatica. Descriveremo l impatto positivo che il cloud computing avrà, ma anche gli ostacoli ancora presenti. Infine, nella sezione 4, illustreremo quali sono i fattori importanti presi in considerazione dai leader IT nel passaggio all ambiente cloud. 2. Economia dell ambiente cloud FIG. 1 L OPPORTUNITÀ DELL AMBIENTE CLOUD L economia ha un ruolo importante nel plasmare Tecnologia Economia le trasformazioni di settore. Le attuali discussioni sulla cloud si basano principalmente sulla Risorse Ottimizzati elaborative Mainframe per l efficienza e di storage complessità tecnica e sui problemi relativi a causa centralizzato. dei costi elevati Thin client all adozione di questo ambiente. Sebbene l esistenza e l importanza di tali preoccupazioni PC e server Ottimizzati Client/Server per elaborazione per l agilità e archiviazione a causa siano innegabili, in genere gli aspetti economici distribuita dei costi bassi di base hanno un impatto molto più forte sulla Grandi datacenter, scalabilità, Efficienza e agilità direzione e sulla velocità del cambiamento, Cloud hardware a un altro standard, ordine in quanto le sfide tecnologiche vengono dispositivi di grandezza risolte o superate attraverso il rapido processo di innovazione a cui ci siamo abituati(fig. 1). Nell epoca del mainframe, l ambiente client/server fu considerato inizialmente una sorta di tecnologia giocattolo, non adatta a sostituire l ambiente mainframe. Tuttavia, con il passare del tempo, la tecnologia client/server si è diffusa sempre di più nelle aziende (fig. 2). In modo analogo, quando è stata proposta per la prima volta la tecnologia di virtualizzazione, la sua adozione è stata ostacolata da perplessità riguardo alla compatibilità tra le applicazioni e a un possibile monopolio dei fornitori. Tuttavia le previsioni economiche di un risparmio del 20%-30% 3 hanno presto convinto i CIO ad adottare rapidamente questa nuova tecnologia. FIG. 2 INIZIO DEL PASSAGGIO ALLA TECNOLOGIA CLIENT/SERVER L arrivo dei servizi cloud cambia ancora una volta 100% l economia del settore informatico. La tecnologia cloud standardizza e raggruppa le risorse IT 75% Non risponde e automatizza molte delle attività di manutenzione 50% Solo Client/Server attualmente eseguite manualmente. Le architetture cloud favoriscono scenari di utilizzo 25% Solo Mainframe flessibile, self-service e forme di pagamento a consumo. 0% L ambiente cloud consente inoltre di estendere Fonte: Sondaggio longitudinale How convention shapes our market, l infrastruttura IT di base ai data center di grandi Shana Greenstein, 1997 dimensioni che si avvalgono di significative economie di scala in tre aree: Risparmi da parte dei fornitori. I data center su larga scala consentono di ridurre le spese sostenute per i server. Aggregazione della domanda. L aggregazione della domanda di servizi informatici attenua la variabilità globale, consentendo un aumento delle percentuali di utilizzo dei server. Efficienza del multi-tenancy. Quando si passa a un modello di applicazione multi-tenant (multi cliente), che viene quindi fornita a più di una organizzazione nello stesso momento, l aumento del numero di tenant, per esempio clienti o Modello di business Costi iniziali elevati per hardware e software Licenze perpetue per il sistema operativo e il software applicativo Possibilità di pagamento a consumo Sia Client/Server sia Mainframe 3 Fonte: Dataquest Insight: Many Midsize Businesses Looking Toward 100% Server Virtualization, Gartner, 8 maggio

4 QUADERNI PER L INNOVAZIONE FIG. 3 ECONOMIE DI SCALA (DATI ESEMPLIFICATIVI) utenti, riduce i costi di gestione delle applicazioni e dei server per ogni tenant. Costo per MIPS 4 Fonte: The Economics of Virtualization: Moving Toward an Application-Based Cost Model, IDC, novembre Escluso il lavoro per le applicazioni. Gli studi suggeriscono che per i data center a bassa efficienza le spese di tre anni di energia elettrica e raffreddamento, inclusa l infrastruttura, superano già le spese di tre anni in hardware per server. 6 L efficienza nell uso dell energia è uguale all energia totale fornita a un data center diviso l energia critica, ovvero l energia necessaria per il funzionamento dei server. Misura pertanto l efficienza del data center nel trasformare l energia in elaborazione. Il valore teorico migliore è 1,0. I numeri più elevati indicano prestazioni peggiori. 7 Fonte: U.S. Energy Information Administration (luglio 2010) e Microsoft. La tariffa commerciale media negli USA è 10,15 centesimi/ kilowattora, ma in alcuni luoghi si può arrivare a una spesa di 2,2 centesimi/ kilowattora 8 Fonte: James Hamilton, Microsoft Research, Numero di MIPS Economie di scala per i fornitori Il Cloud Computing combina le migliori proprietà economiche degli ambienti mainframe e client/server. L era del mainframe è stata caratterizzata da economie Mainframe di scala significative a causa degli elevati costi iniziali Client/server dei mainframe e della necessità di assumere personale specializzato per la gestione dei sistemi. Cloud Con l aumentare della richiesta di capacità di elaborazione, misurata in MIPS (milioni di istruzioni al secondo), all inizio i costi sono scesi rapidamente (fig. 3), ma solo le organizzazioni IT centralizzate di grandi dimensioni hanno potuto contare sulle risorse e sulla domanda aggregata indispensabili per giustificare un investimento di questo tipo. A causa dei costi elevati, l uso delle risorse aveva la precedenza sull agilità dell utente finale. Le richieste degli utenti sono state messe in coda ed elaborate solo quando le risorse necessarie sono state rese disponibili. Con l avvento dei minicomputer e, più tardi, della tecnologia client/server, l unità di acquisto minima è stata ridotta significativamente e le risorse sono diventate più semplici da utilizzare e gestire. Questa modularizzazione ha sensibilmente abbassato le barriere di accesso alla fornitura dei servizi IT, migliorando radicalmente l agilità dell utente finale. Ciò ebbe però un effetto negativo sull utilizzo, che diede come risultato la situazione attuale, ovvero data center pieni di server acquistati per varie esigenze, ma funzionanti solo al 5%-10% delle loro possibilità. 4 Il Cloud Computing non è un ritorno all era del mainframe, come a volte si afferma. In realtà garantisce agli utenti economie di scala e un efficienza superiori a quelle dei mainframe, abbinate a una modularità e un agilità migliori di quelle offerte dalla tecnologia client/server, eliminando gli effetti negativi. Le economie di scala derivano dalle seguenti aree: Costo dell energia. Il costo dell energia elettrica sta aumentando rapidamente e sta diventando l elemento più importante del costo totale di proprietà (TCO) 5, rappresentandone attualmente il 15%-20%. L efficienza nell uso dell energia 6 tende a essere decisamente inferiore nelle strutture più grandi rispetto a quelle di dimensioni ridotte. Mentre gli operatori dei piccoli data center devono pagare le normali tariffe locali per l elettricità, i provider di grandi dimensioni possono pagare meno di un quarto della tariffa media nazionale grazie alla possibilità di collocare i propri data center in luoghi in cui l energia elettrica costa meno e ottenendo vantaggiosi contratti a volume. 7 Costi del lavoro per l infrastruttura. Il Cloud Computing consente di ridurre decisamente i costi del lavoro a qualsiasi livello automatizzando molte attività di gestione ripetitive, tuttavia le strutture più grandi possono registrare riduzioni maggiori rispetto a quelle di dimensioni ridotte. Un solo amministratore di sistema può seguire circa 140 server in un azienda tradizionale 8, mentre in un data center della cloud lo stesso amministratore è in grado di occuparsi di migliaia di server. Sicurezza e affidabilità. Sebbene sia spesso considerata come un possibile problema per l adozione dell ambiente cloud, la crescente esigenza di sicurezza e affidabilità favorisce le economie di scala a causa del livello di investimento prevalentemente fisso necessario per ottenere sicurezza e affidabilità operative. 4

5 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione I grandi provider commerciali di servizi cloud sono spesso più adatti a garantire la competenza necessaria a risolvere questo problema rispetto al tipico reparto IT di un azienda e ciò rende i sistemi cloud più sicuri e affidabili. Potere di acquisto. Gli operatori di data center di grandi dimensioni possono ottenere sconti fino al 30% sull hardware acquistato rispetto agli acquirenti normali. Con il tempo è probabile che si ottengano molte altre economie di scala che non è ancora possibile prevedere. Il settore si trova in una fase iniziale della creazione di data center di dimensioni senza precedenti. L enorme portata aggregata di tali data center produrrà un impegno considerevole e continuo in termini di ricerca e sviluppo, per supportarne un esecuzione sempre più efficace e garantire maggiore efficienza per i clienti. I provider di data center su vasta scala, per i quali il funzionamento di tali data center è il principale obiettivo aziendale, probabilmente otterranno maggiori vantaggi rispetto alle aziende che utilizzano data center interni più piccoli. Economie di scala legate alla domanda Il costo globale dell IT è determinato non solo dal costo della capacità, ma anche dal grado di efficienza nell utilizzo di tale capacità. Dobbiamo valutare l impatto che l aggregazione della domanda avrà sui costi delle risorse effettivamente utilizzate (CPU, rete e archiviazione). 9 In un data center non virtualizzato, ogni applicazione o carico di lavoro viene in genere eseguito in un server fisico dedicato 10. Ciò significa che il numero dei server è direttamente proporzionale al numero dei carichi di lavoro server. In questo modello, l utilizzo dei server è sempre stato estremamente basso, intorno al 5% - 10% 11. La virtualizzazione consente l esecuzione di più applicazioni in un unico server fisico all interno della relativa istanza del sistema operativo ottimizzata, pertanto il vantaggio principale della virtualizzazione sta nel fatto che è necessario un numero minore di server per gestire lo stesso numero di carichi di lavoro 12. Ma quali effetti ha questa situazione sulle economie di scala? Se tutti i carichi di lavoro avessero un attività costante, ciò implicherebbe una semplice compressione delle unità senza influenzare le economie di scala. In realtà, tuttavia, i carichi di lavoro variano significativamente con il tempo e spesso richiedono grandi quantità di risorse in una determinata situazione e quasi nessuna a distanza di poco tempo. Si aprono quindi opportunità per miglioramenti in termini di utilizzo tramite l aggregazione e la diversificazione della domanda. Abbiamo analizzato le diverse fonti di variabilità del livello di utilizzo e quindi abbiamo considerato le possibilità di diversificazione FIG. 4 MODELLI ORARI PER LE RICERCHE del ambiente cloud per una conseguente riduzione dei costi. Abbiamo individuato cinque fonti di variabilità e abbiamo valutato come possono essere ridotte. UK Casualità. I modelli di accesso degli utenti finali contengono un certo grado di casualità. Per esempio, gli utenti controllano la posta elettronica in momenti diversi. Per rispettare i contratti di servizio, i Giappone buffer di capacità devono essere progettati tenendo conto di una certa probabilità che molte persone eseguano 8:00 AM attività specifiche contemporaneamente. Se i server sono Ora del giorno (GMT) raggruppati in pool, la variabilità può essere ridotta. Bing Numero di interrogazioni 9 In questo white paper si parla in modo generico di utilizzo di risorse. Esistono però differenze importanti tra le risorse. Per esempio, poiché l archiviazione produce meno picchi di attività rispetto alla CPU e alle risorse I/O, alcuni punti discussi in questo documento hanno un impatto minore sull archiviazione. 10 Fonte: The Economics of Virtualization: Moving Toward an Application-Based Cost Model, IDC, novembre Più applicazioni possono essere eseguite su un unico server, naturalmente, ma non si tratta di una pratica comune. È molto complicato spostare un applicazione in esecuzione da un server a un altro senza spostare anche il sistema operativo, pertanto l esecuzione di più applicazioni su un unico sistema operativo può creare colli di bottiglia difficili da rimediare garantendo il servizio e limitando di conseguenza l agilità. La virtualizzazione consente di spostare l applicazione e il sistema operativo in base alle esigenze. 12 Fonte: The Economics of Virtualization: Moving Toward an Application-Based Cost Model, IDC, novembre :00 PM 4:00 PM 8:00 PM 12:00 AM 4:00 AM 8:00 AM 5

6 QUADERNI PER L INNOVAZIONE 13 Per calcolare le economie di scala derivanti dalla diversificazione della variabilità casuale, abbiamo creato un modello Monte Carlo per simulare data center di dimensioni diverse al servizio di carichi di lavoro diversi. Per ogni data center simulato sono stati aggiunti carichi di lavoro (creati in modo da assomigliare a modelli di utilizzo del Web ipotetici) fino a quando la disponibilità stimata delle risorse del server non è scesa al di sotto o ha eguagliato un tempo di attività dato del 99,9%. Il numero massimo di carichi di lavoro determina la percentuale di utilizzo massima a cui possono funzionare i server del data center senza compromettere le prestazioni. Modelli orari. Nel comportamento degli utenti sono presenti cicli ricorrenti quotidiani: i servizi per i consumatori tendono a raggiungere i picchi alla sera, mentre i servizi per i luoghi di lavoro registrano picchi durante la giornata lavorativa. La capacità deve essere progettata tenendo conto di tali picchi giornalieri e dei momenti in cui il servizio registrerà uno scarso utilizzo. Questa variabilità può essere bilanciata eseguendo lo stesso carico di lavoro per più fusi orari sugli stessi server (fig. 9) oppure eseguendo carichi di lavoro con modelli orari complementari (per esempio i servizi per i consumatori e i servizi per le aziende) sugli stessi server. Variabilità specifiche del settore. Alcune variabilità dipendono dalle dinamiche di settore. I rivenditori registrano picchi durante le stagioni di acquisti, mentre le società contabili statunitensi registreranno un picco prima del 15 aprile. Esistono diversi tipi di variabilità di settore: alcune sono ricorrenti e prevedibili (per esempio il periodo della dichiarazione dei redditi o i Giochi Olimpici), mentre altre sono imprevedibili (per esempio le notizie del giorno). Il risultato comune è che è necessario garantire la capacità per il periodo di picco previsto, più un margine di errore. Gran parte di questa capacità non servirà per il resto del tempo. La diversificazione offre importanti vantaggi per ridurre le variabilità di settore. Variabilità di utilizzo delle risorse. Le risorse di elaborazione, archiviazione e di input/output (I/O) vengono in genere acquistate insieme: un server contiene una certa quantità di potenza di elaborazione (CPU), archiviazione e I/O (per esempio i servizi di rete o l accesso al disco). Alcuni carichi di lavoro come quelli delle ricerche utilizzano molta CPU ma relativamente poco spazio di archiviazione o I/O, mentre altri come la posta elettronica tendono a utilizzare molto spazio di archiviazione ma poca CPU. Sebbene sia possibile controllare la capacità acquistando server ottimizzati per fornire CPU o spazio di archiviazione, in questo modo si risolve solo in parte il problema, in quanto la flessibilità risulta ridotta e la soluzione potrebbe non essere economica dal punto di vista della capacità. Questa variabilità comporterà la presenza di risorse inutilizzate, a meno che non si applichi la diversificazione dei carichi di lavoro eseguendo carichi di lavoro con profili di risorse complementari. Modelli di crescita incerti. La difficoltà nel prevedere quali risorse informatiche saranno necessarie in futuro e l elevato lead time necessario per portare la capacità online sono altri motivi di scarso utilizzo. Nelle fasi iniziali, questa situazione viene a volte definita effetto TechCrunch. Tutti i tipi di azienda devono ottenere l approvazione per gli investimenti IT con largo anticipo rispetto alla conoscenza diretta della richiesta di infrastrutture. Anche le grandi aziende private devono affrontare questo problema, pianificando i propri acquisti con sei o dodici mesi di anticipo. Diversificando l attività con carichi di lavoro di vari clienti, i provider di servizi cloud possono ridurre queste incertezze, in quanto la richiesta superiore alle aspettative di alcuni carichi di lavoro verrà annullata da una domanda inferiore al previsto per altri. Un vantaggio economico importante della cloud è la possibilità di risolvere i problemi legati alla variabilità nell utilizzo delle risorse che dipende da tali fattori. Raggruppando le risorse, la variabilità viene diversificata e vengono creati modelli di utilizzo uniformi. Più ampio è il pool di risorse, più semplice sarà il profilo della domanda aggregata, maggiore sarà la percentuale generale di utilizzo e più economico ed efficiente sarà per l organizzazione IT soddisfare le richieste degli utenti finali. Abbiamo modellato l impatto teorico della variabilità casuale della domanda sulle 6

7 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione percentuali di utilizzo dei server man mano che FIG. 5 CONFRONTO VARIABILITÀ CASUALE aumenta il numero dei server 13. La figura 5 indica che un pool teorico di % server può essere eseguito a circa il 90% di utilizzo senza violare il contratto di servizio. Ciò vale solo nella situazione ipotetica in cui la 75% variabilità casuale è l unica fonte di variabilità e i carichi di lavoro possono essere sottoposti a migrazione tra server fisici immediatamente senza 50% interruzioni. Si noti che i livelli superiori di tempo di attività (definiti nel contratto di servizio o SLA) diventano molto più semplici da garantire con 25% l aumentare della scala. 99,9% 99,999% Gli ambienti cloud saranno in grado di ridurre la variabilità oraria, a condizione che vengano Numero di server diversificati con luoghi geografici e tipi di carico di lavoro diversi. In un organizzazione media, l uso delle risorse IT in una situazione di picco può arrivare al doppio della media giornaliera. Anche in organizzazioni di grandi dimensioni distribuite in aree geografiche diverse la maggior parte dei dipendenti e degli utenti vive in aree simili e pertanto i loro cicli quotidiani saranno quasi sincroni. Inoltre, molte organizzazioni non hanno solitamente modelli di carico di lavoro opposti: per esempio le attività di elaborazione della posta elettronica, del traffico di rete e delle transazioni che vengono eseguite durante gli orari di ufficio non corrispondono a un flusso di lavoro ugualmente attivo durante la notte. Raggruppando organizzazioni e carichi di lavoro di tipo diverso è possibile compensare gli alti e i bassi dell attività. La variabilità di settore provoca picchi altamente correlati e momenti di inattività in ogni azienda. Ciò significa che la maggior parte dei sistemi di un rivenditore raggiungerà la capacità massima durante i periodi di vacanza (per esempio i server Web, i sistemi di elaborazione delle transazioni e di gestione dei pagamenti, i database). 14 Parte della variabilità legata a modelli di crescita incerti può essere ridotta con la standardizzazione dell hardware e la fornitura just-in-time, anche se non del tutto. In base al nostro modello, l impatto dell incertezza nella crescita per le aziende con un massimo di server è del 30% - 40% superiore per i server relativi a un servizio pubblico cloud. Per le aziende più piccole (per esempio le nuove aziende su Internet), l impatto è maggiore. Per il momento abbiamo presupposto implicitamente che il grado di variabilità rimanga invariato con il passaggio alla cloud. In realtà, è probabile che la variabilità aumenti in modo significativo, il che comporta un ulteriore aumento delle economie di scala. Questo può accadere per due motivi. 14 Aspettativa di prestazioni superiori. Gli utenti si sono ormai abituati ai vincoli In teoria, dovremmo usare la cronologia di utilizzo del server di un delle risorse e hanno imparato a conviverci, per esempio pianificando l esecuzione numero elevato di clienti per ottenere dati più precisi su tali modelli. di calcoli complessi durante la notte, evitando più iterazioni dei modelli o Tuttavia,questi dati sono difficili da decidendo di rinunciare a costose ottimizzazioni della catena di distribuzione in ottenere e spesso sono di scarsa qualità. Abbiamo pertanto utilizzato termini di tempo e denaro. Il modello aziendale della cloud consente all utente il traffico Web come parametro per la variabilità di settore. di pagare la stessa cifra per 1 computer in esecuzione per ore o per computer in esecuzione per 1 ora. Al momento l utente attende ore o abbandona il progetto. In un ambiente cloud, non ci sono praticamente costi Tasso di utilizzo medio 7

8 QUADERNI PER L INNOVAZIONE aggiuntivi se si scelgono computer per accelerare tali processi. Ciò avrà un importante impatto sulla variabilità. I processi batch verranno eseguiti in tempo reale. Molti processi, per esempio la disponibilità di magazzino precisa per i rivenditori online, precedentemente eseguiti in batch, passeranno all esecuzione in tempo reale. I processi a più fasi in precedenza eseguiti in modo sequenziale verranno ora eseguiti simultaneamente, per esempio un produttore potrà calcolare l inventario, verificare gli ordini inevasi e ordinare nuove scorte contemporaneamente. Questa possibilità amplificherà la variabilità di utilizzo. Notiamo che anche le cloud pubbliche più grandi non saranno in grado di diversificare tutte le variabilità. Probabilmente rimarrà la variabilità a livello di mercato. Per semplificare ulteriormente la domanda, è possibile impiegare un sistema di definizione dei prezzi complesso. Per esempio, in modo analogo al mercato dell energia elettrica, i clienti possono essere incentivati a spostare la domanda da periodi di utilizzo intenso a periodi di utilizzo ridotto. Inoltre, prezzi più bassi incoraggiano un aumento dell utilizzo da parte dei clienti grazie all elasticità dei prezzi. La gestione della domanda aumenterà ulteriormente i vantaggi economici dell ambiente cloud. FIG. 6 PERCENTUALE DI UTILIZZO Utilizzo medio della CPU% 7,00% 6,50% 6,00% 5,50% 5,00% 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Ore della giornata Economie di scala del multi-tenancy Le economie di scala relative ai fornitori e alla domanda descritte in precedenza possono essere ottenute indipendentemente dall architettura delle applicazioni, sia essa un adattamento tradizionale, una soluzione per un singolo cliente o per più clienti. Esiste un altra importante fonte di economie di scala che può essere sfruttata solo se le applicazioni sono scritte come applicazioni multi-tenant. Infatti, anziché eseguire un istanza di un applicazione per ogni cliente, come accade per le applicazioni locali e per la maggior parte delle applicazioni ospitate come le istanze dedicate di Microsoft Office 365, in un applicazione multi-tenant più clienti utilizzano simultaneamente un unica istanza dell applicazione, come nel caso di Office 365 condiviso. Ne derivano due importanti vantaggi economici: I costi fissi di manutenzione delle applicazioni sono ammortizzati su un numero elevato di clienti. In un istanza single-tenant, ogni cliente deve pagare la gestione della propria applicazione, ovvero il lavoro associato alla gestione degli aggiornamenti e alla risoluzione dei problemi. Abbiamo esaminato i dati dei clienti, nonché Office 365-D e Office 365-S per valutare l impatto. Nelle istanze dedicate, le stesse attività, come l applicazione di patch software, vengono eseguite più volte: una volta per ogni istanza. In un istanza multi-tenant come Office 365-S, tale costo viene condiviso da un numero elevato di clienti, pertanto il costo di manutenzione delle applicazioni per ogni cliente è prossimo a zero. Questo può portare a una riduzione significativa del costo complessivo, in particolare per applicazioni complesse. L utilizzo fisso di componenti server è ammortizzato su un numero elevato di clienti. Per ogni istanza di un applicazione esiste una certa quantità di utilizzo del server. Nella figura 6 è illustrato un esempio relativo al reparto IT di Microsoft 8

9 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione in cui la variabilità giornaliera appare limitata (solo un aumento del 16% tra i momenti di picco e quelli di attività ridotta) rispetto alla variabilità effettiva dell accesso degli utenti. Questo dipende dal sovraccarico delle applicazioni e del runtime, che rimane costante per tutto il giorno. Passando a un modello multi-tenant con una sola istanza, questo sovraccarico delle risorse può essere ammortizzato tra più clienti. Abbiamo esaminato i dati di Office 365-D, Office 365-S e Microsoft Live@edu per stimare tale sovraccarico, ma al momento si è dimostrato tecnicamente complicato isolare questo effetto dalle altre variabilità nei dati, per esempio il numero di utenti e la percentuale di utilizzo del server, e dalle differenze di architettura delle applicazioni. Possiamo pertanto presupporre al momento che questo effetto non apporti vantaggi al nostro modello. Le applicazioni possono essere completamente multi-tenant se vengono scritte per avvalersi di tali vantaggi oppure possono offrire funzionalità di multi-tenancy parziale utilizzando i servizi condivisi forniti dalla piattaforma cloud. Maggiore è l utilizzo di tali servizi condivisi, maggiore saranno i vantaggi che l applicazione otterrà da tali economie di scala del multi-tenancy. Impatto generale La combinazione di economie di scala per i fornitori FIG. 7 ECONOMIE DI SCALA DELL'AMBIENTE CLOUD $ relative alla capacità dei server (ammortizzazione dei costi su più server), l aggregazione dei carichi $ di lavoro per i clienti (riduzione della variabilità) e il modello di applicazioni multi-tenant $ (ammortizzazione dei costi su più clienti) genera potenti economie di scala. Per stimarne la portata, $ abbiamo creato un modello di scala che stima il comportamento a lungo termine dei costi. $ Nella figura 7 è illustrato il risultato di un carico di lavoro che utilizza il 10% di un server tradizionale. Il $ 0 modello indica che un data center con server ha un costo totale di proprietà inferiore dell 80% Numero di server in una cloud pubblica rispetto a un data center con server. Questa situazione ci porta a valutare l impatto degli FIG. 8 ABBATTIMENTO DELLE SPESE IT aspetti economici dell ambiente cloud descritti sul budget IT. Dai dati dei clienti possiamo valutare l abbattimento 11% approssimativo tra i costi di infrastruttura, i costi di supporto Sviluppo di nuove applicazioni 36% e gestione delle applicazioni esistenti e i costi di sviluppo di nuove applicazioni (fig. 8). Manutenzione applicazioni esistenti L ambiente cloud ha un effetto su tutte e tre le aree. I risparmi per la fornitura e per la gestione della domanda riguardano principalmente la parte dell infrastruttura, che comprende più della metà delle spese. I costi di manutenzione delle applicazioni esistenti includono le attività di aggiornamento e applicazione delle patch, il 53% Attuale spesa IT Infrastruttura supporto per l utente finale e le spese di licenza pagate ai fornitori. Rappresentano 15 I costi di sviluppo di nuove circa un terzo delle spese e vengono risolti con il fattore di efficienza del multitenancy. applicazioni includono solo il costo di progettazione e scrittura dell applicazione e non comprendono Lo sviluppo di nuove applicazioni riguarda poco più di un decimo delle spese 15, il costo dell hosting nella nuova infrastruttura. L aggiunta di questi anche se si considera la soluzione di innovazione della struttura IT. Ne consegue costi dà come risultato la ripartizione che i leader del settore informatico desiderano in genere aumentare le spese 80% / 20% registrata in altre situazioni. TCO/Server (con utilizzo medio) Riduzione TCO del 80% 9

10 QUADERNI PER L INNOVAZIONE in quest area. I vantaggi economici del Cloud Computing descritti in questo documento consentiranno di ottenere questi risultati in quanto rendono disponibile una parte di budget. 3. Implicazioni per il futuro dell informatica In questa sezione discuteremo le implicazioni degli aspetti economici del cloud computing descritti in precedenza. Descriveremo la possibilità di utilizzare cloud private per superare alcune delle barriere che si pongono all adozione dell ambiente cloud e valuteremo la differenza di costo tra le cloud pubbliche e quelle private. FIG. 9 ELASTICITÀ DEI PREZZI PER L'ARCHIVIAZIONE $ $ $ $ $ 40 $ 20 $ Costo di archiviazione ($/GB) Capacità totale disponibile (Exabytes) Fonte: Coughlin Associates Possibilità e ostacoli Gli aspetti economici che abbiamo descritto avranno un impatto profondo sull IT. Molti leader IT devono attualmente scontrarsi con il fatto che l 80% del budget viene speso per mantenere i servizi e le infrastrutture esistenti. Rimangono quindi poche risorse per l innovazione o per smaltire l infinita coda di richieste di nuove aziende e degli utenti. Il Cloud Computing libererà importanti risorse che possono essere destinate all innovazione. È storicamente provato che la richiesta di tecnologie di carattere generale come l IT ha prezzi molto variabili (fig. 9). Pertanto, molti progetti IT che in precedenza non erano accessibili a causa dei costi diventeranno ora possibili grazie agli aspetti economici dell ambiente cloud. Un costo di proprietà minore è tuttavia solo uno dei fattori principali che porteranno a un nuovo livello di innovazione nell IT. 1. L elasticità è un fattore rivoluzionario perché, come spiegato in precedenza, l affitto di 1 computer per ore equivale quasi all affitto di computer per 1 ora nella cloud. Ciò permetterà agli utenti e alle organizzazioni di svolgere rapidamente attività complesse precedentemente impedite da vincoli di costo o tempo. La possibilità di adattare l intensità delle risorse quasi immediatamente consente un nuovo livello di sperimentazione e spirito imprenditoriale. 2. L eliminazione delle spese di capitale ridurrà significativamente il fattore di rischio dei progetti permettendo una maggiore sperimentazione. I costi di avvio di un operazione risulteranno ridotti, come anche i costi di errori o di chiusura. Nel caso in cui un applicazione non necessiti più di determinate risorse, queste possono essere sospese senza spese aggiuntive o procedure di annullamento. 3. Il provisioning self-service dei server attraverso un semplice portale Web anziché tramite un processo IT e una catena di approvazione complessi può ridurre le dispersioni nel modello di consumo, permettendo il provisioning e l integrazione rapidi di nuovi servizi. Un sistema di questo tipo consente anche il completamento dei progetti in meno tempo, con meno rischi e un sovraccarico amministrativo minore rispetto al passato. 4. Riduzione della complessità. La complessità è stato per molto tempo un fattore frenante dell innovazione IT. Dal punto di vista dell utente finale, le soluzioni SaaS (Software as a Service) stanno introducendo un nuovo ambiente software adatto all utente. Dal punto di vista dello sviluppatore, le soluzioni PaaS (Platform as a Service, piattaforma come servizio) semplificano enormemente il processo di scrittura di nuove applicazioni, in modo analogo a come le automobili hanno ridotto la complessità dei trasporti eliminando, per esempio, la necessità di badare a un cavallo. 10

11 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione Cloud private Microsoft distingue le cloud pubbliche da quelle private in base al fatto che le risorse IT siano condivise tra molte organizzazioni distinte (cloud pubblica) o dedicate a una sola organizzazione (cloud privata). Se confrontate con i data center virtualizzati tradizionali, le cloud pubbliche e private si avvalgono della gestione automatizzata (per risparmiare su attività ripetitive) e hardware omogeneo (per ridurre il costo e aumentare la flessibilità). A causa della natura ampiamente condivisa delle cloud pubbliche, una differenza principale tra cloud pubbliche e private sta nella scala e nel livello a cui riescono a raggruppare la domanda. I data center virtualizzati tradizionali consentono in genere il raggruppamento delle risorse all interno di confini di organizzazioni esistenti, ovvero il gruppo IT dell azienda virtualizza i propri carichi di lavoro, mentre i reparti possono decidere se fare lo stesso. In questo modo è possibile diversificare alcune delle variabilità casuali, orarie (in particolare se l azienda ha uffici in tutto il mondo) e specifiche del carico di lavoro, tuttavia le dimensioni del pool e la difficoltà di spostare carichi da una macchina virtuale a un altra (peggiorata dalla mancanza di omogeneità delle configurazioni hardware) limita la possibilità di ottenere tutti i vantaggi descritti. Questo è uno dei motivi per cui anche i data center virtualizzati non vengono ancora utilizzati appieno. Non ci sono modifiche del modello di applicazione, pertanto la complessità della creazione di applicazioni non viene ridotta. Le cloud private vanno oltre la virtualizzazione. Le risorse sono raggruppate in pool all interno dell azienda, anziché in base all unità organizzativa 16, e i carichi di lavoro vengono spostati senza problemi tra server fisici per garantire l efficienza e la disponibilità ottimali. Ciò riduce ulteriormente l impatto della variabilità casuale, oraria e del carico di lavoro. Inoltre, i nuovi modelli di applicazione ottimizzati per la cloud (PaaS come Windows Azure) permettono lo sviluppo più efficiente di applicazioni e garantiscono costi operativi più bassi. Le cloud pubbliche hanno gli stessi elementi dell architettura delle cloud private, tuttavia offrono una scala decisamente maggiore per supportare tutte le fonti di variabilità. Le cloud pubbliche sono anche l unica soluzione per diversificare le variabilità specifiche del settore, l elemento completamente geografico della variabilità oraria e fornire i vantaggi del multi-tenancy. Le cloud private possono risolvere alcuni dei problemi di adozione delle cloud pubbliche. Disponendo di hardware dedicato, sono più facili da utilizzare all interno del firewall aziendale, il che può risolvere i problemi di sicurezza e privacy. Se si rende locale una cloud privata, può risultare più semplice risolvere alcuni problemi di normative, conformità e sovranità che possono presentarsi nel caso di servizi che oltrepassano confini giuridici. Nei casi in cui questi fattori abbiano grande importanza per una decisione da parte dei responsabili IT, un investimento in una cloud privata può essere la soluzione migliore. Le cloud private non sono in realtà diverse dalle cloud pubbliche per quanto riguarda gli altri problemi, quali la maturità e le prestazioni. Le tecnologie cloud pubbliche e private si stanno sviluppando insieme e matureranno insieme. Vari livelli di prestazioni saranno disponibili in formato pubblico e privato, quindi non ci sono motivi per ritenere che uno prevarrà sull altro 17. Le cloud private possono offrire soluzioni per alcuni problemi, tuttavia nel paragrafo successivo vedremo se offriranno lo stesso tipo di risparmio descritto in precedenza. 16 L aggregazione tra unità organizzative si basa su due tecnologie principali: la migrazione in tempo reale, che sposta le macchine virtuali senza smettere di funzionare, permettendo pertanto un ottimizzazione più dinamica e il provisioning e la fatturazione self-service. 17 Le cloud private permettono un grado più elevato di personalizzazione rispetto a quelle pubbliche, il che può migliorare le prestazioni per una determinata attività di elaborazione. La personalizzazione comporta però ricerca, sviluppo e spese, pertanto è difficile fare un confronto diretto tra prezzo e prestazioni. 11

12 QUADERNI PER L INNOVAZIONE Considerazioni sui costi delle cloud private Dal punto di vista concettuale la cloud pubblica presenta maggiori possibilità di sfruttare i vantaggi della diversificazione, ma è necessario definirne meglio la portata. La figura 10 illustra che, mentre la cloud pubblica risponde a tutte le fonti di variabilità, la cloud privata risponde solo ad alcune. FIG. 10 VANTAGGI DELLA DIVERSIFICAZIONE VANTAGGI DELLA DIVERSIFICAZIONE Casualità Ora del giorno Industria Fonti multiple Cloud privata Cloud pubblica FIG. 11 COSTI/BENEFICI DELLA CLOUD PUBBLICA TCO/Server $ x costi per PMI $ Cloud privato $ x costi per le grandi aziende $ Cloud pubblica $ Dimensione della cloud (numero server) Per esempio, la variabilità di settore non può essere indirizzata da una cloud privata, mentre la variabilità di crescita può essere indirizzata solo fino a un certo punto, se un organizzazione raggruppa tutte le proprie risorse interne in una cloud privata. Abbiamo inserito tutti questi fattori nel modello e il risultato è illustrato nella figura 11. La curva inferiore indica il costo di una cloud pubblica. La curva superiore indica il costo di una cloud privata. La curva della cloud pubblica è più bassa per ogni scala a causa dell impatto maggiore dell aggregazione della domanda e dell effetto multi-tenancy. Le cloud pubbliche su scala globale probabilmente raggiungeranno dimensioni elevate, almeno server o molto di più, mentre la dimensione di una cloud privata di un organizzazione dipenderà dalla domanda e dal budget per l IT. La figura 11 illustra inoltre che per le organizzazioni con una base di server installata molto piccola (meno di 100), le cloud private hanno costi proibitivi rispetto a quelle pubbliche. L unica soluzione per queste organizzazioni di piccole dimensioni per condividere i vantaggi di un ambiente di Cloud Computing su vasta scala è passare alla cloud pubblica. Per le grandi organizzazioni con una base di circa server installata, le cloud private sono una soluzione fattibile, ma implicano costi importanti, pari a circa 10 volte il costo di una cloud pubblica per lo stesso servizio, a causa dell effetto combinato di scala, diversificazione della domanda e multi-tenancy. Oltre all aumento del costo totale di proprietà, le cloud private richiedono anche un investimento iniziale per la distribuzione, tale da soddisfare i requisiti per i picchi di utilizzo. È pertanto necessario prevedere un impegno e un budget distinti, aumentando il rischio. Il provisioning delle cloud pubbliche, d altra parte, viene in genere fornito secondo un modello di pagamento a consumo. Valutazione costi-benefici della cloud privata Nella figura 12 abbiamo definito una mappa delle caratteristiche delle cloud pubbliche e private. L asse verticale rappresenta i vantaggi della cloud pubblica in termini di costo. Dall analisi precedente sappiamo che la cloud pubblica presenta vantaggi economici intrinseci che dipendono in parte dalle dimensioni dell azienda cliente, pertanto la posizione verticale dei cerchi varia a seconda delle dimensioni della base installata dei server. L asse orizzontale rappresenta la preferenza della cloud privata da parte dell organizzazione. La dimensione dei cerchi riflette il budget IT totale allocato alle organizzazioni. Il quadrante inferiore destro rappresenta quindi le aree più interessanti per le cloud private (costo relativamente basso, preferenza elevata). 12

13 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione In figura 12 sono state fatte una serie di ipotesi, FIG. 12 CONVENIENZA DELLE CLOUD PRIVATE per esempio, si assume che ogni organizzazione sia un singolo cliente. Alcuni governi hanno espresso il desiderio di costruire in questo modo una cloud per tutti i propri dipartimenti e agenzie. Unire le risorse può migliorare notevolmente l economia Servizi di e il fascino di una cloud privata, ma questa è una informazione visione estremamente semplificata. Infatti, può essere difficile convincere tutte le organizzazioni, civili o militari, all interno di un governo a porre la loro intera struttura IT sulla stessa cloud privata. Le diverse Dipartimenti della PA organizzazioni hanno esigenze, vincoli, cicli di lavoro, requisiti di legacy e bilanci diversi e semplicemente non vogliono che le decisioni IT vengano prese Grado di preferenza per le cloud private all esterno. Se consideriamo il fatto che le agenzie La dimensione del cerchio rappresenta il budget speso in IT non sono in grado di essere tutte consolidate in un Candidati più probabili per la cloud privata unico cloud privato, vedremmo un risultato simile a quello rappresentato in figura 13. FIG. 13 IMPATTO DELLA FRAMMENTAZIONE SUL CLOUD Si può anche osservare che vi sono notevoli differenze Singole Singoli tra le nazioni nelle dimensioni delle strutture IT (in Amministrazioni Servizi base al numero di server installati). Il numero di server installati nelle nazioni del G8 è di solito vicino o superiore a server. Per Servizi di i paesi più piccoli, non è raro che il governo dello informazione stato abbia meno di server (fig. 14). I governi regionali e comunali sono tipicamente molto più piccoli (centinaia di server), fatta eccezione per le più grandi città. In nazioni più piccole, quindi, anche Dipartimenti della PA consolidando la struttura IT in un unica cloud privata non si avrebbe un significativo vantaggio di costi rispetto al cloud pubblico. Un altro aspetto importante è che in nessuna Grado di preferenza per le cloud private La dimensione del cerchio rappresenta il budget speso in IT organizzazione la struttura IT è monolitica. Ogni Candidati più probabili per la cloud provata struttura IT è suddivisa in base al carico di lavoro e al tipo di operazioni, come la gestione della posta elettronica o l ERP. Ognuno di questi aspetti ha un diverso livello di sensibilità e di scalabilità, FIG. 14 NUMERO DI SERVER INSTALLATI DAI GOVERNI NAZIONALI e sondaggi tra CIO del settore pubblico rivelano che la preferenza per le soluzioni di cloud pubblica attualmente varia molto a seconda dei carichi di lavoro (fig. 15). Inoltre, un sondaggio di Microsoft tra i CIO del settore pubblico ha indicato che l 80% dei dati memorizzati sono non riservati anche all interno dei servizi interni. 0 Un ulteriore fattore è che negli ultimi anni sono state sviluppate molte tipologie di applicazioni strettamente collegate tra loro. Ciò si è verificato in particolare con le applicazioni ERP e le applicazioni Vantaggi di costo delle cloud pubbliche Vantaggi di costo delle cloud pubbliche Germania Inghilterra Francia Russia Italia Olanda Spagna Svezia Svizzera Belgio Danimarca Polonia Austria Norvegia Finlandia Romania Irlanda Repubblica Ceca Ucraina Servizi per la difesa Servizi per la difesa Portogallo Ungheria Grecia Singoli Servizi per la difesa Bulgaria Slovenia Slovacchia Croazia 13

14 QUADERNI PER L INNOVAZIONE personalizzate correlate nelle grandi organizzazioni che dispongono di portafogli di applicazioni più estesi. Le applicazioni più isolate, quali quelle CRM, di collaborazione o le nuove applicazioni personalizzate possono essere più facili da FIG. 15 APPLICAZIONI PRONTE PER LA CLOUD (2010) distribuire nell ambiente cloud. Alcune di queste 0% 25% 50% 75% 100% applicazioni possono richiedere l integrazione con CRM Applicazioni per il Business Enterprise Portal Business Intelligence Software di produttività personale Applicazioni di messaggistica Content Management Software Archiviazione dati applicazioni che al momento girano localmente ( on-premise ). Prima di trarre le conclusioni, dobbiamo essere sicuri di evitare la sindrome della carrozza senza cavalli e considerare la posizione dell azienda rispetto ai due assi, ovvero agli aspetti economici e alla preferenza per la soluzione privata. Utility e software di gestione Piattaforme e applicazioni per lo sviluppo Conferencing Tools Software per la sicurezza Supply chain ERP La transizione verso l ambiente cloud Come abbiamo sottolineato nell introduzione di questo white paper, è pericoloso prendere decisioni nelle fasi iniziali di un cambiamento senza avere una visione chiara del risultato finale. I responsabili IT devono progettare la propria architettura con una prospettiva a lungo termine. Dobbiamo pertanto considerare quale impatto avranno i fattori a lungo termine sulla posizione dei cerchi nella figura 12. Prevediamo due importanti cambiamenti in futuro. Innanzitutto, il vantaggio economico della cloud pubblica aumenterà con il tempo. Con l aumento del lavoro svolto sulle cloud pubbliche, le economie di scala descritte nella sezione 2 entreranno in gioco e il costo delle cloud private aumenterà con il tempo. I clienti saranno sempre più in grado di sfruttare i risparmi relativi a fornitura, domanda e multi-tenancy descritti nelle sezioni precedenti. Come illustrato nella figura 16, questo provocherà uno spostamento verso l alto sull asse verticale. Contemporaneamente, alcune delle barriere all adozione della cloud inizieranno a essere abbattute. Molti case study sulle tecnologie indicano che, con il passare del tempo, verranno risolti i problemi relativi a compatibilità, sicurezza, affidabilità e privacy. Questo accadrà molto probabilmente anche per l ambiente cloud, il che porterebbe a uno spostamento verso sinistra nella figura 16. Di seguito esamineremo alcuni dei fattori alla base di quest ultimo cambiamento. Integrato con la cloud Interamente spostato sulla cloud Fonte: risultati questionario Microsoft alla domanda: Nei prossimi mesi, indicare se la cloud sarà integrata all offerta on-premise o se la sostituirà completamente FIG. 16 SPOSTAMENTO DI PREFERENZE ATTESO PER LA CLOUD PUBBLICA E PRiVATA Sviluppo tecnologico, economie di scala nella cloud pubblica Dipartimenti della PA Servizi di informazione Spostamento nel tempo Servizi per la difesa Caduta delle barriere all utilizzo della cloud, decentralizzazione IT, nuovi servizi solo pubblici La sicurezza nella cloud migliorerà Le cloud pubbliche si trovano in una fase di sviluppo relativamente precoce, quindi le aree comunemente critiche, come l affidabilità e la sicurezza, continueranno a migliorare. I dati indicano già che la posta elettronica nella cloud è più affidabile che nella maggior parte delle implementazioni locali. Nelle soluzioni PaaS, l applicazione automatica di patch e aggiornamenti ai sistemi cloud migliora significativamente la sicurezza di tutti i dati e delle applicazioni, in quanto la maggioranza delle vulnerabilità agisce su sistemi non aggiornati. Molti esperti della sicurezza affermano che non esistono 14

15 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione motivi validi per ritenere le cloud pubbliche meno sicure. Anzi, è probabile che diventino più sicure degli ambienti locali grazie all attento controllo che i provider devono garantire in materia di sicurezza e il livello elevato di esperienza che stanno sviluppando. Gli ambienti cloud diventeranno più conformi alle normative I requisiti di conformità possono dipendere da normative interne a un organizzazione, da norme di settore oppure da regolamenti pubblici (per esempio la European Data Protection Directive) e possono risultare al momento difficili da soddisfare con gli ambienti cloud senza una piattaforma di sviluppo efficiente progettata per le esigenze della Pubblica Amministrazione. Con il miglioramento delle tecnologie cloud e l adattamento delle norme alle architetture cloud, gli ambienti cloud diventeranno sempre più conformi e pertanto risulteranno accessibili per un maggior numero di organizzazioni e in diverse condizioni di carichi di lavoro. Una situazione analoga si è verificata, per esempio, con le firme digitali, che nei primi anni di Internet erano raramente accettate. Con il migliorare delle tecnologie crittografiche di autenticazione e con il mutare dei requisiti di conformità, le firme digitali sono diventate più comunemente accettate. Oggi moltissimi contratti, inclusi quelli per l apertura di conti bancari e la richiesta di mutui, possono essere firmati con una firma digitale. Gli utenti che sempre più numerosi usano le cloud pubbliche, entità piccole e medie, dipartimenti pubblici e consumatori, saranno una forza importante per introdurre cambiamenti in quest area. Questo gruppo in crescita continuerà a spingere affinché i governi si adattino al passaggio alla cloud modernizzando la legislazione. Tale evoluzione normativa dovrebbe rendere sempre più concreta l affermazione delle cloud pubbliche. L IT decentralizzato, noto anche come IT non autorizzato, continuerà a guidare la metamorfosi Molti dei cambiamenti di tecnologia del passato non sono stati guidati dai ClO ma dai reparti, dai responsabili con incarichi decisionali, dagli sviluppatori e dagli utenti finali, spesso in contrasto con le policy della direzione informatica centrale. Per esempio, i PC e i server sono stati adottati inizialmente dagli utenti finali e dai reparti prima di entrare nei criteri di acquisto ufficiali. Più di recente, abbiamo assistito a una situazione simile nell acquisizione dei cellulari. Stiamo assistendo a un evoluzione simile nell ambiente cloud: gli sviluppatori e i reparti hanno iniziato a utilizzare i servizi cloud, spesso senza informare il personale IT (da cui il nome cloud non autorizzate ). Molti utenti aziendali non aspetteranno certo che il personale IT dell azienda offra loro una cloud privata. Per tali utenti, la produttività e la comodità spesso prevalgono sui criteri aziendali. Non è solo l impazienza che determina la scelta di queste cloud non autorizzate. I sempre crescenti vincoli di budget possono portare utenti e persino reparti ad adottare soluzioni cloud pubbliche più economiche, altrimenti non accessibili economicamente tramite i canali tradizionali. In modo analogo, la trasparenza sui prezzi senza precedenti che la cloud pubblica offre contribuirà ad aumentare la pressione da parte di CEO e CFO sui ClO per passare alla cloud pubblica. I ClO dovrebbero riconoscere in questi comportamenti le avvisaglie di un grande cambiamento e quindi pensare a sviluppare rapidamente e implementare politiche di cloud che possano rispondere alle esigenze della base, oltre che preparare 15

16 QUADERNI PER L INNOVAZIONE l ambiente procedurale e organizzativo per consentire al nuovo fenomeno di svilupparsi senza barriere. Riepilogando, sebbene esistano al momento degli ostacoli reali all adozione del cloud computing, è probabile che la loro portata diminuisca con il tempo. Possono nascere nuovi ostacoli imprevisti all adozione della cloud pubblica, tuttavia i vantaggi economici che ne derivano aumenteranno, man mano che i provider di servizi cloud riusciranno a sfruttare i vantaggi economici descritti nella sezione 2. Mentre la preferenza per una cloud privata dipende principalmente dai dubbi relativi alla sicurezza e alla conformità per i carichi di lavoro esistenti, la convenienza economica e l agilità della cloud pubblica consentirà di utilizzare nuovi carichi di lavoro. Il doppio ruolo delle istituzioni per la cloud: normativo e di sviluppo Come detto precedentemente, i governi hanno un doppio ruolo verso l ambiente cloud: da una parte sono consumatori della cloud, dall altra sono abilitatori della cloud. Nei vari paesi, i governi saranno protagonisti dell entità e della velocità di adozione dell ambiente cloud, facendo uso di strumenti politici e legislativi. Questo doppio ruolo è particolarmente interessante e merita un approfondimento. Cloud e green L efficienza energetica e gli aspetti ambientali dell IT sono direttamente correlati al tasso di utilizzo dei server e alla cura nella progettazione dell hardware e dei data center, fattori che sono ancora più importanti nell ambiente cloud. Hardware, server, storage e networking consumano una grande quantità di energia e si stima che i server di tutto il mondo consumino complessivamente circa 65 miliardi di chilowattora di energia elettrica ogni anno. L energia utilizzata per raffreddare e conservare questi server raddoppia tale importo per un totale di 130 miliardi di kwh, l equivalente del consumo energetico totale della Polonia. Grazie al miglioramento del tasso di utilizzo, si stima che l uso dell ambiente cloud su larga scala possa ridurre il consumo del 40%. Inoltre, il Power Utilization Effectiveness (PUE) dei data center per la cloud è due volte migliore rispetto a strutture più piccole: il risultato netto è una riduzione del consumo energetico fino al 70%. Inoltre, la cloud ha un assorbimento di potenza più regolare rispetto ai server standalone o ai data center esistenti. Questo significa che il data center cloud sarà principalmente alimentato con energie baseload, come quella idroelettrica o nucleare, invece che con quelle di picco come l olio o gas. 19 London School of Economics, Digital Recovery Study La cloud facilita un economia più vivace Il computing cloud crea anche posti di lavoro, sia all interno del settore IT sia in quello privato. I lavoratori in ambito IT sono pagati l 80% in più rispetto alla media degli altri posti di lavoro 19, il che rende l IT un mezzo altamente auspicabile per incoraggiare l occupazione. Uno dei vantaggi del Cloud Computing è l automazione del lavoro di gestione. L impatto di questo aspetto sarà uno spostamento dell impegno del personale IT dalla gestione dei server alla scrittura e alla personalizzazione di applicazioni, un compito molto più creativo e di maggior valore. Inotre, nel settore privato il Cloud Computing abbassa le barriere alla creazione di un impresa o di un progetto. Secondo una stima, la rapida adozione del Cloud Computing potrebbe creare fino a 1,5 milioni di posti di lavoro nella sola Unione Europea 20. Riprendendo la nostra analogia con il trasporto senza cavalli, vediamo che le 16

17 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione automobili sono diventate un enorme successo non solo perché erano più veloci e migliori (ed eventualmente più convenienti) di carrozze trainate da cavalli. L intero ecosistema del trasporto doveva cambiare. Sistemi autostradali, programmi di formazione dei conducenti, mappe e segnaletica precise, norme di sicurezza e una rete mondiale di infrastrutture di rifornimento, tutto doveva essere sviluppato per consentire questo passaggio. Ogni successivo sviluppo ha migliorato il valore offerto dalla vettura e, alla fine, intorno all automobile anche le abitudini di vita delle persone sono cambiate, con la conseguente esplosione della periferia nella parte centrale del XX secolo. Questo ha creato una nuova richiesta di auto, dando luogo alla classe di pendolarismo professionale. Questo cambiamento comportamentale rappresenta un ciclo di feedback positivo che inesorabilmente ha fatto dell automobile un elemento essenziale, componente insostituibile della vita moderna. Allo stesso modo, crediamo che la cloud sarà abilitata e guidata non solo da sviluppi economici e qualitativi nella tecnologia e nella percezione, ma dallo spostamento di professionisti IT, operatori delle telecomunicazioni, ISV, integratori di sistemi e fornitori di piattaforma verso l ambiente cloud. Più a fondo si abbraccerà la filosofia cloud, più il suo valore aumenterà. 4. Il passaggio all ambiente cloud Poiché siamo agli inizi del passaggio al paradigma della cloud, c è molta confusione sulla direzione di questa continua trasformazione. In questo white paper abbiamo guardato oltre lo stato attuale della tecnologia e abbiamo approfondito gli aspetti economici alla base dell ambiente cloud per definirne la destinazione, ovvero dove porteranno tutti questi cambiamenti e questa innovazione nel nostro settore. In base alla nostra analisi, prevediamo un passaggio a lungo termine all ambiente cloud determinato da tre importanti economie di scala: (1) i data center più grandi possono distribuire le risorse informatiche a un costo significativamente più basso rispetto ai data center più piccoli; (2) il raggruppamento della domanda migliora l utilizzo di queste risorse, in particolare nelle cloud pubbliche e (3) il multi-tenancy abbassa i costi del lavoro per la manutenzione delle applicazioni nel caso delle cloud pubbliche di grandi dimensioni. La cloud offre infine livelli di elasticità e agilità impareggiabili che consentiranno la realizzazione di nuove soluzioni e applicazioni importanti. Per le organizzazioni IT di tutte le dimensioni, il cloud computing rappresenta un opportunità straordinaria, la possibilità di interrompere la lunga tradizione che vede i professionisti IT dedicare l 80% del loro tempo e budget alla manutenzione del sistema rimanendo con poche risorse per l innovazione. I servizi cloud consentiranno ai gruppi IT di dedicarsi maggiormente all innovazione affidando le attività che non fanno la differenza a provider affidabili e convenienti. I servizi cloud permetteranno ai leader nel settore IT di offrire nuove soluzioni precedentemente considerate proibitive per il costo o troppo difficili da implementare. Ciò è particolarmente vero per le piattaforme cloud (soluzioni PaaS), che riducono in modo significativo il tempo e la complessità della creazione di nuove applicazioni in grado di avvalersi di tutti i vantaggi dell ambiente cloud. Tutto ciò non accadrà all improvviso. I leader IT devono sviluppare una nuova visione del futuro per i prossimi 5-10 anni, riconoscendo che dovranno ricoprire un ruolo fondamentalmente nuovo all interno delle loro aziende. Devono definire un percorso che colleghi il presente con il futuro. Un primo passo importante consiste nel segmentare il portfolio delle applicazioni esistenti (fig. 17). Per alcune applicazioni i vantaggi economici e la facilità di utilizzo possono essere fondamentali e in tal caso 20 Federico Etro, The Economic Impact of Cloud Computing on Business Creation, Employment and Output in Europe

18 QUADERNI PER L INNOVAZIONE la migrazione deve essere eseguita rapidamente. Tuttavia, al giorno d oggi esistono ancora alcune barriere. Come abbiamo evidenziato in precedenza, molte verranno superate con il tempo, tuttavia la cloud attuale potrebbe non essere ancora pronta per alcune applicazioni. Per le applicazioni con integrazione elevata e modelli di utilizzo abbastanza stabili, potrebbe non avere senso uno spostamento, come è accaduto con alcune FIG. 17 SEGMENTAZIONE DEL PORTFOLIO IT applicazioni per mainframe che non sono mai state sottoposte a migrazione nell ambiente client/server. HPC/Batch Sviluppo/Test Dipartimenti della PA di dimensioni medio-grandi Le nuove applicazioni personalizzate non presentano problemi di compatibilità, ma non sempre è semplice progettarle in modo che siano scalabili ed efficienti. Le Web Applicazioni verticali Comunicazione & a pacchetto Collaborazione piattaforme ottimizzate per la cloud (PaaS) possono semplificare significativamente questa attività. Questa transizione implica la ricerca di un equilibrio. File Server Grado di preferenza cloud private Applicazioni custom Se l organizzazione IT passa troppo presto ad aree in cui la cloud non è pronta, può compromettere la continuità, la sicurezza e la conformità dell azienda. Se lo fa troppo lentamente, può provocare un importante svantaggio rispetto alla concorrenza che si avvale delle funzionalità della cloud, rinunciando a un vantaggio in termini di costo, agilità o valore. Un passaggio troppo lento aumenta inoltre il rischio che gruppi o individui diversi all interno dell azienda adottino ognuno una soluzione cloud specifica in modo frammentario e non controllato (IT non autorizzato), sottraendo al CIO il controllo delle risorse IT. I responsabili IT che adotteranno la cloud al momento giusto potranno controllare e preparare questa transizione, mentre coloro che rimangono indietro perderanno sempre più il controllo. Per guidare la transizione, è necessario progettare l architettura a lungo termine delle proprie risorse IT. Alcuni vedono emergere un nuovo ruolo, quello dell Architetto dei servizi cloud, che determina quali applicazioni e servizi spostare nella cloud ed esattamente quando tale spostamento può essere effettuato in base al caso specifico e a una comprensione approfondita delle funzionalità cloud disponibili. Questo processo deve iniziare con l inventario delle risorse e dei criteri dell organizzazione. Questa operazione include la classificazione delle applicazioni e dei dati per determinare quali criteri o requisiti di prestazioni (per esempio requisiti di conservazione dei dati riservati o segreti) si applicano alle varie applicazioni e ai dati. In base a questa valutazione, i responsabili IT possono determinare le parti dell ambiente IT più adatte per la cloud pubblica e quali possono giustificare un investimento in una cloud privata. Un inizio di questo tipo implica lo sfruttamento delle opportunità della cloud, trovando un equilibrio tra gli aspetti economici e la sicurezza, le prestazioni e i rischi. Per ottenere questo risultato, i responsabili IT necessitano di un partner profondamente impegnato nella visione a lungo termine della cloud e delle relative opportunità, che non rimanga legato alle architetture IT legacy. Allo stesso tempo, tale partner deve essere ben consapevole della realtà attuale dell IT in modo da comprendere i problemi correnti e come effettuare al meglio il passaggio alla cloud. I responsabili IT devono trovare un partner non incentivato a spingere per un passaggio all ambiente cloud prematuro né a mantenere l ambiente invariato. I clienti necessitano di un partner che ha approfondito la sua conoscenza per trovare Vantaggi di costo delle cloud pubbliche 18

19 Economia del Cloud Computing e impatto sulla Pubblica Amministrazione come combinare al meglio le risorse IT legacy con la cloud, anziché lasciare questa responsabilità al cliente senza prendere in considerazione la complessità di questa trasformazione. In Microsoft puntiamo tutto sulla cloud. Forniamo una piattaforma commerciale SaaS (Office 365) e una piattaforma di Cloud Computing (Windows Azure ). Office 365 include le applicazioni conosciute dai clienti come la posta elettronica di Exchange e le funzionalità di collaborazione di SharePoint, fornite tramite la cloud Microsoft. Windows Azure è la nostra piattaforma di Cloud Computing, che consente ai clienti di creare le proprie applicazioni e di svolgere le attività IT in modo sicuro e scalabile nella cloud. La scrittura di applicazioni scalabili ed efficienti per l ambiente cloud non è semplice, pertanto abbiamo creato Windows Azure per mettere a disposizione l esperienza di Microsoft nella creazione di applicazioni ottimizzate per la cloud come Office 365, Bing e Windows Live Hotmail. Anziché spostare semplicemente le macchine virtuali nella cloud, abbiamo costruito una piattaforma come servizio che riduce la complessità per gli sviluppatori e gli amministratori IT. Microsoft ha inoltre portato nella cloud la più ricca community di partner del mondo. Abbiamo oltre partner in più di 200 paesi che offrono servizi a milioni di aziende. Collaboriamo già con migliaia di partner sulla transizione all ambiente cloud. Insieme stiamo creando la cloud più sicura, affidabile, scalabile e disponibile del mondo. Negli ultimi tre decenni, Microsoft ha sviluppato importanti relazioni con le organizzazioni IT, i loro partner e i loro consulenti. Questa esperienza ci offre una competenza unica dei problemi che si presentano alle organizzazioni IT del giorno d oggi. Microsoft si impegna a sviluppare la visione della cloud e ha l esperienza necessaria per aiutare i responsabili IT durante la transizione. Microsoft da tempo opera per realizzare importanti visioni del futuro. Bill Gates ha fondato Microsoft con l obiettivo di portare un PC in ogni casa e su ogni scrivania, in un periodo in cui solo le aziende più grandi potevano permettersi i computer. Negli anni che sono seguiti, Microsoft e i suoi partner hanno contribuito a portare PC in più di un miliardo di case e uffici. Milioni di sviluppatori e aziende si guadagnano da vivere con i PC e siamo fortunati ad aver giocato un ruolo in tale evoluzione. Ora desideriamo portare la potenza del Cloud Computing in ogni casa, ufficio e dispositivo mobile. Gli aspetti economici importanti dell ambiente cloud ci portano tutti verso questa visione. 19

20 Nati da un lavoro collaborativo che ha coinvolto esperti di Microsoft, consulenti e operatori di settore, i Quaderni per l Innovazione sono documenti aperti, disponibili a ogni contributo che si voglia costruttivo e propositivo, da parte delle istituzioni, delle aziende, delle associazioni, della società civile. L obiettivo è trovare delle convergenze che sappiano condurre ad azioni concrete nella direzione dell innovazione. È possibile consultare la versione sempre aggiornata di questo quaderno sul sito: Da questo sito è possibile trasmettere contributi o proposte in merito a questo documento Microsoft. Tutti i diritti riservati. Questa pubblicazione è puramente informativa. Tutti i marchi e i marchi registrati citati sono di proprietà delle rispettive società. Microsoft - Centro Direzionale S. Felice - Pal. A - Via Rivoltana, Segrate (MI) Visitateci su Internet: - Servizio Clienti: