Il Cloud Computing: Definizioni, Classificazioni, Costi, Benefici, SLA

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1 Il Cloud Computing: Definizioni, Classificazioni, Costi, Benefici, SLA Valeria Cardellini Dipartimento di Informatica, Sistemi e Produzione Università di Roma Tor Vergata

2 UNA MIRIADE DI TERMINI Billing Storage Utility Computing Web 2.0

3 ICT COME SERVIZIO Una vecchia idea Vision computer utility : risorse di calcolo, storage, data processing,, applicazioni, fornite come utility Adozione del modello economico del servizio Illusione di avere a disposizione risorse infinite Tariffazione pay-per-use e a grana fine Non è una idea nuova! 1961: John McCarthy If computers of the kind I have advocated become the computers of the future, then computing may someday be organized as a public utility just as the telephone system is a public utility... The computer utility could become the basis of a new and important industry. 1969: Leonard Kleinrock As of now, computer networks are still in their infancy, but as they grow up and become sophisticated, we will probably see the spread of computer utilities, which, like present electric and telephone utilities, will service individual homes and offices across the country.

4 POPOLARITA DI VARI PARADIGMI DI COMPUTING Search trends: Cluster computing, Grid computing, Distributed computing, Cloud computing

5 UNA MIRIADE DI DEFINIZIONI [NIST, 2011]: Cloud computing is a model for enabling convenient, ondemand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. [Armbrust et al., 2009]: Cloud Computing refers to both the applications delivered as services over the Internet and the hardware and software systems in the data centers that provide those services. The services themselves have long been referred to as Software as a Service (SaaS)... The data center hardware and software is what we will call a Cloud. Cloud computing has the following characteristics: (1) The illusion of infinite computing resources (2) The elimination of an up-front commitment by cloud users (3) The ability to pay for use. [Vaquero et al., 2009] Clouds are a large pool of easily usable and accessible virtualized resources (such as hardware, development platforms and/or services). These resources can be dynamically reconfigured to adjust to a variable load (scale), allowing also for an optimum resource utilization. This pool of resources is typically exploited by a pay-per-use model in which guarantees are offered by the infrastructure provider by means of customized SLAs.

6 CHE HANNO IN COMUNE Modello di tariffazione pay-per-use Nessun obbligo di acquisto/utilizzo minimo Capacità elastica: scale-in e scale-out di tipo ondemand Virtualizzazione delle risorse Interfaccia self-service

7 PERCHE SOLO ORA? Esperienza con data center di ampie dimensioni Economie di scala senza precedenti Diffusione di Internet a banda larga Virtualizzazione x86 veloce Modello di tariffazione pay-per-use Stack del software standard

8 QoS Metering Pricing and Billing Accounting PRINCIPALI MODELLI DI SERVIZIO Google Apps (Gmail, Docs, ) Salesforce.com Web 2.0 Interface Software as a Service Programming API Private Cloud Hybrid Cloud Public Cloud Frameworks & Programming Languages Google AppEngine Microsoft Azure Force.com Virtualization VM Management & Deployment Amazon S3, EC2 OpenNebula, Eucalyptus Rackspace Mosso Platform as a Service Infrastructure as a Service Clusters Data Centers Storage Other Grids/Clouds SLA Negotiation Admission Control

9 IaaS: ALCUNI ESEMPI IaaS: risorse computazionali (processing power, storage, reti) disponibili come servizi su richiesta Lo IaaS user accede a server virtuali su cui installa il proprio sw, in generale dal sistema operativo in su Esempi Akamai (NetStorage e servizi CDN) Amazon (Elastic Compute Cloud/EC2 e Simple Storage Service/S3) FlexiScale GoGrid (Cloud Servers e Cloud Storage) Joyent (Accelerator) OpenNebula Rackspace

10 PaaS: ALCUNI ESEMPI PaaS: piattaforme applicative che consentono uno sviluppo facile e l'implementazione di applicazioni scalabili, senza la necessità di investire in (o gestire) infrastruttura sottostante Esempi Akamai (EdgeComputing) Amazon (SimpleDB) Elastra e RightScale (piattaforme per Amazon EC2) Google (App Engine) Microsoft (Azure) Oracle (SaaS Platform)

11 SaaS: ALCUNI ESEMPI SaaS: applicazioni a disposizione del Cloud user, gestite e distribuite tramite web La categoria più ampia di soluzioni Cloud Esempi Comunicazione: Adobe Web Connect, Cisco WebEx, Google Mail, Hotmail, Yahoo! Mail Produttività personale: Google Docs, Google Calendar Storage di file: Dropbox, SugarSync CRM, e-commerce, ERP: salesforce.com, Demandware, NetSuite Risorse umane, finanza, altre applicazioni ERP: SAP Business ByDesign, Workday

12 TIPI DI CLOUD Cloud pubblica Cloud user di tipo pubblico, accede mediante sottoscrizione Servizi gratuiti oppure a pagamento Esempi: Amazon EC2, Google AppEngine, Rackspace, Windows Azure Cloud privata Cloud user interno ad un azienda (o una qualsiasi organizzazione) Dati e processi gestiti internamente, senza le restrizioni di banda di rete, sicurezza ed aspetti legali della Cloud pubblica Cloud ibrida Combinazione di Cloud privata e pubblica

13 ESEMPIO: CLOUD IBRIDA PER GESTIRE WORKLOAD VARIABILE Cloud bursting Solo Cloud privata: per fornire un applicazione Web in condizioni di traffico normali Più una Cloud pubblica: per gestire burst di traffico che non sono sostenibili dalla sola Cloud privata Public cloud Private cloud

14 SERVICE LEVEL AGREEMENT (SLA) Contratto formale tra customer e provider di un servizio che specifica: i dettagli del servizio fornito, in termini di parametri ed obiettivi (SLO) concordati tra le parti (ad es. latenza, disponibilità) le sanzioni e/o le compensazioni in caso di violazione delle aspettative tra le parti

15 CICLO DI VITA DI UNO SLA

16 ALCUNI BENEFICI Scalabilità, elasticità, flessibilità Quantità infinita di risorse di computazione disponibile su richiesta Accessibilità anytime e anywhere Accesso ubiquo basato su Internet/Web Semplicità di gestione Ad es. versioning e aggiornamento del software Eliminazione dell impegno anticipato I costi scalano con l utilizzo Innovazione di business più rapida Maggiore produttività Riduzione dell impatto ambientale dell ICT in ottica green

17 ALCUNE CRITICITA PER CLOUD USER Privacy e sicurezza Chi accede ai dati nella Cloud? Recupero, tracciamento ed integrità dei dati? Questioni politiche e legali Di chi sono i dati? Chi può usare i dati? Dove sono localizzati i dati? Progettazione di applicazioni scalabili Elasticità Sì, ma spesso di tipo manuale e non automatico Latenza di comunicazione Distanza di qualche msec con il Cloud provider Paradigma adatto per applicazioni real-time?

18 ALCUNE CRITICITA PER CLOUD USER Rischi di vendor lock-in Ad es. data lock-in: difficoltà di migrazione dei dati in caso di cambio del Cloud provider Mancanza di standardizzazione nei servizi offerti Mancanza di capacità di negoziazione e difficoltà nel monitoraggio degli SLA Flessibilità nella definizione dei parametri e degli SLO Adattamento dinamico dei requisiti di QoS e loro rinegoziazione Monitoraggio di SLO spesso a carico del Cloud user

19 ALCUNE CRITICITA PER CLOUD PROVIDER Gestione di SLA Prospettiva interna (prevenire violazioni) ed esterna (servizi di monitoring offert dallo stesso provider) Effetto a cascata causato dalla violazione di un SLA ad un determinato livello dello stack Cloud Incertezza e variabilità nella richiesta di servizio Vincoli posti dai Cloud user Richiesta di API aperte/standard Necessità di aggiungere continuamente valore Interoperabilità tra Cloud diverse