instituto infnet palestra cloud computing 02-08-2012
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03/08/12Roteiro• Cloud computing: o que é, para que serveCloud Computing: por dentro da NuvemAlex Soares de Moura Email: [email protected] LinkedIn: http://lnkd.in/RXBn2A• Histórico, conceitos, tipos e funcionamento • Modelos de serviços • Benefícios e riscos • Tendências e futuro 15Por que estamos aqui hoje?• Uma nova tendência em TI... Você conhece Cloud Computing?1415Cloud Computing é a solução definitiva?Cloud Computing: umTRANSCRIPT
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Cloud Computing: por dentro da Nuvem
Alex Soares de Moura Email: [email protected] LinkedIn: http://lnkd.in/RXBn2A
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Roteiro
• Cloud computing: o que é, para que serve
• Histórico, conceitos, tipos e funcionamento
• Modelos de serviços
• Benefícios e riscos
• Tendências e futuro
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• Você conhece Cloud Computing?
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Por que estamos aqui hoje?
• Uma nova tendência em TI...
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Cloud Computing é a solução definitiva?
Meu pai diz que a cloud é a resposta
pra tudo, professora.
The Lighter Side Of The Cloud – The Answers? © David Fletcher for CloudTweaks.com
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Cloud Computing: um breve resumo da história • Anos 60: J.C.R. Licklider inspirou a evolução da Advanced Research
Projects Agency Network (ARPANET), concebeu a proposta de uma “rede de computadores intergaláctica” é considerado o pioneiro no conceito de Cloud Computing
• Nos anos 60, o visionário pesquisador �John McCarthy (1927-2011), inventor do termo �“Inteligência Artificial”, escreveu: �“Um dia a computação poderá ser fornecida�como um serviço de utilidade pública.”
• A computação em grade (grid computing) - conceito originado no início dos anos 90 como uma idéia para tornar o poder de computação tão simples quanto o sistema elétrico - contribuiu para o desenvolvimento da computação em nuvem.
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• 1994: RAD Lab da UC Berkeley �iniciou o projeto �NOW (Network Of Workstations), �para construir grandes sites Internet �usando clusters de computadores�(plataforma baixa)
• 1997: O termo “cloud computing” foi usado pela primeira vez pelo professor de sistemas de informação Ramnath Chellappa.
• 1999: Lançado o Salesforce.com
• 2002: Lançado o Amazon Web Services
• 2006: Lançado o Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
Uma breve história (cont.)
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Fatos
• Computadores de grande escala:�construídos para suportar �demandas de consumidores �por serviços online e web �(buscas, email, redes sociais �etc.)
• Surgimento de nuvens privadas: Amazon, Google, Microsoft...
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Por que somente agora? • Crescimento explosivo da quantidade de dados. Projeções da Century Link para
2015 estimam aumento de 4 vezes na quantidade de dados criados e replicados
• Necessidade de armazenamento seguro dos dados e acesso eficiente aos mesmos
• A “Corrida Espacial” da Web: construção de datacenters extremamente grandes (10,000ʼs de PCs commodity)
• Conduzido pelo crescimento da demanda (mais usuários)�– Software de infraestrutura: ex.: Google File System�– Expertise operacional �– Economia de escala: 5 a 7 vezes mais barato que aprovisionar uma instalação de médio porte com centenas de máquinas
• Internet banda larga mais �amplamente disponível
• Software de código livre e gratuito
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Motivação: grandes quantidades de dados (Big Data)
• Como copiar 8 TB ( 8× 1012 bytes) da nuvem?�2009: Download a ~20 Mbps -> 35 dias, US$800�2010: Enviar disco para a Amazon -> 1 dia, US$150 �2011: Rede rápida pague-quanto-usar -> <1 dia, US$165�(~18 horas a 1 Gbps, 0.30/h + 0.02/GByte)
Aplicação Dados gerados por dia
Sequenciamento de genoma 1TB (máquina Illumina HiSeq) Atlas do Genoma do Câncer: 5PB online até final de 2011
Telescópio "Large Synoptic Survey
30TB 400Mbps de taxa de transferência sustentada entre Chile e NCSA
LHC: Large Hadron Collider 60TB
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Cloud Computing x Virtualização
• É a mesma coisa?
• Serve aos mesmos propósitos?
• Possuem as mesmas características?
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Cloud computing: Computação em Nuvem
• Modelo para acesso sob demanda, ubíquo e conveniente através da rede, a um conjunto de recursos de computação configuráveis que podem ser rapidamente aprovisionados e disponibilizados com mínimo esforço gerencial ou de interação com o provedor do serviço (NIST 2011 SP 800-145*).
• Este modelo é composto por: • 5 características essenciais • 3 modelos de serviços • 4 modelos de implementação
[1] The NIST Definition of Cloud Computing (NIST Special Publication 800-145) http://csrc.nist.gov/publications/PubsSPs.html#800-145
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Cloud computing: características essenciais
• Autoserviço sob demanda • Amplo acesso via redes • Agrupamento de recursos
• Rápida elasticidade • Serviços mensurados • Tarifação flexível
• Gerenciamento simplificado • Suporte a múltiplos inquilinos (multitenancy[1])
[1 http://en.wikipedia.org/wiki/Multitenancy 26
Fórmula para Cloud Computing
Padronização + Automatização + Self-service Virtualização +
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Cloud computing: modelos de serviços
• Modelo SPI (Software, Plataforma e Infraestrutura) • Software como Serviço �
(Software as a Service - SaaS) • Plataforma como Serviço �
(Platform as a Service - PaaS) • Infraestrutura como Serviço �
(Infrastructure as a Service - IaaS) • “Qualquer coisa” como serviço:
• EaaS: Everything as a Service • XaaS: “X” as a Service
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Cloud computing: modelos de implementação
• Nuvem privada (Private cloud) • Nuvem comunitária (Community cloud) • Nuvem pública (Public cloud)
• Nuvem híbrida (Hybrid cloud) • Nuvens interconectadas. • Exemplo de uso: cloud bursting para load balancing entre
clouds).
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Cloud computing: modelo do NIST
https://wiki.cloudsecurityalliance.org/guidance/index.php/File:NIST_Visual_Model_of_Cloud_Computing_Definition.jpg 31
Algumas vantages e desvantagens
• Vantagens • Menores custos de TI
• Menor consumo de desempenho localmente • Custos de licenças de software menores (ou nulos)
• Capacidade de armazenamento “virtualmente infinita” • Alta disponibilidade dos dados
• Desvantagens • Requer acesso Internet
• Desempenho pode ser inferior ao de aplicações locais
• Segurança, armazenamento de dados terceirizado e gestão de SLA
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Chegada da Computação de Utilidade Pública
• Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) • Aluguel de “Unidade de Computação”: $0.08 a $0.64/h • 1 UC ≈ 1.0-1.2 GHz 2007 AMD Opteron/Xeon core
• Sem custos iniciais, sem contrato, sem valor mínimo • Cobrança arrendondada por hora; também disponível
armazenamento pague-quanto-usar • Novo paradigma para implantação de serviços
Instâncias Plataforma Cores Memória Disco Pequena - $0.08/h 32-bit 1 1,7GB 160GB
Média - $0.32/h 64-bit 4 7,5GB 850GB Extra Grande - $0.64/h 64-bit 8 15GB 1690GB
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Vantagens
• Serviços em nuvem tendem a ser multiplataforma (podem ser acessados por diferentes plataformas e sistemas operacionais)
• Atualizações são feitas automaticamente, sem necessidade de intervenção do usuário;
• Trabalho corporativo e compartilhamento de arquivos e informações mais fáceis
• Softwares e dados podem ser acessados em qualquer lugar, que tenha acesso à Internet
• Maior economia com custos de software. Muitos serviços em nuvem fornecem aplicações gratuitamente e, quando pagas é cobrado somente o tempo de utilização dos recursos
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Outras vantagens (cont.)
• Redução de manutenção de infraestrutura física, redes locais, instalação de softwares em computadores corporativos
• A infraestrutura de uma solução em cloud computing é bem mais enxuta do que uma solução tradicional de hosting ou colocation, consume menos energia, refrigeração e espaço físico, contribuindo para preservação e uso racional de recursos naturais.
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Responsabilidades: fornecedor x consumidor • Segurança da arquitetura: quanto mais inferior a camada, mais as
responsabilidades deixam de ser do provedor e passam a ser do cliente
• No SaaS, os níveis de serviços, segurança, governança, conformidade e responsabilidade são acordados, gerenciados e aplicados em contrato. No PaaS e IaaS, a responsabilidade é dos administradores de sistemas dos consumidores para gerir eficazmente os mesmos e é esperado que o provedor garanta a plataforma de base e componentes de infraestrutura garantindo a disponibilidade de serviços básicos, segurança e acesso.
• Em qualquer caso é possível se atribuir / transferir responsabilidades, mas não necessariamente a prestação de contas.
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Flexibilidade das nuvens
• VM de conjunto de instruções (Amazon EC2) • VM de execução gerenciada (Microsoft Azure) • VM de Framework (Google AppEngine) • Tradeoff: flexibilidade/portabilidade x funcionalidade “embutida”
Baixo nível Menos gerenciado
Mais alto nível Mais gerenciado
Google AppEngine Microsoft Azure Amazon EC2
Fonte: David Patterson, UC Berkeley - Reliable Adaptive Distributed Systems Lab 38
• Antes: aprovisionamento estático p/ pico - há desperdício, mas é necessário p/ garantir o Acordo de Nível de Serviço (SLA)
• Depois: aprovisionamento dinâmico
Economia da Nuvem
Capacidade
Demanda Capacidade
Demanda
Tempo Tempo
Serv
idor
es
Datacenter “aprovisionado�estaticamente”
Datacenter “virtual” na Nuvem
Recursos não utilizados
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Soluções em Nuvem: diversidade de ofertas
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Fornecedores de serviços em nuvem
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Usando a nuvem
Então pensei: porque encher o cérebro com
memórias, quando posso armazenar tudo na nuvem?
The Lighter Side Of The Cloud – Brain Clutter © David Fletcher for CloudTweaks.com
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• Você usa a nuvem?
• De que maneiras?
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Uso da computação em nuvem
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Infraestrutura para Computação em Nuvem
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• Casos de Uso:
• Educação e Pesquisa
• Hospedagem Web
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Segurança da nuvem: riscos e soluções
A criptografia que meu provedor usa é tão boa
que nem eu consigo acessar meus dados
The Lighter Side Of The Cloud – Encryption © David Fletcher for CloudTweaks.com
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Futuro e Tendências
Imagem: www.iStockphoto.com 74
Conclusão • Cloud computing transformou os setores de pesquisa acadêmica,
educação e a indústria de TI como um todo • Computação sob demanda impulsionou a economia de escala dos
provedores de Nuvem • Sistemas de Nuvem podem completar processamento mais
rapidamente do que seria possível com um único sistema físico • Cloud computing democratizou o acesso a capacidades em nível de “supercomputação”. Basta um cartão de crédito (com limite suficiente)
• Cloud computing permite economia quando sistemas reduzem sua escala, e também economiza energia e recursos do planeta
• O próximo grande provedor de serviços - como Google, eBay, Amazon, etc. - poderá surgir de um pequeno time de empreendedores capacitados, sem grandes recursos financeiros, que podem começar suas atividades usando serviços baseados em Cloud.
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OBRIGADO!
Cloud Computing: �por dentro da Nuvem
• Alex Soares de Moura • [email protected]