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Cloud Computing Hacia una infraestructura convergente de servicios

Profesor: Ramón Pablo Alcarria Garrido

Índice Cloud Computing, concepto

Historia y evolución

Tipos de Cloud

Características

Conclusiones

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¿Qué es Cloud Computing?

NIST (National Institute of Standards and Technology), USA

“Cloud Computing es un modelo para permitir el

acceso adecuado y bajo demanda a un conjunto

de recursos de cómputo configurables (p.e. redes,

servidores, almacenamiento, aplicaciones y

servicios) que pueden ser rápidamente provistos

y puestos a disposición del cliente con un mínimo

esfuerzo de gestión y de interacción con el

proveedor del servicio”.

¿Qué es Cloud Computing?

Una multitud de servicios IT conectados, que son ofrecidos, comprados,

vendidos, utilizados, adaptados y compuestos por una red universal de

proveedores, consumidores y agregadores de servicios o brokers

- resultando en -

una nueva manera de ofrecer, utilizar, y organizar la funcionalidad soportada

por IT

López de Ipiña, D. Adapted from SAP Research, 2008, and SEEKDA, 2008

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¿Qué es Cloud Computing?

¿Qué es Cloud Computing?

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¿Qué es Cloud Computing?

¿Qué es Cloud Computing?

“Cloud computing is simply a buzzword

used to repackage grid computing

and utility computing, both of which

have existed for decades.”

Definición escéptica

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Excepticismo con la Cloud

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“No less influential than e-business”

(Gartner, 2008)

“Cloud computing achieves

a quicker return on investment“

(Lindsay Armstrong of salesforce.com, Dec 2008)

“ Economic downturn, the appeal of that cost

advantage will be greatly magnified"

(IDC, 2008)

“Revolution, the biggest upheaval since the invention of the PC in the 1970s […] IT

departments will have little left to do once the bulk of business computing shifts […] into the cloud”

(Nicholas Carr, 2008)

“Not only is it faster and more flexible, it is cheaper. […] the

emergence of cloud models

radically alters the cost benefit decision“

(FT Mar 6, 2009)

The economics are compelling, with business applications made three to five times cheaper and

consumer applications five to 10 times cheaper

(Merrill Lynch, May, 2008)

Ciclo de sobreexpectación

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También llamado ciclo de Gartner

Representa la madurez, adopción y aplicación

comercial de una tecnología

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Opiniones contradictorias

Richard Stallman, GNU founder

Cloud Computing is a trap

“.. cloud computing was simply a trap aimed at forcing more people to buy into locked, proprietary systems that would cost them more and more over time.”

"It's stupidity. It's worse than stupidity: it's a marketing hype campaign"

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Open Cloud Manifesto

Firmado por IBM, Cisco, AT&T, Sun Microsystems, etc.

“Los proveedores de Cloud no deben aprovecharse de

su posición dominante para encerrar a los usuarios en

sus plataformas.

¿Quién NO firma?

http://www.opencloudmanifesto.org/supporters.htm

Open Cloud Manifesto

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Opiniones contradictorias

Larry Ellison, Oracle founder "fashion-driven" and "complete gibberish”

“What is it? What is it? ... Is it - 'Oh, I am going to access data on a server on the Internet.' That is cloud computing?“

“Then there is a definition: What is cloud computing? It is using a computer that is out there. That is one of the definitions: 'That is out there.' These people who are writing this crap are out there. They are insane. I mean it is the stupidest.”

Opiniones contradictorias

John Chambers, Cisco Systems’ CEO

"a security nightmare.”

“cloud computing was inevitable, but that it would shake up the way that networks are secured…”

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Opiniones contradictorias

Marc Benioff, director de salesforce.com “Cloud computing isn't just candyfloss thinking

– it's the future. If it isn't, I don't know what is. We're in it. You're going to see this model dominate our industry."

Hacia la Computación en la Nube

El concepto de Cloud aparece en 1961, cuando el Prof. John

McCarthy predijo que algún día la computación se ofrecería

como una “utility”.

Años 90, con aparición de las redes ATM (Asynchronous

Transfer Mode) se empezó a utiliza el término cloud.

Años 91 al 95, se introdujo el concepto de ofrecer aplicaciones

comerciales a través de un sitio Web (Safesforce.com).

Año 2002, Amazon empezó a desarrollar sistemas Cloud para

modernizar sus centros de datos. Apareció AWS.

Año 2006 aparece Google Docs y posteriormente IBM, Oracle,

Microsoft, etc.

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Hacia la Computación en la Nube Del concepto de servidor al de cluster de servidores

Cada funcionalidad se implementaba en un servidor

(HW+OS+HD+Apps).

Los servidores se llamaban por la función realizada: Servidor SQL,

Servidor Exchange, Servidor Web, etc.

Cuando se llenaba un servidor se añadía otro del mismo nombre.

Hacia la Computación en la Nube Del concepto de servidor al de cluster de servidores

A no ser que hubiesen servidores múltiples si se producía un fallo de

HW la funcionalidad dejaba de estar operativa.

Los fallos de HW eran y todavía son frecuentes

Solución: Implementación de clusters de servidores (tolerancia a

fallos)

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Hacia la Computación en la Nube Cluster de servidores

Problemas de los clusters de servidores.

Limitación de escalabilidad

No todas las aplicaciones funcionan en entornos cluster

Difícil de obtener redundancia (quizás en datos pero menos en

procesos)

Los recursos HW se

malgastan

Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización

Virtualización: Abstracción de los recursos de una computadora.

Creación de un interfaz externo que esconde una implementación mediante la

combinación de recursos en localizaciones físicas diferentes o mediante la

simplificación del sistema de control para ocultar los detalles técnicos.

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Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización

Desacople entre hardware y software. Podemos tener varios sistemas operativos

sobre el mismo equipo. Pero también tener un sistema operativo soportado entre

varios equipos.

Hacia la Computación en la Nube Concepto de virtualización

Ejecución de varios equipos virtuales sobre un mismo servidor

físico gestionando los recursos del servidor anfitrión de forma

dinámica.

Ventajas: Reducción de costes (espacio físico y energía).

Compartición de recursos hardware.

Clonación y restauración de los entornos de manera automática.

Acceso a los sistemas virtualizados desde una consola centralizada

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Computación distribuida vs

Computación en Cloud Where does the cost go in today’s cloud service

data centers?

• CPU

• Memory

• Storage systems

Servers

• Power distribution

• Cooling

Infrastructure

• Electrical utility costs

Power Draw

• Links

• Transit

• Equipment

Network 45% 25% 15% 15%

Progresión

Google App Engine (April 2008)

Microsoft Azure (Oct 2008)

Facebook Platform (May 2007) 38

Amazon EC2 (August 2006) Amazon S3

(March 2006)

Salesforce AppExchange (March 2006)

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Tipos de Cloud Everything as a service (*aaS)

Concepto de reutilizar componentes en la red. Se

asocia a menudo con componentes SW pero

también con otras funciones como comunicación,

infraestructuras y plataformas.

Tipos de Cloud IaaS: Servidor virtual o storage y los trata como

máquinas verdaderas

PaaS: Ambiente de desarrollo, detalle de la

implementación esta oculto

SaaS: Aplicaciones Finales: Google Apps, Oracle

on Demand, Sql Azure, Sales Force

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IaaS

Proveen nubes de computación y almacenamiento

Ofrecen capas de virtualización HW/SW

Ejemplos: Amazon EC2, GoGrid, AT&T –Hosting &

Storage, Arsys Cloud Flexible, EyeOS

Ventajas: control completo del entorno y la

infraestructura

Desventajas: precio premium, competencia

limitada

IaaS: Características

IaaS incluyen opcionalmente Service Level

Agreements.

El pago de IaaS es por utilización (Utility

computing)

IaaS consiste en un conjunto de HW y elementos

de red, que incluyen servidores, equipamiento de

red, memoria, CPU, almacenamiento en disco,

etc.

IaaS requiere conectividad Web

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IaaS: Propósito Proporciona infraestructura para alojar

Plataformas y Servicios

Rendimiento elevado gracias a mecanismos de

paralelización, virtualización, coordinación.

Robustez por almacenamiento distribuido

PaaS Proporciona una plataforma para que los

desarrolladores desplieguen sus servicios

Facilita el despliegue de aplicaciones sin el coste

y la complejidad de comprar y mantener el HW y

SW necesario para el alojamiento.

Gestión del ciclo de vida de aplicaciones y

servicios.

Examples

Google’s AppEngine

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PaaS: Características PaaS ofrece:

Team collaboration

Integración y marshalling/serialización de

servicios Web

Integración de Bases de Datos

Seguridad, escalabilidad, almacenamiento,

persistencia

Gestión de ciclo de vida

Versionado de aplicaciones, instrumentación

Provisión de comunidades de

desarrolladores

PaaS: Premisa

“The best config, deploy, patch is the one I don't have to do”

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Companias PaaS

SaaS

Manifestación de cloud más popular

Ejemplos: SalesForce, Gmail, Yahoo! Mail,

rememberthemilk, doodle, Google Docs, DropBox,

picnik, Panda Cloud Antivirus, scribd, slideshare

Ventajas: Libre, Fácil, Adopción de consumo

Desventajas: funcionalidad limitada, no hay

control de acceso a la tecnología subyacente

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Ejemplos SaaS Para empresas: SalesForce.Com, Webex, OfficeLive

Correo de usuario: Gmail, Hotmail

Fotos de usuario: Flickr, Picasa

Arquitectura de los tipos de Cloud

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Otros Tipos de Cloud Network as a Service

Proporciona capacidad de transmisión de

información en una red específica (por ejemplo

CDN)

Example, known video CDNs like:

Akamai

Limelight

L3

Amazon CloudFront

Otros Tipos de Cloud Data as a Service

Es un tipo de software (SaaS) que proporciona a

los usuarios acceso y análisis de un conjunto

agregado de datos propietarios.

Por ejemplo, Salary.com recolecta datos del

salario de sus usuarios y les ofrece la posibilidad

de compararse con el rango salarial de otros

usuarios dentro de su profesión o puesto en una

empresa.

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Otros Tipos de Cloud Communications as a Service

Solución en la que una empresa CaaS se

responsabiliza de la gestión de HW y SW

requerido para mantener soluciones de VoIP,

mensajería instantanea, conferencias utilizando

dispositivos fijos y móviles.

Example: IP-Centrex, un PBX remoto

Extensores de la Cloud Proveen extensiones a infraestructura y

plataformas cloud con funcionalidad básica

Ejemplos: Amazon SimpleDB, Amazon SQS,

Google BigTable

Ventajas: extienden la funcionalidad de las nubes

de computación y almacenamiento para integrar

sistemas heredados u otras cloud

Desventajas: a veces requieren el uso de

plataformas o infraestructura específica

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Agregadores Cloud Se apoyan en varias infraestructuras cloud para

su gestión

Ejemplos: RightScale, Appistry

Ventajas: proveen más opciones para entornos

cloud

Desventajas: dependientes de proveedores de

cloud

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Modos de despliegue Privadas: Infraestructura provista para una organización. Menos

restricciones en ancho de banca, generalmente menos problemas de

seguridad y requerimientos legales comparados con las Públicas.

Ejemplo: HP Data Centers

Comunitaria: Infraestructura compartida entre varias organizaciones.

Públicas: Infraestructura disponible para el público general. Ejemplo:

Amazon

Híbrida: Composición de varios tipos de cloud en una entidad única.

Cloud públicas vs privadas

Public Cloud Vendors

Amazon

Google

Microsoft

Salesforce.com

Private Cloud vendors (Data Centers)

IBM

Vmware

Sun/Oracle

3Tera

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Características esenciales de una

solución Cloud Auto-servicio bajo demanda

Recursos comunes

Elasticidad rápida

Servicio Medible

Acceso por Internet

Auto-servicio bajo demanda

Un cliente puede unilateralmente aprovisionarse de

capacidades de cómputo (tales como uso de un servidor,

almacenamiento en red, etc.) de acuerdo a sus

necesidades sin precisar de la interacción “humana” con el

proveedor del servicio.

Ventajas

Pago por uso

Posible reducción de coste en

licencias SW y OS para usuarios

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Recursos Comunes

Multi-tenancy

Recursos puestos en comun para dar servicio a

múltiples clientes de acuerdo a su demanda.

Mejora la eficiencia de los sistemas cloud y permite

ahorrar costes a los proveedores.

Permite escalabilidad

Cuando la carga total del sistema Cloud crece el

sistema puede mejorar su capacidad añadiendo

más hardware.

Elasticidad Rápida

Las capacidades pueden ser provistas (y liberadas) rápida

y elásticamente, y en algunos casos automáticamente, de

forma que el cliente tiene la visión de tener acceso a

recursos ilimitados que puede comprar en cualquier

cantidad y en cualquier momento.

La cantidad de recursos se ajusta a la demanda del cliente

por lo que ellos sólo pagan por lo que consumen.

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Servicio Medible

El uso de los recursos es monitorizado, controlado

y medido al nivel de abstracción apropiado para el

tipo de servicio o recurso en cuestión (ancho de

banda, procesamiento, almacenamiento, cuentas

de usuario, etc.).

La información del servicio utilizado es clara tanto

por el consumidor como para el proveedor.

Acceso por Internet

Permite independencia de dispositivos

Las capacidades de computo están disponibles en la

red y son accesibles mediante mecanismos

estándares que promueven su uso por equipos de

cliente heterogéneos (equipos de sobre mesa, PDAs,

móviles, etc.).

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Otras características Pago por uso

Self-service interface (Time to Market)

Recursos abstractos/ virtualizados (Reliability)

Pago por uso

Los recursos de computación son

proporcionados por los sistemas cloud. Los

usuarios no necesitan comprar HW costoso

para desempeñar tareas que requieren un alto

rendimiento de computación.

De la misma forma que se hace con los

alquileres.

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Reliability Se utilizan muchos sistemas redundantes en

los sistemas Cloud.

Siempre hay backups disponibles cuando

algún servidor se ha caído.

Además se puede solicitar datos borrados

accidentalmente, porque se quedan guardados

bastante tiempo.

Recursos abstractos/virtualizados

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9Consumo

Consumo

Hardware Necesario

Hardware Óptimo

Hardware Subutilizado

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Desventajas de la Cloud

Seguridad y privacidad

Desempeño

Tecnología inmadura

Regulaciones

Integración

Coste del cambio

ROI

Uptime

Seguridad y Privacidad

Conflictos con leyes de privacidad internacionales

Quien es el dueño de los datos?

Responsabilidad? Control?

Garantía de servicio, Cortes o fallos masivos

Máquinas virtuales son sistemas compartidos!

Necesidad de cifrados y estándares de privacidad

Almacenado de información sensible y/o personal

Planes de contingencia / recuperación frente a

desastres

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Seguridad y Privacidad

Falta de confianza

Los datos guardados pueden ser accedidos por otros

Nuestros datos ya no están en la empresa

Problemas legales (LODP): Safe Harbor

Dependencia tecnológica en otras compañías ajenas

Si la nube pierde los datos, ¡estás perdido!

Las empresas de Cloud tienen control total de los datos de

los usuarios. Los procesan de forma intencionada para

recolectar información personal como edad, intereses,

trabajo, etc. La información es utilizada para el envío de

publicidad personalizada.

Desempeño Requiere una conexión a Internet continua y

rápida

Puede ofrecer latencia

Tecnología inmadura Características disponibles todavía limitadas

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Conclusiones

Cloud Computing nos ofrece un nuevo paradigma para alojar nuestros sistemas de

información, aplicaciones y datos en la nube de Internet

Son muchas las ventajas potenciales de este enfoque

Ahorro de costes, pago por uso

Escalabilidad exponencial

PERO también muchos los riesgos para su implantación global inmediata

Falta de control sobre nuestros datos y sistemas

Implicaciones de seguridad

Relativa baja madurez de los productos que hacen posible Cloud Computing

El futuro inmediato será una combinación de sistemas tradicionales con

infraestructura propia y otros despliegues en la nube.