Cloud computing | atunci când serviciile de calcul sunt furnizate de un loc în afara locului în care sunt utilizate

Pe scurt

Comparații

Cloud computing este adesea confundat cu alte idei:

• grid computing: o formă de calcul distribuit prin care un "supercalculator virtual" este compus dintr-un grup de calculatoare conectate în rețea, slab cuplate, care lucrează împreună pentru a îndeplini sarcini foarte mari.
• calcul de utilitate publică: pachetarea resurselor de calcul, cum ar fi calculul și stocarea, este furnizată ca un serviciu măsurat care trebuie plătit, la fel ca un serviciu public tradițional, cum ar fi electricitatea.
• informatică autonomă: sisteme informatice capabile să se autogestioneze.

Cloud computing folosește adesea grid computing, are caracteristici autonome și este facturat ca și utilitățile, dar cloud computing poate fi considerat ca un pas natural de la modelul grid-utility. Unele arhitecturi cloud de succes au o infrastructură sau sisteme de facturare centralizate puține sau deloc, inclusiv rețele peer-to-peer precum BitTorrent și Skype.

Arhitectură

În prezent, majoritatea infrastructurii de cloud computing constă în servicii fiabile furnizate prin intermediul centrelor de date bazate pe tehnologii de virtualizare a calculatoarelor și a sistemelor de stocare. Serviciile sunt accesibile oriunde în lume, Cloud-ul apărând ca un punct unic de acces pentru toate nevoile informatice ale consumatorilor. Ofertele comerciale trebuie să îndeplinească cerințele de calitate a serviciilor ale clienților și oferă, de obicei, acorduri privind nivelul serviciilor. Standardele deschise și software-ul cu sursă deschisă sunt, de asemenea, esențiale pentru creșterea cloud computing-ului.

Caracteristici

Deoarece, în general, clienții nu dețin infrastructura și nici nu cunosc toate detaliile despre aceasta, ci o accesează sau o închiriază, astfel încât pot consuma resurse ca serviciu și pot plăti pentru ceea ce nu au nevoie, în loc să plătească pentru ceea ce trebuie să utilizeze. Mulți furnizori de cloud computing folosesc modelul de calcul al utilităților, care este analog cu modul în care sunt consumate utilitățile publice tradiționale, cum ar fi electricitatea, în timp ce altele sunt facturate pe bază de abonament. Prin partajarea puterii de calcul consumabile și "intangibile" între mai mulți "chiriași", ratele de utilizare pot fi îmbunătățite (deoarece serverele nu sunt lăsate nefolosite), ceea ce poate reduce semnificativ costurile, crescând în același timp viteza de dezvoltare a aplicațiilor.

Un efect secundar al acestei abordări este că "capacitatea calculatoarelor crește dramatic", deoarece clienții nu trebuie să se pregătească pentru vârfurile de sarcină. Adoptarea a fost facilitată de "o lățime de bandă de mare viteză crescută", care face posibilă primirea acelorași timpi de răspuns de la infrastructura centralizată din alte locații.

Furnizori

Cloud computing este condus de furnizori precum Google, Amazon.com și Yahoo!, precum și de furnizori tradiționali, printre care IBM, Intel, Microsoft, HP și SAP. Acesta poate fi adoptat de toate tipurile de utilizatori, fie că este vorba de persoane fizice sau de întreprinderi mari. Majoritatea utilizatorilor de internet folosesc în prezent servicii de cloud computing, chiar dacă nu realizează acest lucru. Webmail-ul, de exemplu, este un serviciu cloud, la fel ca și Facebook și Wikipedia, precum și sincronizarea listelor de contacte și realizarea de copii de rezervă online a datelor.

Istoric

Cloud-ul este o metaforă pentru internet sau, mai general, pentru componentele și serviciile care sunt gestionate de alte persoane.

Conceptul care stă la baza acestui concept datează din 1960, când John McCarthy și-a exprimat opinia conform căreia "calculul ar putea fi organizat într-o bună zi ca un serviciu public", iar termenul "cloud" era deja utilizat în scopuri comerciale la începutul anilor 1990 pentru a se referi la rețelele ATM de mari dimensiuni. Până la începutul secolului XXI, au început să apară pe piață soluții de cloud computing, deși, la acea vreme, accentul se punea mai ales pe Software as a service.

Amazon.com a jucat un rol cheie în dezvoltarea cloud computing atunci când și-a modernizat centrele de date după bula dot-com și a oferit acces la sistemele sale prin intermediul Amazon Web Services în 2002, pe baza unui sistem de calcul utilitar. Ei au constatat că noua arhitectură cloud a dus la îmbunătățiri semnificative ale eficienței interne

În 2007 s-a observat o activitate sporită, inclusiv la Google, IBM și la o serie de universități care au demarat proiecte de cercetare pe scară largă în domeniul cloud computing, cam în perioada în care termenul a început să câștige popularitate în presa de specialitate. Până la jumătatea anului 2008, era un subiect de actualitate și au fost programate numeroase evenimente legate de cloud computing.

În august 2008, Gartner a observat că "organizațiile trec de la activele hardware și software deținute de companie la modele bazate pe servicii per utilizare" și că "trecerea preconizată la cloud computing va duce la o creștere spectaculoasă a produselor IT în anumite domenii și la reduceri semnificative în alte domenii".

Probleme politice

Norii traversează multe granițe naționale și "pot fi forma supremă de globalizare". Ca atare, este subiectul unor probleme geopolitice complexe, furnizorii trebuind să îndeplinească numeroase restricții legale pentru a furniza servicii pe o piață globală. Acest lucru datează încă din primele zile ale internetului, când gânditorii libertarieni considerau că "spațiul cibernetic era un loc distinct care necesita legi și instituții juridice proprii"; autorul Neal Stephenson a imaginat acest lucru ca pe o mică insulă paradis al datelor în romanul său clasic de science-fiction Cryptonomicon.

Deși s-au depus eforturi pentru a se alinia la mediul juridic (cum ar fi Safe Harbor SUA-UE), furnizorii precum Amazon Web Services se ocupă de obicei de piețele internaționale (de obicei, Statele Unite și Uniunea Europeană) prin implementarea unei infrastructuri locale și permițând clienților să își selecteze țările. Cu toate acestea, există încă preocupări legate de securitatea și confidențialitatea persoanelor fizice prin intermediul diferitelor niveluri guvernamentale, (de exemplu, USA PATRIOT Act și utilizarea scrisorilor de securitate națională și titlul II din Electronic Communications Privacy Act, Stored Communications Act).

Aspecte juridice

În martie 2007, Dell a depus o cerere de înregistrare a mărcii comerciale a termenului "cloud computing" în Statele Unite. În iulie 2008 a primit o "notificare de acceptare", care a fost ulterior anulată la 6 august, ceea ce a dus la respingerea oficială a cererii de înregistrare a mărcii în mai puțin de o săptămână.

În noiembrie 2007, Fundația pentru Software Liber a lansat Licența Publică Generală Affero (prescurtat Affero GPL și AGPL), o versiune a GPLv3 concepută pentru a elimina o lacună juridică percepută ca fiind asociată cu software-ul liber conceput pentru a fi rulat în rețea, în special software-ul ca serviciu. Conform licenței AGPL, furnizorii de servicii de aplicații sunt obligați să facă publice toate modificările pe care le aduc unui cod sursă deschis AGPL.

Arhitectură

Arhitectura cloud este arhitectura sistemelor de sisteme software implicate în furnizarea de cloud computing (de exemplu, hardware, software), așa cum este proiectată de un arhitect cloud care lucrează de obicei pentru un integrator cloud. Aceasta implică, de obicei, mai multe componente cloud care comunică între ele prin intermediul interfețelor de programare a aplicațiilor (de obicei, servicii web).

Acest lucru este foarte asemănător cu filozofia Unix de a avea mai multe programe care fac un singur lucru bine și care lucrează împreună prin interfețe universale. Complexitatea este controlată, iar sistemele rezultate sunt mai ușor de gestionat decât omologii lor monolitici.

Arhitectura cloud se extinde până la client, unde sunt utilizate browsere web și/sau aplicații software pentru a accesa aplicațiile cloud.

Arhitectura de stocare în cloud este slab cuplată, în care operațiunile cu metadate sunt centralizate, permițând nodurilor de date să se extindă până la sute de noduri, fiecare dintre acestea furnizând independent date aplicațiilor sau utilizatorilor.

Caracteristici cheie

• Cheltuieli de capital reduse la minimum, prin urmare bariera de intrare este redusă, deoarece infrastructura este deținută de furnizor și nu trebuie achiziționată pentru sarcini de calcul intensive unice sau rare. Serviciile sunt, de obicei, disponibile sau se adresează în mod special consumatorilor cu amănuntul și întreprinderilor mici.
• Independența față de dispozitiv și locație, care permite utilizatorilor să acceseze sistemele indiferent de locație sau de dispozitivul pe care îl folosesc (de exemplu, PC, telefon mobil, etc.).
• Multitenancy care permite partajarea resurselor (și a costurilor) între un număr mare de utilizatori, permițând:
• Centralizarea infrastructurii în zone cu costuri mai mici (de exemplu, imobiliare, electricitate)
• Creșterea capacității de vârf de sarcină (utilizatorii nu trebuie să se pregătească pentru cele mai înalte niveluri de sarcină posibile)
• Îmbunătățirea utilizării și a eficienței pentru sisteme care sunt adesea utilizate doar 10-20%.
• Performanța este monitorizată și constantă, dar poate fi afectată de o lățime de bandă insuficientă sau de o încărcare mare a rețelei.
• Fiabilitatea prin intermediul mai multor site-uri redundante, ceea ce o face potrivită pentru continuitatea activității și recuperarea în caz de dezastru, însă managerii IT și de afaceri nu pot face mare lucru atunci când o întrerupere îi afectează. Datele istorice privind întreruperile de funcționare a cloud computing sunt urmărite în baza de date privind incidentele de cloud computing.
• Scalabilitate care răspunde rapid la cerințele în schimbare ale utilizatorilor, fără a fi nevoie să se adapteze la vârfurile de sarcină. Scalabilitatea masivă și bazele mari de utilizatori sunt frecvente, dar nu reprezintă o cerință absolută.
• Securitatea, care se îmbunătățește în mod obișnuit datorită centralizării datelor, creșterii resurselor axate pe securitate etc., dar care generează preocupări legate de pierderea controlului asupra anumitor date sensibile. Accesele sunt de obicei înregistrate, dar accesarea jurnalelor de audit în sine poate fi dificilă sau imposibilă.
• Sustenabilitate prin utilizarea îmbunătățită a resurselor, sisteme mai eficiente și neutralitate în ceea ce privește emisiile de dioxid de carbon.

Securitate și confidențialitate

Cloud computing ridică probleme legate de confidențialitate, deoarece furnizorul de servicii poate accesa în orice moment datele care se află în cloud. Acesta ar putea modifica sau șterge informațiile în mod accidental sau deliberat. Mulți furnizori de cloud computing pot împărtăși informații cu terți, dacă este necesar în scopuri de ordine publică, fără mandat. Acest lucru este permis în politicile lor de confidențialitate, cu care utilizatorii trebuie să fie de acord înainte de a începe să utilizeze serviciile de cloud. Soluțiile la problema confidențialității includ politica și legislația, precum și opțiunile utilizatorilor finali privind modul în care sunt stocate datele.

Componente

Aplicație

O aplicație cloud influențează modelul cloud al arhitecturii software, eliminând adesea necesitatea de a instala și de a rula aplicația pe computerul propriu al clientului, reducând astfel întreținerea software-ului, operațiunile curente și asistența. De exemplu:

• Calcul peer-to-peer/voluntariat (Bittorrent, SETI@home, Skype)
• Aplicație web (Facebook)
• Software ca serviciu (Google Apps, Salesforce)
• Software plus servicii (Microsoft Online Services)

Client

Un client cloud este un hardware și/sau un software de calculator care se bazează pe Cloud pentru furnizarea de aplicații sau care este special conceput pentru furnizarea de servicii cloud și care, în ambele cazuri, este în esență inutil fără Cloud. De exemplu:

• Mobil (Android, iPhone, Windows Mobile)
• Thin client (sisteme bazate pe CherryPal, Zonbu gOS)
• Client gros / Browser web (Google Chrome, Mozilla Firefox)

Infrastructură

Infrastructura cloud (de exemplu, infrastructura ca serviciu) este furnizarea de infrastructură informatică (de obicei, un mediu de virtualizare a platformei) ca serviciu. De exemplu:

• Virtualizare completă (GoGrid, Skytap)
• Calcul în grilă (Sun Grid)
• Management (RightScale)
• Paravirtualizare (Amazon Elastic Compute Cloud)

Platforma

O platformă cloud (de exemplu, platforma ca serviciu) (furnizarea unei platforme de calcul și/sau a unui pachet de soluții ca serviciu) facilitează implementarea aplicațiilor fără costurile și complexitatea achiziționării și gestionării straturilor hardware și software de bază. De exemplu:

• Cadre de aplicații web
• Python Django (Google App Engine)
• Ruby on Rails (Heroku)
• Gazduire web (Mosso)
• Proprietate (Azure, Force.com)

Serviciul

Un serviciu de cloud computing (de exemplu, un serviciu web) este un "sistem de software conceput pentru a sprijini interacțiunea interoperabilă între mașini prin intermediul unei rețele", care poate fi accesat direct de alte componente de cloud computing, de software (de exemplu, software plus servicii) sau de utilizatorii finali. De exemplu:

• Identitate (OAuth, OpenID)
• Integrare (Amazon Simple Queue Service)
• Cartografiere (Google Maps, Yahoo! Maps)
• Plăți (Amazon Flexible Payments Service, Google Checkout, PayPal)
• Căutare (Alexa, Google Custom Search, Yahoo! BOSS)
• Altele (Amazon Mechanical Turk)

Depozitare

Stocarea în cloud este furnizarea de stocare de date ca serviciu (inclusiv servicii de tip bază de date), adesea facturată pe baza unei utilități informatice (de exemplu, pe gigabyte pe lună). De exemplu:

• Bază de date (Amazon SimpleDB, Google App Engine's BigTable datastore)
• Stocare atașată la rețea (componenta MobileMe iDisk, Nirvanix CloudNAS)
• Sincronizare (componenta Live Mesh Live Desktop, funcții push MobileMe)
• Serviciu web (Amazon Simple Storage Service, Nirvanix SDN)

Furnizorii tradiționali de soluții de stocare au început recent să ofere propria lor variantă de stocare în cloud, uneori împreună cu produsele lor software existente (de exemplu, Symantec's Online Storage for Backup Exec Archived 2008-11-27 at the Wayback Machine). Alții se concentrează pe oferirea unui nou tip de stocare back-end proiectat în mod optim pentru furnizarea de stocare în cloud (EMC's Atmos), cunoscut în mod categoric sub numele de Cloud Optimized Storage.

Roluri

Furnizor

Un furnizor de cloud computing sau un furnizor de servicii de cloud computing deține și operează sisteme de cloud computing în folosul altcuiva. De obicei, acest lucru necesită construirea și gestionarea de noi centre de date. Unele organizații obțin unele dintre avantajele cloud computing-ului devenind furnizori "interni" de cloud computing și asigurându-și singure serviciile, deși nu beneficiază de aceleași economii de scară și trebuie să se pregătească pentru vârfurile de sarcină. De asemenea, bariera de intrare este semnificativ mai mare, deoarece sunt necesare cheltuieli de capital, iar facturarea și gestionarea generează unele cheltuieli generale. Cu toate acestea, chiar și organizațiile mici pot obține avantaje semnificative în materie de eficiență operațională și rapiditate, iar consolidările de servere și implementările de virtualizare sunt deja în curs de desfășurare. Amazon.com a fost primul furnizor de acest tip, modernizându-și centrele de date care, la fel ca majoritatea rețelelor de calculatoare, foloseau doar 10% din capacitatea sa la un moment dat, doar pentru a lăsa loc pentru vârfuri ocazionale. În 2002, aceștia au deschis aceste centre de date pentru persoane din exterior sub denumirea de Amazon Web Services, pe baza unui sistem de calcul utilitar.

Un utilizator este un consumator de cloud computing. Confidențialitatea utilizatorilor în cloud computing a devenit din ce în ce mai îngrijorătoare. Drepturile utilizatorilor reprezintă, de asemenea, o problemă, care este abordată prin intermediul unui efort al comunității de a crea o declarație a drepturilor (în prezent în curs de elaborare).

Furnizor

Un furnizor vinde produse și servicii care facilitează furnizarea, adoptarea și utilizarea cloud computing-ului. De exemplu:

• Hardware pentru calculatoare (Dell, HP, IBM, Sun Microsystems)
• Stocare (3PAR, EMC, MogileFS)
• Infrastructură (Solace Systems, Layer 7 Technologies, F5 Networks)
• Programe informatice (3tera, GigaSpaces, Hadoop)
• Sisteme de operare (Windows Azure, Linux și Solaris)
• Virtualizarea platformei (Citrix, Microsoft, VMware, Sun xVM)

Standarde

Un standard cloud este unul dintre standardele deschise existente (de obicei ușoare) care au facilitat dezvoltarea cloud computing-ului, printre care:

• Aplicație
• Comunicații (HTTP, XMPP)
• Securitate (OAuth, OpenID, SSL/TLS)
• Sindicarea (Atom)
• Client
• Browsere (AJAX)
• Offline (HTML 5)
• Infrastructură
• Virtualizare (OVF)
• Platforma
• Stive de soluții (LAMP, arhitectură bazată pe spațiu)
• Serviciul
• Date (XML, JSON)
• Servicii web (REST)
• Depozitare