Cloud computing

Il cloud computing è quando i servizi informatici sono forniti da un'azienda o da un luogo al di fuori del luogo in cui vengono utilizzati. È come il modo in cui l'elettricità viene inviata agli utenti: essi utilizzano semplicemente l'elettricità che viene loro inviata e non devono preoccuparsi della provenienza dell'elettricità o di come viene prodotta e portata loro. Ogni mese, pagano solo quello che hanno usato e niente di più. L'idea alla base del cloud computing è simile: l'utente può semplicemente utilizzare lo storage, la potenza di calcolo o gli ambienti di sviluppo, senza doversi preoccupare di come lavorano dietro le quinte.

La nuvola è una metafora di Internet basata su come viene descritta nei diagrammi di rete dei computer. Proprio come nel mondo reale le nuvole nascondono alla vista parti del cielo, nel mondo dell'informatica la nuvola nasconde la complessa infrastruttura che fa funzionare Internet. Si tratta di un tipo di informatica in cui le azioni legate all'informatica sono fornite "come servizio", permettendo agli utenti di accedere a questi servizi attraverso Internet ("nella nuvola"). Non devono conoscere o controllare le tecnologie che stanno dietro di loro, impedendo loro di incorrere in problemi etici e legali.

Secondo l'IEEE, il cloud computing è un concetto in cui le informazioni sono collocate su server e inviate via Internet ad altri dispositivi, come computer, laptop, palmari e sensori. Include l'idea di avere un software come servizio (SaaS), come il Web 2.0, che dipende da Internet per soddisfare le esigenze dei propri utenti. Ad esempio, Google ha realizzato diverse applicazioni per l'ufficio accessibili da un browser web. A differenza di altri software che svolgono le stesse funzioni, tra cui Microsoft Office, il software e i dati sono memorizzati sui server di Google, non sulla macchina in cui vengono utilizzati.

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Breve

Confronti

Il cloud computing è spesso confuso con altre idee:

  • grid computing: una forma di calcolo distribuito in cui un "super computer e un computer virtuale" è composto da un cluster di computer collegati in rete e liberamente accoppiati, che lavorano insieme per eseguire compiti molto grandi
  • calcolo di utilità: l'imballaggio delle risorse di calcolo, come il calcolo e l'immagazzinamento sono forniti come un servizio misurato che deve essere pagato in modo simile a un servizio pubblico tradizionale come l'elettricità
  • autonomic computing: sistemi informatici in grado di autogestirsi.

Il cloud computing utilizza spesso il grid computing, ha caratteristiche autonomiche ed è fatturato come utility, ma il cloud computing può essere visto come un naturale passo avanti rispetto al modello grid-utility. Alcune architetture cloud di successo hanno poca o nessuna infrastruttura centralizzata o sistemi di fatturazione, comprese le reti peer-to-peer come BitTorrent e Skype.

Architettura

La maggior parte dell'infrastruttura di cloud computing consiste attualmente in servizi affidabili forniti attraverso centri dati costruiti su tecnologie di virtualizzazione dei computer e dello storage. I servizi sono accessibili in qualsiasi parte del mondo, con The Cloud che appare come un unico punto di accesso per tutte le esigenze informatiche dei consumatori. Le offerte commerciali devono soddisfare le esigenze di qualità del servizio dei clienti e in genere offrono accordi sul livello di servizio. Anche gli standard aperti e il software open source sono fondamentali per la crescita del cloud computing.

Caratteristiche

Poiché i clienti in genere non possiedono l'infrastruttura o non ne conoscono tutti i dettagli, principalmente vi accedono o la noleggiano, possono consumare risorse come servizio, e possono pagare per ciò di cui non hanno bisogno, invece di ciò di cui hanno effettivamente bisogno per utilizzarla. Molti fornitori di cloud computing utilizzano il modello di calcolo delle utilità, che è analogo al modo in cui vengono consumati i servizi pubblici tradizionali come l'elettricità, mentre altri vengono fatturati su abbonamento. Condividendo la potenza di calcolo consumabile e "intangibile" tra più "inquilini", i tassi di utilizzo possono essere migliorati (in quanto i server non vengono lasciati inattivi), il che può ridurre i costi in modo significativo, aumentando al contempo la velocità di sviluppo delle applicazioni.

Un effetto collaterale di questo approccio è che "la capacità dei computer aumenta drasticamente" in quanto i clienti non devono ingegnarsi per i picchi di carico. L'adozione è stata resa possibile dall'"aumento della larghezza di banda ad alta velocità" che permette di ricevere gli stessi tempi di risposta da infrastrutture centralizzate in altri siti.

Fornitori

Il cloud computing è gestito da provider quali Google, Amazon.com e Yahoo! e da fornitori tradizionali quali IBM, Intel, Microsoft e SAP. Può essere adottato da tutti i tipi di utenti, siano essi privati o grandi imprese. La maggior parte degli utenti di Internet utilizza attualmente servizi cloud, anche se non se ne rende conto. La webmail, ad esempio, è un servizio cloud, così come la sincronizzazione di Facebook e Wikipedia e la lista dei contatti e il backup dei dati online.

Storia

Il Cloud è una metafora di Internet, o più in generale di componenti e servizi gestiti da altri.

Il concetto di base risale al 1960 quando John McCarthy espresse la sua opinione che "il calcolo può un giorno essere organizzato come una pubblica utilità" e il termine Cloud era già in uso commerciale nei primi anni '90 per riferirsi alle grandi reti ATM. All'inizio del 21° secolo, le soluzioni di cloud computing avevano iniziato a fare la loro comparsa sul mercato, anche se la maggior parte dell'attenzione in quel periodo era rivolta al Software come servizio.

Amazon.com ha giocato un ruolo chiave nello sviluppo del cloud computing quando ha aggiornato i propri data center dopo la bolla delle dot-com e ha fornito l'accesso ai propri sistemi attraverso Amazon Web Services nel 2002 su una base di calcolo di utilità. Hanno scoperto che la nuova architettura cloud ha portato a significativi miglioramenti dell'efficienza interna.

Nel 2007 si è osservato un aumento dell'attività, tra cui Google, IBM e un certo numero di università che hanno avviato un progetto di ricerca sul cloud computing su larga scala, più o meno nel periodo in cui il termine ha iniziato a guadagnare popolarità nella stampa tradizionale. A metà del 2008 era un argomento caldo e numerosi eventi di cloud computing erano stati programmati.

Nell'agosto 2008 Gartner ha osservato che "le organizzazioni stanno passando da risorse hardware e software di proprietà dell'azienda a modelli basati su servizi per uso" e che il "previsto passaggio al cloud computing si tradurrà in una forte crescita dei prodotti IT in alcune aree e in significative riduzioni in altre aree".

Questioni politiche

Le nuvole attraversano molti confini nazionali e "possono essere la forma definitiva di globalizzazione". Come tale è oggetto di complesse questioni geopolitiche, per cui i fornitori devono soddisfare molte restrizioni legali per poter fornire servizi a un mercato globale. Tutto ciò risale ai primi tempi di Internet, dove i pensatori libertari ritenevano che "il cyberspazio fosse un luogo distinto che richiedeva leggi e istituzioni legali proprie"; l'autore Neal Stephenson lo considerava un piccolo paradiso di dati isolani nel suo classico romanzo di fantascienza Cryptonomicon.

Anche se ci sono stati degli sforzi per adeguarsi al contesto legale (come ad esempio US-EU Safe Harbor), fornitori come Amazon Web Services di solito si occupano dei mercati internazionali (tipicamente gli Stati Uniti e l'Unione Europea) dispiegando infrastrutture locali e permettendo ai clienti di selezionare i loro paesi. Tuttavia, vi sono ancora preoccupazioni in merito alla sicurezza e alla privacy per i singoli individui attraverso vari livelli governativi, (ad esempio il PATRIOT Act degli Stati Uniti e l'uso delle lettere sulla sicurezza nazionale e il titolo II dell'Electronic Communications Privacy Act, lo Stored Communications Act).

Questioni legali

Nel marzo 2007, Dell ha applicato al marchio il termine "cloud computing" negli Stati Uniti. Nel luglio 2008 ha ricevuto un "Notice of Allowance" che è stato successivamente annullato il 6 agosto, con il risultato che la domanda di marchio è stata formalmente respinta in meno di una settimana dopo.

Nel novembre 2007, la Free Software Foundation ha rilasciato la Affero General Public License (abbreviata in Affero GPL e AGPL), una versione della GPLv3 progettata per colmare una scappatoia legale associata al software libero progettato per essere eseguito su una rete, in particolare il software come servizio. Secondo la licenza AGPL i fornitori di servizi di applicazione della licenza sono tenuti a rilasciare qualsiasi modifica che apportano ad un codice open source AGPL.

Architettura

L'architettura del cloud è l'architettura di sistema dei sistemi software coinvolti nella fornitura di cloud computing (ad esempio hardware, software) come progettato da un architetto del cloud che lavora tipicamente per un integratore di cloud. In genere coinvolge più componenti di cloud che comunicano tra loro attraverso interfacce di programmazione di applicazioni (di solito servizi web).

Questo è molto simile alla filosofia Unix di avere più programmi che fanno bene una cosa sola e lavorano insieme su interfacce universali. La complessità è controllata e i sistemi risultanti sono più gestibili delle loro controparti monolitiche.

L'architettura cloud si estende al client in cui vengono utilizzati browser web e/o applicazioni software per accedere alle applicazioni cloud.

L'architettura di cloud storage è liberamente accoppiata dove le operazioni di metadati sono centralizzate, consentendo ai nodi dati di scalare in centinaia, ognuno dei quali fornisce dati in modo indipendente alle applicazioni o agli utenti.

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Caratteristiche principali

  • Le spese in conto capitale sono ridotte al minimo, quindi la barriera all'ingresso è bassa in quanto l'infrastruttura è di proprietà del fornitore e non deve essere acquistata per attività informatiche intensive una tantum o poco frequenti. I servizi sono in genere disponibili o specificamente rivolti ai consumatori al dettaglio e alle piccole imprese.
  • Indipendenza dal dispositivo e dall'ubicazione, che consente agli utenti di accedere ai sistemi indipendentemente dalla posizione o dal dispositivo utilizzato (ad esempio PC, cellulare, ... ecc.).
  • Multitensione che consente la condivisione delle risorse (e dei costi) tra un ampio bacino di utenti, permettendo:
    • Centralizzazione delle infrastrutture in aree con costi inferiori (ad es. immobili, elettricità)
    • Aumento della capacità di carico di picco (gli utenti non devono ingegnarsi per i livelli di carico più elevati possibili)
    • Miglioramenti nell'utilizzo e nell'efficienza per sistemi che spesso vengono utilizzati solo al 10-20%.
  • Le prestazioni sono monitorate e costanti, ma possono essere influenzate da una larghezza di banda insufficiente o da un elevato carico di rete.
  • Affidabilità grazie a più siti ridondanti, il che lo rende adatto alla business continuity e al disaster recovery, tuttavia l'IT e i manager aziendali sono in grado di fare poco quando un'interruzione li colpisce. I dati storici sulle interruzioni del cloud sono tracciati nel database degli incidenti di cloud computing.
  • Scalabilità che soddisfa rapidamente le mutevoli esigenze degli utenti, senza dover progettare per i picchi di carico. La scalabilità massiccia e le grandi basi di utenti sono comuni, ma non sono un requisito assoluto.
  • Sicurezza che in genere migliora grazie alla centralizzazione dei dati, all'aumento delle risorse incentrate sulla sicurezza, ecc. ma che solleva preoccupazioni circa la perdita di controllo su alcuni dati sensibili. Gli accessi sono tipicamente registrati, ma l'accesso ai registri di audit può essere difficile o impossibile.
  • Sostenibilità attraverso un migliore utilizzo delle risorse, sistemi più efficienti e neutralità del carbonio.

Componenti

Applicazione

Un'applicazione cloud influenza il modello di architettura software The Cloud, spesso eliminando la necessità di installare ed eseguire l'applicazione sul computer del cliente, riducendo così la manutenzione del software, le operazioni in corso e il supporto. Ad esempio:

Cliente

Un client cloud è un hardware e/o software per computer che si basa su The Cloud per la fornitura di applicazioni, o che è specificamente progettato per la fornitura di servizi cloud, e che in entrambi i casi è essenzialmente inutile senza un Cloud. Ad esempio:

Infrastruttura

L'infrastruttura cloud (ad es. Infrastruttura come servizio) è la fornitura di un'infrastruttura informatica (tipicamente un ambiente di virtualizzazione di piattaforme) come servizio. Per esempio:

  • Virtualizzazione completa (GoGrid, Skytap)
  • Calcolo della rete (Sun Grid)
  • Gestione (Scala destra)
  • Paravirtualizzazione (Amazon Elastic Compute Cloud)

Piattaforma

Una piattaforma cloud (ad es. Platform as a service) (la fornitura di una piattaforma informatica e/o di uno stack di soluzioni come servizio) facilita l'implementazione di applicazioni senza il costo e la complessità dell'acquisto e della gestione dei livelli hardware e software sottostanti. Ad esempio:

  • Quadri di applicazioni web
    • Python Django (Google App Engine)
    • Rubino su rotaie (Heroku)
  • Web hosting (Mosso)
  • Proprietario (Azure, Force.com)

Servizio

Un servizio cloud (ad es. Web Service) è un "sistema software progettato per supportare l'interazione interoperabile da macchina a macchina su una rete" a cui possono accedere direttamente altri componenti di cloud computing, software (ad es. Software plus services) o utenti finali. Per esempio:

  • Identità (OAuth, OpenID)
  • Integrazione (Amazon Simple Queue Service)
  • Mappatura (Google Maps, Yahoo! Maps)
  • Pagamenti (Servizio Pagamenti Flessibili Amazon, Google Checkout, PayPal)
  • Ricerca (Alexa, Google Custom Search, Yahoo! BOSS)
  • Altri (Amazon Mechanical Turk)

Conservazione

Il cloud storage è l'erogazione di un servizio di memorizzazione dei dati come servizio (compresi i servizi simili a banche dati), spesso fatturato in base al calcolo delle utilità (ad es. per gigabyte al mese). Ad esempio:

  • Database (Amazon SimpleDB, il datastore BigTable di Google App Engine)
  • Storage collegato alla rete (componente MobileMe iDisk, Nirvanix CloudNAS)
  • Sincronizzazione (componente Live Mesh Live Desktop, funzioni push MobileMe)
  • Servizio web (Amazon Simple Storage Service, Nirvanix SDN)

I fornitori di storage tradizionali hanno recentemente iniziato a offrire il proprio sapore di cloud storage, a volte in combinazione con i loro prodotti software esistenti (ad esempio l'Online Storage for Backup Exec di Symantec). Altri si concentrano sulla fornitura di un nuovo tipo di back-end storage progettato in modo ottimale per la fornitura di cloud storage (EMC's Atmos), categoricamente noto come Cloud Optimized Storage.

Ruoli

Fornitore

Un fornitore di cloud computing o un fornitore di servizi di cloud computing possiede e gestisce sistemi di cloud computing al servizio di qualcun altro. Di solito questo richiede la costruzione e la gestione di nuovi centri dati. Alcune organizzazioni ottengono alcuni dei vantaggi del cloud computing diventando fornitori "interni" di cloud computing e fornendo servizi a loro stessi, anche se non beneficiano delle stesse economie di scala e devono comunque ingegnarsi per i picchi di carico. La barriera all'ingresso è anche significativamente più alta con le spese in conto capitale necessarie e la fatturazione e la gestione creano alcune spese generali. Tuttavia, è possibile ottenere significativi vantaggi in termini di efficienza operativa e rapidità anche per le piccole organizzazioni, e il consolidamento dei server e il rollout di virtualizzazione sono già in corso. Amazon.com è stato il primo fornitore di questo tipo, modernizzando i suoi centri dati che, come la maggior parte delle reti di computer, utilizzavano solo il 10% della loro capacità in una sola volta per lasciare spazio a picchi occasionali. Questo ha permesso a piccoli gruppi in rapida evoluzione di aggiungere nuove funzionalità in modo più rapido e semplice, e nel 2002 hanno continuato ad aprirlo a terzi come Amazon Web Services su base informatica.

Le aziende elencate nella sezione Componenti sono fornitori.

Utente

Un utente è un consumatore di cloud computing. La privacy degli utenti nel cloud computing è diventata sempre più preoccupante. Anche i diritti degli utenti sono una questione che viene affrontata attraverso uno sforzo della comunità per creare una carta dei diritti (attualmente in fase di progetto).

Fornitore

Un fornitore vende prodotti e servizi che facilitano la fornitura, l'adozione e l'utilizzo del cloud computing. Ad esempio:

  • Hardware per computer (Dell, HP, IBM, Sun Microsystems)
    • Storage (3PAR, EMC, MogileFS)
    • Infrastrutture (Sistemi Solace, Tecnologie Layer 7, Reti F5)

Norme

Uno standard cloud è uno di una serie di standard aperti esistenti (tipicamente leggeri) che hanno facilitato la crescita del cloud computing, tra cui:

  • Applicazione
  • Cliente
    • Browser (AJAX)
    • Offline (HTML 5)
  • Infrastruttura
    • Virtualizzazione (OVF)
  • Piattaforma
    • Pile di soluzioni (LAMP, Architettura spaziale)
  • Servizio
    • Dati (XML, JSON)
    • Servizi Web (REST)
  • Conservazione

Domande e risposte

D: Che cos'è il cloud computing?


R: Il cloud computing è quando i servizi informatici sono forniti da un'azienda o da un luogo diverso da quello in cui vengono utilizzati. È come il modo in cui l'elettricità viene inviata agli utenti, consentendo loro di accedere a questi servizi attraverso Internet ("nel cloud").

D: Come funziona il cloud computing?


R: L'utente può semplicemente utilizzare lo storage, la potenza di calcolo o gli ambienti di sviluppo senza doversi preoccupare del loro funzionamento dietro le quinte. Il cloud nasconde la complessa infrastruttura che fa funzionare Internet e permette di fornire le azioni legate all'IT "come servizio".

D: Qual è un esempio di cloud computing?


R: Un esempio di cloud computing sono le applicazioni della suite office di Google, alle quali si accede da un browser web. A differenza di altri software che svolgono le stesse attività, tra cui Microsoft Office, il software e i dati sono archiviati sui server di Google invece che sulla macchina in cui vengono utilizzati.

D: Cosa dice l'IEEE sul cloud computing?


R: Secondo IEEE, il cloud computing è un concetto in cui le informazioni sono collocate su server e inviate via Internet ad altri dispositivi come computer, portatili, palmari e sensori. Include la presenza di software come servizio (SaaS), come il Web 2.0, che dipende da Internet per soddisfare le esigenze degli utenti.

D: Cosa non devono sapere o controllare gli utenti per quanto riguarda l'utilizzo dei servizi cloud?


R: Gli utenti non devono conoscere o controllare le tecnologie alla base dell'utilizzo dei servizi cloud, per evitare di incorrere in problemi etici e legali.

D: Come si confronta il pagamento dell'elettricità con il pagamento dei servizi cloud?


R: Proprio come quando si paga l'elettricità ogni mese, si paga solo ciò che si è utilizzato e niente di più; allo stesso modo, con il pagamento dei servizi cloud si pagherà solo ciò che si utilizza e niente di più.

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