Introdução à Computação em Nuvem

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1. Universidade Federal do Ceará Campus de Quixadá Introdução à Computação em Nuvem Disciplina Computação em Nuvem Flávio R. C. Sousa flaviosousa@ufc.br @flaviosousa www.es.ufc.br/~flavio
2. Computação em Nuvem 2
3. Computação em Nuvem 3
4. Computação em Nuvem 4
5. Computação em Nuvem  Vendido por $ 1 bilhão para o Facebook  Mais de 30 milhões de usuários no iPhone  Milhões de usuários em 12 horas no Android  13 funcionários, sendo que 3 cuidam de TI 5 Fonte: Amazon
6. Computação em Nuvem 6
7. Computação em Nuvem  Alto investimento inicial  Alto custo de manutenção  Quant. fixa de recursos  Dificuldade de escalabilidade  Pagamento pelo uso  Menor custo de manutenção  Escalabilidade linear  Tolerância a falhas  Sob demanda 7 Fonte: Forrester Research
8. Computação em Nuvem  A nuvem reduz muito a barreira financeira para entrada no mercado  Sem investimento de infraestrutura  Sem custo de licenciamento de software  Provê ferramentas para desenvolvimento  Facilidade para distribuição e publicação  Acaba com barreiras geográficas  ƒ Qualquer um com uma ideia, conhecimentos técnicos e uma conexão internet pode usar a nuvem para montar seu negócio e competir com big players 8
9. Computação em Nuvem: Custo AWS 9 Tipo CPU RAM Disco Custo hora Standard Micro 1 0.6 GB 8 GB $ 0.02 Small 1 1.7 GB 160 GB $ 0.06 Large 2 7.5 GB 850 GB $ 0.24 Extra Large 8 15 GB 1690 GB $ 0.48 High CPU Extra Large 20 7 GB 1690 GB $ 0.58 High Memory 4 XL 26 68.4 GB 1690 GB $ 1.62 Cluster GPU 4 XL 33.5 22 GB 1690 GB $ 2.10 Armazenamento Custo mês Standard Storage ( GB) $ 0.095 Glacier Storage (GB) $ 0.01
10. Computação em Nuvem  “It involves organizing and providing a wide range of computing related services as public utilities. Much like water, gas, electricity and telecommunications...” (Parkhill D., 1966)  Serviços básicos e essenciais são todos entregues de uma forma transparente  Água, gás, eletricidade e telefone  A mesma ideia tem sido aplicada no contexto da informática  Cloud Computing ou Computação em Nuvem 10
11. Computação em Nuvem  Computação em Nuvem  Ideia antiga: Software como um Serviço (SaaS)  Entrega de aplicações através da Internet  Recentemente: “[Hardware, Infraestrutura, Plataforma] como um serviço”  “X como um serviço” 11
12. Computação em Nuvem: Por que agora?  Experiência com datacenters muito grande  Economia de escala sem precedentes  Transferência de risco  Fatores de tecnologia  Internet de banda larga difundida  Maturidade de tecnologias de virtualização  Fatores de negócios  Custo inicial mínimo  Modelo de pagamento  Baseado no uso (pay-as-you-go) 12
13. Computação em Nuvem
14. Computação em Nuvem: Amazon AWS 14
15. Computação em Nuvem  Nuvem [Buyya et al. 2009]  É uma metáfora para a Internet ou infraestrutura de comunicação entre os componentes arquiteturais, baseada em uma abstração que oculta a complexidade de infraestrutura 15
16. Computação em nuvem  O NIST (National Institute of Standards and Technology) define computação em nuvem como um paradigma em evolução  Definições, casos de uso, tecnologias, problemas, riscos e benefícios sobre nuvem serão redefinidos e evoluirão com o tempo  Modelo de nuvem do NIST é composto:  Cinco características essenciais  Três modelos de serviço  Quatro modelos de implantação 16
17. Computação em nuvem  Definição (NIST)  Computação em nuvem é um modelo que possibilita acesso, de modo conveniente e sob demanda, a um conjunto de recursos computacionais configuráveis que podem ser rapidamente adquiridos e liberados com mínimo esforço gerencial ou interação com o provedor de serviços  Definição (Berkeley)  A computação em nuvem é um conjunto de serviços de rede ativados, proporcionando escalabilidade, qualidade de serviço, infraestrutura barata de computação sob demanda e que pode ser acessada de uma forma simples e pervasiva 17
18. Características Essenciais  Self-service sob demanda  Amplo acesso  Pooling de recursos  Elasticidade rápida  Serviço medido 18
19. Self-service sob demanda  O usuário pode adquirir unilateralmente recursos computacionais  Sem precisar de interação humana com os provedores de cada serviço  Hardware e o software na nuvem  Podem ser automaticamente reconfigurados e orquestrados  Modificações são apresentadas de forma transparente para os usuários com perfis diferentes 19
20. Amplo acesso  Recursos são disponibilizados por meio da rede e acessados através de mecanismos padronizados possibilitam o uso por plataformas Thin ou Thin Client  Celulares, Laptops e PDAs  A interface de acesso a nuvem não obriga os usuários a mudar suas condições e ambientes de trabalho 20
21. Pooling de recursos  Recursos computacionais do provedor são organizados em um pool para servir múltiplos usuários  Modelo multi-inquilino (multi-tenant)  Recursos são dinamicamente atribuídos e ajustados de acordo com a demanda  Transparente para o usuário  Podendo somente especificar a localização em um nível mais alto de abstração  País, estado ou datacenter 21
22. Elasticidade rápida  Recursos podem ser adquiridos de forma rápida e elástica  Em alguns casos automaticamente  Escalável com o aumento da demanda  Liberados na retração dessa demanda  Recursos disponíveis para uso  Parecem ser ilimitados  Podem ser adquiridos em qualquer quantidade e a qualquer momento  Virtualização auxilia a elasticidade 22
23. Serviço medido  Monitoramento e controle  Cobrança  Qualidade  Para garantir o QoS (Quality of Service)  Acordos de nível de serviço  SLA (Services Level Agreement)  O SLA tem informações sobre os níveis  Disponibilidade, desempenho, penalidades 23
24. Utilização dos Recursos 24 Tempo CAPACIDADE DA TI Carga Atual Alocação de capacidades “Desperdício“ de capacidades “Falta“ de capacidades Custo fixo das capacidades Previsão de Carga Custo Inicial das capacidades [Microsoft 2010]
25. Elasticidade na Nuvem 25 Carga Atual Alocação de capacidades Redução dos investimentos iniciais Redução do “excesso de TI“ Sem “falta“ de capacidades É possível a redução das capacidades no caso da redução da carga Tempo CAPACIDADE DA TI Previsão de Carga [Microsoft 2010]
26. Modelos de Serviços 26
27. SaaS  Software com propósito específico que está disponível por meio da Internet  SaaS  Acesso  Interface thin client (navegador web)  Foco na inovação  Reduz os custos  Exemplos de SaaS  CRM (Customer Relationship Management) on- line do Salesforce  Google Docs 27
28. PaaS  Plataforma para implementar e testar aplicações na nuvem  SO  Linguagens  Ambientes de desenvolvimento  PaaS disponibiliza ambientes escaláveis  Impõe limitações na concepção das aplicações  Exemplos de PaaS  Google App Engine  Microsoft Azure 28
29. IaaS  Objetivo  Tornar mais fácil e acessível a disponibilização de recursos  Servidores, rede, armazenamento  Virtualização  Consolidação de recursos  Exemplos de IaaS:  Amazon AWS  OpenStack  OpenNebula  Eucalyptus 29
30. 30 Modelos de Serviços Data Centers Clusters Storage Other Grids/Clouds Virtualization VM Management & Deployment Amazon S3, EC2 OpenNebula, Eucalyptus Mosso Web 2.0 Interface Programming API Scripting & Programming Languages Google AppEngine Microsoft Azure Manjrasoft Aneka Google Apps (Gmail, Docs,…) Salesforce.com QoS Metering SLA Negotiation Admission Control Pricing and Billing Accounting Public Cloud Private Cloud Infrastructure as a Service Platform as a Service Software as a Service
31. Modelos de Serviços 31
32. Modelos de Implantação 32
33. Desafios 33 Mídias Sociais Computação Móvel Gerenciamento de Dados Computação Autonômica QoS Interoperabilidade Privacidade Análise de Dados
34. Mitos  Nuvem é apenas uma “moda” passageira  A nuvem não é confiável  A nuvem não é segura  Eu irei perder o controle dos dados  Custo é a única vantagem da nuvem 34
35. Obrigado! Questões? Flávio R. C. Sousa flaviosousa@ufc.br @flaviosousa www.es.ufc.br/~flavio