L’émergence du Cloud et du SaaS - Frédéric Desprez

L’émergence du Cloud et du SaaS.
Présentation de Frédéric Desprez (Directeur de recherche Inria, Directeur scientifique Grid'5000) lors des Rencontres SaaS, Cloud & innovation organisées par SysFera le 23 mai à Clamart.

Transcript

1. F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation Frédéric Desprez INRIA LIP ENS Lyon Equipe Avalon SysFera 23 Mai 2012 - 1 L’émergence du Cloud et du SaaS
2. Beaucoup de Buzz ! 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 2
3. Introduction • Il est moins coûteux de louer de la capacité de calcul et de stockage que de monter un centre de calcul • La transparence d’utilisation des grandes plates-formes distribuées est primordiale • Pouvoir gérer ces ressources de manière dynamique et élastique! • Un long historique du calcul distribué à plus ou moins grande échelle • Des supercalculateurs et grappes aux Clouds en passant par les grilles • Des besoins applicatifs de plus en plus importants et variés • Explosion du nombre et du volume de données, Big Data • Utility computing • “We will probably see the spread of computer utilities, which, like present electric and telephone utilities, will service individual homes and offices across the country” Professeur John McCarthy, 1961 !!! 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 3
4. Introduction Les grilles font-elles déjà parties du “passé” ? - Des plates-formes de recherche et de production disponibles - Des technologies logicielles (relativement) matures - Grand nombre d’applications portées Attractivité des Clouds côté recherche et industrie 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 4
5. Les grilles Qu’est-ce qu’une grille ? • « A fully distributed, dynamically reconfigurable, scalable and autonomous infrastructure to provide location independent, pervasive, reliable, secure and efficient access to a coordinated set of services encapsulating and virtualizing resources (computing power, storage, instruments, data, etc.) in order to generate knowledge ... » d’après le CoreGRID NoE 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 5
6. Qu’est-ce que le Cloud Computing ? Un paradigme de calcul distribué émergeant dans lequel les données et les services sont disponibles dans des data centers extensibles et peuvent être accédés de manière transparente depuis des appareils (ordinateurs, téléphones, grappes, …) connectés par Internet Credit: IBM Corp. Cloud Computing 5ème génération d’architectures • 1970: Mainframes, • 1980: Client-serveurs, • 1990: Web, grilles, • 2000: SOA, • 2010: Clouds 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 6
7. Cloud Computing • Né de • La profusion de ressources (data centers) • Une technologie de virtualisation mature et des communications à haut débit • Quelques caractéristiques • Libre service à la demande • Le consommateur récupère des ressources de calcul et de stockage à la demande (machines virtuelles) • Accès réseau • Ressources, briques logicielles et applications disponibles à travers le réseau pour des clients de tailles différentes • Mise en commun de ressources • Data centers fournissant les ressources (machines, stockage, mémoire, BP réseau) pour différents clients en mode partagé. Diminution des tâches de maintenance. • « Elasticité » réactive et rapide • Croissance ou décroissance dynamique du nombre de ressources en fonction de la demande et des besoins. Extensibilité ! • Service mesuré et facturation à l’usage • Reporting de l’utilisation des ressources • Résilience • Continuité du service 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 7
8. Constat : Coût Source : http://media.amazonwebservices.com/AWS_Cloud_Best_Practices.pdf Investissement 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 8
9. Une vue à 10000 pieds SLAs Services web Virtualisation 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 9
10. Grilles vs Clouds • Une vision partagée • Simplifier l’accès aux ressources distantes de la manière la plus transparente possible • Technologie différente • Grappes et batchs vs datacenters et virtualisation • Gestion de ressources • Statique vs dynamique • Modèle de programmation • MPI/GridRPC vs MapReduce/scripts/workflows • Modèle de sécurité • Certificats vs Web + SSL • Des domaines applicatifs différents (pour l’instant!) • HPC/HTC vs Business 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 10
11. Le calcul comme un service : un historique 1998 1999 2003 2006 2008 Grid Computing Cloud Computing Salesforces.com Grid‘5000 Infrastructure IaaS Cloud Computing Amazon EC2/S3 Eucalyptus IaaS Open Source Nimbus IaaS Open Source OpenNebula IaaS Open Source FP7 Reservoir 2009 Sun Open Cloud Microsoft Azure IBM Blue Cloud 2007 HP Flexible Computing Services 2005 FutureGrid Crédits: T. Priol, INRIA 2011 2010 Open Stack 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 11
12. Cloud Computing: modes d’utilisation Infrastructure as a Service (IaaS) • Le matériel est fourni sous forme de machines virtuelles sur lesquelles on installe son image disque • Amazon EC2, Rackspace, GoGRID, Orange, … Platform as a Service (PaaS) • On peut développer ses propres applications en utilisant les services fournis • Google Apps, Windows Azure, Amazon S3, IBM CloudBurst et Websphere, … Software as a Service (SaaS) • Des applications entières sont disponibles à distance • Gmail, Googledocs, Facebook, Orange, IBM LotusLive, A pple iCloud, … 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 12
13. Infrastructure as a Service Avoir accès à la demande à un grand nombre de ressources virtualisées • Dynamicité, élasticité • Paiement à la consommation Concept de virtualisation • Le système d’exploitation n’est plus central et est un logiciel comme un autre ! • Le concept de machines virtuelles consiste à recevoir des instances de systèmes • Les ressources physiques sont partagées par plusieurs machines virtuelles Exemples • Amazon EC2, RightScale, GoGrid, Orange Open Cloud, … 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 13
14. Architecture logicielle IaaS NIST DRAFT Cloud Computing Synopsis and Recommendations 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 14
15. Platform as a Service (PaaS) • Un ensemble d’outils (langages + support d’exécution) pour développer, déployer et gérer des applications • Pas de gestion de l’infrastructure sous-jacente (machines, réseaux, stockage, systèmes d’exploitation, …). Le support d’exécution gère le déploiement et le nombre de ressources. • Mais contrôle de l’application et de la configuration de son environnement • Exemples Microsoft Azure, Force.com, Google App Engine, IBM Cloudburst et Websphere 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 15
16. Software as a Service (SaaS) • L’application elle-même est disponible à travers un navigateur • Pas de gestion de l’infrastructure sous-jacente (machines, réseaux, stockage, systèmes d’exploitation, …) • Exemples • Gmail, Google Apps, Salesforce.com, Orange, IBM LotusLive, Apple iCloud 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 16
17. ChromeOS: le cloud comme SE Lors d’une conférence Google I/O, Google a officiellement présenté ChromeOS et les premiers modèles de PC, nommés Chromebook. • Netbook redesignés dédiés uniquement à ChromeOS. • Rien n'est installé sur la machine hormis ChromeOS et son navigateur. Tout est sur le nuage : applications, données, stockages. • Fini les applications à installer, plus de mise à jour, une sécurité améliorée, etc. • Le démarrage effectué en quelques secondes et le mode déconnecté sera géré par de plus en plus d'applications. • Besoin d'être connecté au web et aux services cloud (Wifi ou 3G) • Deux approches : • pour le grand public achat pur et simple du chromebook + forfait 3G par mois, • pour les entreprises, location de la machine (-30 dollars) par utilisateur et par mois, avec changement machine si elle est cassée et en cas de mise à jour ! 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 17
18. Modèles de déploiement • Cloud publique • Infrastructure (propriété du fournisseur) louée à n’importe qui • Cloud privé • Propriété d’une entreprise • Interne ou externe • Cloud communautaire • Mise en commun de ressources pour une communauté d’utilisateurs • interne ou externe • Cloud hybride • Composition de plusieurs formes de Clouds, voir même de grilles • Sky Computing 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 18
19. Qui contrôle quoi ? Crédits: P. Saulière, Microsoft Informatique Données Applications Machines virtuelles Serveur Stockage Réseau Hébergeur Données Applications Machines virtuelles Serveur Stockage Réseau IaaS public Données Applications Machines virtuelles Serveur Stockage Réseau PaaS public Données Applications Machines virtuelles Serveur Stockage Réseau SaaS public Données Applications Machines virtuelles Serveur Stockage Réseau Entreprise Partage entreprise/fournisseur Fournisseur 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 19
20. Gains de l’approche Cloud Anything-as-a-Service (SaaS, PaaS, IaaS, DaaS) • Gestion élastique des ressources de calcul et de stockage • Multi-plates-formes, multi-OS, multi-applications • Possibilité de programmer ses propres modules (PaaS) • Solutions complètes (SaaS) • Solutions sécurisées et tolérantes aux fautes • Paiement à l’utilisation • Déjà le cas pour le mail, les photos, les (micro)-blogs Futur • Intéropérabilité de Clouds (privés, publics) • Approches hybrides (P2P, Grid, Clouds) • Explosion des applications en mode SaaS 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 20
21. • Explosion du nombre de travaux de recherche autour des Clouds et de la virtualisation ! • Quelques challenges de recherche • Composition de services • Service Level Agreement (SLA) • Sécurité • Résistance aux fautes/pannes • Gestion de l’infrastructure • Ordonnancement et gestion élastique des ressources • Gestion de données • Accès transparent à des plateformes hybrides • Multi-clouds • Nouveaux modèles • Economiques, énergie • Programmation des applications • Nouveaux langages, nouveaux modèles Et la recherche dans tout ça ? 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 21
22. Grid’5000 Une vision originale • Pouvoir effectuer des expérimentations à tous les niveaux de la pile logicielle d’une grille (ou d’un Cloud) avec - La possibilité de reproduire les conditions d’expérimentation - Isoler les expériences entre elles - Avoir une grande flexibilité - Comprendre ce qu’il se passe sur la plate-forme - Injections de conditions expérimentales (fautes, charge) • Un instrument pour l’informatique distribuée • 11 sites en France connectés par Renater pour un total de 7400 cœurs • Un exemple (FutureGrid aux USA) • Un des premiers Clouds de type IaaS Grid Application Grid Middleware OS (…) Grid BIOS 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 22
23. Grid’5000 vu comme un Cloud Quelques caractéristiques de Cloud • Possibilité de gérer vos propres images disques (installées via kDeploy) • Réservation de ressources transparente (via OAR) • Plateforme complètement contrôlée • Images de machines virtuelles (Xen, kvm, Vmware) • Isolement d’applications (KaVLAN) Grid’5000 pourrait devenir Cloud’5000? • Plate-forme parfaite pour la validation de résultats de recherche sur les Clouds • Instances de machines virtuelles connectées via un WAN dédié • Plusieurs projets autour de Clouds open source, MapReduce et de la virtualisation 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 23
24. Conclusion • De nombreuses applications prêtes à être déployées sur les Clouds à différents niveaux • Les ressources sont disponibles en quantité ! • Nombreuses offres de Clouds publics et privés • Notion de virtualisation et piles logicielles « matures » • « Quelques » problèmes à traiter encore mieux • extensibilité, sécurité, gestion de données à grande échelle, tolérance aux fautes, API entre Clouds, standards, … • Notion de confiance dans cette nouvelle technologie ! • Le Cloud n’est pas prêt d’enterrer les supercalculateurs pour autant pour les grosses applications de simulation (architectures petascales et bientôt exascales) • Gros potentiel pour de nombreuses applications avec différentes approches (IaaS, PaaS, SaaS) voir une combinaison de ces approches 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 24
25. Scientist / User N’oublions pas les utilisateurs ! Sequencing Centre Sequencing Instrument ACGTTTCCC…. ACGTTTCCC…. ACGTTTCCC…. Sequencing Instrument Sequencing Instrument Storage Public Repository Multi Peta-byte High-Performanance storage High-Performanance Cluster Submission Storage Download Crédits: Mario Caccamo (TGAC) 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 25
26. Sequencing Centre Sequencing Instrument ACGTTTCCC…. ACGTTTCCC…. ACGTTTCCC…. Sequencing Instrument Sequencing Instrument Cloud infrastructure Staging Storage Multi Peta-byte High-Performanance storage Virtual Machine Pool High-Performanance Cluster Primary Analysis QA Assemblies User LIMS Analysis Submission Analysis Output Metadata VM test environment 23 Mai 2012 F. Desprez - Rencontres SaaS, Cloud, et innovation - 26 Crédits: Mario Caccamo (TGAC)
27. Des questions ?