Fernando Seabra Chirigati

Universidade Federal do Rio de Janeiro

EEL879 - Redes de Computadores II

Professores Luís Henrique Costa e Otto Duarte

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

O que é Computação em Nuvem?

Infraestrutura computacional na rede

Existem diversas definições

Definição geral em VAQUERO et al. 2009

▪ Virtualização

▪ Escalabilidade

▪ Modelo pay-per-use

??

O que é Computação em Nuvem?

A nuvem é uma camada conceitual

▪ Aplicativos e dados em data centers

▪ Software e hardware na forma de serviços

▪ Abstração da infraestrutura

▪ Ilusão de recursos infinitos

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

Semelhanças

Reduzir custos de computação

Aumentar flexibilidade

Diferenças

Alocação de recursos

Virtualização

Plataformas e Dependências

Escalabilidade

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

Os conceitos usados em computação emnuvem não são novos

Virtualização

Serviços baseados na Internet

Modelo pay-per-use

Software livre

A inovação está em reunir todos essescomponentes em um sistema maior

Virtualização

Criação de máquinas virtuais

Abstração do hardware

Na computação em nuvem:

▪ Escalabilidade

▪ Adição de recursos é feita de forma automática

▪ Abstração da infraestrutura da nuvem

▪ Data centers não são tratados como sistemas discretos

Tipos de virtualização

Serviços baseados na Internet

Aplicações e recursos fornecidos na forma deserviços

Acessados de qualquer lugar e a qualquer hora

A segurança é um desafio

Modelo pay-per-use

Usuário paga somente por aquilo que usa

Não há comprometimento em reservar umaquantidade exata de recursos

Escalabilidade automática permite seu uso

Cobrança baseada no consumo dos recursos

Modelo pay-per-use

Uso mais eficiente dos recursos

▪ Não há desperdício

Permite a redução de dois riscos

▪ Subutilização

▪ Saturação

Software Livre

Papel fundamental

Criação de ferramentas acessíveis

Facilita e amplia desenvolvimento de aplicações

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

Atores

Prestadores de Infraestrutura (IPs)

Prestadores de Serviços (SPs)

Usuários dos Serviços

Atores

Camadas

Cenários

IaaS (Infrastructure as a Service)

PaaS (Platform as a Service)

SaaS (Software as a Service)

Cenários

Tipos de Nuvem

Nuvens Públicas

▪ Data center privado virtual

Nuvens Privadas

Nuvens Híbridas

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

Vantagens

Acesso aos dados por serviços

Recursos automaticamente escaláveis

Usuário só paga aquilo que consome

▪ Desperdício evitado

Minimização dos riscos de infraestrutura

▪ Nuvens híbridas

Desafios

Segurança

▪ Ambiente seguro mínimo

▪ Esquema de criptografia

▪ Controle de acesso rigoroso

▪ Sistema de gravação de cópias de segurança

▪ Novos mecanismos são necessários

▪ Grande sensação de insegurança

Desafios

Escalabilidade

▪ Aplicações e dados devem ser escaláveis

▪ Resposta automática à demanda

▪ Modelo pay-per-use

Desafios

Interoperabilidade

▪ Aplicações não-restritas a uma nuvem

▪ Portabilidade ainda difícil

▪ Necessidade de padrões e interfaces

▪ Preocupação dos usuários

▪ Dados presos em uma nuvem (Data lock-in)

Desafios

Confiabilidade

▪ Aplicações não podem falhar com freqüência

▪ Aplicações não podem perder os dados ao falhar

▪ Realização de cópias de segurança

▪ Armazenamento em um local seguro

Desafios

Disponibilidade

▪ Serviços podem ficar indisponíveis

▪ Não pode ser freqüente

▪ Ponto único de falha

▪ Problemas podem ser maiores

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

IaaS

Eucalyptus

▪ Software livre

CloudSim

▪ Simulação

Amazon Elastic Comput Cloud (EC2)

▪ Amazon Machine Image (AMI)

PaaS

Google App Engine

▪ Permite o uso de APIs

▪ Possui conta gratuita

Bungee Connect

▪ Desenvolvimento e teste gratuitos

Heroku

▪ Possui conta gratuita

SaaS

Salesforce.com

▪ Aplicações empresariais

▪ Softwares CRM

Google Apps

▪ Gmail, Google Talk, Google Docs, ...

Microsoft Azura

▪ Sistema operacional em nuvem

Google e IBM

Parceria em computação em nuvem

Sete universidades dos EUA envolvidas

PCiO

Sistema de computação em nuvem brasileiro

Problemas

▪ Resistência dos usuários

▪ Serviço de Internet

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

A computação em nuvem vem ganhandoespaço

As pesquisas na área tem aumentado

Eucalyptus, CloudSim, Microsoft Azura, ...

Análise de custos (KONDO et al. 2009)

Computação no Céu (KEAHEY et al. 2009)

Rompe com os atuais paradigmas

Assunto emergente por muitos anos

Introdução

Grid x Nuvem

Componentes

Arquitetura

Vantagens e Desafios

Pesquisa e Desenvolvimento

Conclusão

Perguntas e Respostas

1. Quais são as principais vantagens que avirtualização oferece à computação emnuvem?

Pode-se destacar duas principais vantagens. Aprimeira é a escalabilidade; a virtualizaçãopermite que os recursos sejam escaláveis. Asegunda é a abstração de toda a infraestruturadas nuvens, ou seja, os usuários só vêem seusdados e suas aplicações.

2. Quais são os principais riscos, relacionados àutilização dos recursos, que o modelo pay-per-use permite reduzir?

O modelo pay-per-use tem como conseqüência aredução dos riscos de subutilização e de saturação.O primeiro diz respeito ao uso de uma quantidademenor dos recursos que foram reservados, o que gerarecursos ociosos. O segundo ocorre quando utiliza-seexcessivamente os recursos reservados, o que podegerar serviços mais lentos e de baixa qualidade.

3. Qual é a principal diferença entre as nuvenspública e privada no que diz respeito àescalabilidade?

Em uma nuvem privada, os recursos ficam limitadosà capacidade de seu sistema de hardware, o quepode dificultar a escalabilidade. Por outro lado, emuma nuvem pública, os recursos são facilmenteescaláveis devido à existência de grandes datacenters.

4. Cite as três capacidades que devem seroferecidas em uma nuvem de maneira aestabelecer um ambiente seguro mínimo.

Para garantir um ambiente seguro mínimo, umanuvem deve oferecer um esquema de criptografia,um controle de acesso rigoroso e um sistema degravação de cópias de segurança.

5. Por que a interoperabilidade é um dosdesafios na computação em nuvem?

Porque, apesar de muitos prestadores de serviços sepreocuparem com essa característica aodesenvolver as aplicações, ainda há a necessidadeda implementação de padrões e interfaces quepermitam essa portabilidade.