Compreendendo a nuvem

Nos últimos dois anos, o setor de TI ficou animado e animado com a nuvem. As grandes empresas e consultorias de TI gastaram e estão gastando bilhões de dólares, libras e ienes investindo em tecnologias em nuvem. Então, qual é o problema?

Embora a Cloud esteja gerando muito mais calor do que a luz, é, no entanto, dando a todos nós algo para pensar e algo para vender aos nossos clientes. Em alguns aspectos, Luiz Gastão escreve que a nuvem não é nova; em outros, é inovadora e fará uma mudança inegável na maneira como a empresa fornece aos usuários aplicativos e serviços.

Além disso, e já está acontecendo, os usuários finalmente poderão fornecer seus próprios recursos de Processamento, Memória, Armazenamento e Rede (PMSN) em um nível e, em outros níveis, receber aplicativos e serviços em qualquer lugar, a qualquer momento, usando (quase) qualquer tecnologia móvel. Em suma, a nuvem pode liberar usuários, tornar o trabalho remoto mais viável, facilitar o gerenciamento de TI e transferir uma empresa do CapEx para uma situação mais OpEx. Se uma empresa estiver recebendo aplicativos e serviços da Cloud, dependendo do tipo de nuvem, talvez não precise mais de um data center ou de uma sala de servidores. Tudo o que será necessário é cobrir os custos dos aplicativos e serviços que ele usa. Alguns em TI podem perceber isso como uma ameaça, outros como uma libertação.

Então, o que é Cloud?

Para entender a nuvem, você precisa entender as tecnologias básicas, os princípios e os drivers que a suportam e forneceram muito impulso para desenvolvê-la.

Virtualização

Na última década, o setor tem estado muito ocupado consolidando data centers e salas de servidores, desde racks de caixas de lata a menos racks de menos caixas de lata. Ao mesmo tempo, o número de aplicativos capazes de existir nesse espaço menor e menor tem aumentado.

Virtualização; Por que fazê-lo?

Servidores que hospedam um único aplicativo têm níveis de utilização em torno de 15%. Isso significa que o servidor está passando e é subutilizado. O custo de data centers cheios de servidores rodando a 15% é um pesadelo financeiro. A utilização do servidor de 15% não pode retornar nada sobre o investimento inicial por muitos anos, se é que alguma vez. Os servidores têm um ciclo de vida de cerca de 3 anos e uma depreciação de cerca de 50% imediatamente. Após três anos, os servidores valem tudo em termos corporativos.

Hoje, aperfeiçoamos conjuntos de ferramentas que nos permitem virtualizar praticamente qualquer servidor e, ao fazer isso, podemos criar agrupamentos de servidores virtualizados capazes de hospedar vários aplicativos e serviços. Isso trouxe muitos benefícios. Segundo Luiz Gastão A maior densidade de servidores de aplicativos hospedados em menos servidores de recursos permite que o data center ofereça mais aplicativos e serviços.

É mais frio, é mais verde

Além da redução de sistemas de hardware individuais por meio do uso rápido da virtualização, os projetistas de data centers e os fabricantes de hardware introduziram outros métodos e tecnologias para reduzir a quantidade de energia necessária para resfriar os sistemas e as salas dos data centers. Atualmente, servidores e outros sistemas de hardware têm fluxo de ar direcional. Um servidor pode ter ventiladores direcionais de frente para trás ou de trás para frente que direcionam o ar aquecido para uma direção específica que se adapte ao design de fluxo de ar do data center. O fluxo de ar é a nova ciência na indústria de TI. Está se tornando comum ter uma matriz de ilha quente e fria através do salão do data center. Ter sistemas que possam responder e participar desse projeto pode gerar economias consideráveis ​​nos requisitos de energia. A escolha de onde construir um data center também está se tornando mais importante.

Há também a agenda verde. As empresas querem ser vistas como envolvidas com esse movimento novo e popular. A quantidade de energia necessária para administrar grandes data centers está na região de Megawatt e dificilmente é verde. Grandes centros de dados sempre exigirão altos níveis de energia. Os fabricantes de hardware estão tentando reduzir os requisitos de energia de seus produtos e os projetistas de data centers estão fazendo um grande esforço para fazer mais uso do fluxo de ar (natural). Juntos, esses esforços estão fazendo a diferença. Se ser verde vai economizar dinheiro, é uma coisa boa.

Desvantagens

A alta utilização de hardware apresenta níveis mais altos de falha causados, em grande parte, pelo calor. No caso da proporção 121, o servidor está ocioso, frio e subutilizado e custa mais dinheiro do que o necessário (em termos de ROI), mas proporcionará um longo ciclo de vida. No caso da virtualização, produzir níveis mais altos de utilização por host gerará muito mais calor. O calor danifica os componentes (degradação ao longo do tempo) e reduz o MTTF (tempo médio até a falha), que afeta o TCO (custo total de propriedade = o resultado final) e o ROI (retorno do investimento). Também aumenta o requisito de refrigeração, que por sua vez aumenta o consumo de energia. Quando o Processamento paralelo em massa é necessário, e esta é uma tecnologia em nuvem, o resfriamento e a energia aumentam um pouco. Luiz Gastão diz que o Massive Parallel Processing pode usar dezenas de milhares de servidores / VMs, grandes ambientes de armazenamento e redes complexas e grandes. Esse nível de processamento aumentará os requisitos de energia. Basicamente, você não pode ter os dois lados.

Outra desvantagem da virtualização é a densidade da VM. Imagine 500 servidores de hardware, cada um hospedando 192 VMs. São 96.000 máquinas virtuais. O número médio de VMs por servidor host é limitado pelo número de VMs recomendadas pelo fornecedor por CPU. Se um servidor tiver 16 CPUs (núcleos), você poderá criar aproximadamente 12 VMs por núcleo (isso depende inteiramente do uso da VM). Portanto, é uma peça simples de aritmética, 500 X 192 = 96.000 máquinas virtuais. Os arquitetos levam tudo isso em consideração ao projetar grandes infraestruturas de virtualização e garantem que o Sprawl seja mantido estritamente sob controle. No entanto, o perigo existe.

Virtualização; O básico de como fazê-lo

Pegue um único computador, um servidor e instale um software que permita a abstração dos recursos de hardware subjacentes: Processamento, Memória, Armazenamento e Rede. Depois de configurar esse software compatível com virtualização, você pode usá-lo para enganar vários sistemas operacionais, pensando que eles estão sendo instalados em um ambiente familiar que eles reconhecem. Isso é alcançado pelo software de virtualização que (deve) conter todos os drivers necessários usados ​​pelo sistema operacional para conversar com o hardware.

Na parte inferior da pilha de virtualização está o host de hardware. Instale o hipervisor nesta máquina. O hypervisor abstrai os recursos de hardware e os entrega para as máquinas virtuais (VMs). Na VM, instale o sistema operacional apropriado. Agora instale os aplicativos. Um único host de hardware pode oferecer suporte a vários sistemas operacionais Convidados, ou Máquinas Virtuais, dependendo da finalidade da VM e do número de núcleos de processamento no host. Cada fornecedor de hypervisor possui sua própria permutação de VMs para núcleos, mas também é necessário entender exatamente o que as VMs vão oferecer suporte para poder calcular o provisionamento das VMs. O dimensionamento / provisionamento de infraestruturas virtuais é a nova arte negra da TI e existem muitas ferramentas e utilitários para ajudar a realizar essa tarefa crucial e crítica. Apesar de todos os gadgets úteis, parte da arte do dimensionamento ainda se resume a suposições e experiências informadas. Isso significa que as máquinas ainda não assumiram o controle!

Hypervisor

O hypervisor pode ser instalado em dois formatos:

1. Instale um sistema operacional que contenha algum código que constitua um hipervisor. Depois que o sistema operacional estiver instalado, clique em algumas caixas e reinicie o sistema operacional para ativar o hypervisor. Isso se chama Virtualização de Host porque existe um sistema operacional Host, como o Windows 2008 ou uma distribuição Linux, como base e controlador do hipervisor. O sistema operacional base é instalado da maneira usual, diretamente no hardware / servidor. Uma modificação é feita e o sistema é reiniciado. Da próxima vez que carregar, oferecerá a configuração do hypervisor como uma opção inicializável

2. Instale um hypervisor diretamente no hardware / servidor. Uma vez instalado, o hipervisor abstrai os recursos de hardware e os disponibiliza para vários sistemas operacionais Convidados por meio de uma máquina virtual. O ESXi e o XEN da VMware são esse tipo de hipervisor (hipervisor on-the-metal)

Os dois hipervisores mais populares de Luiz Gastão são o VMware ESXi e o Hyper-V da Microsoft. O ESXi é um hipervisor independente instalado diretamente no hardware. O Hyper-V faz parte do sistema operacional Windows 2008. O Windows 2008 deve ser instalado primeiro para poder usar o hipervisor no sistema operacional. O Hyper-V é uma proposta atraente, mas não reduz a área de cobertura para o tamanho do ESXi (o Hyper-V tem cerca de 2 GB no disco e o ESXi tem cerca de 70 MB no disco) e não reduz a sobrecarga para um nível tão baixo ESXi.

Gerenciar ambientes virtuais requer outros aplicativos. A VMware oferece o vCenter Server e a Microsoft oferece o System Center Virtual Machine Manager. Há uma variedade de ferramentas de terceiros disponíveis para aprimorar essas atividades.

Qual hypervisor usar?

A escolha de qual software de virtualização usar deve ser baseada em decisões informadas. O dimensionamento dos hosts, o provisionamento das VMs, a escolha dos conjuntos de ferramentas e modelos de suporte e toda uma série de outras perguntas precisam ser respondidas para garantir que o tempo e o dinheiro sejam gastos com eficiência e o que é implementado funcione e não precise de grandes mudanças. dois anos (isso não seria legal?).

O que é computação em nuvem?

Olhe pela Web e há inúmeras definições. Aqui está o meu. “A computação em nuvem é um serviço flexível, virtualizado e flexível”

A nuvem é uma metáfora dos métodos que permitem aos usuários acessar aplicativos e serviços usando a Internet e a Web.

Tudo, desde a camada de acesso até a parte inferior da pilha, está localizado no data center e nunca sai.

Dentro dessa pilha, há muitos outros aplicativos e serviços que permitem o monitoramento do Processamento, Memória, Armazenamento e Rede, que podem ser usados ​​pelos aplicativos de estorno para fornecer medição e cobrança.

Modelos de computação em nuvem

O Modelo de Implantação e o Modelo de Entrega.

Modelo de Implantação

– Nuvem privada – Nuvem
pública
– Nuvem comunitária
– Nuvem híbrida

Modelo de implantação de nuvem privada

Para a maioria das empresas, o Modelo de Implantação de Nuvem Privada será o Modelo de escolha. Luiz Gastão escreve Ele fornece um alto nível de segurança e, para as empresas e organizações que precisam levar em consideração as leis de conformidade e segurança de dados, a Nuvem Privada será o único Modelo de Implantação aceitável.

Nota: Existem empresas (fornecedores) que vendem hospedagem gerenciada como Cloud. Eles confiam no hype e na confusão sobre o que realmente é a nuvem. Verifique exatamente o que está em oferta ou pode resultar que o produto não é Cloud e não pode oferecer os atributos da Cloud.

Modelo de implantação de nuvem pública

O Amazon EC2 é um bom exemplo do modelo de implantação de nuvem pública. Os usuários nesse caso são, em geral, o público, embora cada vez mais empresas estejam encontrando o Public Cloud uma adição útil aos seus modelos de entrega atuais.

As pequenas empresas podem tirar proveito dos baixos custos da Public Cloud, principalmente quando a segurança não é um problema. Mesmo grandes empresas, organizações e instituições governamentais podem encontrar vantagens na utilização da nuvem pública. Depende dos requisitos legais e de segurança dos dados.

Modelo de implantação de nuvem da comunidade

Esse modelo é criado pelos usuários, permitindo que seus computadores pessoais sejam usados ​​como recursos em uma rede P2P (ponto a ponto). Dado que os PCs / estações de trabalho modernos têm multiprocessadores, boa parte da RAM e grandes discos de armazenamento SATA, é sensato utilizar esses recursos para permitir que uma comunidade de usuários contribua com o PMSN e compartilhe os aplicativos e serviços disponibilizados. Um grande número de PCs e, possivelmente, servidores pode ser conectado a uma única sub-rede. Os usuários são os contribuidores e consumidores de recursos, aplicativos e serviços de computação via Community Cloud.

A vantagem do Community Cloud é que ele não está vinculado a um fornecedor e não está sujeito ao caso comercial de um fornecedor. Isso significa que a comunidade pode definir seus próprios custos e preços. Pode ser um serviço totalmente gratuito e funcionar como uma cooperativa.

A segurança pode não ser tão crítica, mas o fato de cada usuário ter acesso em um nível baixo pode apresentar o risco de violações de segurança e o consequente mau sangue entre o grupo.

Embora as comunidades de usuários possam se beneficiar do desapego de fornecedores, não é necessário que eles sejam excluídos. O fornecedor / fornecedores também podem fornecer o Community Cloud, a um custo.

Grandes empresas que podem compartilhar certas necessidades também podem participar usando o Community Cloud. O Community Cloud pode ser útil quando ocorreu um grande desastre e uma empresa perdeu serviços. Se essa empresa fizer parte de uma nuvem comunitária (fabricantes de automóveis, empresas de petróleo etc.), esses serviços poderão estar disponíveis em outras fontes dentro dessa nuvem.

Modelo de implantação de nuvem híbrida

A nuvem híbrida é usada onde é útil ter acesso à nuvem pública, mantendo algumas restrições de segurança para usuários e dados em uma nuvem privada. Por exemplo, uma empresa possui um data center a partir do qual fornece serviços de nuvem privada para sua equipe, mas precisa ter algum método para fornecer serviços onipresentes ao público ou a usuários fora de sua própria rede. A nuvem híbrida pode fornecer esse tipo de ambiente. As empresas que usam os serviços de nuvem híbrida podem tirar proveito da escalabilidade massiva da nuvem pública fornecida pelos fornecedores de nuvem pública, mantendo o controle e a segurança dos dados críticos e requisitos de conformidade.

Nuvens Federadas

Embora esse não seja um modelo de implantação ou entrega em nuvem, ele se tornará uma parte importante dos serviços de computação em nuvem no futuro.

À medida que o mercado da nuvem Luiz Gastão aumenta e aumenta em todo o mundo, a diversidade de provisões se torna cada vez mais difícil de gerenciar ou até mesmo esclarecer. Muitos provedores de nuvem serão hostis entre si e podem não estar dispostos a compartilhar suas nuvens. Os negócios e os usuários desejarão diversificar e multiplicar suas opções de fornecimento e fornecimento em nuvem. Ter várias nuvens aumenta a disponibilidade de aplicativos e serviços.

Uma empresa pode achar que é uma boa ideia utilizar vários provedores de nuvem para permitir que os dados sejam usados ​​em diferentes nuvens para diferentes grupos. O problema é como controlar / gerenciar esse modelo de entrega múltipla? A TI pode retomar o controle, atuando como a central de compensação das várias nuvens. As cargas de trabalho podem exigir diferentes níveis de segurança, conformidade, desempenho e SLAs em toda a empresa. Ser capaz de usar várias nuvens para atender a cada requisito de cada carga de trabalho é uma vantagem distinta sobre o princípio de tamanho único que um único provedor de nuvem traz para a mesa. O Federated Cloud também responde à pergunta: Como evito o bloqueio do fornecedor? No entanto, várias nuvens exigem um gerenciamento cuidadoso e é aí que entra a nuvem federada.

Então, o que está impedindo isso de acontecer? Principalmente, trata-se das diferenças entre sistemas operacionais e plataformas. O outro motivo é que a movimentação de uma VM pode ser difícil quando essa VM tem 100 GB. Se você imaginar milhares de pessoas sendo movimentadas simultaneamente, poderá ver por que a verdadeira federação em nuvem ainda não está conosco, embora algumas empresas estejam por aí tentando fazer isso acontecer. No momento, você não pode mover uma VM do EC2 para o Azure ou o OpenStack.

A verdadeira federação é onde as nuvens diferentes podem ser gerenciadas em conjunto sem problemas e onde as VMs podem ser movidas entre as nuvens.

Abstração

Os recursos da camada física foram abstraídos pelo hypervisor para fornecer um ambiente para os sistemas operacionais Guest por meio das VMs. Essa camada de abstração é gerenciada pelas ferramentas de gerenciamento de virtualização de fornecedores apropriadas (no caso da VMware, seu vSphere vCenter Server e suas APIs). A camada de gerenciamento de nuvem (vCloud Director no caso do VMware) é uma abstração da camada de virtualização. Ele pegou as VMs, aplicativos e serviços (e usuários) e os organizou em grupos. Ele pode disponibilizá-los aos usuários.

Usando a camada virtual abstraída, é possível fornecer IaaS, PaaS e SaaS para usuários privados, públicos, comunitários e de nuvem híbrida.

Modelos de entrega na nuvem

IaaS-infraestrutura como serviço (camada inferior)

Quando um cliente compra IaaS, ele recebe toda a infraestrutura de computação, incluindo servidores de alimentação / refrigeração, host (hardware), armazenamento, rede e VMs (fornecidas como servidores). É de responsabilidade do cliente instalar os sistemas operacionais, gerenciar a infraestrutura e corrigir e atualizar conforme necessário. Esses termos podem variar de acordo com o fornecedor / fornecedor e os detalhes individuais do contrato.

Plataforma PaaS como serviço (camada intermediária)

O PaaS fornece uma plataforma ou plataformas específicas para um cliente. Pode ser um ambiente Linux ou Windows. Tudo é fornecido, incluindo os sistemas operacionais prontos para os desenvolvedores de software (os principais usuários do PaaS) criarem e testarem seus produtos. O faturamento pode ser baseado no uso de recursos ao longo do tempo. Existem vários modelos de cobrança para atender a vários requisitos.

Software SaaS como serviço (camada superior)

O SaaS oferece um ambiente de computação completo, juntamente com aplicativos prontos para acesso do usuário. Esta é a oferta padrão na nuvem pública. Exemplos de aplicativos seriam o Office 365 da Microsoft. Nesse ambiente, o cliente não tem responsabilidade de gerenciar a infraestrutura.

Medição e cobrança na nuvem

Medição

O faturamento é derivado das informações de cobrança retroativa (Medição) coletadas da infraestrutura. Dependendo do serviço solicitado, o faturamento incluirá os recursos descritos abaixo.

Opções de recursos faturáveis: (Cortesia Cisco)

Máquina virtual: CPU, memória, capacidade de armazenamento, disco
Servidor de E / S de rede e disco As opções variam de acordo com o tipo e tamanho do hardware
Serviços de rede: Balanceador de carga, Firewall, Roteador virtual
Serviços de segurança: nível de isolamento, nível de conformidade
Contratos de nível de serviço (SLAs): Melhor esforço (Bronze), Alta disponibilidade (Prata), Tolerância a falhas (Ouro)
Serviços de dados: criptografia de dados, compactação de dados, backups, disponibilidade de dados e redundância de
serviços WAN: conectividade VPN, otimização WAN

Faturamento

Pagamento conforme o uso: pagamento direto com base na cobrança do provedor. Geralmente, os clientes são cobrados pelo uso de CPU e RAM apenas quando o servidor está realmente em execução. O faturamento pode ser pré-pago ou pré-pago. Para servidores (VMs) que estão em um estado de não execução (parado), o cliente paga apenas pelo armazenamento que o servidor está usando. Se um servidor for excluído, não haverá cobrança adicional. O pagamento conforme o uso pode ser uma combinação de uma variedade de informações faturadas como um único item. Por exemplo, o uso da rede pode ser cobrado por cada hora em que uma rede ou redes são implantadas. A largura de banda de saída e de entrada pode ser cobrada; A NTT America cobra apenas pelo tráfego de saída que sai da rede do cliente ou pelo ambiente de armazenamento em arquivos na nuvem , enquanto o tráfego de entrada pode ser cobrado ou não. Tudo se resume ao que o provedor oferece e ao que você escolheu comprar.

Pré-alocado

Alguns modelos de nuvem atuais usam a pré-alocação, como uma instância do servidor ou uma fatia de computação, como base para os preços. Aqui, o recurso pelo qual um cliente é cobrado deve ser alocado primeiro, permitindo previsibilidade e pré-aprovação das despesas. No entanto, o termo instância pode ser definido de diferentes maneiras. Se a instância for simplesmente uma parte do tempo de processamento em um servidor igual a 750 horas, isso equivale a um mês inteiro. Se o tamanho da instância estiver vinculado a uma configuração de hardware específica, o faturamento parecerá baseado em horas de processamento, mas na verdade refletirá o acesso a uma configuração de servidor específica por um mês. Como tal, essa estrutura de preços não difere significativamente da hospedagem de servidor tradicional.

Reserva ou Reservado

A Amazon, por exemplo, usa o termo Faturamento de instância reservada. Isso se refere ao uso de VMs ao longo do tempo. O cliente compra várias instâncias reservadas com antecedência. Existem três níveis de cobrança de Instância reservada: Instâncias reservadas leve, média e pesada. Se o cliente aumentar o uso da instância acima da taxa definida, a Amazon cobrará uma taxa mais alta. Essa não é uma descrição exata, mas está próxima o suficiente.
O faturamento na nuvem não é direto e simples, como os fornecedores gostariam que acreditássemos. Leia atentamente as condições e tente manter rigidamente os níveis de uso prescritos ou a conta poderá ser um choque.

O futuro da nuvem

Alguns dizem que a Cloud não tem futuro e que é simplesmente outra tendência. Larry Ellison (da Oracle) declarou há alguns anos que Cloud era uma aberração ou moda gerada por uma indústria que procurava desesperadamente algo, qualquer coisa nova para vender (parafraseada). Outros dizem que a nuvem é o futuro da entrega de TI e de SI. Segundo Luiz Gastão Este último parece estar correto. Está claro que o Cloud é o assunto atual nos lábios de todos os geeks e gurus de TI. Também é verdade que o público em geral está se familiarizando com a nuvem e, devido à predominância da computação móvel, o público e os negócios continuarão a exigir computação de toque na torneira (John McCarthy, falando no MIT Centennial em 1961). que a computação se tornaria uma utilidade pública), através de desktops, laptops, netbooks, iPads, iPhones, smartphones e gadgets ainda a serem inventados. A nuvem pode fornecer esse utilitário onipresente, elástico e faturável.