Big data

CLOUD COMPUTING

Il cloud computing rappresenta un paradigma di servizio informatico che offre risorse

informatiche virtualizzate tramite internet. Qui di seguito fornisco una spiegazione dettagliata

dei concetti chiave relativi al cloud computing:

1. Definizione di Cloud Computing: il cloud computing è un sistema informatico

composto da applicazioni e servizi eseguiti su una rete distribuita, come Internet.

Questo sistema fornisce risorse virtualizzate, accessibili attraverso protocolli Internet

standard, senza la necessità di conoscere i dettagli dei sistemi fisici sottostanti. Si

distingue per la caratteristica di considerare risorse virtuali e (quasi) illimitate e che i

dettagli dei sistemi fisici su cui viene eseguito il software siano “astratti” rispetto

all’utente.

2. L’astrazione: Il cloud computing “astrae” i dettagli dell’implementazione del

sistema informatico da parte di utenti e sviluppatori nel modo seguente:

Le applicazioni vengono eseguite su sistemi fisici non specificati.

o I dati vengono archiviati in posizioni sconosciute

o L’amministrazione dei sistemi viene “esternalizzata” ad altri.

o L’accesso degli utenti `e ubiquo.

o

3. La virtualizzazione: la virtualizzazione nel cloud computing avviene attraverso:

a. Unione e condivisione delle risorse per massimizzare l'efficienza e l'utilizzo delle

risorse disponibili.

b. Centralizzazione dei sistemi e dello storage per semplificare la gestione e

migliorare l'accessibilità dei dati.

c. Costante monitoraggio delle risorse per garantire prestazioni ottimali e

disponibilità dei servizi.

d. Abilitazione della multi-tenancy, che consente a più organizzazioni di utilizzare la

stessa istanza del software a fini diversi, aumentando così l'efficienza e la

flessibilità delle risorse.

e. Scalabilità delle risorse, che consente di aumentare o ridurre dinamicamente le

risorse a seconda delle esigenze senza dover acquistare o gestire hardware

aggiuntivo in modo costoso.

In sintesi, il cloud computing rivoluziona il modo in cui le risorse informatiche vengono

distribuite, gestite e utilizzate, offrendo una maggiore flessibilità, scalabilità ed efficienza

rispetto ai metodi tradizionali di distribuzione e gestione delle risorse informatiche.

L’ASTRAZIONE RISPETTO AL CLIENT-SERVER TRADIZIONALE

L'astrazione nel contesto del cloud computing rappresenta un cambio di paradigma rispetto al

modello client-server tradizionale. Vediamo di analizzare in modo dettagliato come avviene

questa astrazione:

1. Modello Client-Server Tradizionale: in un modello client-server tradizionale, un

client si connette direttamente a un server specifico per svolgere un particolare

compito. Ad esempio, il client può connettersi a un server per accedere a un database, a

condivisioni di file o a una pagina web.

Questo tipo di connessione implica un "accoppiamento stretto" tra il client e il

server, dove esiste una condivisione dei metodi di comunicazione e

trasmissione dei dati tra i due computer. Ciò significa che il client e il server

devono "parlare la stessa lingua" per comunicare efficacemente.

2. Problemi del Modello Tradizionale: il problema principale del modello client-server

tradizionale è la dipendenza diretta del client da un server specifico. Quando il

server deve essere spento per manutenzione o se si verifica un guasto, tutte le

applicazioni che dipendono da questo server devono essere ridirezionate verso un altro

server, il che può essere complicato e richiedere un'infrastruttura di backup dedicata.

Non tutte le applicazioni e le infrastrutture sono progettate con la ridondanza e la

tolleranza ai guasti in mente, il che può causare problemi di disponibilità e di

prestazioni.

3. Astrazione nel Modello Cloud: nel modello cloud, l'astrazione è la chiave.

L'hardware sottostante, la topologia di rete, la divisione del lavoro e il numero di

macchine reali coinvolte sono tutti nascosti dietro un singolo "endpoint" o punto di

accesso. Nella terminologia di internet oggi si parla di una moderna “web application”,

in contrasto con le vecchie generazioni di ”siti web” che erano più statici.

Potremmo supporre che dietro le quinte ci siano un server applicativo e un server DB,

ma non dobbiamo preoccuparcene; il web server, come parte del suo lavoro per servire

l’intera applicazione agli utenti senza limiti di comunicazione e fornisce un endpoint

unificato che consente l’accesso controllato a tutti i dati e servizi forniti da altre

macchine dietro questa porta principale.

Questo significa che gli utenti e gli sviluppatori non devono preoccuparsi dei dettagli

fisici o della gestione delle risorse sottostanti. Tutto ciò di cui devono preoccuparsi è

l'utilizzo dei servizi forniti dall'endpoint.

Ad esempio, un fornitore di servizi cloud crea un ambiente in cui le risorse sono

raggruppate e condivise tra più tenant (utenti). Le risorse fisiche e virtuali vengono

allocate e riallocate dinamicamente secondo le necessità, e l'astrazione nasconde la

posizione e la complessità di queste risorse.

Un fornitore di servizi cloud crea risorse raggruppate in un sistema che supporta

l’utilizzo di “multi-tenant”. Un modello di tenancy determina la modalità di mapping dei

dati di ogni tenant (utenti) alla risorsa di archiviazione. I sistemi fisici e virtuali vengono

allocati o riallocati dinamicamente secondo necessità. L’astrazione nasconde la

posizione di risorse come macchine virtuali, elaborazione, memoria, archiviazione e

larghezza di banda e connettività di rete.

In sintesi, l'astrazione nel cloud computing offre un livello di separazione tra gli utenti e

l'infrastruttura sottostante, semplificando la gestione delle risorse e migliorando la flessibilità e

l'efficienza complessiva del sistema.

DAI DATA FRAME ALLA CLOUD

Radici del cloud computing

Hardware: virtualization,

 multi-core

Tecnologie Internet: Web

 service, SOA, Web 2.0

 Sistemi distribuiti: cluster,

 grid

 System management:

 autonomic computing, data

center automation.



DAL DATA CENTER PRIVATO ALLA CLOUD

LA CLOUD DAL PUNTO DI VISTA DEL PROVIDER

ARCHITETTURA DEL CLOUD COMPUTERING

Modelli di cloud service per la virtualizzazione

Il cloud computing offre tre modelli essenziali di servizi, ognuno dei quali fornisce un livello

diverso di astrazione e gestione delle risorse:

1.SERVIZI DI INFRASTRUTTURA (INFRASTRUCTURE AS A SERVICE - IAAS): questo

modello offre risorse fisiche virtualizzate, come server, dispositivi di rete e dischi di

archiviazione, attraverso Internet.

Tradizionalmente, il team IT sarebbe responsabile della creazione e della gestione di

tutti i requisiti di infrastruttura, comprese installazione e gestione dei server,

sviluppo/installazione del software, sicurezza e aggiornamenti.

Nel modello IaaS, il cloud fornisce livelli di astrazione e automazione, consentendo:

Disponibilità virtuale di hardware per “sostituire” server, f firewall e load balancer (che

o distribuiscono il carico di elaborazione di uno specifico servizio) fisici .

Creazione di macchine virtuali che consentano agli utenti di ottenere funzionalità` a simili

o all’hardware preesistente eliminando allo stesso tempo lo spazio del data center e i costi

ricorrenti di assistenza fisica, tra cui manutenzione, consumo energetico e competenza per

il funzionamento dell’hardware.

Creazione dell’infrastruttura richiesta dall’utente, inclusi server, storage, reti e data center.

o Possibilità per l’utente di distribuire ed eseguire software e app su pi` u macchine virtuali,

o eseguendo sistemi operativi guest per applicazioni specifiche. Possibilità data all’utente di

gestire l’infrastruttura cloud sottostante, ma può specificare quando richiedere / rilasciare

una risorsa necessaria

2. Servizi di Piattaforma (Platform as a Service - PaaS): in questo modello, gli utenti

installano e creano applicazioni utilizzando linguaggi di programmazione, librerie e

strumenti supportati dal provider di servizi cloud. installata e sulle applicazioni sviluppate,

Gli utenti mantengono il controllo sulla piattaforma

ma non gestiscono o controllano l'infrastruttura sottostante, come rete, sistemi operativi,

server o storage.

Questo livello di astrazione è più alto rispetto a IaaS e rende la cloud programmabile,

consentendo agli sviluppatori di creare e distribuire applicazioni senza preoccuparsi della

complessità dell'infrastruttura.

3. SERVIZI DI SOFTWARE (SOFTWARE AS A SERVICE - SAAS): in questo modello, gli

utenti utilizzano le applicazioni fornite dal provider di servizi cloud, come Gmail, Google

Docs, Dropbox, Office365, ecc.

Le applicazioni sono eseguite sull'infrastruttura cloud e sono accessibili attraverso

diversi dispositivi del cliente, come browser web o interfacce di programmazione.

Gli utenti non gestiscono o controllano l'infrastruttura sottostante, ma possono avere

un certo grado di controllo sulle configurazioni specifiche per gli utenti.

Questo modello rappresenta un cambiamento di paradigma, poiché le applicazioni risiedono al

top del cloud stack e riducono lo sforzo degli utenti nella gestione delle applicazioni,

semplificando lo sviluppo e il testing per i provider di servizi cloud.

In sintesi, i modelli di servizio cloud offrono diverse opzioni per l'uso e la gestione delle risorse

informatiche, consentendo agli utenti di scegliere il livello di controllo e responsabilità più

adatto alle proprie esigenze.

I VARI TIPI DI CLOUD

Spiegazione dettagliata dei vari tipi di cloud - privato, di comunità, pubblico e ibrido - fornisce

una panoramica completa delle opzioni disponibili per l'erogazione dei servizi cloud:

1. Cloud Privato: la cloud privata è un'infrastruttura cloud fornita esclusivamente per

l'uso di una singola organizzazione.

Può essere di proprietà, gestita e operata direttamente dall'organizzazione stessa, da

una terza parte o da una combinazione di entrambe.

La cloud privata può esistere sia in modalità on-premise, dove è ospitata all'interno delle

strutture dell'organizzazione, sia in modalità off-premise, dove è ospitata da un fornitore

di servizi cloud esterno.

2. Cloud di Comunità: la cloud di comunità è un'infrastruttura cloud fornita per

l'uso esclusivo di specifiche comunità di utenti. Gli utenti di una cloud di

comunità sono organizzazioni che condividono obiettivi comuni, come missioni,

requisiti di sicurezza, politiche e considerazioni di conformità.

Può essere di proprie