Telechargé par Mustapha Jaballah

CloudComputing

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Cloud Computing
Principes & Paradigmes
Heithem Abbes
[email protected]ail.com
Contenu
n Introduction
n Définition
du Cloud Computing
n Modèles
de services
n Modèles
de déploiement
n Avantages
& Inconvénients
n Conclusion
2
OUI !
4
Histoire
1999 : Un des pionniers du Cloud Computing était
Salesforce.com, qui a introduit le concept de la
livraison d'applications d'entreprise (CRM) via un
site web simple.
2002 : Amazon Web Services fournissant des
services de stockage et de calcul
2006 : Amazon’s Elastic Compute cloud (EC2)
comme un service Web commercial qui permet
aux petites entreprises et aux particuliers de
louer des ordinateurs sur lesquels ils exécutent
leurs propres applications
6
History
2006 : Google Docs
2009 : Tournant décisif dans
l'évolution de Cloud Computing,
avec l'arrivée d'applications
d'entreprise de cloud basé sur
un navigateur
7
History
2009 : Microsoft entre dans le cloud
computing avec le lancement de Windows
Azure (plate-forme de cloud)
2010 : Office 365 a été annoncé
8
Is cloud computing really new?
1960 : John McCarthy dit que “computation may
someday be organized as a public utility.”
1990 : Grid computing, une idée pour
permettre l’accès à une puissance de
calcul aussi simple que l’accès à un
réseau électrique
Is cloud computing really new?
NON
n
La technologie n’est pas nouvelle
n
Cloud Computing est un mot à la mode utilisé
pour reconditionner les anciennes
technologies qui existent depuis des décennies
Utility
Computing
Grid Computing
End User Focused
OUI
n
Nouveau modèle de consommation et de
prestation de service
n
Self-service et autogestion sont nouveau
Virtualization
Web 2.0
11
IT Classique vs. Cloud Computing
Classique
Cloud
n
Approvisionnement manuel
n
Approvision. automatique
n
Matériel dédié
n
Matériel partagé
n
Capacité fixe
n
Capacité élastique
n
Payer pour la capacité
n
Payer pour l’utilisation
n
Frais de ressources et
d’exploitation
n
Frais d’exploitation
n
Géré via APIs
n
Géré par les admin. systèmes
12
Définition
n
Le Cloud Computing est un modèle permettant un accès
simple, à la demande à un ensemble de ressources
informatiques partagées et configurables
n
Ressources :
n
Équipements réseaux, serveurs, stockage, applications et services
n
Peuvent être rapidement approvisionnées et publiées avec un effort
minime de gestion ou interaction avec le prestataire de service.
14
5 caractéristiques clés (1/2)
① Ressources partagées/groupées
n
Les ressources sont extraites d’un reservoir commun
② Accès distant via le réseau
n
Disponible à partir de n’importe où avec une connexion Internet
en utilisant n’importe quelle plateforme
③ Accès à la demande en self‐service
n
Le consommateur peut allouer des ressources automatiquement
sans avoir besoin d’une interaction humaine avec le fournisseur
cloud
15
5 caractéristiques clés (2/2)
(2/2)
④ Elasticité rapide
n
Les ressources peuvent augmenter et diminuer rapidement
selon la demande du client
n
Totalement automatique
⑤ Pay by use
n
les services sont facturés
n
Les utilisateurs paient seulement le service utilisé
Les services peuvent être annulés à tout moment
n
16
Approvisionnement de ressources
Approvisionnement
Sur-approvisionnement
Ressources
Capacité
Demande
Ressources
Capacité
Demande
Temps
Temps
Sous-Utilisation !
Ressources non utilisées
17
Approvisionnement de ressources
Perte de revenue !
Resources
Ressources
Sous-approvisionnement
Capacité
Demand
2
1
Temps (jours)
Capacity
3
Utilisateurs perdus!
2
1
Temps (jours)
3
Ressources
Demand
Capacité
Demande
2
1
Temps (jours)
3
18
Approvisionnement de ressources
Ressources
Cloud
Capacité
Demande
Temps
Ressources non utilisées
19
Virtualisation
n
Abstraction des ressources informatiques
n
Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources
informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les
utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources
App
App
App
Système d’exploitation
Matériel
Pile traditionnelle
App
App
App
SE
SE
SE
Hyperviseur
Matériel
Pile virtualiséé
20
Virtualisation
n Ingredient
indispensable pour le Cloud Computing
21
Virtualisation
n
Séparer la couche logiciel du serveur de la couche matérielle :
système d'exploitation, les applications et le stockage de ce
serveur.
n
Un serveur virtuel peut être desservi par une ou plusieurs
machines, une machine peut accueillir plus d'un serveur virtuel.
n
Peut-être étendu facilement: l'administrateur peut ajuster les
ressources allouées à ce serveur virtuel
n
Modèle de serveur peut être créé dans un environnement
virtuel pour, ensuite, créer plusieurs serveurs virtuels
identiques
n
Les serveurs virtuels eux-mêmes peuvent être migrés d'une
machine à autre à volonté.
22
22
Virtualisation
n
Abstraction des ressources informatiques
n
n
Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources
informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les
utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources
Objectifs
n
Abstraction : simplifier l'utilisation de la
ressource sous-jacente
n
Réplication : créer plusieurs instances de la
ressource
n
Isolation : séparer les utilisations des
clients des ressources sous-jacentes
23
VMM ou Hyperviseur
24
VMM (Virtual Machine Monitor) ou hyperviseur est un logiciel
qui gère plusieurs machines virtuelles
24
Hyperviseurs ou VMM
n
Classification des hyperviseurs
n
Les hyperviseurs sont divisés en deux classes indiquant leur mode de
fonctionnement :
n
Type 1 (bare-metal) fonctionne directement sur machine nue, assurant
l’interface entre les OS virtualités et la machine.
n
Type 2 (hosted) fonctionne par-dessus un système d’exploitation existant,
une machine virtuelle se présente alors comme un processus.
L’hyperviseur doit intégrer une partie de ses fonctions au noyau par-dessus
lequel il fonctionne.
25
Hyperviseur de type 1
n
Exemples : Xen, VMware ESX, Microsoft Hyper-V, Oracle VM Server.
26
Hyperviseur de type 2
n
Exemples : QEMU/KVM, Oracle VirtualBox, VMware Workstation.
27
Multi-tenants (Multi-tenancy)
Tenant unique
Multi-tenants
n
Chaque client a sa
propre instance de
logiciels;
n
Plusieurs clients (locataires) partagent la
même application, sur le même matériel,
avec le même mécanisme de stockage de
données
n
Nécessite un ensemble
dédié des ressources
pour répondre aux
besoins d'un seul client
n
De manière analogue aux utilisateurs
exécutant des applications diverses sur le
même système d'exploitation
n
Partager les coûts de gestion et de
matériel entre un certain nombre de
locataires.
n
Multi-tenants est la technologie fondamentale que le cloud utilise pour partager
les ressources informatiques de manière rentable et en toute sécurité chez les
locataires (entreprises, organisations, ...)
n
Le cloud utilise la virtualization pour isoler les tenants,
n On ne peut pas accéder aux données des autres tenants
28
Qu’est ce que le cloud peut fournir?
Les couches de IT-as-a-Service
Business
Processes
Collaboration
Industry
Applications
CRM/ERP/HR
Software as a Service
Middleware
High Volume Web 2.0 Application
Transactions
Runtime
Development
Database
Tooling
Java
Runtime
Platform as a Service
Servers
Networking
Data Center
Fabric
Storage
Infrastructure as a Service
30
Modèle de services de cloud
n
Software as a Service (SaaS)
n
n
Platform as a Service (PaaS)
n
n
Utilisateur final : a besoin seulement
d’utiliser l’application (software)
Développeur d’application : a besoin
d’une API sans implémenter leurs
fonctionnements
Infrastructure as a Service (IaaS)
n
System Admin: n’a pas besoin d’acheter
des machines s’il peut les louer
31
SaaS
n
Premier, plus utilisé et connu service
n
Applications livrées en tant que service, sur demande, aux utilisateurs
finaux sur Internet, via un navigateur
n
Le service comprend le logiciel, le matériel et le support
n
Mises à jour logicielles, des correctifs et autres travaux de
maintenance sont effectués par le fournisseur de cloud, et non pas
l'utilisateur final
n
Utilisateurs accèdent au service à travers un dispositif autorisé
n
Exemples:
32
PaaS
n
Plate-forme de développement utilisé pour les développeurs
n
Un ensemble d'outils et de services conçus pour faire de codage et de déploiement SaaS
rapide et efficace
n
Fournit tous les outils nécessaires pour supporter le processus complet de
construction et la livraison d'applications Web et les services, tous disponibles sur
Internet
n
Délivre une plateforme informatique y compris le système d'exploitation,
l'environnement d'exécution de langage de programmation, base de données et
serveur Web
n
Permet la création d'applications web rapidement et facilement et sans la
complexité de l'achat et la maintenance des logiciels et de l'infrastructure
n
Permet un développement rapide à faible coût
Exemples
n
Google App Engine, OpenShift (Redhat), Bluemix (IBM), Azure Cloud (Microsoft),
Heroku
33
PaaS
Characteristics
n
Services to develop, test, deploy, host and maintain applications in the same IDE
(Integrated development environment. All the varying services needed to fulfill
the application development process
n
Web based user interface creation tools help to create, modify, test and deploy
different UI scenarios
n
Multi-tenant architecture where multiple concurrent users utilize the same
development application
n
Built in scalability of deployed software including load balancing and failover
n
Integration with web services and databases via common standards
n
Tools to handle billing and subscription management
Examples
n
Google App Engine, OpenShift (Redhat), Bluemix (IBM), Azure Cloud
(Microsoft)
34
IaaS
n
Délivre l'infrastructure de cloud computing, serveurs, stockage, réseaux
et systèmes d'exploitation, comme un service à la demande.
n
n
n
Service entièrement externalisé: plutôt que d'acheter des serveurs, des
logiciels, de l'espace de centre de données ou équipements de réseau, les
clients achètent ces ressources à la demande
Caractéristiques
n
Les ressources sont distribuées en tant que service
n
Ressources informatiques évolutives
n
Coût variable, modèle de tarification des services publics
Exemples
n
Amazon EC2, Rackspace, FlexScale, Google Cloud (Compute Engine)
35
Public Cloud
n
Consommateur : grand public
n
Fournisseur de Cloud :
organisation vendant des
services cloud et est
propriétaire et gère
l’infrastructure cloud
n
Emplacement de ressources :
toutes les ressources existent
dans les locaux de fournisseurs
(on-premisses)
n
Multi-tenants model :
coexistence de plusieurs
consommateurs dans le même
cloud
Cloud Provider
Internet
Institute
Consumers
Enterprise
Consumers
Consumers
37
Cloud privé
n
Consommateur : utilisation exclusive pour une organisation
n
Ressources peuvent être détenues et gérées par l'organisation
consommatrice ou une autre organisation
n
Les services sont gérés et fournis à l’intérieur de l’organisation
n
Moins de restriction sur la bande passante du réseau, moins de
risques de sécurité et autres exigences légales par rapport au
cloud public
38
Private Cloud
Externe (off-premisses): l'organisation
vise à étendre sa capacité en utilisant un
cloud privé exclusif qui est accessible à
distance et approvisionné par une autre
organisation
Private
Cloud
Private
Cloud
Cloud
Provider
Interne (On-premises) : l’organisation
ne veut stocker ses données dans un le
cloud pour améliorer l’utilisation de
ressource et automatiser la gestion de ces
ressources
39
Cloud communautaire
n
Une communauté, composée d'une ou de
plusieurs organisations, partage des
préoccupations communes telles que leur
mission, les politiques et les mesures de
sécurité
n
Le cloud communautaire expose ses
ressources uniquement pour une telle
communauté
n
Le cloud est détenu et géré par l'un des
collaborateurs dans la communauté
n
Organization X
Private
Cloud
Organization Y
Organization Z
Exemple: un cloud communautaire pour la
recherche et les organisations universitaires
pour mener des expériences scientifiques à
grande échelle (e-science)
40
Hybrid Cloud
n
Ce modèle combine plusieurs cloud : privé, communautaire ou public qui
conservent leurs identités uniques, mais sont liés ensemble comme une seule
unité
n
Par exemple, une organisation peut utiliser un cloud public pour certains aspects
de ses activités et peut avoir un cloud privé pour ses données sensibles
Public Cloud
Private
Cloud
Public Cloud
Private Cloud
Enterprise
Consumers
41
Consumers
Workloads
Traditional
On-Premises
Infrastructure
as a Service
Platform
as a Service
Software
as a Service
Applications
Applications
Applications
Applications
Data
Data
Data
Data
Runtime
Runtime
Runtime
Runtime
Middleware
Middleware
Middleware
Middleware
O/S
O/S
O/S
O/S
Virtualization
Virtualization
Virtualization
Virtualization
Servers
Servers
Servers
Servers
Storage
Storage
Storage
Storage
Networking
Networking
Networking
Networking
Vendor Manages in Cloud
Client Manages
42
Avantages de cloud
Capacité
Server / Storage
Utilization
From
10-20%
Self service
None
Test Provisioning
Weeks
Change
Management
Months
Release
Management
Weeks
Metering/Billing
Fixed cost
model
To
Cloud accelerates business
value
70-90%
Unlimited
Cost
Flexibility
Minutes
Days/Hours
VIRTUALIZATION
On demand
AUTOMATION
Traditional
environments
Minutes
Cloud enabled
enterprise
43
Modèle conceptuel de référence
44
SLA (Service Levels Agreements)
n
SLA est la formalisation d’un accord négocié entre deux parties.
n
C’est un contrat entre clients et fournisseurs.
n
Il met par écrit l’attente des parties sur le contenu des prestations, leurs
modalités d'exécution, les responsabilités des parties, les garanties,
c'est-à-dire la qualité de service.
n
Par exemple, le SLA peut spécifier les niveaux de disponibilité, de
performance, d’opération ou de tout autre attribut du service en
question, tel que la facturation voire les pénalités (financières ou autres)
en cas de manquement au SLA.
45
Avantages
n
Réduction des coûts
n
Vous n’avez pas besoin d'un ordinateur de grande puissance et de prix élevé
pour exécuter des applications de cloud computing
n
Votre PC de bureau n'a pas besoin de la puissance de traitement ou d'espace
disque exigé par le logiciel de bureau traditionnel
n
Votre PC peut être moins cher, avec un disque dur plus petit, moins de
mémoire, processeur plus efficace…
Votre PC n'a même pas besoin d'un lecteur CD ou DVD, car aucun des
logiciels doivent être chargés et aucun fichier de documents doivent être
sauvegardés
n
n
indépendance de l'appareil
n
Vous n’êtes plus lié à un seul ordinateur ou réseau
n
Changements des applications et des documents vous suivent à travers le cloud
n
Déplacez vers un appareil portable et vos applications et documents sont toujours
disponibles
46
Avantages
n
n
Mises à jour logicielles instantanée
n
Lorsque vous accédez à une application basée sur le Web, vous obtenez la
dernière version sans avoir à payer pour télécharger une mise à niveau
n
Mises à jour se produisent automatiquement dans la prochaine fois que vous
vous connectez sur le cloud
Capacité de stockage illimitée
n
n
Cloud computing offre de stockage pratiquement illimitée
Fiabilité accrue des données
n
Si votre ordinateur personnel subit une panne, toutes vos données sont toujours
là dans le cloud, toujours accessible
47
Inconvénients
n
Connexion internet permanente
n
n
Ne fonctionne pas bien avec des connexions à faible débit
n
n
Puisque vous utiliser l'Internet pour se connecter à la fois vos applications et
documents, si vous ne avez pas une connexion Internet, vous ne pouvez pas
accéder à tout, même vos propres documents (ou dernières versions).
Une connexion Internet à faible vitesse rend le cloud computing pénible, et
souvent impossible
Caractéristiques limitées
n
Beaucoup d'applications basées sur le Web ne sont pas aussi complet que
leurs applications de bureau basé
n
Par exemple, vous pouvez faire beaucoup plus avec Microsoft PowerPoint
qu'avec l'offre basée sur le Web de Google Présentation
48
Inconvénients
n
n
Les données stockées peuvent ne pas être sécurisé
n
Toutes vos données sont stockées sur le cloud.
n La question est de savoir comment le cloud est-il sécurisé?
n
Les utilisateurs non autorisés peuvent-ils accéder à vos données
confidentielles?
Les données enregistrées peuvent être perdues
n
n
n
Théoriquement, les données stockées dans le cloud est sûre, répliquées sur
plusieurs machines.
Mais il est possible que vos données disparaîssent et que vous n’avez pas de
sauvegarde physique ou local.
En d'autres termes, en se appuyant sur le nuage vous met à risque si le nuage
vous laisse tomber.
49
Conclusion
n
Cloud Computing est un acteur important dans l'industrie des IT
n
Une véritable valeur commerciale peut être réalisé par les clients de
toutes dimensions
n
Solutions de Cloud Computing sont simples à acquérir, ne nécessitent
pas de contrats à long terme et sont plus faciles à évoluer ou diminuer
selon les besoins
n
Services de planification et de migration adéquates sont nécessaires
pour assurer une mise en œuvre réussie
n
Clouds publics et privées peuvent être déployés ensemble pour
exploiter le meilleur des deux
n
Les services de surveillance assurent que les clients obtiennent le
meilleur de leur environnement de cloud
50
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