O documento discute o conceito e histórico do Cloud Computing, seus modelos de serviço e implementação, vantagens e desvantagens, segurança e tendências futuras. O Cloud Computing permite acesso sob demanda a recursos de TI de forma escalável e paga conforme o uso, proporcionando economia para empresas. Os principais riscos estão na segurança e privacidade dos dados armazenados na nuvem.

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Roteiro
• Cloud computing: o que é, para que serve
• Histórico, conceitos, tipos e funcionamento
Cloud Computing: por dentro da Nuvem
• Modelos de serviços
Alex Soares de Moura
Email: alex.moura@prof.infnet.edu.br
• Benefícios e riscos
LinkedIn: http://lnkd.in/RXBn2A
• Tendências e futuro
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Por que estamos aqui hoje?
• Uma nova tendência em TI...
• Você conhece Cloud Computing?
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Cloud Computing é a solução definitiva?
Cloud Computing: um breve resumo da história
• Anos 60: J.C.R. Licklider inspirou a evolução da Advanced Research
Projects Agency Network (ARPANET), concebeu a proposta de uma
rede de computadores intergaláctica é considerado o pioneiro no
Meu pai diz que a conceito de Cloud Computing
cloud é a resposta
pra tudo, professora.
• Nos anos 60, o visionário pesquisador
John McCarthy (1927-2011), inventor do termo
Inteligência Artificial , escreveu:
Um dia a computação poderá ser fornecida
como um serviço de utilidade pública.
• A computação em grade (grid computing) - conceito originado no
início dos anos 90 como uma idéia para tornar o poder de
computação tão simples quanto o sistema elétrico - contribuiu para o
desenvolvimento da computação em nuvem.
The Lighter Side Of The Cloud – The Answers?
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© David Fletcher for CloudTweaks.com
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Uma breve história (cont.)
Fatos
• 1994: RAD Lab da UC Berkeley • Computadores de grande escala:
iniciou o projeto
NOW (Network Of Workstations),
construídos para suportar
para construir grandes sites Internet demandas de consumidores
usando clusters de computadores por serviços online e web
(plataforma baixa)
(buscas, email, redes sociais
• 1997: O termo cloud computing foi usado pela primeira vez pelo
etc.)
professor de sistemas de informação Ramnath Chellappa.
• Surgimento de nuvens privadas: Amazon, Google,
• 1999: Lançado o Salesforce.com
Microsoft...
• 2002: Lançado o Amazon Web Services
• 2006: Lançado o Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
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Por que somente agora?
Motivação: grandes quantidades de dados (Big Data)
• Crescimento explosivo da quantidade de dados. Projeções da Century Link para
Aplicação
Dados gerados por dia
2015 estimam aumento de 4 vezes na quantidade de dados criados e replicados
1TB (máquina Illumina HiSeq)
Sequenciamento de genoma
Atlas do Genoma do Câncer: 5PB online
• Necessidade de armazenamento seguro dos dados e acesso eficiente aos mesmos
até final de 2011
30TB
• A Corrida Espacial da Web: construção de datacenters extremamente grandes Telescópio "
400Mbps de taxa de transferência
(10,000ʼs de PCs commodity)
Large Synoptic Survey
sustentada entre Chile e NCSA
• Conduzido pelo crescimento da demanda (mais usuários) LHC: Large Hadron Collider
60TB
– Software de infraestrutura: ex.: Google File System
– Expertise operacional
– Economia de escala: 5 a 7 vezes mais barato que aprovisionar uma instalação de
médio porte com centenas de máquinas
• Como copiar 8 TB ( 8× 1012 bytes) da nuvem?
2009: Download a ~20 Mbps -> 35 dias, US$800
• Internet banda larga mais 2010: Enviar disco para a Amazon -> 1 dia, US$150
amplamente disponível
2011: Rede rápida pague-quanto-usar -> <1 dia, US$165
• Software de código livre e gratuito
(~18 horas a 1 Gbps, 0.30/h + 0.02/GByte)
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Cloud Computing x Virtualização
Cloud computing: Computação em Nuvem
• Modelo para acesso sob demanda, ubíquo e conveniente
através da rede, a um conjunto de recursos de computação
configuráveis que podem ser rapidamente aprovisionados e
• É a mesma coisa?
disponibilizados com mínimo esforço gerencial ou de interação
com o provedor do serviço (NIST 2011 SP 800-145*).
• Serve aos mesmos propósitos?
• Este modelo é composto por:
• Possuem as mesmas características?
• 5 características essenciais
• 3 modelos de serviços
• 4 modelos de implementação
[1] TheNIST Definition of Cloud Computing (NIST Special Publication 800-145)
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http://csrc.nist.gov/publications/PubsSPs.html#800-145
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Cloud computing: características essenciais
Fórmula para Cloud Computing
• Autoserviço sob demanda
• Amplo acesso via redes
• Agrupamento de recursos
• Rápida elasticidade
Virtualização +
Padronização +
Automatização +
Self-service
• Serviços mensurados
• Tarifação flexível
• Gerenciamento simplificado
• Suporte a múltiplos inquilinos (multitenancy[1])
[1 http://en.wikipedia.org/wiki/Multitenancy
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Cloud computing: modelos de serviços
Cloud computing: modelos de implementação
• Modelo SPI (Software, Plataforma e Infraestrutura)
• Nuvem privada (Private cloud)
• Software como Serviço • Nuvem comunitária (Community cloud)
(Software as a Service - SaaS)
• Nuvem pública (Public cloud)
• Plataforma como Serviço
(Platform as a Service - PaaS)
• Nuvem híbrida (Hybrid cloud)
• Infraestrutura como Serviço • Nuvens interconectadas.
(Infrastructure as a Service - IaaS)
• Exemplo de uso: cloud bursting para load balancing entre
• Qualquer coisa como serviço:
clouds).
• EaaS: Everything as a Service
• XaaS: X as a Service
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Cloud computing: modelo do NIST
Algumas vantages e desvantagens
• Vantagens
• Menores custos de TI
• Menor consumo de desempenho localmente
• Custos de licenças de software menores (ou nulos)
• Capacidade de armazenamento virtualmente infinita
• Alta disponibilidade dos dados
• Desvantagens
• Requer acesso Internet
• Desempenho pode ser inferior ao de aplicações locais
• Segurança, armazenamento de dados terceirizado e gestão de SLA
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https://wiki.cloudsecurityalliance.org/guidance/index.php/File:NIST_Visual_Model_of_Cloud_Computing_Definition.jpg
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Chegada da Computação de Utilidade Pública
Vantagens
• Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
• Serviços em nuvem tendem a ser multiplataforma (podem ser
acessados por diferentes plataformas e sistemas operacionais)
• Aluguel de Unidade de Computação : $0.08 a $0.64/h
• 1 UC ≈ 1.0-1.2 GHz 2007 AMD Opteron/Xeon core
• Atualizações são feitas automaticamente, sem necessidade de
intervenção do usuário;
Instâncias
Plataforma
Cores
Memória
Disco
Pequena - $0.08/h
32-bit
1
1,7GB
160GB
• Trabalho corporativo e compartilhamento de arquivos e
Média - $0.32/h
64-bit
4
7,5GB
850GB
informações mais fáceis
Extra Grande - $0.64/h
64-bit
8
15GB
1690GB
• Softwares e dados podem ser acessados em qualquer lugar,
• Sem custos iniciais, sem contrato, sem valor mínimo
que tenha acesso à Internet
• Cobrança arrendondada por hora; também disponível • Maior economia com custos de software. Muitos serviços em
armazenamento pague-quanto-usar
nuvem fornecem aplicações gratuitamente e, quando pagas é
• Novo paradigma para implantação de serviços
cobrado somente o tempo de utilização dos recursos
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Outras vantagens (cont.)
Responsabilidades: fornecedor x consumidor
• Redução de manutenção de infraestrutura física, redes locais, • Segurança da arquitetura: quanto mais inferior a camada, mais as
instalação de softwares em computadores corporativos
responsabilidades deixam de ser do provedor e passam a ser do
cliente
• A infraestrutura de uma solução em cloud computing é bem
mais enxuta do que uma solução tradicional de hosting ou • No SaaS, os níveis de serviços, segurança, governança,
colocation, consume menos energia, refrigeração e espaço conformidade e responsabilidade são acordados, gerenciados e
físico, contribuindo para preservação e uso racional de aplicados em contrato. No PaaS e IaaS, a responsabilidade é dos
administradores de sistemas dos consumidores para gerir
recursos naturais.
eficazmente os mesmos e é esperado que o provedor garanta a
plataforma de base e componentes de infraestrutura garantindo a
disponibilidade de serviços básicos, segurança e acesso.
• Em qualquer caso é possível se atribuir / transferir
responsabilidades, mas não necessariamente a prestação de
contas.
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Flexibilidade das nuvens
Economia da Nuvem
• VM de conjunto de instruções (Amazon EC2)
• Antes: aprovisionamento estático p/ pico - há desperdício, mas é
necessário p/ garantir o Acordo de Nível de Serviço (SLA)
• VM de execução gerenciada (Microsoft Azure)
• Depois: aprovisionamento dinâmico
• VM de Framework (Google AppEngine)
• Tradeoff: flexibilidade/portabilidade x funcionalidade
Servidores
Capacidade
embutida
Baixo nível
Mais alto nível
Demanda
Capacidade
Menos gerenciado
Mais gerenciado
Demanda
Tempo
Tempo
Datacenter “aprovisionado Datacenter “virtual” na Nuvem
Amazon EC2
Microsoft Azure
Google AppEngine
estaticamente”
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Recursos não utilizados
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Fonte: David Patterson, UC Berkeley - Reliable Adaptive Distributed Systems Lab
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Soluções em Nuvem: diversidade de ofertas
Fornecedores de serviços em nuvem
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Usando a nuvem
Então pensei: porque
encher o cérebro com
• Você usa a nuvem?
memórias, quando posso
armazenar tudo na nuvem?
• De que maneiras?
The Lighter Side Of The Cloud – Brain Clutter
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Uso da computação em nuvem
Infraestrutura para Computação em Nuvem
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Segurança da nuvem: riscos e soluções
• Casos de Uso:
A criptografia que meu
provedor usa é tão boa
que nem eu consigo
acessar meus dados
• Educação e Pesquisa
• Hospedagem Web
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The Lighter Side Of The Cloud – Encryption
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© David Fletcher for CloudTweaks.com
Futuro e Tendências
Conclusão
• Cloud computing transformou os setores de pesquisa acadêmica,
educação e a indústria de TI como um todo
• Computação sob demanda impulsionou a economia de escala dos
provedores de Nuvem
• Sistemas de Nuvem podem completar processamento mais
rapidamente do que seria possível com um único sistema físico
• Cloud computing democratizou o acesso a capacidades em nível de
supercomputação . Basta um cartão de crédito (com limite suficiente)
• Cloud computing permite economia quando sistemas reduzem sua
escala, e também economiza energia e recursos do planeta
• O próximo grande provedor de serviços - como Google, eBay, Amazon,
etc. - poderá surgir de um pequeno time de empreendedores
capacitados, sem grandes recursos financeiros, que podem começar
Imagem: www.iStockphoto.com
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suas atividades usando serviços baseados em Cloud.
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OBRIGADO!
Cloud Computing:
por dentro da Nuvem
• Alex Soares de Moura
• alex.moura@prof.infnet.edu.br
• alex.moura@rnp.br
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