PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO PUC-SP
JOSÉ ROBERTO MADUREIRA JUNIOR
UM ESTUDO DAS OPORTUNIDADES E DESAFIOS ENVOLVIDOS NA UTILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE CLOUD COMPUTING
MESTRADO EM TECNOLOGIAS DA INTELIGÊNCIA E DESIGN DIGITAL
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO PUC-SP
JOSÉ ROBERTO MADUREIRA JUNIOR
UM ESTUDO DAS OPORTUNIDADES E DESAFIOS ENVOLVIDOS NA UTILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE CLOUD COMPUTING
MESTRADO EM TECNOLOGIAS DA INTELIGÊNCIA E DESIGN DIGITAL
Dissertação de Mestrado apresentada à Banca Examinadora da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, como exigência parcial para obtenção do título de Mestre em Tecnologias da Inteligência e Design Digital - área de concentração em Processos Cognitivos e Ambientes Digitais sob a orientação do Prof. Dr. Hermes Renato Hildebrand.
Banca Examinadora
Agradecimentos
Agradeço primeiramente ao Professor Dr. Hermes Renato Hildebrand, meu orientador, que acreditou em mim e incentivou-me para a conclusão deste trabalho, face aos inúmeros percalços do trajeto.
Agradeço também aos meus pais José e Luzia e a minha irmã Rita, companheiros de percurso e de discussões profícuas, dentro e fora do contexto deste trabalho, sem os quais não chegaria até aqui.
Agradeço também aos professores Dr. Alexandre Campos Silva, Dr. Jorge de Albuquerque Vieira e Dr. Ítalo Santiago Vega pelas colaborações e com amadurecimento das ideias durante o mestrado.
Agradeço imensamente à bolsa concedida pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoa de Nível Superior), por custear parte do meu mestrado e estimular pessoas dedicadas á pesquisa em nosso país.
"Se você tiver sorte suficiente para encontrar um modo de vida que você ame, você tem que encontrar a coragem para vivê-lo."
MADUREIRA JUNIOR, José Roberto. Um Estudo das Oportunidades e Desafios Envolvidos na Utilização de Serviços de Cloud Computing. 2014. 112 f. Dissertação (Mestrado) - Tecnologias da Inteligência e Design Digital, Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2014.
Abstract
MADUREIRA JUNIOR, José Roberto. A Study of Opportunities and Challenges Involved in the Use of Cloud Computing Services. 2014. 112 f. Dissertação (Mestrado) - Tecnologias da Inteligência e Design Digital, Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2014.
The following research focuses on the widespread use of Cloud Computing as a result of a major market boost due to the latest trends and needs. It has progressed as a result of advanced technology providing businesses a high standard of service as well as being of great benefit to its users. This final work is aimed at demonstrating users and potencial ones the benefits as well as the possibilities and challenges involved in the use of Cloud Computing and therefore allow them to identify, understand and manage such a service. As a result users shall be able to hire services involving a low risk factor in addition to implementing an appropriate workload. Due to the lack of information regarding Cloud Computing services, we believe that this research can provide users a valuable contribution in clarifying and highlighting both the potentiality and benefits involved as well as analysing the reasons they have not been able to benefit from them so far. We would like to point out that when we searched for literature regarding specifically the service users no significant data was collected. As a result we strongly believe that if such material is published it will represent a significant contribution towards both the users and the academic community. At first we carried out a state of the art study regarding Cloud Computing, identifying the potential benefits involved in providing such a service as well as the impact such a model has had on the information technology scenario. Then we implemented the case study metodology in which three real cases with the model in use were closely followed. Reference is also made to prestigious companies with a solid background within their market segment and the respective services they provide. This will allow the users to obtain the necessary backup in order to be able to previously analyse the ideal sevice which will suit their needs. We concluded that companies seem to be cautious about implementing such a structure due to their concern about mainly operational and safety measures. Cloud Computing´s progress depends on such an acceptance. Therefore this text focuses on identifying and analysing the challenges and benefits involved in implementing such a model. Research has been done with the specific aim of offering a wide range of businesses an overview of Cloud Computing as well as enabling users to overcome any difficulties.
1 INTRODUÇÃO ... 12
1.1 JUSTIFICATIVA ... 18
1.2 OBJETIVOS ... 19
1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO... 20
2 CARACTERÍSTICAS, CENÁRIOS, CONTEXTOS, BENEFÍCIOS E PROPÓSITOS DE USO DO MODELO DE CLOUD COMPUTING ... 21
2.1 HISTÓRICO DA CLOUD COMPUTING ... 21
2.2 CONCEITO DE CLOUD COMPUTING ... 24
2.3 EVIDÊNCIAS DA CONSOLIDAÇÃO... 25
2.3.1 Interesse da Indústria ... 26
2.3.2 Interesse Acadêmico ... 27
2.4 CARACTERÍSTICAS, ARQUITETURA E TIPOS DE OFERTA ... 28
2.4.1 Características ... 28
2.4.2 Tipos de oferta ... 29
2.4.3 Arquitetura Cloud Computing ... 31
2.5 POSSIBILIDADES E BENEFÍCIOS ... 33
2.5.1 Escalabilidade ... 34
2.5.2 Agilidade ... 36
2.5.3 Baixo Custo ... 37
2.5.4 Infraestrutura Self-Service ... 38
2.5.5 Alta disponibilidade ... 39
2.5.6 Foco no negócio ... 40
2.6 SERVIÇOS DE CLOUD COMPUTING ... 40
2.6.1 Amazon Elastic Compute Cloud ... 41
2.6.2 Rackspace Cloud Servers ... 44
2.6.3 Windows Azure Cloud Services ... 45
2.6.4 Google App Engine ... 49
2.6.5 Sales Cloud ... 50
3 DESAFIOS CLOUD COMPUTING ... 52
3.1 DESAFIOS ... 52
3.1.1 Interoperabilidade ... 53
3.1.1.1 Padronização ... 54
3.1.1.2 Criar Cloud Computing abertas ... 57
3.1.1.3 Open Application Programming Interface ... 60
3.1.1.4 Serviços de Adaptação... 62
3.1.2 Segurança e confiabilidade ... 63
3.1.2.1 Segurança na transferência e armazenamento de informações ... 63
3.1.2.2 Confiabilidade e segurança no processamento de informações ... 66
3.1.2.3 Privacidade em serviços de Cloud Computing ... 68
3.1.3 Service Level Agreement ... 69
4.1 3M VISUAL ATTENTION SERVICE ... 76
4.1.1 Solução ... 80
4.1.2 Benefícios ... 81
4.2 KHAN ACADEMY ... 83
4.2.1 Solução e benefícios ... 86
4.3 SAGE BIONETWORKS ... 87
4.3.1 Solução ... 89
5 CONCLUSÕES ... 97
REFERÊNCIAS ... 102
Figura 1.1 - Usuários de internet no mundo por regiões geográficas
(INTERNET WORLD STATS, 2013) ... 12
Figura 1.2 - Redução de prazos com o ambiente com Cloud Computing no ambiente de TI (TAURION, 2012a) ... 16
Figura 1.3 - Gartner's 2013 Hype Cycle for Emerging Technologies (GARTNER, 2013) ... 17
Figura 2.1 - Evolução da Arquitetura de Computação. ... 23
Figura 2.2 - Exemplos de modelos de entrega (INFRADAPT, 2013) ... 30
Figura 2.3 - Tipos de Oferta e Arquitetura em Camadas. ... 31
Figura 2.4 - Visão geral de Cloud Computing (ORLOFF, 2012) ... 34
Figura 2.5 - Carga diária prevista em um site de comércio eletrônico (REESE, 2009) ... 36
Figura 2.6 - Passos para construção de um novo data center no ambiente tradicional ... 39
Figura 2.7 - Console do Amazon Web Services (AMAZON, 2012) ... 42
Figura 2.8 - Painel principal do Windows Azure (MICROSOFT, 2012b) ... 46
Figura 2.9 - Tela principal do Sales Cloud (SALES FORCE, 2011) ... 50
Figura 3.1 - Home Page do OpenStack, projeto que procuram criar padrões abertos para Cloud Computing (OPENSTACK, 2012) ... 59
Figura 3.2 - Arquitetura da Simple Cloud API (ZEND, 2013). ... 61
Figura 3.3 - Centro de Segurança da AWS (AMAZON, 2012) ... 65
Figura 3.4 - CloudClimate do Amazon EC2 USA East N. Virginia (BAUN et al., 2011) ... 72
Figura 3.5 - Painel do KOALA cloud manager (BAUN et al., 2011) ... 73
Figura 3.6 - Métricas do Amazon CloudWatch (Amazon, 2012) ... 74
Figura 3.7 - Painel do Cloud8 (IMASTERS, 2013) ... 75
Figura 4.1 - Tela inicial de autenticação do VAS (3M, 2013a)... 77
Figura 4.2 - Tela principal do VAS (3M, 2013a) ... 78
Figura 4.3 - Resultados da Análise do 3M VAS (3M, 2012) ... 79
Figura 4.4 - Interface inicial Khan Academy (KHAN ACADEMY, 2013) ... 84
Figura 4.5 - Khan Academy Vídeos (KHAN ACADEMY, 2013) ... 85
Figura 4.6 - Esquema geral Synapse (AMAZON, 2013b)... 89
Figura 4.7 - Visualizando um passo na análise de pipeline (KELLEN, 2012) ... 92
Figura 4.8 - Tela do Synapse em profundidade (KELLEN, 2013) ... 93
Tabela 2.1 - Comparativo o TCO da AWS vs. on-premises (VARIA, 2012) ... 38 Tabela 2.2 - Tamanhos de instância disponíveis do Amazon EC2 (REESE,
2009) ... 41 Tabela 2.3 - Tamanhos de instância disponíveis do Rackspace Cloud
1
INTRODUÇÃO
A construção da web (ou Word Wide Web - WWW), nos moldes que conhecemos hoje, teve início na década de 90 quando Tim Berners-Lee iniciou a construção das linguagens, protocolos e artefatos de software necessários para o seu funcionamento. Vinte anos mais tarde, a web estava presente na vida de bilhões de pessoas em todos os continentes. A web passou por uma série de evoluções que permitiram uma variedade de aplicações não previstas por Tim Berners-Lee e que levaram à composição do cenário atual. (ASSAD et al., 2012). A Figura 1.1 demonstra a divisão por continentes dos usuários de internet no mundo em 2012.
Figura 1.1 - Usuários de internet no mundo por regiões geográficas (INTERNET WORLD STATS, 2013)
Adicionalmente, o modelo tradicional de Tecnologia da Informação (TI), com recursos físicos planejados para atender picos de processamento, demanda altos investimentos em recursos, muitas vezes igualando-se em custos, serviços para
sistemas de alta e sistemas de baixa prioridade. “O atual modelo computacional
também não responde de forma adequada à volatilidade do ambiente econômico,
com suas constantes variações de crescimento e queda de atividades”. (TAURION, 2013b).
Os computadores, os data centers e as licenças de software continuam tendo os mesmo custos em períodos de queda econômica quando temos baixa utilização das tecnolofgias, fazendo com que os usuários tenham seus investimentos posicionados acima ou abaixo do necessário se compararmos à média dos vários períodos do ano, causando, em ambos os casos, prejuízo para os usuários que acabam não tendo os recursos de TI adequados para atender suas demandas ou gastando mais do que deveriam. (TAURION, 2013b).
Por muitos anos foi negada a possibilidade de crescer rapidamente aos empreendedores em função dos altos custos de TI. Expandir as operações para novos mercados ou ampliar a capacidade de atendimento, por exemplo, eram grandes passos e os empreendedores tinham que arcar com elevados investimentos em infraestrutura de TI, conexão e servidores, inibindo o crescimento e surgimento de várias empresas criativas. (INFO, 2013b).
Ao longo da história, várias tentativas foram feitas para eliminar a dependência do usuário com hardwares de computador, como exemplo a computação como utilitário imaginada na década 60, os computadores da rede na década de 90 e os sistemas de redes comerciais de anos mais recentes. (ZISSIS; LEKKAS, 2012).
Cloud Computing1 emergiu recentemente como um modelo de entrega e de acesso a dados no qual os recursos virtualizados e dinamicamente escalados são entregues como um serviço através da internet. Esse modelo abre novas
1
Cloud Computing, em português, Computação em Nuvem, também muito conhecido como
oportunidades e introduz um modelo de pagamento dos recursos utilizados conforme o uso, eliminando os pesados investimentos iniciais. (GOELEVEN et al., 2011).
Recentemente, Cloud Computing proporcionou uma mudança no paradigma da computação e negócios, com potencial de impulsionar a evolução de aplicações e serviços na internet, no qual os requisitos e complexidade de TI, em relação ao cliente, são reduzidos. (ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
Esse novo paradigma tem mudado radicalmente a paisagem de TI, alterando a forma de operar, gerenciar, executar, implantar, desenvolver e especificar. Grandes mudanças na indústria são motivadas por novas plataformas de computação, como ocorreu na mudança do Personal Computer (PC) para o modelo cliente-servidor e mais tarde para internet e agora para Cloud Computing como novo hardware. (BATISTA et al., 2011; KNORR, 2013).
Cloud Computing trouxe grande impacto na indústria, por exemplo, fornecendo suporte para as startups2 e incentivando a inovação, que ganharam a possibilidade de implantar um grande número de máquinas, pagando por elas apenas a quantidade e o tempo em que são necessárias. Elas podem iniciar suas operações de forma mais rápida e barata que antes, escalando a infraestrutura de TI para baixo e para cima livremente e por uma fração do custo em relação aos modelos anteriores, o que permitiu o surgimento de muitas dessas empresas, como a Chaordic, Dropbox, Foursquare, Peixe Urbano, Netflix e Pinterest, todas startups que já nasceram suportadas por serviços de Cloud Computing. (BLAIR et al., 2011; PAPO, 2013).
A rede social Pinterest3 destaca-se pela sua inviabilidade no modelo tradicional de servidores físicos. Ele passou de 20 terabytes de dados armazenados para 350 em apenas sete meses, sendo absolutamente inviável fazer essa expansão utilizando-se o modelo tradicional de TI, no qual seria necessária a aquisição de servidores físicos. Além disso, sua infraestrutura de Cloud Computing era mantida
2 Uma instituição humana formada com o objetivo de buscar um modelo de negócios escalável e repetível em extremas condições de incerteza.
3
por um único funcionário quando atingiu a marca de 17 milhões de visitantes no mês. (TAURION, 2013c).
Para Eric Ries (autor do livro The Lean startup), “cloud é como um fertilizante que cria startups”. (AMAZON, 2013a, tradução nossa)4. Igualmente, o modelo Cloud Computing tem aberto grandes possibilidades para investidores ampliarem suas experiências e atingirem a escalabilidade que for necessária para o desenvolvimento de sua pesquisa. Os benefícios de Cloud Computing têm sido notados por agências do governo e grande corporações que têm estabelecido estratégias para sua utilização. Como exemplo temos a Nasdaq, Samsung, Nasa, Sega, Shell, Unilever, The New York Times, Sul América Seguros, Grupo Pão de Açúcar e Gol Linhas Aéreas que estão utilizando o modelo para otimizar seus negócios. (BLAIR et al., 2011; PAPO, 2013).
Uma razão para o sucesso de Cloud Computing é o fato da diminuição dos riscos e aumento da agilidade no desenvolvimento de novos projetos, além da diminuição dos custos totais de propriedade com infraestrutura de TI, mudando assim o cenário onde a maior parte das organizações possuem 80% do seu investimento em sustentação dos seus ambientes de TI ao invés de investirem em inovações. (GARTNER, 2011; PAPO, 2013).
Cada vez mais, Cloud Computing tem sido alternativa presente por conta da possibilidade de redução e maior controle sobre os custos operacionais, alta escalabilidade, baixo investimento inicial, eliminação da necessidade de manutenção de infraestrutura física e redução de investimentos em hardware de data centers, podendo as empresas concentrarem os investimentos no desenvolvimento de software, o que gera valor agregado para as áreas de negócios. (BATISTA et al., 2011; TAURION, 2013e).
Segundo Forbes (2012), em 2014, a Personal Cloud terá substituído o computador pessoal como o centro da vida digital do usuário. Podemos observar indícios dessa previsão na oferta do serviço com o recente lançamento do Amazon WorkSpaces, um serviço de provisão de desktops baseados em Cloud Computing
no qual o usuário pode realizar suas tarefas nos dispositivos de sua escolha, seja ele um laptop ou tablet. (AMAZON, 2013a).
Além disso, a velocidade das mudanças no ambiente de negócio tem levantado questionamentos quanto ao tempo de reação do modelo atual de TI. Com a velocidade de entrega sendo ponto de grande importância, o modelo Cloud Computing tende a acelerar, abrindo a possibilidade de se alocar recursos em minutos ao invés de semanas. (TAURION, 2013e).
A Figura 1.2 mostra um comparativo de tempo gasto para estabelecer infraestrutura de TI para suporte e necessidades de negócio no ambiente tradicional e num ambiente de Cloud Computing.
Figura 1.2 - Redução de prazos com o ambiente com Cloud Computing no ambiente de TI
(TAURION, 2012a)
modelo de Cloud Computing, que nunca foi antes visto em relação a qualquer outro tópico relativamente recente da computação, o que indica a grandeza de sua relevância para no futuro da área de TI. (BATISTA et al., 2011).
O Gatner, instituição de pesquisa relacionada a tecnologia, indica em seu anual Hype Cycle for Emerging Technologies que Cloud Computing encontrará planalto5,nos poximos dois a cinco anos, conforma pode ser visto na Figura 1.3.
Figura 1.3 - Gartner's 2013 Hype Cycle for Emerging Technologies (GARTNER, 2013)
Baseado nisso, nesta pesquisa, pretendeu-se efetuar um levantamento de Cloud Computing, com destaque para seus principais conceitos, princípios arquitetônicos e situação atual de desenvolvimento das implementações, bem como, para os desafios da pesquisa. Assim, o objetivo desta proposta de trabalho foi identificar e analisar quais as oportunidades e desafios atuais que encontramos pela utilização dos serviços de Cloud Computing.
5
Para que fosse possível responder esta questão foram explorados os detalhes do conceito de Cloud Computing, bem como os desafios envolvidos na sua adoção buscando adquirir determinados benefícios agregados à utilização dos seus serviços.
Uma análise sobre os desafios envolvidos na utilização de serviços de Cloud Computing será exibida, juntamente serão apresentadas as soluções que estão sendo propostas como candidatas, para resolução dos mesmos, de forma a servir como um guia para empresas que desejam utilizar esses serviços. Este trabalho contribuirá, também, utilizando a técnica de estudo de caso, para explicar como a utilização de serviços de Cloud Computing ajudou seus usuários a vencer desafios, sendo vantajosa em diversos contextos (econômico, social, entre outros).
1.1 JUSTIFICATIVA
Entendemos que este trabalho pode oferecer uma contribuição de alto valor no esclarecimento dos potenciais e benefícios a serem alcançados, bem como aos desafios que impedem tais benefícios de serem alcançados pelos seus usuários de serviços de Cloud Computing. Além de produzir e disponibilizar material útil relacionado ao seu tema à comunidade acadêmica.
Na revisão de literatura realizada, nada foi encontrando com valor significativo para este estudo no que concerne, especificamente, aos usuários destes serviços, contudo, diversas pesquisas consultadas foram importantes para a composição da nossa proposta que pretende equalizar a dinâmica entre áreas de conhecimento.
De fato, o objetivo deste trabalho, além de apresentar a infraestrutura fundamental para suporte às necessidades de negócio para uma grande quantidade de pessoas com acessos simultâneos, também pretende apresentar os componentes necessários para que tais recursos sejam adotados com alto índice de segurança, interoperabilidade de plataformas e disponibilidade, entre outras características.
1.2 OBJETIVOS
Portanto, o principal objetivo desta dissertação é demonstrar as potencialidades, possibilidades e desafios na utilização de serviços de Cloud Computing para que os usuários finais (clientes), corporativos (servidores) e potenciais, consigam identificar, compreender e se preparar para gerenciar estes ambientes e para poderem contratar serviços com aceitável grau de risco. Para isso, temos como objetivos específicos:
a) Verificar o estado da arte sobre Cloud Computing, através de levantamento e descrevendo, pormenorizadamente, quais as características, cenários, contextos, propósitos de uso e tipos de fornecedores com seus principais serviços;
b) Identificar os benefícios potenciais citados nestes estudos como passíveis de serem obtidos com a adoção dos serviços de Cloud Computing;
c) Demonstrar como Cloud Computing tem atuado como força transformadora, mudando de forma radical o cenário de TI e abrindo novas possibilidades para os usuários;
d) Identificar as dificuldades e impedimentos na adoção deste tipo de benefícios quando da implantação de serviços de Cloud Computing;
e) Desenvolver uma análise das dificuldades encontradas para implantação de serviços neste modelo computacional;
g) Demonstrar como se dá a utilização de serviços de Cloud Computing e quais benefícios e desafios que, na sua utilização, ajudam os usuários a resolver seus problemas, através de uma análise dos aspectos sociais e econômicos através de estudo de casos, baseado no levantamento bibliográfico existente.
1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
Este trabalho está organizado nos seguintes capítulos:
No capítulo 1, descrevemos o contexto e a motivação que levou nos levou a realizar este trabalho, bem como seus objetivos gerais e específicos.
No capítulo 2, apresentamos as características, cenários, contextos, benefícios, propósitos de uso e de fornecedores e seus principais serviços do modelo Cloud Computing.
No capítulo 3, apresentamos três desafios que dificultam ou impedem que os usuários de serviços de Cloud Computing alcancem os benefícios desejados na utilização deste tipo de servico, além das soluções que estão sendo propostas para resolução destes desafios.
No capítulo 4, apresentamos estudo de casos para explicar como a utilização de serviços de Cloud Computing tem ajudado a vencer desafios e quais são as vantagens em diversos contextos econômico, sociais, entre outros descrevendo a solução e os detalhes desenvolvidos pormenorizadamente.
2 CARACTERÍSTICAS, CENÁRIOS, CONTEXTOS, BENEFÍCIOS E
PROPÓSITOS DE USO DO MODELO DE
CLOUD COMPUTING
Nosso objetivo neste capítulo é apresentar os conceitos que envolvem Cloud Computing, de modo a permitir uma exploração sobre as questões de impacto que emergem a partir de experiências de usuários de serviços desse modelo. Também serão levantados benefícios e propósitos de uso relacionados a serviços de Cloud Computing pelos usuários finais e corporativos.
2.1 HISTÓRICO DA CLOUD COMPUTING
Serviços básicos e essenciais de utilidade pública como o fornecimento de água e eletricidade são prestados aos usuários finais de forma transparente e com o valor de custo cobrado de acordo com o consumo. A promessa de que a computação seria oferecida ao público como um utilitário seguindo os moldes da eletricidade não é recente. Em 1961, John McCarthy, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) previu este modelo que teve que esperar até recentemente quando a TI deu meios para colocar o conceito em prática.
Na década de 70, a computação era baseada em grandes centros de tratamento de dados com elevado custo de processamento e armazenamento. Por este motivo somente empresas e universidades dispunham destes aparatos tecnológicos onde prevaleciam os sistemas monolíticos que exigiam dos desenvolvedores e usuários um grande conhecimento sobre detalhes técnicos de operação.
públicas de baixo custo. Também observamos que mais e mais equipamentos de interconexão aumentam a capacidade de comunicação e integração entre sistemas. Estes aspectos atribuem aos computadores pessoais à capacidade de transferir e trocar dados de várias formas e não somente armazená-los localmente, como tínhamos até então. (CAMBIUCCI, 2009; RAMOS, 2011).
O crescimento do acesso à internet por banda larga, a queda do custo de armazenamento, a chegada das redes sem fio (wireless) de alta velocidade e a proliferação de dispositivos móveis com acesso à internet têm levado a computação a um ambiente mais distribuído e a um usuário mais independente do armazenamento de dados em servidores. Hoje encontramos as informações armazenadas em centros de dados remotos que pode ser acessadas por desktops, notebooks e em dispositivos móveis. Os recursos da computação ficaram mais disponíveis do que nunca e mais baratos por conta do rápido desenvolvimento de tecnologias de armazenamento e processamento de dados. (HORRIGAN, 2012).
Na virada do século, para suportar um número crescente de usuários e aplicações através da internet, padrões como Simple Object Access Protocol6 (SOAP), Hypertext Transfer Protocol7 (HTTP), eXtensible Markup Language8 (XML) e HyperText Markup Language9 (HTML) permitiram a integração de sistemas de forma ágil e simplificada, dando vida a novas aplicações como wikis, blogs, redes sociais, buscadores, e os conceitos como Web Services (Serviços Web) e outros serviços ganharam relevância e a atenção de grandes empresas.
De fato, os serviços computacionais poderão ser expostos cruzando as barreiras dos firewalls10, aumentando assim a possibilidade de integração através das portas 80 (HTTP) e 443 (HyperText Transfer Protocol Secure) do Transmission
6 Protocolo baseado em XML que permitir a troca de informações sobre o protocolo HTTP.
7 Protocolo de Transferência de Hipertexto utilizado para sistemas de informação de hipermídia.
8
Formato baseado em texto simples para representar informações estruturadas. 9 Linguagem para descrever a estrutura das páginas web.
Control Protocol (TCP) graças ao uso e conjunto dos padrões HTTP e SOAP. (CAMBIUCCI, 2009).
Em 2006, Eric Schmidt - Chief Executive Officer (CEO) do Google - usou o termo Cloud Computing para definir o modelo de negócio de prestação de serviços através da internet, sendo então considerado por muitos autores como o "pai" desse termo.
A Cloud Computing trouxe recentemente o modelo de serviços entregue nos moldes da energia elétrica para o ambiente de TI, que é uma evolução dos serviços e produtos de tecnologia da informação sob demanda, também chamada de Utility Computing. (SOUSA; MOREIRA; MACHADO, 2009).
A Figura 2.1 ilustra a evolução de computação dos Mainframes até a Cloud Computing nos dias atuais.
Figura 2.1 - Evolução da Arquitetura de Computação.
possibilidades das empresas. Um novo cenário na TI é fixado, operando de forma dinâmica, flexível e híbrida, com custo de operação dinâmico, pago por demanda, pelo volume de uso.
2.2 CONCEITO DE CLOUD COMPUTING
O conceito de Cloud Computing gera grande confusão já que se trata da evolução natural e convergência de várias tecnologias e conceitos. Entre eles o Utility Computing, Grid Computing11, autonomic computing12, virtualização, Web 2.0, Services Oriented Architecture (SOA) e o modelo de Software como Serviço. (SOUSA; MOREIRA; MACHADO, 2009; TAURION, 2009; ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
A Cloud Computing é um modelo de novas operações que reúne, para execução dos negócios de maneira diferente, um conjunto existente de tecnologias. A maioria dessas tecnologias utilizadas no modelo, como a virtualização e preços baseada no uso, não é nova e esta é a principal razão para as diferentes percepções quanto ao modelo. Como exemplo, no trabalho de Vaquero et al. (2009) são apresentados mais de vinte definições de uma variedade de fontes que são comparadas para se chegar a uma definição padrão. (ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
Nesta dissertação, adotamos a definição fornecida pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) que define Cloud Computing como:
“Um modelo para permitir conveniente acesso à rede sob demanda e a um conjunto compartilhado de recursos de computação configurável (por exemplo, redes, servidores, armazenamento, aplicativos e serviços) que podem ser rapidamente fornecidos e liberados com mínimo esforço de gestão ou interação do fornecedor
de serviços”. (NIST, 2011, tradução nossa)13.
11
Software de processamento intensivo, que transforma o conteúdo a ser processado em pequenos pedaços que podem ser processados de forma isolada por diversas máquinas, podendo ser em rede local ou rede de longa distância.
12
Refere-se à compacidade de sistemas se autogerenciarem e corrigirem falhas e problemas. 13
Os usuários podem desenvolver aplicações ou soluções baseadas na Cloud Computing de forma mais flexível e rentável. Ela permite que as organizações aumentem drasticamente as taxas de utilização de hardware e de escala até grandes capacidades em pouco tempo, sem ter que investir constantemente em novas infraestruturas, formação de pessoal novo ou de licença de software.
Como esta nova plataforma para a computação, o modelo tem crescido rapidamente e transformado a maneira como os usuários armazenam e processam as informações, e como eles utilizam o potencial das ferramentas computacionais. Ela tem potencial para inovações e eficiências corporativas e para desenvolvimento de novas plataformas e empreendimentos.
2.3 EVIDÊNCIAS DA CONSOLIDAÇÃO
Atualmente, o fato de um grande número de artigos estarem sendo escritos e os principais nomes das indústrias estarem ampliando as ofertas de serviço de Cloud Computing faz deste modelo de negócio um dos principais itens de interesse na área de sistemas distribuídos.
Em 2011, a facilidade de uso, os novos modelos de cobrança e a eficiência em TI obtida por Cloud Computing levaram ao aumento significativo do uso e interesse nesta tecnologia. No entanto, os investimentos neste sistema mantiveram-se em dados de estruturas não críticas, como e-mail, planilhas e antivírus, como uma espécie de teste da tecnologia. Atualmente, com a redução do receio das empresas em relação ao modelo e com os casos de sucesso, tanto no ambiente acadêmico como na indústria, fica evidente um cenário de ampliação da utilização do Cloud Computing. (BLAIR et al., 2011; COMPUTERWORLD, 2012a). Segundo Gatner (2013), 677 bilhões de dólares serão gastos em serviços de Cloud Computing em todo o mundo até 2016.
2.3.1 Interesse da Indústria
Hoje vemos uma explosão de ofertas de serviços baseados em Cloud Computing como manobra de fornecedores de tecnologia para explorar a oportunidade de crescimento deste tipo de negócio comercial, o que tem gerado aceleração na adoção do modelo e seus serviços entre os usuários.
As previsões apontam resultados muito otimistas e a aceleração da adoção de serviços ligados à Cloud Computing, como, por exemplo, a pesquisa da IDC Brasil (2011), prevendo que o mercado brasileiro de serviços de Cloud Computing, no grau de compartilhamento público no Brasil, crescerá quase sete vezes até 2014. Apenas 18% das médias e grandes empresas brasileiras já utilizam alguma aplicação de Cloud Computing. Porém, este número saltou para algo em torno de 30% a 35% em 2013.
Na mesma linha, a IDC recebeu 41 casos de sucesso de empresas que atuam em território nacional com projetos em Cloud Computing para seu evento, o IDC LA Cloud Soluctions Roadshow 2012. Desse total, para comprovar o incremento qualitativo dentro da pirâmide de contratação, 33% eram Software as a Service (SaaS), 20% correspondia a e-mail e mais de 60% tratavam da gestão de dados.
Dentre os casos de sucesso selecionados, quatro foram tratados para a exposição durante o evento: Pão de Açúcar, Peixe Urbano, Brasilcap e SulAmérica. Entre essas empresas que buscam conquistar competitividade no mercado com o uso deste modelo, a Brasilcap foi que recebeu o troféu de empresa mais inovadora.
2.3.2 Interesse Acadêmico
Cloud Computing é um dos termos em TI mais comentados e discutidos no momento e podemos considerar vários eventos com seus trabalhos que tratam do tema como, por exemplo, Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos e Simpósio Brasileiro de Engenharia de Software e outros completamente focados nessa discussão como, por exemplo, ICSE 2009 Workshop on Software Engineering Challenges of Cloud Computing, ICSE 2011 Software Engineering for Cloud Computing Workshop e conferência IDC LA Cloud Solutions Roadshow 2012.
Outra evidência do interesse acadêmico pelo tema é a formação da Rede AltoStratus com gestão da RNP, uma rede de pesquisa e colaboração em Cloud Computing envolvendo pesquisadores de oito instituições brasileiras: UFRN, UNIFOR, UFABC, UNICAMP, UFRGS, PUC-Rio, UFPE, UFPE e UFRJ. (BATISTA et al., 2011; IDC LA, 2012).
O modelo de Cloud Computing já vem sendo amplamente utilizado por universidades ao redor do mundo, como Harvard, Stanford e MIT, e agora começa a ser utilizado, pela primeira vez, em uma universidade brasileira, a Universidade de São Paulo (USP). (INFO, 2012).
O ambiente em Cloud Computing da USP contará com sistemas de e-mail e os sistemas administrativos e educacionais. A infraestrutura já vem sendo montada há cerca de um ano e meio e com ela a universidade conseguirá atender o público em geral, ao oferecer conteúdo cientifico e seu acervo de bibliotecas e museus.
2.4 CARACTERÍSTICAS, ARQUITETURA E TIPOS DE OFERTA
A ascensão de Cloud Computing emergiu recentemente, mudando o cenário de TI e transformando realmente o conceito de utilização de dados computacionais - Utility Computing. (ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
À medida que diminuem as dúvidas e receios e se esclarecem as informações que circulam pelo mercado, vemos que aumentam os modelos de negócios baseados em Cloud Computing, por exemplo, os americanos NetFlix e Foursquare e o brasileiro website Peixe Urbano. Cloud Computing no grau de compartilhamento público pode ser a primeira associação feita quando escutamos falar sobre a Amazon Web Services (AWS) com seus serviços de Cloud Computing no grau de compartilhamento público e de infraestrutura. No entanto, esta não é a única oferta de negócio na área, o leque de tipos de serviços é bem mais amplo. (TAURION, 2012b).
2.4.1 Características
O modelo de Cloud Computing possui cinco características essenciais, são elas (BAUN et al., 2011; NIST, 2011):
Self-service sob demanda: os recursos computacionais podem ser adquiridos pelo usuário unilateralmente conforme a sua necessidade sem qualquer interação humana;
Amplo acesso à rede: recursos computacionais são disponibilizados na rede em tempo real e acessados por meio de mecanismos padronizados que possibilitam a utilização por meio de plataformas thin ou thin client (por exemplo, celulares, tablets, laptops e desktops);
Elasticidade rápida: os recursos computacionais são provisionados de forma rápida e elástica, em certos casos automaticamente, para atender a necessidade do usuário dando a impressão de serem ilimitados;
Serviços mensuráveis: para garantir a transparência tanto para o fornecedor como para o usuário, a utilização dos recursos deve ser monitorada, controlada e reportada de forma quantitativa e qualitativa.
2.4.2 Tipos de oferta
Os tipos de oferta de Cloud Computing são os mais diversos, e podem ser divididos em duas vertentes: grau de compartilhamento e modelo de entrega. Este modelo ocorre em quatro graus de compartilhamento diferentes, são eles (TAURION, 2009; NIST, 2011;REESE, 2009):
Públicos são centros de dados virtualizados fora do firewall da empresa. Geralmente, um provedor de serviços disponibiliza recursos para empresas sob demanda, através da internet;
Privados são centros de dados virtualizados dentro do firewall da empresa. Pode também ser um espaço privado dedicado a uma determinada empresa dentro de um centro provedor de Cloud Computing de dados;
Comunitários ocorrem quando diversas organizações compartilham os recursos de uma mesma infraestrutura de Cloud Computing;
Híbridos combinam aspectos de ambos os públicos e privados.
Quanto a modelos de entregas, que também podem ser vistos como camadas, podemos dividir os serviços de Cloud Computing em (BAUN et al., 2011; ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; NIST, 2011 ):
que será provido para clientes sob demanda através da internet. Exemplos: Google Docs, Salesforce CRM e WebEx;
Platform as a Service (PaaS), que é o modelo que fornece uma plataforma para o desenvolvimento, suporte e entrega de aplicações e serviços disponíveis através da internet. Exemplos: Microsoft Azure e Google App Engine;
Infrastructure as a Service (IaaS), que é o modelo que fornece infraestrutura de hardware (servidores, storage, redes), tipicamente é um ambiente virtualizado, disponível como serviço através da internet. Exemplos: Rackspace Cloud Servers, GoGrid Cloud Storage, e Amazon Elastic Compute Cloud (EC2).
A Figura 2.2 exemplifica os modelos de entrega, a sua composição e define a responsabilidade de gestão de cada modelo de entrega de Cloud Computing, em comparação com o modelo on-premise14.
2.4.3 Arquitetura Cloud Computing
Mudando o olhar de usuário final para um olhar de usuário corporativo, observam-se e distinguem-se quatro camadas diferentes que se sobrepõem, como o modelo de pilha, no qual a combinação das diferentes camadas formam os diferentes tipos de serviços, conforme apresentado na Figura 2.3.
Figura 2.3 - Tipos de Oferta e Arquitetura em Camadas.
A arquitetura do modelo de Cloud Computing pode ser dividida em quatro camadas, são elas a de hardware, infraestrutura, plataforma e aplicação ou software, conforme demonstrado na Figura 2.3. (ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
Num nível mais baixo encontra-se a camada de hardware caracterizada pela implantação dos recursos físicos, das camadas de infraestrutura, plataforma e software, também conhecida como camada de aplicação.
Camada de hardware é implementada geralmente nos centro de dados, que podem conter milhares de servidores organizados em racks e interligados através de switches, roteadores e outros dispositivos pertencentes à infraestrutura de redes.
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Esta camada tem por responsabilidade a gestão dos recursos físicos da Cloud Computing, incluindo servidores (fisicamente), dispositivos de rede, sistema elétrico e de refrigeração.
Questões típicas da camada de hardware incluem configuração de hardware, tolerância a falhas, gestão de tráfego e gestão de recursos de energia e de refrigeração.
A camada de infraestrutura cria, através do particionamento dos recursos físicos utilizando tecnologias de virtualização (como exemplo Xen, KVM e VMWare), um conjunto de recursos de armazenamento e de computação. Esta camada, também conhecida como camada de virtualização, é responsável por características chaves, tais como dimensionamento dinâmico de recursos que são implementados através do uso de tecnologias de virtualização, sendo esta camada uma componente chave do modelo de Cloud Computing. (VECCHIOLA; CHU; BUYYA, 2009; ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
A camada de plataforma consiste em sistemas operacionais e em frameworks de aplicação construídos sobre a camada de infraestrutura. Ela tem por finalidade minimizar as dificuldades de implantação de uma aplicação diretamente em máquinas virtuais. Por exemplo, o Google App Engine opera nesta camada fornecendo serviços do tipo PaaS e o suporte para implementar a lógica de negócios, armazenamento e banco de dados para aplicações web.
A camada de aplicação é o nível mais alto da hierarquia e consiste nas aplicações em Cloud Computing reais que, diferentemente de aplicações tradicionais, esta baseada no modelo que pode usufruir do dimensionamento automático de recursos para ampliar a disponibilidade, aumentar a performance e reduzir os custos operacionais. (VECCHIOLA; CHU; BUYYA, 2009; ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
Essa arquitetura é muito semelhante ao modelo Open Systems Interconnection15 (OSI), sendo muito mais modular se comparada aos modelos tradicionais de hospedagem, como os servidores dedicados. (ZHANG; CHENG; BOUTABA, 2010).
2.5 POSSIBILIDADES E BENEFÍCIOS
A Cloud Computing foi construída visando conservar recursos e economizá-los ao transferir software, armazenamento, e outros itens para ela. Possibilitando que seus usuários dedicassem somente os recursos necessários para esses serviços, o que o torna um tópico muito popular atualmente.
“Qualquer pessoa que passe algum tempo com TI sabe que a frase será
popular no futuro próximo também”. (ORLOFF, 2012).
A figura 2.4 apresenta uma visão geral do modelo e das possibilidades de transferência de ativos de TI quando o modelo de Cloud Computing é utilizado.
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Figura 2.4 - Visão geral de Cloud Computing (ORLOFF, 2012)
Atualmente a Cloud Computing é vista como um modelo muito promissor em computação, sendo capaz de resolver questões sérias dentro da TI e com amplo acesso às redes onde os recursos estão disponíveis, podendo serem acessados através de mecanismos padrões que promovem o uso de plataformas heterogêneas (por exemplo, desktops, laptops, smartphones e tablets), conforme pode ser vizualizado na figura 2.4.
“Entre os benefícios apontados pelas empresas em solo nacional estão mais
produtividade (55%), redução de custo (54%) e mais flexibilidade (49%)”. (COMPUTERWORLD, 2012b).
Esses e outros benefícios obtidos na utilização de Cloud Computing serão apresentados e detalhados a seguir. (ORLOFF, 2012; ZISSIS; LEKKAS, 2012).
2.5.1 Escalabilidade
lidar com picos de demanda de trabalho e da mesma forma liberá-los quando a carga diminui. (ZISSIS; LEKKAS, 2012).
A alteração dos recursos pode ser feita de forma manual (por uma interface web ou através de linha de comando) ou via programação (através de um software que ajusta automaticamente a capacidade de atender a demanda real), o que representa uma grande vantagem sobre o modelo tradicional de computação porque, entre outras coisas, permite o compartilhamento dos hardwares disponíveis. Mas o ponto mais forte encontra-se no dimensionamento dinâmico, que pode ocorrer de duas formas:
Pró-ativo, em que, com base na demanda projetada, um calendário é preenchido para alterar a infraestrutura;
Reativo, em que a própria infraestrutura reage adicionando e removendo capacidade de acordo com as mudanças na demanda.
Figura 2.5 - Carga diária prevista em um site de comércio eletrônico (REESE, 2009)
Tomando como base o exemplo da figura 2.5, o serviço Cloud Computing pode ser configurado para funcionar com o mínimo de infraestrutura que suporta a disponibilidade necessária durante a madrugada, quando há uma redução no uso e adicionar capacidade em horário de pico de trafego, como no final da manhã, no horário de almoço e no início da noite. (ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; REESE, 2009).
2.5.2 Agilidade
A Cloud Computing fornece ampla infraestrutura que permite realizar mudanças, experimentar mais e interagir com agilidade. Não se faz necessária a preocupação com a aquisição ou a melhoria da infraestrutura, eliminando a perda de tempo com questões relacionadas à mesma, dando a possibilidade dos usuários de lançarem produtos em semanas e não mais em meses.
hardware, estabelecer a infraestrutura e realizar a mesma tarefa em infraestrutura interna de TI. (REESE, 2009; SOUSA; MOREIRA; MACHADO, 2009).
Na mesma linha, outro exemplo em que o modelo proporcionou grande agilidade foi relacionado às questões legais. Segundo a diretriz 95/46/CE, com relação ao armazenamento de dados, empresas que fazem negócios na União Européia (UE) não podem armazenar dados pessoais sobre os cidadãos da UE em qualquer nação além da UE. Neste caso, serviços de armazenamento dos fornecedores que possuem data centers na UE, pensando justamente na conformidade da diretriz, por exemplo, a AWS ou Microsoft podem iniciar os negócios com uma nação da UE eliminando a necessidade de construir um centro de dados localizado na UE. (AMAZON, 2012; ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; REESE, 2009; SOUSA; MOREIRA; MACHADO, 2009).
2.5.3 Baixo Custo
Serviços de Cloud Computing têm custo mais baixo por conta das implementações de data centers que, muitas vezes, são localizados próximos de estações de energia barata e de baixo custo imobiliário, justamente para possuírem custos associados menores. (ZISSIS; LEKKAS, 2012).
Os custos dos serviços de Cloud Computing estão ligados somente aos recursos que estão sendo utilizados ou ao número de usuários acessando o serviço, eliminando grande parte do investimento e de outras despesas iniciais de um novo projeto, o que torna este serviço atraente para as empresas. (GOELEVEN et al., 2011).
“Os custos de Total cost of ownership16 (TCO) de uma aplicação de planejamento em Cloud Computing chega a ser 77% menor que soluções de Corporate Performance Management17 (CPM) que utilizam a infraestrutura de TI do próprio cliente para a instalação e processamento da aplicação”. (BELLO, 2012).
16 Custo total da posse é uma estimativa financeira feita para consumidores avaliarem os custos.
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A tabela 2.1 compara o TCO entre uso de uma infraestrutura local e a utilização de três alternativas de produtos da AWS.
Tabela 2.1 - Comparativo o TCO da AWS vs. on-premises (VARIA, 2012)
De acordo com a tabela 2.1, na utilização de Cloud Computing de infraestrutura da AWS, por exemplo, teríamos um custo em três anos de aproximadamente 37 mil dólares contra apreciados de 185 mil dólares de custo de uma infraestrutura tradicional, o que representa uma economia de 80%. (VARIA, 2012).
2.5.4 Infraestrutura Self-Service
A figura 2.6 expõe os passos para obtenção de infraestrutura através da construção de um novo data center, no ambiente tradicional. (AMAZON, 2012; VECCHIOLA; CHU; BUYYA, 2009).
Figura 2.6 - Passos para construção de um novo data center no ambiente tradicional
Conforme visto na figura 2.6, são muitas as etapas a serem cumpridas para obtenção de um novo data center no contexto tradicional. Na Cloud Computing, com uso de portal de Self-Service, isto pode ser feito com apenas alguns cliques do mouse, quando podemos adicionar ou remover mil servidores, ou montar um novo ambiente de desenvolvimento ou de homologação de forma extremamente mais ágil.
2.5.5 Alta disponibilidade
Posteriormente, passado o período de alta demanda, basta diminuir o número de instâncias, reduzindo assim o custo.
Como exemplo, um sistema on-line de venda de ingressos para um grande evento que cai na hora de início das vendas e fica indisponível. A startup brasileira Zetks utilizou o serviços de Cloud Computing da Microsoft, o Windows Azure, para realizar a pré-venda de ingressos do Rock In Rio. Na abertura da venda de ingressos, para aumentar a eficiência do sistema, bastou passar de 5 servidores para 25 por um período de cinco horas gastando apenas entre 700 a 1000 dólares. (OLHAR DIGITAL, 2012; ZISSIS; LEKKAS, 2012).
2.5.6 Foco no negócio
A complexidade de um projeto de desenvolvimento de software para atender requisitos de negócio é altíssima por si só, se adicionarmos a montagem de infraestrutura de alto desempenho ao cenário, cria-se um desafio de complexidade ainda maior.
Com a utilização de Cloud Computing terceiriza-se a infraestrutura com toda sua complexidade e torna-se possível às empresas liberarem a equipe de TI para focar em projetos que desenvolvam o negócio do usuário corporativo, em vez de lidar com um fornecedor de serviços de Cloud Computing. Onde não se faz necessário à preocupação com a melhoria da infraestrutura, utilizar os serviços de Cloud Computing significa estar sempre sob uma estrutura de hardware e arquitetura de sistema de última geração e, assim, os usuários podem focar seus objetivos em seus negócios e nas aplicações específicas de seus negócios, eliminando a perda de tempo com questões relacionadas às infraestruturas. (ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; LOPES, 2011; ORLOFF, 2012; REESE, 2009).
2.6 SERVIÇOS DE CLOUD COMPUTING
centers e ganhar agilidade, permitindo que as empresas concentrem suas atenções em propostas diferenciais na competitividade e no alcance de novos mercados. Além disso, o modelo tem ganhado a atenção de gigantes da tecnologia, como Amazon, Microsoft e Google, que têm oferecido um amplo número de serviços baseados em Cloud Computing. A seguir apresentaremos e exemplificaremos alguns dos principais serviços oferecidos pelos fornecedores do modelo de Cloud Computing.
2.6.1 Amazon Elastic Compute Cloud
A AWS é a divisão de Cloud Computing da Amazon, o fornecedor de Cloud Computing mais conhecido, que oferece serviços em diversas frentes, desde a armazenagem até a plataforma para bancos de dados. Ela é dona de todo o hardware e controla a rede de infraestrutura, desde o sistema operacional convidado.
A EC2 é um serviço projetado para oferecer a capacidade computacional redimensionável de forma fácil para os desenvolvedores através da Web. A EC2 usa virtualização Xen (solução livre para virtualização) em que cada máquina virtual é uma entidade virtual privada do servidor conhecida como uma instância que pode ser de um dos três tamanhos: pequeno, grande ou extragrande, como pode ser visto na Tabela 2.2.
Tabela 2.2 - Tamanhos de instância disponíveis do Amazon EC2 (REESE, 2009)
A EC2 garante acordo de nível de serviço (do inglês, Service Level Agreement - SLA) de disponibilidade dos serviços de 99,95% em um período de 365 dias, ou os clientes podem receber créditos de serviço de volta. Isto dá aos clientes confiança adicional, mesmo para as aplicações mais exigentes.
Figura 2.7 - Console do Amazon Web Services (AMAZON, 2012)
Além da EC2 a AWS oferece outros serviços como (AMAZON, 2011; AMAZON, 2013c; ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; REESE, 2009):
Simple Storage Service (S3), que permite armazenar itens até 5GB de tamanho em serviço de armazenamento virtual da AWS;
Simple Queue Service (SQS), que permite que suas máquinas conversem entre si usando esta mensagem de passagem de Application Programming Interface (API);
Simple Data Base (SimpleDB), que fornece uma forma simples de os usuários armazenar dados de forma flexível, não relacional e altamente disponível minimizando o trabalho com gestão de banco de dados;
disponibilidade, aumentando a tolerância a falhas e equilibrando a carga, maximizando a resposta da aplicação;
Elastic MapReduce, que fornece de maneira imediata capacidade de realizar o processamento de grandes quantidades de dados utilizando uma implementação do Hadoop 18 em tarefas como pesquisa bioinformática, simulação científica, mineração de dados, análise financeira, análise de arquivos de log e indexação da Web;
Elastic Block Store (EBS), que fornece volumes para armazenamento de dados, podendo ter entre 1GB e 1TB de espaço para armazenamento, para serem utilizados em instâncias da EC2;
CloudWatch, que permite o monitoramento dos serviços como EC2, EBS, Elastic Load Balancers e Relational Database Service (RDS). Como parte do serviço está o Auto Scaling que permite adicionar e remover instâncias de maneira automática de acordo com configurações realizadas no CloudWatch, mantendo o desempenho e minimizando custos;
Simple Workflow (SWF), que permite a criação de Workflows para realizar a orquestração de tarefas e gerenciamento de estado para aplicativos no modelo de Cloud Computing;
Elastic Beanstalk, que possibilita a implantação de aplicativos de maneira fácil, onde a gestão dos detalhes de implantação como balanceamento de carga, escalonamento automático e monitoramento do status do aplicativo são realizados de maneira automática pelo serviço;
Simple Notification Service, serviço de transmissão de mensagens entre destinatários humanos via Short Message Service (SMS) ou e-mail;
18 Framework do
MapReduce para processamento de dados em ambiente distribuído voltada para
Simple Email Service, serviço de envio de e-mails transacionais eliminando a complexidade e a despesa de criação e manutenção de soluções de e-mail internamente ou em terceiros;
Glacier, serviço de armazenamento de baixo custo, para dados raramente acessados no qual o tempo para recuperação pode ser de várias horas; ElastiCache, que permite de maneira simplificada a criação de um cache
na memória, aumentando o desempenho das aplicações através da recuperação em memória ao invés de banco de dados e disco o que torna-a mtorna-ais lenttorna-a;
Virtual Private Cloud (VPC), que fornece uma rede virtual logicamente isolada que lembra muito uma rede tradicional em ambiente on-premises, com a vantagem de usar a infraestrutura escalável da AWS;
Direct Connect, que oferece uma solução de conexão entre as instâncias em execução em um VPC da AWS e a rede local, possibilitando ao usuário utilizar o serviço como uma extensão de seu on-premises;
Relational Database Service (RDS), que fornece acesso aos recursos, facilita a configuração, operação e escala de banco de dados como SQL Server, Oracle e MySQL;
CloudSearch, que permite a criação de uma solução de pesquisa de classificação por relevância personalizável, pesquisa facetada ou texto livre, com campos de pesquisa configuráveis para um site ou aplicativo.
2.6.2 Rackspace Cloud Servers
O Rackspace, conhecido em serviços de hospedagem tradicional para usuários, oferece Cloud Servers, solução que serve como um recurso dinâmico que os clientes podem aproveitar quando eles precisam de poder computacional extra.
adicionais podem ser levantados por um determinado tempo e depois desligados até que surja uma nova necessidade de teste, desenvolvimento ou revisões de mudança, por exemplo. Esses ambientes que duplicam a configuração física podem com os Rackspace Cloud Servers ser criados quase que instantaneamente.
Os Rackspace Cloud Servers garantem SLA, de disponibilidade dos serviços de 100% e, diferentemente da AWS, que cobra pela capacidade, o tamanho das instâncias do Rackspace são cobrados pela quantidade de memória, conforme descritos na Tabela 2.3. Sendo que todas as instâncias, independentemente do tamanho, possuem quatro núcleos de processamento disponíveis.
Tabela 2.3 - Tamanhos de instância disponíveis do Rackspace Cloud Servers (REESE, 2009)
Além dos Cloud Servers, o Rackspace possui o Cloud File, solução de armazenamento bem similar ao Amazon S3 que pode ser uma boa opção para se realizar backups de forma barata, com o armazenamento "infinito" e que pode ser acessado em qualquer lugar que tenha uma conexão internet.
Cloud Sites é uma solução de hospedagem Web que tem evoluído para uma solução de hospedagem escalável em uma pilha LAMP (Linux, Apache, MySQL, Personal Home Page (PHP) / Perl / Python), uma pilha Microsoft Windows (.NET, ASP, SQL Server), ou ambos.
O Rackspace tem todos seus recursos e funcionalidades acessíveis através de uma interface web e APIs para o programador, com várias linguagens populares –
Representational State Transfer (REST) serviço web, PHP, Python, Ruby, Java, C#/.NET. (RACKSPACE, 2011; REESE, 2009).
2.6.3 Windows Azure Cloud Services
por um sistema operacional da Cloud Computing, o Windows Azure, e por um framework de serviços para desenvolvedores que podem ser utilizados em aplicações. (ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; MICROSOFT, 2012b).
Figura 2.8 - Painel principal do Windows Azure (MICROSOFT, 2012b)
Os Cloud Services do Windows Azure oferecem uma ampla gama de funcionalidades para implantar aplicações e API, sem necessidade de lidar com detalhes como provisionamento e balanceamento de carga que ficam por conta do Windows Azure. A plataforma oferece um sistema operacional em Cloud Computing e ferramentas para desenvolvedores que podem criar aplicativos utilizando protocolos padrão da indústria como REST e SOAP e estrutura baseada em .NET. No entanto, oferece APIs para várias linguagens como PHP, Java ou Ruby, dando acesso a todo o poder da plataforma.
Web Sites, que fornecem plataforma para implantação de aplicativos web sem que o usuário tenha que lidar com as questões envolvidas na gerência da infraestrutura;
Virtual Machines, que fornecem infraestrutura para atender necessidades crescentes, com recursos de computação dimensionáveis e sob demanda em que o usuário pode escolher entre os sistemas operacionais Windows Server ou Linux;
Mobile Services, que fornecem plataforma para implantação de aplicativos móveis, na qual o usuário pode utilizar-se de métodos prontos para a autenticação de usuários e envio de notificações do tipo push agilizando o desenvolvimento da aplicação;
SQL Database, serviço para criação de banco de dados relacional baseado no SQL Server;
Storage, solução para armazenamento em modelos não relacionais de dados, incluindo Blob, Table, Queue e Drive Storage;
Media Services, que possibilitam a criação de Workflow para criação, gerenciamento e distribuição de mídia, incluindo recursos para conversão de formato, proteção do conteúdo, codificação, ingest e recursos de streaming ao vivo e sob demanda;
Service Bus, que permite a criação de um canal de comunicação entre aplicações rodando em Cloud Computing e ambientes on-premises, através de mensagem em Fila;
SQL Reporting, que oferece serviço para criação de relatórios com recursos como indicadores, gráficos, mapas e tabelas;
Active Directory, que oferece recursos para controlar acesso e gerência de identidades nas aplicações do usuário;
Multi-Factor Authentication, que fornece uma camada extra de autenticação elevando o nível de segurança;
HDInsight, serviços baseados no Hadoop que possibilita realização de consultas em bancos de dados SQL e em fontes de dados não estruturados de qualquer tamanho;
Cache, que fornece infraestrutura para cash tornando as aplicações mais performáticas através da utilização de cash em memória;
Notification Hubs, que fornecem serviço para transmitir notificações do tipo push de forma individual e personalizada ou a milhões de dispositivos móveis de uma vez;
BizTalk Services, que possibilitam a integração de aplicativos empresariais e processamento de Electronic Data Interchange (EDI) em ambiente de Cloud Computing reduzindo o custo na colaboração entre parceiros comerciais.
Além do Windows Azure, a Microsoft oferece um amplo pacote de serviços que incluem o Office 365, o sucessor do Business Productivity On-line Suite (BPOS), serviço baseado na internet e compatível com o Microsoft Office que atualmente conta com (MICROSOFT, 2012b):
Exchange On-line, que oferece Webmail, agendamento on-line, contatos e correio de voz.
Lync On-line, ferramenta de mensagens instantâneas, presença e realização de conferência via internet;
Office Web Apps, o complemento on-line do Office, para leitura, criação e edição de documentos de texto, planilhas, apresentações e anotações. Outros serviços que incluem os serviços em Cloud Computing da companhia são as Microsoft Dynamics CRM On-line (software de gestão de relacionamento com o cliente disponível na internet, dando aos profissionais de negócios acesso de qualquer lugar às informações de clientes) e o Windows Server (Hyper-V que fornece uma ferramenta de criação e soluções para a Cloud Computing em grau de compartilhamento privado para seus usuários). (MICROSOFT, 2012b; RAMOS, 2011; REESE, 2009).
2.6.4 Google App Engine
O Google App Engine fornece uma plataforma para o desenvolvimento, suporte e entrega de aplicações e serviços disponíveis através da internet e hospedados nos data centers do Google. Com ofertas, o Google App Engine permite o desenvolvimento de aplicações Web em Java (qualquer linguagem outra que compile para a máquina virtual Java) e Python, que possui como soluções para bancos de dados o não relacional BigTable e suporte a MySql. (ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; INFOQ, 2012; RAMOS, 2011; REESE, 2009).
O Google possui, além do App Engine, outras ofertas de serviços de Cloud Computing como (GOOGLE, 2013):
Google Cloud Storage, que permite armazenamento de dados na infraestrutura de armazenamento da Google, similar ao Amazon S3 e Rackspace Cloud Files;
Google Compute Engine, produto que oferece infraestrutura para execução de cargas de trabalho de computação de grande escala em máquinas virtuais Linux;
Google Cloud SQL, serviço para criação de banco de dados relacionais baseado em MySQL;
Google Drive, que permite criação de documentos de texto, planilhas e apresentações através da internet, similar ao Microsoft Office Web Apps.
2.6.5 Sales Cloud
A Salesforce.com tornou-se muito conhecida no mercado com o sucesso do seu Sales Force Automation, aplicação de venda base do Sales Cloud, aplicativo de vendas e Customer Relationship Management (CRM).
Com usuários como a Electronic Arts, o crescimento da receita da Salesforce.com, nos Estados Unidos da América (EUA) passou para 290 milhões de dólares no trimestre (encerrado em janeiro de 2009), representando um aumento de 34% ano-sobre-ano. A figura 2.9 mostra o painel da Sales Cloud da Salesforce.com.
Figura 2.9 - Tela principal do Sales Cloud (SALES FORCE, 2011)
vendas e CRM (ELSENPETER; VELTE; VELTE, 2010; REESE, 2009; SALES FORCE, 2011):
Service Cloud - plataforma de atendimento ao cliente com o conceito social em vários canais como autoatendimento, telefones, e-mail, chat e até por redes sociais;
Salesforce Platform - que fornece em sua Cloud Computing uma plataforma de computação com capacidades para desenvolver aplicações customizadas;
Chatter - aplicação para colaborar de qualquer lugar em tempo real.
3
DESAFIOS
CLOUD COMPUTING
Neste capítulo, apresentaremos desafios que dificultam ou impedem a implantação de serviços de Cloud Computing nas empresas. Após apresentação de cada desafio, serão discutidas e apresentadas possíveis soluções que são fruto de projetos de pesquisa desenvolvidos na indústria e nas universidades. Aqui, iremos tratar de questões arquiteturais desafiadoras para os usuários. Traçaremos uma reflexão sobre as diferenças entre eles e delimitaremos o quanto próximo de serem resolvidas elas estão. Dividiremos nossa análise nas questões tecnológicas e nas barreiras culturais.
3.1 DESAFIOS
O modelo de Cloud Computing é uma das tendências recentes da tecnologia, com uma grande diferença das tendências anteriores que se limitavam a uma classe específica de usuário ou focava em disponibilizar recursos específicos para demanda de TI. De fato, o Cloud Computing pretende ser um modelo global para prestação de serviços em massa, onde os usuários finais terão seus documentos armazenados na internet e os usuários corporativos terão suas prestações de serviços em data centers fora da empresa. (ZISSIS; LEKKAS, 2012).
A adoção de Cloud Computing, por receio das empresas com relação ao modelo, acabou ficando pautada em e-mails, planilhas, softwares de antivírus e tudo que não era fundamental para os negócios, esta foi a forma encontrada pelas empresas para testar as características do negócio. Porém, esse receio diminuiu por parte dos usuários corporativos que já pensam nas alternativas que estas aplicações permitem em seus negócios. Esses usuários estão alterando o comportamento de compra com base na velocidade de implantação, personalização e economia que os serviços da Cloud Computing lhes fornecem, sendo que não se trata mais de ser ou não ser adotado, mais sim com qual velocidade e intensidade. (COMPUTERWORLD, 2012b; FORBES, 2012; TAURION, 2013a).
