Computação em Nuvem. (Cloud Computing) Pesquisa & Desenvolvimento

Computação em Nuvem

(

Cloud Computing

)

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Características de um bom

Data Center

Bom Desempenho Escalabilidade

Alta Disponibilidade

Economia

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Solução: Computação em Nuvem

Alocação de recursos sob demanda

Recursos virtualmente infinitos

Computação como utilidade Elasticidade

Atendimento de demandas variáveis

Transferência de responsabilidade (terceirização) Eliminação de compromisso financeiro prévio dos usuários

Computação em Nuvem

Computação em Nuvem se refere a

Aplicações usados como serviços pela Internet

Sistemas de hardware e software em datacenters que oferece esses serviços

O hardware e software de datacenter é o que se chama de Nuvem

“Pay-as-you-go”

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Por que o nome “Nuvem”?

Porque redes (e particularmente a Internet) são frequentemente representadas como nuvens, por motivos de simplificação

Numa aplicação de Nuvem, o software não está instalado na máquina cliente nem no servidor, ou os servidores não estão fisicamente instalados na organização

O que é Computação em

Nuvem?

Infraestrutura

computacional Reconfiguração Dinâmica

Nuvem = uma camada conceitual sobre uma infraestrutura computacional que disponibiliza os recursos de software e hardware através de uma

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Agentes

NIST Definition of Cloud

Computing

Cloud computing is a model for enabling

ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable

computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider

interaction

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NIST: Essential Characteristics

On-demand self-service Broad network access

Resource pooling Rapid elasticity Measured service

NIST: Service Models

Software as a Service (SaaS)

Ex.: Google Doc, webmail

Platform as a Service (PaaS)

Ex.: Google App Engine, Microsoft Azure Ex.: WSO2 Stratos

Infrastructure as a Service (IaaS)

Ex.: Amazon AWS, Rackspace, Flexiscale

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NIST: Deployment Models

Private cloud

Community cloud Public cloud

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Projeto AltoStratus

AltoStratus:

Soluções de Middleware para Composição, Execução e Gerenciamento de Serviços em Nuvens Híbridas e

Heterogêneas

Subprojeto UFABC/UFPE

Especificação e Implementação de Mecanismos de

Criação Automática e Execução de Serviços Compostos Virtuais

Objetivo

Propor, especificar, implementar, implantar e avaliar técnicas e mecanismos de middleware para composição, execução e gerenciamento de serviços em ambiente de nuvens computacionais híbridas e heterogêneas

Conjunto de serviços será desenvolvido para um ambiente de nuvens híbridas e heterogêneas

Escalonamento, segurança, composição de serviços e gerência de workflows, tolerância a falhas, adaptação

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Parcerias

Coordenação Geral

Coordenadora: Thais Batista (UFRN)

Vice-coordenador: Nabor Mendonça (Unifor)

Subprojeto UFRN/PUC-Rio

Coordenadora Local: Thais Batista (UFRN)

Subprojeto UNICAMP/UFRGS

Coordenador Local: Nelson Fonseca (Unicamp)

Subprojeto UNIFOR/UFPE/PUC-Rio

Coordenador Local: Nabor Mendonça (Unifor)

Subprojeto UFABC/UFPE

Coordenador Local: Carlos Kamienski (UFABC) Coordenador Adjunto: Stenio Fernandes (UFPE)

Plano de Trabalho: Ação 4

Especificação e Implementação de Mecanismos de Criação Automática e Execução de Serviços Compostos Virtuais

Atividade 4.1: Especificação de uma terminologia e um modelo integrador de composição: serviços, informação, rede, etc.

Atividade 4.2: Desenvolvimento de uma ferramenta para criação de serviços baseada na composição de serviços e de informação Atividade 4.3: Desenvolvimento de algoritmos para composição automática de serviços

Atividade 4.4: Desenvolvimento de uma ferramenta para execução de serviços compostos

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Cenário

Um empreendedor, usuário de TIC, deseja iniciar um novo serviço na Internet, possuindo apenas

uma boa ideia e um cartão de crédito

Ele acessa um serviço de criação de novos

serviços para a Internet onde tem os recursos necessários para dar vazão à sua criatividade e modelo de negócio

Ao final, é gerado um “código” padrão para o serviço capaz de ser executado em qualquer ambiente que o compreenda

Cenário

O empreendedor negocia com um serviço de

execução de serviços (provedor de nuvem) para que a página da sua empresa entre em operação

Também pode ter acesso a um serviço de

gerenciamento para acompanhar a execução do serviço

A atividades do empreendedor poderão ser

realizadas a partir do seu PC e com um mínimo de intervenção de um profissional da área

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Criação/Execução/Gerenciamento de

Serviços em Nuvem Computacional

Se Po Pr Bi Service Code Service

Creation ExecutionService

Service

Criação/Execução de Serviços em

Nuvem Computacional

Service Creation Output Service Execution

Se

Po Pr Bi

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An Integrated

Composition Model for

Collaboration in the Cloud

Modelo Integrado de

Composição para Nuvem

Composição, Colaboração e Virtualização Composição Computacional

Mecanismo de colaboração onde diferentes entidades são combinadas para gerar uma nova entidade virtual de valor agregado, que pode ser acessada de maneira transparente através de uma interface única

Tipos de Composição

Composição de Serviços

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Composição de Serviços

Orquestração, Coreografia, Fusão

Composição de Informação

Modelo de Dados, Modelo de Informação, Modelo de Serviços

I I

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Composição de Recursos

Máquina, Memória, Armazenamento e CPU

Composed Machines (virtual)

Server #1 Cloud #1 #1 Cloud #2 Server #2 _{Server #3} #2 #3

Composição de Redes

Roteamento, Comutação, Túnel, Controle e Compartilhamento

Composed Network - Virtual

Cloud #1

Cloud #3 Cloud #4 Cloud #2

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Composição de Nuvem

Computação em Nuvem: Nova Visão

Composição de múltiplas entidades computacionais de diferentes classes que colaboram para criar uma nova entidade virtual, oferecida aos usuários “como um

serviço” Service Composition Information Composition Resource Composition Network Composition Cloud Composition

Arquitetura de Composição

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Cenário 1

Cenário 2

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E2ECloud: Protótipo para

Criação e Execução de

Serviços Compostos Virtuais

Fim a Fim

Cenário de Uso

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Arquitetura do Protótipo

Se Po Pr Bi Service Code Cloud Middleware Placement & Elasticity Services self-configuration self-optimization self-healing UFPE private cloud UFABC private cloud Amazon public cloud Google public cloud Cloud Infrastructure Load Generator

Ferramenta de Criação de

Serviços

Servidor (Tomcat7)

INTERFACE GRÁFICA (Servidor)

GWT RPC CONTAS DE USUÁRIO REPOSITÓRIO GERAL (Serviços e Entidades) BASE COMPOSER GERADOR DE CÓDIGO

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Ferramenta de Criação de

Serviços

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Posicionamento: OpenNebula

O OpenNebula realiza o posicionamento

FrontEnd faz o posicionamento dos Worker Nodes

A implementação do deploy de um serviço composto, no entanto requer vários

procedimentos

Criar VMs para o serviço composto (workflow BPEL) Pegar endereços IP para cada uma

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Elasticidade e

Balanceamento de Carga

Elasticidade realizada no nível de OpenNebula e Xen deve ficar visível para a aplicação

Elasticidade

Todos os sub-serviços são monitorados em um serviço composto

Métricas: uso de CPU e memória

Uso de técnica de histerese para evitar oscilação

Criação e remoção de VMs demora algum tempo e não pode oscilar muito

Problemas com o tempo de criação de VMs Cenário: Geradores de código rodando na

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Outros Projetos

Flexibilizando o Datacenter com Computação em Nuvem e Redes Definidas por Software

CNPq: Edital Universal 2012

Desenvolvimento de Serviços em Nuvem Computacional

CNPq: Bolsa PQ 2011

Gerenciamento Autonômico de Rede Elétrica Inteligente na Nuvem Computacional

Computação em Nuvem