Universidade Agostinho Neto Faculdade de Ciências Departamento de Ciências da Computação
Nº 96080 - Adário de Assunção Fonseca Muatelembe Nº 96118 - Castelo Pedro dos Santos Nº 96170 - Feliciano José Pascoal da Conceição Nº 96171 - Figueiredo Manuel da Silva Francisco 2
A evolução constante da tecnologia computacional e das telecomunicações está fazendo com que o acesso à Internet se torne cada vez mais amplo e rápido. Quando se fala em computação nas nuvens, fala-se na possibilidade de acessar arquivos e executar diferentes tarefas pela internet. Quer dizer, você não precisa instalar aplicativos no seu computador, pois pode acessar diferentes serviços online para fazer o que precisa, já que os dados não se encontram em um computador específico, mas sim em uma rede. Uma vez devidamente conectado ao serviço online, é possível desfrutar suas ferramentas e salvar todo o trabalho que for feito para acessá-lo depois de qualquer lugar. 3
Definições: Cloud computing: é uma tecnologia que permite acesso remoto a programas (softwares), arquivos (documentos, músicas, jogos, fotos vídeos) e serviço por meio da internet. Grid computing: é uma forma de permitir a aplicação em uma rede de recursos provenientes de muitos computadores, simultaneamente, para atacar um único problema. Virtualization: É uma técnica que permite compartilhar e utilizar recursos de um único sistema operativo em vários outros denominados de máquina virtual 4
Cloud Computing 5
Cloud Computing Serviços que incorporam claramente o conceito de cloud computing: Google Apps: este é um pacote de serviços que o Google oferece que conta com aplicativos de edição de texto, apresentações, ferramenta de agenda, comunicador instantâneo integrado. Amazon: é um dos maiores serviços de comércio electrónico do mundo. Netflix: serviço que dá acesso a filmes, seriados e documentários a partir de um pequeno valor por mês. Aprex: oferece um conjunto de ferramentas para uso profissional, como calendário, gestor de contactos, lista de tarefas, armazenamento de ficheiros, blog, serviço de email marketing, apresentações, entre outros. Evernote: serviço para criação e armazenamento de notas e informações variadas que funciona como um abrangente banco de dados. 6
Tipologia DevaaS - Development as a Service ou Desenvolvimento como Serviço: as ferramentas de desenvolvimento tomam forma na computação em nuvem como ferramentas compartilhadas, ferramentas de desenvolvimento web-based e serviços baseados em mashup. SaaS - Software as a Service ou Software como Serviço: Em sua essência, trata-se de uma forma de trabalho em que o software é oferecido como serviço, assim, o usuário não precisa adquirir licenças de uso para instalação ou mesmo comprar computadores ou servidores para executá-lo. Nessa modalidade, no máximo, paga-se um valor periódico, como se fosse uma assinatura somente pelos recursos utilizados ou pelo tempo de uso. 7
Platform as a Service (PaaS): Plataforma como Serviço. Trata-se de um tipo de solução mais amplo para determinadas aplicações, incluindo todos (ou quase todos) os recursos necessários à operação, como armazenamento, banco de dados, escalabilidade (aumento automático da capacidade de armazenamento ou processamento), suporte a linguagens de programação, segurança e assim por diante; (ex.: IBM Bluemix, Windows Azure e Jelastic). Database as a Service (DaaS): Banco de Dados como Serviço. O nome já deixa claro que essa modalidade é direccionada ao fornecimento de serviços para armazenamento e acesso de volumes de dados. A vantagem aqui é que o detentor da aplicação conta com maior flexibilidade para expandir o banco de dados, compartilhar as informações com outros sistemas, facilitar o acesso remoto por usuários autorizados, entre outros. 8
Infrastructure as a Service (IaaS): Infraestrutura como Serviço. Parecido com o conceito de PaaS, mas aqui o foco é a estrutura de hardware ou de máquinas virtuais, com o usuário tendo inclusive acesso a recursos do sistema operacional. (ex.: Softlayer) Testing as a Service (TaaS): Ensaio como Serviço. Oferece um ambiente apropriado para que o utilizador possa testar aplicações e sistemas de maneira remota, simulando o comportamento destes em nível de execução. Communication as a Service (CaaS): Comunicação como Serviço. Uso de uma solução de Comunicação Unificada hospedada em Data Center do provedor ou fabricante. (ex.: Microsoft Lync). Everything as a Service (EaaS): Tudo como Serviço. Quando se utiliza tudo, infra-estrutura, plataformas, software, suporte, enfim, o que envolve T.I.C. (Tecnologia da Informação e Comunicação) como um Serviço. Data Base as a Service (DBaas): Banco de dados como Serviço. Quando utiliza a parte de servidores de banco de dados como serviço. 9
Característica do cloud computing Acesso a qualquer lugar e por diferentes equipamentos (isto é computadores, telefones, tables). Permite o compartilhamento de recursos por grande grupo de usuários. Serviço fáceis de usar, não sendo necessária instalação. Escalabilidade (aumento automático da capacidade de armazenamento ou processamento). Visão única do sistema. Distribuição geográfica dos recursos de forma transparente ao usuário. 1 0
Modelo de implementação No modelo de implementação, dependemos das necessidades das aplicações que serão implementadas. A restrição ou abertura de acesso depende do processo de negócios, do tipo de informação e do nível de visão desejado. Percebemos que certas organizações não desejam que todos os utilizadores possam aceder e utilizar determinados recursos no seu ambiente de computação em nuvem. 11
Os diferentes tipos de implementação Privado - As nuvens privadas são aquelas construídas exclusivamente para um único utilizador (exemplo: uma empresa). Diferentemente de um data center privado virtual, a infra-estrutura utilizada pertence ao utilizador e, portanto, ele possui total controle sobre como as aplicações são implementadas na nuvem. Uma nuvem privada é, em geral, construída sobre um data center privado. Público - As nuvens públicas são aquelas que são executadas por terceiros. As aplicações de diversos utilizadores ficam misturadas nos sistemas de armazenamento, o que pode parecer ineficiente a princípio. Porém, se a implementação de uma nuvem pública considera questões fundamentais, como desempenho e segurança, a existência de outras aplicações sendo executadas na mesma nuvem permanece transparente tanto para os prestadores de serviços como para os utilizadores. 1 2
Comunidade - A infra-estrutura de nuvem é compartilhada por diversas organizações e suporta uma comunidade específica que partilha as preocupações (exemplo: a missão, os requisitos de segurança, política e considerações sobre o cumprimento). Pode ser administrado por organizações ou por um terceiro e pode existir localmente ou remotamente. Híbrido - Nas nuvens híbridas temos uma composição dos modelos de nuvens públicas e privadas. Elas permitem que uma nuvem privada possa ter seus recursos ampliados a partir de uma reserva de recursos em uma nuvem pública. Essa característica possui a vantagem de manter os níveis de serviço mesmo que haja flutuações rápidas na necessidade dos recursos. A conexão entre as nuvens pública e privada pode ser usada até mesmo em tarefas periódicas que são mais facilmente implementadas nas nuvens públicas, por exemplo. O termo computação em ondas é, em geral, utilizado quando se refere às nuvens híbridas. 13
Vantagens A maior vantagem da computação em nuvem é a possibilidade de utilizar softwares sem que estes estejam instalados no computador. Na maioria das vezes o utilizador não precisa se preocupar com o sistema operativo e hardware que está usando em seu computador pessoal, podendo aceder seus dados na "nuvem computacional" independentemente disso. As actualizações dos softwares são feitas de forma automática, sem necessidade de intervenção do utilizador. O trabalho corporativo e o compartilhamento de ficheiros se tornam mais fáceis, uma vez que todas as informações se encontram no mesmo "lugar", ou seja, na "nuvem computacional". Os softwares e os dados podem ser acedidos em qualquer lugar, basta apenas que haja acesso à Internet, não são mais restritos ao ambiente local de computação, nem dependem da sincronização de mídias removíveis. 14
Desvantagens A maior desvantagem da computação em nuvem vem fora do propósito desta, que é o acesso a Internet. Caso perca o acesso, comprometerá todos os sistemas embarcados. Velocidade de processamento: caso seja necessário uma grande taxa de transferência, se a Internet não tiver uma boa banda, o sistema pode ser comprometido. Um exemplo típico é com midias digitais ou jogos. 15
Os principais serviços grátis do cloud computing Dropbox Ele permite sincronizar todos os documentos que você deseja no serviço de nuvem e também manter seus dados actualizados com o HD do seu computador. Este serviço funciona da seguinte forma: Toda vez que você copiar ou mover um ficheiro, ele será duplicado no servidor do Dropbox e em outros aparelhos que tenham o mesmo serviço instalado. Uma outra possibilidade é você entrar no site do Dropbox, inserir seu login e senha (criados na hora em que você baixar a aplicação para o seu computador). 16
SkyDrive A Microsoft também possui o seu serviço de armazenamento Online, o SkyDrive. Assim como os outros citados acima, este também permite que o utilizador guarde seus ficheiros na rede e os acede de qualquer outro computador que esteja conectado à Internet. o SkyDrive oferece 7 GB de armazenamento grátis. icloud O icloud é a rede de computação em nuvem oferecida pela Apple. Lançada junto com a versão 5 do ios sistema operacional móvel, a tecnologia integra ficheiros do computador Mac ou Windows com os dispositivos móveis ipad, iphone ou ipod touch. Sua função é sincronizar e-mails, favoritos do navegador e músicas, documentos, fotos, vídeos e muito mais. 17
Grid Computing Grid Computing A computação em grade pode ser definida como uma forma de permitir a aplicação em uma rede de recursos provenientes de muitos computadores, simultaneamente, para atacar um único problema. Geralmente, este problema exige um grande número de ciclos de processamento ou o acesso a grandes volumes de dados. Diferença entre computação distribuída e em grade A diferença existente entre a computação distribuída e computação em grade de dá pelo fato de que a computação distribuída é um conceito que vem dos anos 80 e 90, e consiste na possibilidade de resolver um determinado problema computacional através da utilização de diferentes recursos distribuídos geograficamente. A computação distribuída passa a ser uma "Computação em Grade" no momento em que existe uma infra-estrutura física e uma infraestrutura lógica (software) que permita coordenar os trabalhos que vão ser processados e garantir a sua qualidade de serviço. 18
Como funciona a grid computing A tecnologia de computação em grid (grid computing) amplia o conceito de compartilhamento de recursos computacionais interligados por redes até o ponto em que tanto os processadores quanto os dispositivos de armazenamento possam ser utilizados de forma distribuída. Em uma estrutura de grid, vários grupos de usuários localizados em diferentes organizações podem realizar tarefas computacionais que requeiram grande capacidade de processamento ou de armazenamento, com base no conjunto total de recursos disponível no grid. 19
Objectivos da grid computer O objectivo-chave da computação em grade é projectar sistemas que: Reduzam o tempo para que novos produtos e serviços produzam resultados: ao melhorar a produtividade e a colaboração, as organizações estão reduzindo esses tempos. A computação em grade dá às empresas vantagens em termos de velocidade. E é exactamente essa velocidade que garante uma importante vantagem competitiva: a de lançar produtos mais rapidamente que os seus concorrentes. 20
Vantagens da grid A impressionante melhoria de desempenho que redes de computadores vêm experimentando levou a ideia de se utilizar computadores independentes conectados em rede como plataforma para execução de aplicações paralelas, originando a área de Computação em Grid. Os principais atractivos desta ideia são a possibilidade de alocar uma enorme quantidade de recursos a uma aplicação paralela e fazê-lo a um custo muito menor do que alternativas tradicionais (baseadas em supercomputadores paralelos). Um Grid Computacional tem como objectivo acoplar recursos heterogéneos distribuídos e oferecer o acesso consistente e barato aos recursos, independente de sua localização física. 21
Virtualization 22
Virtualization Virtualização É uma técnica que permite compartilhar e utilizar recursos de um único sistema operativo em vários outros denominados de máquina virtual. Cada máquina virtual oferece um sistema computacional completo muito singular a uma máquina física. Com isso, cada máquina virtual pode ter o seu próprio sistema operativo e aplicativos podendo ainda oferecer serviços de rede. É possível interconectar (virtualmente) cada uma dessas máquinas através de interfaces de rede, switch, roteador e firewall virtual. 23
Tipos de virtualização Virtualização de servidor Técnica de execução de um ou mais servidores virtuais sobre um servidor físico. Permite maior densidade de utilização de recursos (hardware, espaço e etc.), enquanto permite que isolamento e segurança sejam mantidos. Com a Virtualização de Servidor, conquista-se os seguintes benefícios: 24
Virtualização de aplicação A virtualização de aplicação permite executar aplicações em um ambiente virtualizado no desktop do usuário, isolando a aplicação do Sistema Operativo; isso é possível através do encapsulamento da aplicação no ambiente virtual, quando a solução completa de virtualização de aplicações é implantada, é possível distribuir aplicações de um servidor central; Virtualização de desktop Consiste na execução de múltiplos sistemas operativos em uma única workstation e permitindo que uma aplicação de linha de negócio seja executada em um sistema operativo não compatível; Virtualização de apresentação A virtualização de apresentação permite executar e manter o armazenamento das aplicações em servidores centralizados, enquanto provê uma interface familiar para o utilizador em sua estação. 25
Vantagens Gestão centralizada. Instalações simplificadas. Facilidade para execução de backups. Suporte e manutenção simplificados. Acesso controlado a dados sensíveis e a propriedade intelectual mantendo-os seguro dentro do Data Center da empresa. Independência de hardware. 26
Desvantagem Grande uso do espaço em disco, já que são precisos de todos os arquivos para cada sistema operativo instalado em cada máquina virtual. Dificuldade no acesso directo ao hardware, como por exemplo placas específicas ou dispositivos USB. Grande consumo de memoria RAM dado que cada maquina virtual vai ocupar uma área separada da mesma. 27
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