Tutorial sul cloud computing per principianti: cos'è & Architettura

Cos'è il cloud computing?

Il cloud computing è definito come l'archiviazione e l'accesso a dati e servizi informatici su Internet. Non memorizza alcun dato sul tuo personal computer. È la disponibilità su richiesta di servizi informatici come server, archiviazione dati, reti, database, ecc. Lo scopo principale del cloud computing è quello di dare accesso ai data center a molti utenti. Gli utenti possono anche accedere ai dati da un server remoto.

Esempi di servizi di cloud computing: AWS, Azure, Google Cloud

Impariamo le basi del Cloud Computing con un esempio:

Ogni volta che viaggi in autobus o in treno, prendi un biglietto per la tua destinazione e ti fermi al tuo posto fino a raggiungere la tua destinazione. Allo stesso modo anche gli altri passeggeri prendono il biglietto e viaggiano sullo stesso autobus con te e non ti dà fastidio dove vanno. Quando arriva la tua fermata scendi dall'autobus ringraziando l'autista. Il cloud computing è proprio come quel bus, trasporta dati e informazioni per diversi utenti e consente di utilizzare il suo servizio con un costo minimo.

In questo tutorial sul cloud computing imparerai

  • Tipi di nuvole
  • Servizi di cloud computing
  • Architettura del cloud computing
  • Virtualizzazione e cloud computing:
  • Grid Computing vs Cloud Computing
  • Grid Computing e Utility Computing
  • Problemi di sicurezza e modello di sicurezza proposto per il futuro cloud computing
  • Preoccupazione per la privacy
  • Case Study di Cloud Computing - Royal Mail

Perché Name Cloud?

Il termine "Cloud" deriva da un progetto di rete utilizzato dagli ingegneri di rete per rappresentare la posizione di vari dispositivi di rete e la loro interconnessione. La forma di questo progetto di rete era come una nuvola.

Perché il cloud computing?

Con l'aumento del computer e dell'utente mobile, l'archiviazione dei dati è diventata una priorità in tutti i campi. Le aziende di grandi e piccole dimensioni oggi traggono vantaggio dai propri dati e hanno speso un'enorme quantità di denaro per mantenerli. Richiede un forte supporto IT e un hub di archiviazione. Non tutte le aziende possono permettersi costi elevati dell'infrastruttura IT interna e dei servizi di supporto di backup. Per loro il Cloud Computing è una soluzione più economica. Forse la sua efficienza nell'archiviazione di dati, calcoli e minori costi di manutenzione è riuscita ad attirare anche aziende ancora più grandi.

Il cloud computing riduce la domanda di hardware e software da parte dell'utente. L'unica cosa che l'utente deve essere in grado di eseguire è il software di interfaccia dei sistemi di cloud computing, che può essere semplice come un browser Web, e la rete Cloud si occupa del resto. Tutti abbiamo sperimentato il cloud computing in un istante di tempo, alcuni dei popolari servizi cloud che abbiamo utilizzato o che stiamo ancora utilizzando sono servizi di posta come gmail, hotmail o yahoo ecc.

Durante l'accesso al servizio di posta elettronica i nostri dati vengono archiviati sul server cloud e non sul nostro computer. La tecnologia e l'infrastruttura dietro il cloud sono invisibili. È meno importante se i servizi cloud sono basati su HTTP, XML, Ruby, PHP o altre tecnologie specifiche in quanto è facile da usare e funzionale. Un singolo utente può connettersi al sistema cloud dai propri dispositivi come desktop, laptop o dispositivi mobili.

Il cloud computing sfrutta efficacemente le piccole imprese che dispongono di risorse limitate, offre alle piccole imprese l'accesso a tecnologie che in precedenza erano fuori dalla loro portata. Il cloud computing aiuta le piccole imprese a convertire i costi di manutenzione in profitti. Vediamo come?

In un server IT interno, devi prestare molta attenzione e assicurarti che non ci siano difetti nel sistema in modo che funzioni senza intoppi. E in caso di problemi tecnici sei completamente responsabile; richiederà molta attenzione, tempo e denaro per la riparazione. Considerando che, nel cloud computing, il fornitore di servizi si assume la completa responsabilità delle complicazioni e dei guasti tecnici.

Vantaggi del cloud computing

Il potenziale risparmio sui costi è la ragione principale dell'adozione dei servizi cloud da parte di molte organizzazioni. Il cloud computing offre la libertà di utilizzare i servizi secondo il requisito e di pagare solo per ciò che si utilizza. Grazie al cloud computing è diventato possibile eseguire operazioni IT come unità in outsourcing senza molte risorse interne.

Ora, in questo tutorial sul Cloud Computing, impareremo i vantaggi del Cloud Computing. Di seguito sono riportati i vantaggi del cloud computing:

  1. Riduzione dei costi dell'infrastruttura IT e del computer per gli utenti
  2. Prestazione migliorata
  3. Meno problemi di manutenzione
  4. Aggiornamenti software istantanei
  5. Migliore compatibilità tra i sistemi operativi
  6. Backup e ripristino
  7. Prestazioni e scalabilità
  8. Maggiore capacità di archiviazione
  9. Aumenta la sicurezza dei dati

Tipi di nuvole

Sono disponibili quattro diversi modelli di cloud che è possibile sottoscrivere in base alle esigenze aziendali. Di seguito sono riportati i diversi tipi di nuvole:

Tipi di nuvole
  1. Private Cloud: qui , le risorse di elaborazione vengono distribuite per una particolare organizzazione. Questo metodo è più utilizzato per le interazioni intra-aziendali. Dove le risorse informatiche possono essere governate, possedute e gestite dalla stessa organizzazione.
  2. Comunità Cloud: Qui , le risorse di elaborazione sono forniti per una comunità e organizzazioni.
  3. Cloud pubblico: questo tipo di cloud viene utilizzato solitamente per le interazioni di tipo B2C (Business to Consumer). Qui la risorsa informatica è di proprietà, governata e gestita dal governo, da un'organizzazione accademica o aziendale.
  4. Cloud ibrido: questo tipo di cloud può essere utilizzato per entrambi i tipi di interazioni: B2B (Business to Business) o B2C (Business to Consumer). Questo metodo di distribuzione è chiamato cloud ibrido poiché le risorse di elaborazione sono legate insieme da diversi cloud.

Servizi di cloud computing

Le tre principali offerte di cloud computing sono

  • Software as a Service (SaaS)
  • Platform as a Service (PaaS)
  • Infrastructure as a Service (IaaS)

Diverse aziende utilizzano alcuni o tutti questi componenti in base alle proprie esigenze.

SaaS (Software as a Service)

SaaS o software as a service è un modello di distribuzione del software in cui le applicazioni sono ospitate da un fornitore o provider di servizi e messe a disposizione dei clienti su una rete (Internet). SaaS sta diventando un modello di consegna sempre più diffuso come tecnologie sottostanti che supportano l' architettura orientata ai servizi (SOA) o i servizi Web . Attraverso Internet questo servizio è disponibile per gli utenti in qualsiasi parte del mondo.

Tradizionalmente, l'applicazione software doveva essere acquistata in anticipo e quindi installata sul computer. Gli utenti SaaS d'altra parte, invece di acquistare il software, si abbonano ad esso, di solito su base mensile tramite Internet.

Chiunque abbia bisogno di un accesso a un particolare software può essere abbonato come utente, sia che si tratti di una o due persone o ogni migliaia di dipendenti in una società. SaaS è compatibile con tutti i dispositivi abilitati a Internet.

Molte attività importanti come contabilità, vendite, fatturazione e pianificazione possono essere eseguite utilizzando SaaS.

PaaS (Platform as a Service)

Platform as a Service, denominato PaaS, fornisce una piattaforma e un ambiente per consentire agli sviluppatori di creare applicazioni e servizi. Questo servizio è ospitato nel cloud e gli utenti accedono tramite Internet.

Per capire in termini semplici, confrontiamolo con la pittura di un quadro, dove ti vengono forniti colori, diversi pennelli e carta dal tuo insegnante di scuola e devi solo disegnare una bella immagine usando questi strumenti.

I servizi PaaS vengono costantemente aggiornati e vengono aggiunte nuove funzionalità. Gli sviluppatori di software, gli sviluppatori web e le aziende possono trarre vantaggio da PaaS. Fornisce una piattaforma per supportare lo sviluppo di applicazioni. Include supporto software e servizi di gestione, archiviazione, rete, distribuzione, test, collaborazione, hosting e manutenzione di applicazioni.

IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS (Infrastructure As A Service) è uno dei modelli di servizio fondamentali del cloud computing insieme a PaaS (Platform as a Service). Fornisce accesso alle risorse di elaborazione in un ambiente virtualizzato "cloud" su Internet. Fornisce infrastruttura informatica come spazio server virtuale, connessioni di rete, larghezza di banda, bilanciatori del carico e indirizzi IP. Il pool di risorse hardware viene estratto da più server e reti solitamente distribuite su numerosi data center. Ciò fornisce ridondanza e affidabilità a IaaS.

IaaS (Infrastructure as a service) è un pacchetto completo per il computing. Per le piccole imprese che cercano di ridurre i costi dell'infrastruttura IT, IaaS è una delle soluzioni. Ogni anno vengono spesi molti soldi per la manutenzione e l'acquisto di nuovi componenti come dischi rigidi, connessioni di rete, dispositivi di archiviazione esterni ecc. Che un imprenditore avrebbe potuto risparmiare per altre spese utilizzando IaaS.

Cos'è l'architettura del cloud computing?

L'architettura di Cloud Computing è una combinazione di componenti richiesti per un servizio di Cloud Computing. Un'architettura di cloud computing è costituita da diversi componenti come una piattaforma front-end, una piattaforma o server back-end, una rete o un servizio Internet e un servizio di consegna basato su cloud.

Diamo uno sguardo al Cloud Computing e vediamo di cosa è fatto il Cloud Computing. Il cloud computing comprende due componenti front-end e back-end. Il front-end è costituito dalla parte client del sistema di cloud computing. Comprende interfacce e applicazioni necessarie per accedere alla piattaforma di Cloud Computing o Cloud Programming.

Architettura del cloud computing

Sebbene il back-end si riferisca al cloud stesso, comprende le risorse necessarie per i servizi di cloud computing. Consiste di macchine virtuali, server, archiviazione dati, meccanismo di sicurezza, ecc. È sotto il controllo dei fornitori.

Il cloud computing distribuisce il file system che si diffonde su più dischi rigidi e macchine. I dati non vengono mai archiviati in un solo posto e nel caso in cui un'unità si guasta, l'altra subentrerà automaticamente. Lo spazio su disco dell'utente viene allocato sul file system distribuito, mentre un altro componente importante è l'algoritmo per l'allocazione delle risorse. Il cloud computing è un forte ambiente distribuito e dipende fortemente da un potente algoritmo.

Virtualizzazione e cloud computing

La principale tecnologia abilitante per il Cloud Computing è la virtualizzazione. La virtualizzazione è un partizionamento di un singolo server fisico in più server logici. Una volta che il server fisico è stato diviso, ogni server logico si comporta come un server fisico e può eseguire un sistema operativo e applicazioni in modo indipendente. Molte aziende famose come VmWare e Microsoft forniscono servizi di virtualizzazione, dove invece di utilizzare il tuo PC personale per l'archiviazione e il calcolo, utilizzi il loro server virtuale. Sono veloci, economici e richiedono meno tempo.

Per gli sviluppatori di software e i tester la virtualizzazione è molto utile, poiché consente agli sviluppatori di scrivere codice che viene eseguito in molti ambienti diversi e, cosa più importante, di testare quel codice.

La virtualizzazione viene utilizzata principalmente per tre scopi principali 1) Virtualizzazione di rete 2) Virtualizzazione di server 3) Virtualizzazione di archiviazione

Virtualizzazione della rete : è un metodo per combinare le risorse disponibili in una rete suddividendo la larghezza di banda disponibile in canali, ognuno dei quali è indipendente dagli altri e ogni canale è indipendente dagli altri e può essere assegnato a un server o dispositivo specifico in tempo reale.

Virtualizzazione dello storage: è il raggruppamento dello storage fisico da più dispositivi di archiviazione di rete in quello che sembra essere un singolo dispositivo di archiviazione gestito da una console centrale. La virtualizzazione dello storage è comunemente utilizzata nelle reti SAN (Storage Area Network).

Virtualizzazione del server: la virtualizzazione del server è il mascheramento delle risorse del server come processori, RAM, sistema operativo ecc. Dagli utenti del server. L'intenzione della virtualizzazione dei server è aumentare la condivisione delle risorse e ridurre il carico e la complessità del calcolo da parte degli utenti.

La virtualizzazione è la chiave per sbloccare il sistema Cloud, ciò che rende la virtualizzazione così importante per il cloud è che disaccoppia il software dall'hardware. Ad esempio, i PC possono utilizzare la memoria virtuale per prendere in prestito memoria aggiuntiva dal disco rigido. Di solito il disco rigido ha molto più spazio della memoria. Sebbene i dischi virtuali siano più lenti della memoria reale, se gestiti correttamente la sostituzione funziona perfettamente. Allo stesso modo, esiste un software che può imitare un intero computer, il che significa che 1 computer può eseguire le funzioni pari a 20 computer.

Grid Computing vs Cloud Computing

Quando accendiamo la ventola o qualsiasi dispositivo elettrico, siamo meno preoccupati per l'alimentazione da dove proviene e come viene generata. L'alimentazione o l'elettricità che riceviamo a casa nostra viaggia attraverso una catena di rete, che include centrali elettriche, trasformatori, linee elettriche e stazioni di trasmissione. Questi componenti insieme formano una "rete elettrica". Allo stesso modo, "Grid Computing" è un'infrastruttura che collega risorse di elaborazione come PC, server, workstation ed elementi di archiviazione e fornisce il meccanismo necessario per accedervi.

Grid Computing è un middleware per coordinare risorse IT disparate in una rete, consentendo loro di funzionare nel loro insieme. È più spesso utilizzato nella ricerca scientifica e nelle università per scopi educativi. Ad esempio, un gruppo di studenti di architettura che lavorano su un progetto diverso richiede uno strumento di progettazione specifico e un software per lo scopo di progettazione, ma solo un paio di loro hanno avuto accesso a questo strumento di progettazione, il problema è come possono rendere questo strumento disponibile al resto del studenti. Per renderlo disponibile per altri studenti, metteranno questo strumento di progettazione sulla rete del campus, ora la griglia collegherà tutti questi computer nella rete del campus e consentirà agli studenti di utilizzare lo strumento di progettazione richiesto per il loro progetto da qualsiasi luogo.

Il cloud computing e il grid computing sono spesso confusi, sebbene le funzioni siano quasi simili, l'approccio per la loro funzionalità è diverso. Vediamo come funzionano-

Cloud computing

Grid Computing

  • Il cloud computing funziona più come un fornitore di servizi per l'utilizzo delle risorse del computer
  • Il grid computing utilizza le risorse disponibili e i sistemi informatici interconnessi per raggiungere un obiettivo comune
  • Il cloud computing è un modello centralizzato
  • Il grid computing è un modello decentralizzato, in cui il calcolo potrebbe avvenire su molti modelli amministrativi
  • Il cloud è una raccolta di computer solitamente di proprietà di una singola parte.
  • Una griglia è una raccolta di computer di proprietà di più parti in più posizioni e collegati tra loro in modo che gli utenti possano condividere la potenza combinata delle risorse
  • Cloud offre più servizi tutti più tutti i servizi come web hosting, supporto DB (Data Base) e molto altro
  • Grid fornisce servizi limitati
  • Il cloud computing viene generalmente fornito all'interno di una singola organizzazione (ad esempio: Amazon)
  • Il grid computing federa le risorse situate all'interno di diverse organizzazioni.

Utility Computing vs Cloud Computing

Nella nostra precedente conversazione in "Grid Computing" abbiamo visto come l'elettricità viene fornita a casa nostra, inoltre sappiamo che per mantenere la fornitura di elettricità dobbiamo pagare la bolletta. L'utility computing è proprio così, usiamo l'elettricità a casa secondo le nostre esigenze e paghiamo la bolletta di conseguenza allo stesso modo utilizzerai i servizi per l'elaborazione e pagherai in base all'uso che è noto come "utility computing". L'utility computing è una buona fonte per l'utilizzo su piccola scala, può essere eseguita in qualsiasi ambiente server e richiede il cloud computing.

L'utility computing è il processo di fornitura del servizio tramite un metodo di fatturazione on-demand pay per use. Il cliente o il cliente ha accesso a una fornitura virtualmente illimitata di soluzioni informatiche su una rete privata virtuale o su Internet, che possono essere reperite e utilizzate ogni volta che è necessario. Sulla base del concetto di utility computing, si basano il grid computing, il cloud computing e i servizi IT gestiti.

Attraverso l'utility computing le piccole imprese con budget limitato possono facilmente utilizzare software come CRM (Customer Relationship Management) senza investire pesantemente sull'infrastruttura per mantenere la propria base di clientela.

Utility Computing Cloud computing
  • L'utility computing si riferisce alla possibilità di addebitare i servizi offerti e addebitare ai clienti l'utilizzo esatto
  • Il cloud computing funziona anche come l'utility computing, paghi solo per ciò che usi, ma il cloud computing potrebbe essere più economico, in quanto tale, l'app basata su cloud può essere operativa in giorni o settimane.
  • Gli utenti dell'utility computing desiderano avere il controllo della posizione geografica dell'infrastruttura
  • Nel cloud computing, il provider ha il controllo completo dei servizi e dell'infrastruttura di cloud computing
  • L'utility computing è più favorevole quando le prestazioni e l'infrastruttura di selezione sono fondamentali
  • Il cloud computing è ottimo e facile da usare quando l'infrastruttura di selezione e le prestazioni non sono fondamentali
  • L'utility computing è una buona scelta per chi richiede meno risorse
  • Il cloud computing è una buona scelta per le risorse elevate che richiedono
  • L'utility computing si riferisce a un modello di business
  • Il cloud computing si riferisce all'architettura IT sottostante

Problemi di sicurezza per il cloud computing

Durante l'utilizzo del cloud computing, il problema principale che preoccupa gli utenti riguarda la sua sicurezza.

Una delle preoccupazioni è che i provider di servizi cloud stessi possano avere accesso ai dati non crittografati del cliente, sia che si trovi su disco, in memoria o trasmessi sulla rete.

Il governo di alcuni paesi può decidere di cercare tra i dati senza necessariamente avvisare il proprietario dei dati, a seconda di dove risiedono i dati, il che non è apprezzato ed è considerato una violazione della privacy (Esempio Prism Program degli USA).

Per fornire sicurezza a sistemi, reti e servizi di cloud computing i dati si sono uniti a TCG (Trusted Computing Group), un'organizzazione senza scopo di lucro che rilascia regolarmente una serie di specifiche per proteggere l'hardware, creare unità con crittografia automatica e migliorare la sicurezza della rete. Protegge i dati da rootkit e malware.

Poiché il computing si è esteso a diversi dispositivi come dischi rigidi e telefoni cellulari, TCG ha esteso le misure di sicurezza per includere questi dispositivi. Offre la possibilità di creare una policy di protezione dei dati unificata su tutti i cloud.

Alcuni dei servizi cloud affidabili sono Amazon, Box.net, Gmail e molti altri.

Preoccupazione per la privacy e cloud computing

La privacy rappresenta una forte barriera per consentire agli utenti di adattarsi ai sistemi di cloud computing

Esistono alcune misure che possono migliorare la privacy nel cloud computing.

  1. Il personale amministrativo del servizio di cloud computing potrebbe teoricamente monitorare i dati in movimento in memoria prima che vengano archiviati su disco. Per mantenere la riservatezza dei dati, controlli amministrativi e legali dovrebbero impedire che ciò accada.
  2. L'altro modo per aumentare la privacy è mantenere i dati crittografati nel sito di archiviazione cloud, impedendo l'accesso non autorizzato tramite Internet; nemmeno il fornitore di servizi cloud può accedere ai dati.

Case Study di Cloud Computing - Royal Mail

  • Oggetto del caso di studio: Utilizzo del cloud computing per una comunicazione efficace tra il personale.
  • Motivo per l'utilizzo del cloud computing: ridurre i costi sostenuti dopo la comunicazione per 28.000 dipendenti e fornire funzionalità avanzate e interfaccia dei servizi di posta elettronica ai propri dipendenti.

Royal mail group, un servizio postale nel Regno Unito, è l'unica organizzazione governativa nel Regno Unito che serve oltre 24 milioni di clienti attraverso i suoi 12000 uffici postali e 3000 siti di elaborazione separati. I suoi sistemi logistici e la forza pacchi in tutto il mondo gestiscono circa 404 milioni di pacchi all'anno. E per fare questo hanno bisogno di un mezzo comunicativo efficace. Hanno riconosciuto il vantaggio del Cloud Computing e lo hanno implementato nel loro sistema. Ha mostrato una performance eccezionale nell'intercomunicazione.

Prima di passare al sistema Cloud, l'organizzazione era alle prese con il software obsoleto e a causa del quale l'efficienza operativa veniva compromessa. Non appena l'organizzazione è passata a Cloud System, a 28000 dipendenti è stata fornita la loro nuova suite di collaborazione, dando loro accesso a strumenti come la messaggistica istantanea e la consapevolezza della presenza. I dipendenti hanno più spazio di archiviazione rispetto al server locale. I dipendenti sono diventati molto più produttivi.

Guardando al successo del Cloud Computing nei servizi di posta elettronica e nelle comunicazioni. La seconda mossa strategica di Royal Mail Group è stata la migrazione da server fisici a server virtuali, fino a 400 server per creare un cloud privato basato su Microsoft hyper V. Ciò sarebbe dare un aspetto nuovo e spazio aggiuntivo al desktop dei dipendenti e fornisce anche il più recente ambiente di scambio moderno.

Si stima che il progetto hyper V di RMG (Royal Mail Group) farà risparmiare circa 1,8 milioni di sterline per loro in futuro e aumenterà l'efficienza del sistema IT interno dell'organizzazione.

Architetto di soluzioni certificate AWS - Associato 2018

Il suddetto tutorial sul cloud computing copre tutte le note di base sul cloud computing e gli esempi di cloud computing che ti aiutano a comprendere tutte le basi del cloud computing.

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