Produkty a riešenia Microsoftu pre všetky typy cloudov

“Cloud”, alebo po našom oblak je určitou metaforou pre komplexné prostredie IT infraštruktúry, dátových úložísk, sietí… Cloud computing je metóda poskytovania IT vo forme služby

Filozofia cloudu “IT ako služba” sa dá interpretovať na troch úrovniach:

• PaaS – Platform as a Service ( platforma ako služba) poskytuje komplexnú hardvérovú a softvérovú platformu, teda zariadenia a služby požadované na podporu úplného životného cyklu budovania aplikácií vrátane možností návrhu, vývoja, testovanie a nasadenie a to bez nutnosti inštalácie softvéru pre vývojárov, IT manažérov alebo koncových užívateľov.
• SaaS – Software As s Service ( softvér ako služba) znamená poskytovanie aplikácií vo forme služby. Požívatelia platia za využívanie aplikácie, nie za aplikáciu samotnú. SaaS zbaví zákazníka starosti s nákupom a inštaláciou aplikácie a nemusí sa starať ani o jej aktualizácie.
• IaaS – Infrastructure as a Service ( infraštruktúra ako služba) znamená poskytovanie virtualizovanej infraštruktúry. Zákazníci sa zbavia starostí a investičných nákladov súvisiacich s nákupom a prevádzkou serverov, úložísk, alebo sieťovej infraštruktúry. Kupujú si ich ako službu.

Platformu Windows Azure je možné jednoznačne zaradiť do kategórie PaaS, teda platforma ako služba. Druhým kamienkom do mozaiky je Office 365, teda ľudovo povedané “cloudový” Office, typický príklad SaaS, jeden z najpopulárnejších softvérových balíkov Microsoftu poskytovaný ako služba. Na vybudovanie infraštruktúry privátnych cloudov, slúži Hyper-V cloud, čo je typická IaaS.

Predchádzajúca kategorizácia (IaaS, PaaS, SaaS) je dôležitá z hľadiska určenia rozhrania medzi tým, čo si zákazník spravuje sám a čo mu je poskytované formou služby a teda sa o to nemusí starať.

Čím viac autonómie zákazník požaduje (privátne cloudy), tým viac infraštruktúry musí spravovať. Pri klasickej koncepcii IT je situácia jednodznačná – zákazník musí spravovať všetko. V prípade modelu IaaS, teda privátneho cloudu je zákazník zbavený starostlivosti o hardvérovú a sieťovú infraštruktúru, dátové úložiská aj virtualizačnú vrstvu. Spravuje servery, databázy, zabezpečenie, prostredie pre beh aplikácií a aplikácie samotné. V prípade modelu PaaS zákazník spravuje len aplikácie a ak sa rozhodne pre model SaaS, nemusí spravovať nič.

Cloudové služby sú k dispozícii v širokej škále od otvorených verejných až po privátne. Medzi týmito dvoma extrémami sa budú situovať hybridné cloudy.

Verejný cloud (Public cloud)

Verejný cloud je model nasadenia, pri ktorom je výpočtová kapacita, prípadne vysoko škálovateľné a elastické služby poskytovaná širokej verejnosti. Je považovaný za klasický model cloud computingu. Verejné cloudy majú podobné architektonické prvky ako privátne cloudy, avšak ponúkajú oveľa väčšie možnosti premenlivého využívania prostriedkov, či eliminovania potenciálnych problémov. Je to jediný spôsob, ako diverzifikovať premenlivosť využívania prostriedkov v priebehu dňa a v rôznych zemepisných oblastiach. Verejný cloud je ľahko dostupný a to aj pre menšie firmy, ktoré ho môžu začať ihneď využívať. Pomáha im rôznymi spôsobmi zefektívniť procesy a uľahčiť prácu zamestnancov.

Služby, ktoré je možné kategorizovať ako verejný cloud sú vo väčšine prípadov poskytované veľkými IT firmami. Microsoft je jedným z kľúčových hráčov na poli verejného cloudu vďaka platforme Windows Azure. Táto platforme poskytuje celú škálu funkcií pre vytváranie aplikácií, ktorých použitie pokrýva spektrum od spotrebiteľských webov až po nasadenie v podnikoch a zahŕňa operačný systém pre služby prostredia cloud a sadu služieb pre vývojárov a IT profesionálov. Hlavnými súčasťami platformy Windows Azure sú produkty Windows Azure, Microsoft SQL Azure a AppFabric.

Výhodu verejného cloudu sa prejavujú hlavne pri scenároch kedy klasická IT infraštruktúra jednoznačne zlyháva, prípadne je výrazne drahšia. Napríklad:

 

• Nárazové dávkové spracovanie údajov napríklad len na konci mesiaca, či fiškálneho roku. Kupovať pre tento účel výkonnú infraštruktúru, ktorá väčšinu mesiaca bude ležať nevyužitá je veľmi neekonomické. Podobný scenár “predpokladaných špiček” sa týka aj e-shopov, hlavne pred Vianocami, kedy vzrastie objem návštevníkov, či zákazníkov aj na niekoľkonásobok ročného priemeru, aby v januári zase klesol na pôvodnú hodnotu.
• Rýchly rast firmy, či už predpokladaný, alebo neočakávaný. V takomto prípade veľmi rýchlo rastú aj požiadavky na IT. Takýto scenár je typický pre úspešné startupy, on-line aplikácie, napríklad e-shopy, ktoré sa rozbiehajú a záťaž aj počet zákazníkov môže rásť exponenciálne a to zo dňa na deň.
• Nepredvídateľné špičky – kedy zrazu na určité obdobie vzrastie z nejakého niekedy dokonca aj neidentifikovateľného dôvodu záťaž na niekoľkonásobok pôvodnej hodnoty. Môže to trvať niekoľko dní a môže sa to opakovať. Ak využívate služby verejného cloudu nemusíte rýchlo objednávať hardvérovú infraštruktúru, ktorá vám po odoznení špičky bude k ničomu. Stačí niekoľko kliknutí a a na hodinu, deň, týždeň alebo mesiac prikúpite potrebnú virtuálnu kapacitu a problém je vyriešený. Keď už táto kapacita nebude potrebná, tak je zase deaktivujete.

Privátny cloud (Private cloud)

Ako vyplýva z názvu, cloud je v tomto prípade prevádzkovaný pre firmu, alebo organizáciu. Službu buď poskytuje firma sama sebe, presnejšie IT oddelenie ju poskytuje pre ostatné organizačné zložky firmy, prípadne ju pre konkrétnu firmu, alebo organizáciu poskytuje tretia strana.

Táto publikácia je zameraná na budovanie privátnych cloudov pomocou nástrojov a riešení Microsoftu

Základné charakteristiky cloud computingu

Pre všetky typy cloudov, vrátane privátnych platia určité základné charakteristiky:

1. Samoobslužná služba “na vyžiadanie” – používatelia si môžu službu sami zriadiť, nakonfigurovať a používať
2. Prístup k zdrojom odkiaľkoľvek – služby sú dostupné prostredníctvom štandardného internetu cez širokú paletu klientských zariadení;
3. Zdieľanie zdrojov nezávislé na lokalite – výpočtové kapacity sú zdieľané viacerými používateľmi bez ohľadu na to, kde sú umiestnené
4. Škálovatelnosť a elasticita – umožní používateľom rýchlo upraviť kapacitu výpočtových zdrojov podľa aktuálnej potreby.
5. Platí sa len za to čo používa – tento prístup fakturácie je založený na princípe, že požívateľ platí len za to, čo spotrebuje

Tieto charakteristiky, hlavne prvá z nich –samoobslužnosť, kedy si používatelia môžu službu sami zriadiť, nakonfigurovať a používať sú napríklad určujúce pri rozlíšení virtualizovaného dynamického dátového centra od privátneho cloudu.

Privátny cloud

Termín “privátny cloud” rezonuje v povedomí IT špecialistov už niekoľko rokov. Nevznikol v hlavách teoretikov ale došlo sa k nemu postupným vývojom. Začalo to konsolidáciou, kedy hlavne veľké firmy presunuli časť infraštruktúry a tým aj výpočtového výkonu a úložných kapacít do veľkých dátových centier. Eliminovali tak vysoké prevádzkové náklady, roztrieštenosť decentralizovanej infraštruktúry, dátové centrá boli viac “green”, čo umožnilo ušetriť aj na nákladoch na energie. S masívnym nástupom virtualizácie sa tento proces ešte viac zefektívnil, takže zrazu boli k dispozícii voľné kapacity, ktoré sa dali ponúknuť ďalším subjektom, či už interným, alebo externým zákazníkom.

Technológie a filozofia privátneho cloudu umožňuje nový, výkonný spôsob zaistenia základných stavebných kameňov vášho podnikania – vašej infraštruktúry a aplikácií. Technológie privátneho cloudu ponúkajú nebývalé možnosti škálovania, zariaďovania, automatizácie a flexibility.

Pre privátne cloudy, teda privátne poskytovanie infraštruktúry ako služby (IaaS) existuje niekoľko definícii. Uvedieme pravdepodobne najvýstižnejšiu a najzrozumiteľnejšiu z nich od NIST (National Institute of Standards & Technology)

Privátne cloudy poskytujú zákazníkom, či už interným, alebo externým výpočtovú a sieťovú kapacitu, pričom zákazník je úplne oddelený od hardvérovej infraštruktúry. To znamená že definuje kapacitu výpočtových prostriedkov podľa svojich potrieb a nemusí sa starať na akom hardvéri a v akej konfigurácii to pobeží.

Podľa inej viac technokratickej ale oveľa stručnejšej definície znamená privátny cloud využite hardvérových prostriedkov virtualizovane vo forme služieb. Pre mapovanie zákazníkom “konzumovaných” virtuálnych zdrojov od skutočnej infraštruktúry slúži medzivrstva, ktorá sa na väčšine platforiem nazýva Fabric management.

Privátny cloud je implementácia služieb cloudu s využitím prostriedkov vyhradených pre vašu organizáciu, ktoré sa môžu nachádzať vo vnútri vašej organizácie alebo mimo nej. Pri využití privátneho cloudu získate väčšinu výhod, ktoré ponúka verejný cloud computing, vrátane samoobslužných funkcií, škálovateľnosti a pružnosti. Navyše máte stopercentnú možnosť kontroly a prispôsobenia vďaka vyhradeným prostriedkom. Medzi hlavné atribúty privátnych cloudov patrí samoobslužnosť, automatizovaná správa, škálovateľnosť a vysoká dostupnosť.

Privátny cloud nie je návrat do éry sálových počítačov, ponúka užívateľom oveľa vyššiu flexibilitu efektívnosť a úsporu investičných a prevádzkových nákladov .

Od klasického hostingu sa Cloud computing sa odlišuje hlavne tým, že ponúkané služby sú poskytované pružne, na základe aktuálnych potrieb zákazníka a môžu byť dočasné. Podľa aktuálnych potrieb je možné meniť parametre “konzumovaných” služieb a to samoobslužne.

Zákazník je schopný nasadiť a spustiť ľubovoľný softvér, ktorý môže obsahovať operačné systémy a aplikácie. Nemusí sa starať o riadenie základnej cloud infraštruktúry, ale má kontrolu nad operačnými systémami, dátovými úložiskami a nasadením aplikácií. V niektorých prípadoch môže disponovať a možno obmedzenú kontrolu vybraných sieťových komponentov ”

Platforma ako služba v privátnom cloude?

V privátnom cloude vybudovanom na báze technológií Microsoftu je možné poskytovať dva modely služieb cloudu: infraštruktúru ako službu (IaaS, Infrastructure as a Service) a platformu ako službu (PaaS, Platform as a Service). Model IaaS umožňuje poskytovať ako službu prostriedky infraštruktúry (počítače, sieť a úložisko), zatiaľ čo model PaaS poskytuje ako službu kompletnú aplikačnú platformu. Spoločnosť Microsoft ponúka riešenia, ktoré pri nasadení verejných aj privátnych cloudov využívajú modely IaaS i PaaS.

Model poskytovania PaaS od spoločnosti Microsoft je platforma Windows Azure a to je predsa platforma pre verejný cloud? Ako sa dá nasadiť v privátnom cloude? Microsoft môže poskytovať privátne cloudy využívajúce model PaaS (platforma ako služba) založené na riešení Windows Azure Platform Appliance- cloudovej platforme dodávanej na kľúč. Túto ponuku využijú hlavne poskytovatelia služieb, veľké podniky a vládne organizácie, ktoré túto bezpečnú výkonnú a spoľahlivú platformu môžu nasadiť vo svojich veľkých dátových centrách so stovkami alebo aj tisíckami serverov.

Výhody privátneho cloudu

Medzi najväčšie výhody privátnych cloudov patrí možnosť adekvátnej operatívnej reakcie na požiadavky dnešného dynamického biznisu. Reakcia na zmeny v obchodnej politike môže byť doslova okamžitá V praxi to znamená inými prostriedkami prakticky nedosiahnuteľné rýchle sprevádzkovanie IT služieb na podporu biznisu.

Príklad scenára: Šéf marketingu príde s požiadavkou na čo najrýchlejšie sprevádzkovanie internetovej aplikácie na podporu masívnej marketingovej kampane. Navyše táto webová aplikácia využíva rozsiahlu databázu informácií o produktoch a službách.

Pri klasickom ponímaní IT by to znamenalo nákup inštalácia a konfiguráciu nových serverov a ich zapojenie do existujúcej infraštruktúry, čo trvá niekoľko dní, alebo dokonca týždňov. S využitím privátneho cloudu je možné uvedený scenár sprevádzkovať za niekoľko minút potrebných na konfiguráciu virtuálnej infraštruktúry.

V prípade menej náročných scenárov sa príslušné organizačné zložky ani nemusia obracať s požiadavkami na IT oddelenie. Umožňuje to samoobslužnosť. Napríklad obchodné oddelenie si v prípade potreby samo pridelí prostriedky na IT podporu marketingovej kampane, samozrejme v rámci pridelenej kvóty.

Obavy z privátneho cloudu

Podľa výsledkov rôznych prieskumov najviac obáv sa týka správy procesov. V predchádzajúcej stati deklarovaná automatizácia a samoobslužnosť bude totiž fungovať len v prípade správne nastavených procesov . Podľa výsledkov rôznych prieskumov analytických firiem najväčšie obavy potenciálnych zákazníkov pramenia zo správy infraštruktúry a procesov. Preto v tejto publikácii kladieme dôraz na produkty z rodiny System Center, ktoré majú na starosti správu jednotlivých komponentov privátneho cloudu a sú základným predpokladom pre dosiahnutie samoobslužnosti

Najčastejšie uvádzané obavy z nasadenia privátnych cloudov (www.gartner.com/DisplayDocument?doc_cd=200440 )

Od klasického dátového centra k privátnemu cloudu

V podnikovej informatika za klasiku stále považuje tradičné dátové centrum. Vo veľkých firmách to môže byť veľká serverovňa, najčastejšie s heterogénnou serverovou infraštruktúrou, v malých firmách to môže byť jeden, alebo niekoľko málo serverov buď v samostatnej miestnosti, alebo niekde na vyhradenej polici, prípadne pod stolom a podobne. Vo väčšine prípadov je takéto prostredie overené časom a pri dobrej správe aj stabilné a zabezpečené. Nevýhodou je veľmi nízky koeficient využitia typicky pod <15% a samozrejme vysoké náklady na prevádzku, nakoľko takéto prostredie si vyžaduje kvalifikovaného správcu.

Virtualizované dátové centrum vznikne spravidla konsolidáciou viacerých predtým samostatných serverov na jeden hardvérový server, kde tieto servery bežia vo virtuálnom prostredí. Na rozdiel od klasických dátových centier je jeho využiteľnosť oveľa vyššia. Typicky presahuje 50% a zároveň klesajú náklady na správu.

Dôležitým medzistupňom je dynamické dátové centrum. Jeho kľúčovým pilierom je samozrejme virtualizácia. Pre dynamické datacentrum je charakteristická kombinácia automatizácie, riadenia a softvéru pre správu zdrojov, spolu s definovanou topológiou serverov, dátových úložísk, sieťového hardware a virtualizácie. Umožňuje poskytovanie IT ako služby pri maximálnom využití zdrojov a minimálnej manuálnej obsluhe. Aby bolo možné poskytovať IT ako službu či už pre vlastné organizačné zložky, alebo cudzie subjekty, musí dynamické dátové centrum umožňovať transparentné mapovanie a rozpočítanie nákladov za účelom účtovania.

Architektúra dynamického dátového centra