Les principes et paradigmes du cloud computing

1. +
Cloud Computing
Principes & Paradigmes
Heithem Abbes
heithem.abbes@gmail.com

2. 2
Contenu
 Introduction
 Définition du Cloud Computing
 Modèles de services
 Modèles de déploiement
 Avantages & Inconvénients
 Conclusion

4. 4
OUI !

6. 6
1999 : Un des pionniers du Cloud Computing était
Salesforce.com, qui a introduit le concept de la
livraison d'applications d'entreprise (CRM) via un
site web simple.
2002 : Amazon Web Services fournissant des
services de stockage et de calcul
2006 : Amazon’s Elastic Compute cloud (EC2)
comme un service Web commercial qui permet aux
petites entreprises et aux particuliers de louer des
ordinateurs sur lesquels ils exécutent leurs propres
applications
Histoire

7. 7
2009 : Tournant décisif dans
l'évolution de Cloud Computing,
avec l'arrivée d'applications
d'entreprise de cloud basé sur un
navigateur
2006 : Google Docs
History

8. 8
2009 : Microsoft entre dans le cloud
computing avec le lancement de Windows
Azure (plate-forme de cloud)
2010 : Office 365 a été annoncé
History

10. Is cloud computing really new?
1960 : John McCarthy dit que “computation may
someday be organized as a public utility.”
1990 : Grid computing, une idée pour
permettre l’accès à une puissance de
calcul aussi simple que l’accès à un
réseau électrique

11. 11
Is cloud computing really new?
 La technologie n’est pas nouvelle
 Cloud Computing est un mot à la mode utilisé
pour reconditionner les anciennes technologies
qui existent depuis des décennies
 Nouveau modèle de consommation et de
prestation de service
 Self-service et autogestion sont nouveau
NON
OUI
Virtualization Web 2.0
Utility
Computing Grid Computing
End User Focused

12. 12
 Approvisionnement manuel
 Matériel dédié
 Capacité fixe
 Payer pour la capacité
 Frais de ressources et
d’exploitation
 Géré par les admin. systèmes
 Approvision. automatique
 Matériel partagé
 Capacité élastique
 Payer pour l’utilisation
 Frais d’exploitation
 Géré via APIs
Classique Cloud
IT Classique vs. Cloud Computing

14. 14
Définition
 Le Cloud Computing est un modèle permettant un accès simple,
à la demande à un ensemble de ressources informatiques
partagées et configurables
 Ressources :
 Équipements réseaux, serveurs, stockage, applications et services
 Peuvent être rapidement approvisionnées et publiées avec un effort
minime de gestion ou interaction avec le prestataire de service.

15. 15
① Ressources partagées/groupées
 Les ressources sont extraites d’un reservoir commun
② Accès distant via le réseau
 Disponible à partir de n’importe où avec une connexion Internet en
utilisant n’importe quelle plateforme
③ Accès à la demande en self‐service
 Le consommateur peut allouer des ressources automatiquement
sans avoir besoin d’une interaction humaine avec le fournisseur
cloud
5 caractéristiques clés (1/2)

16. 16
④ Elasticité rapide
 Les ressources peuvent augmenter et diminuer rapidement
selon la demande du client
 Totalement automatique
⑤ Pay by use
 les services sont facturés
 Les utilisateurs paient seulement le service utilisé
 Les services peuvent être annulés à tout moment
5 caractéristiques clés (2/2)
(2/2)

17. 17
Approvisionnement de ressources
Sous-Utilisation !
Approvisionnement Sur-approvisionnement
Demande
Capacité
Temps
Ressources
Ressources non utilisées
Demande
Capacité
Temps
Ressources

18. 18
Approvisionnement de ressources
Sous-approvisionnement
Perte de revenue !
Resources
Demand
Capacity
Temps (jours)
1 2 3
Ressources
Demand
Capacité
Temps (jours)
1 2 3
Utilisateurs perdus!
Ressources
Demande
Capacité
Temps (jours)
1 2 3

19. 19
Approvisionnement de ressources
Cloud
Demande
Capacité
Temps
Ressources
Ressources non utilisées

20. 20
Virtualisation
Matériel
Système d’exploitation
App App App
Pile traditionnelle
Matériel
SE
App App App
Hyperviseur
SE SE
Pile virtualiséé
 Abstraction des ressources informatiques
 Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources
informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les
utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources

21. 21
Virtualisation
 Ingredient indispensable pour le Cloud Computing

22. 22
Virtualisation
 Séparer la couche logiciel du serveur de la couche matérielle :
système d'exploitation, les applications et le stockage de ce
serveur.
 Un serveur virtuel peut être desservi par une ou plusieurs
machines, une machine peut accueillir plus d'un serveur virtuel.
 Peut-être étendu facilement: l'administrateur peut ajuster les
ressources allouées à ce serveur virtuel
 Modèle de serveur peut être créé dans un environnement virtuel
pour, ensuite, créer plusieurs serveurs virtuels identiques
 Les serveurs virtuels eux-mêmes peuvent être migrés d'une
machine à autre à volonté.
22

23. 23
Virtualisation
 Abstraction des ressources informatiques
 Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources
informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les
utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources
 Objectifs
 Abstraction : simplifier l'utilisation de la
ressource sous-jacente
 Réplication : créer plusieurs instances de la
ressource
 Isolation : séparer les utilisations des clients
des ressources sous-jacentes

24. 24
VMM ou Hyperviseur 24
VMM (Virtual Machine Monitor) ou hyperviseur est un logiciel qui
gère plusieurs machines virtuelles

25. 25
Hyperviseurs ou VMM
 Classification des hyperviseurs
 Les hyperviseurs sont divisés en deux classes indiquant leur mode de
fonctionnement :
 Type 1 (bare-metal) fonctionne directement sur machine nue, assurant
l’interface entre les OS virtualités et la machine.
 Type 2 (hosted) fonctionne par-dessus un système d’exploitation existant, une
machine virtuelle se présente alors comme un processus. L’hyperviseur doit
intégrer une partie de ses fonctions au noyau par-dessus lequel il fonctionne.

26. 26
Hyperviseur de type 1
 Exemples : Xen, VMware ESX, Microsoft Hyper-V, Oracle VM Server.

27. 27
Hyperviseur de type 2
 Exemples : QEMU/KVM, Oracle VirtualBox, VMware Workstation.

28. 28
Multi-tenants (Multi-tenancy)
 Chaque client a sa
propre instance de
logiciels;
 Nécessite un ensemble
dédié des ressources
pour répondre aux
besoins d'un seul client
 Plusieurs clients (locataires) partagent la
même application, sur le même matériel,
avec le même mécanisme de stockage de
données
 De manière analogue aux utilisateurs
exécutant des applications diverses sur le
même système d'exploitation
 Partager les coûts de gestion et de
matériel entre un certain nombre de
locataires.
Tenant unique Multi-tenants
 Multi-tenants est la technologie fondamentale que le cloud utilise pour partager les
ressources informatiques de manière rentable et en toute sécurité chez les
locataires (entreprises, organisations, ...)
 Le cloud utilise la virtualization pour isoler les tenants,
 On ne peut pas accéder aux données des autres tenants

29. Qu’est ce que le cloud peut fournir?

30. 30
as a Service
as a Service
High Volume
Transactions
as a Service
Servers Networking Storage
Middleware
CollaborationBusiness
Processes
CRM/ERP/HRIndustry
Applications
Data Center
Fabric
Database
Web 2.0 Application
Runtime
Java
RuntimeDevelopment
Tooling
Les couches de IT-as-a-Service
Software
Platform
Infrastructure

31. 31
Modèle de services de cloud
 Software as a Service (SaaS)
 Utilisateur final : a besoin seulement
d’utiliser l’application (software)
 Platform as a Service (PaaS)
 Développeur d’application : a besoin
d’une API sans implémenter leurs
fonctionnements
 Infrastructure as a Service (IaaS)
 System Admin: n’a pas besoin d’acheter
des machines s’il peut les louer

32. 32
SaaS
 Premier, plus utilisé et connu service
 Applications livrées en tant que service, sur demande, aux utilisateurs
finaux sur Internet, via un navigateur
 Le service comprend le logiciel, le matériel et le support
 Mises à jour logicielles, des correctifs et autres travaux de maintenance
sont effectués par le fournisseur de cloud, et non pas l'utilisateur final
 Utilisateurs accèdent au service à travers un dispositif autorisé
 Exemples:

33. 33
PaaS
 Plate-forme de développement utilisé pour les développeurs
 Un ensemble d'outils et de services conçus pour faire de codage et de déploiement SaaS rapide
et efficace
 Fournit tous les outils nécessaires pour supporter le processus complet de construction
et la livraison d'applications Web et les services, tous disponibles sur Internet
 Délivre une plateforme informatique y compris le système d'exploitation,
l'environnement d'exécution de langage de programmation, base de données et
serveur Web
 Permet la création d'applications web rapidement et facilement et sans la complexité
de l'achat et la maintenance des logiciels et de l'infrastructure
 Permet un développement rapide à faible coût
Exemples
 Google App Engine, OpenShift (Redhat), Bluemix (IBM), Azure Cloud (Microsoft),
Heroku

34. 35
IaaS
 Délivre l'infrastructure de cloud computing, serveurs, stockage, réseaux et
systèmes d'exploitation, comme un service à la demande.
 Service entièrement externalisé: plutôt que d'acheter des serveurs, des logiciels,
de l'espace de centre de données ou équipements de réseau, les clients
achètent ces ressources à la demande
 Caractéristiques
 Les ressources sont distribuées en tant que service
 Ressources informatiques évolutives
 Coût variable, modèle de tarification des services publics
 Exemples
 Amazon EC2, Rackspace, FlexScale, Google Cloud (Compute Engine)

36. 37
Public Cloud
 Consommateur : grand public
 Fournisseur de Cloud :
organisation vendant des services
cloud et est propriétaire et gère
l’infrastructure cloud
 Emplacement de ressources :
toutes les ressources existent
dans les locaux de fournisseurs
(on-premisses)
 Multi-tenants model : coexistence
de plusieurs consommateurs
dans le même cloud
Cloud Provider
Enterprise
Consumers
Institute
Consumers
Consumers
Internet

37. 38
Cloud privé
 Consommateur : utilisation exclusive pour une organisation
 Ressources peuvent être détenues et gérées par l'organisation
consommatrice ou une autre organisation
 Les services sont gérés et fournis à l’intérieur de l’organisation
 Moins de restriction sur la bande passante du réseau, moins de
risques de sécurité et autres exigences légales par rapport au cloud
public

38. 39
Externe (off-premisses): l'organisation
vise à étendre sa capacité en utilisant un
cloud privé exclusif qui est accessible à
distance et approvisionné par une autre
organisation
Private Cloud
Private
Cloud
Private
Cloud
Interne (On-premises) : l’organisation ne
veut stocker ses données dans un le cloud
pour améliorer l’utilisation de ressource et
automatiser la gestion de ces ressources
Cloud
Provide
r

39. 40
Cloud communautaire
 Une communauté, composée d'une ou de
plusieurs organisations, partage des
préoccupations communes telles que leur
mission, les politiques et les mesures de
sécurité
 Le cloud communautaire expose ses
ressources uniquement pour une telle
communauté
 Le cloud est détenu et géré par l'un des
collaborateurs dans la communauté
 Exemple: un cloud communautaire pour la
recherche et les organisations universitaires
pour mener des expériences scientifiques à
grande échelle (e-science)
Private
Cloud
Organization Y
Organization X
Organization Z

40. 41
Hybrid Cloud
 Ce modèle combine plusieurs cloud : privé, communautaire ou public qui conservent
leurs identités uniques, mais sont liés ensemble comme une seule unité
 Par exemple, une organisation peut utiliser un cloud public pour certains aspects de
ses activités et peut avoir un cloud privé pour ses données sensibles
Public Cloud
Enterprise
Consumers
Private
Cloud
Public Cloud
Private Cloud

41. 42
Workloads
Networking
Storage
Servers
Virtualization
O/S
Middleware
Runtime
Data
Applications
Traditional
On-Premises
Networking
Storage
Servers
Virtualization
O/S
Middleware
Runtime
Data
Applications
Platform
as a Service
Networking
Storage
Servers
Virtualization
O/S
Middleware
Runtime
Data
Applications
Software
as a Service
Vendor Manages in Cloud Client Manages
Networking
Storage
Servers
Virtualization
Middleware
Runtime
Data
Applications
Infrastructure
as a Service
O/S

42. 43
Avantages de cloud
Server / Storage
Utilization 10-20%
Self service None
Test Provisioning Weeks
Change
Management Months
Release
Management Weeks
Metering/Billing Fixed cost
model
70-90%
Unlimited
Minutes
Days/Hours
Minutes
On demand
Traditional
environments
Cloud enabled
enterprise
Cloud accelerates business
value
Capacité From
To
VIRTUALIZATION
AUTOMATION
Cost
Flexibility

43. 44
Modèle conceptuel de référence

44. 45
SLA (Service Levels Agreements)
 SLA est la formalisation d’un accord négocié entre deux parties.
 C’est un contrat entre clients et fournisseurs.
 Il met par écrit l’attente des parties sur le contenu des prestations, leurs
modalités d'exécution, les responsabilités des parties, les garanties, c'est-
à-dire la qualité de service.
 Par exemple, le SLA peut spécifier les niveaux de disponibilité, de
performance, d’opération ou de tout autre attribut du service en question,
tel que la facturation voire les pénalités (financières ou autres) en cas de
manquement au SLA.

45. 46
Avantages
 Réduction des coûts
 Vous n’avez pas besoin d'un ordinateur de grande puissance et de prix élevé
pour exécuter des applications de cloud computing
 Votre PC de bureau n'a pas besoin de la puissance de traitement ou d'espace
disque exigé par le logiciel de bureau traditionnel
 Votre PC peut être moins cher, avec un disque dur plus petit, moins de
mémoire, processeur plus efficace…
 Votre PC n'a même pas besoin d'un lecteur CD ou DVD, car aucun des logiciels
doivent être chargés et aucun fichier de documents doivent être sauvegardés
 indépendance de l'appareil
 Vous n’êtes plus lié à un seul ordinateur ou réseau
 Changements des applications et des documents vous suivent à travers le cloud
 Déplacez vers un appareil portable et vos applications et documents sont toujours
disponibles

46. 47
Avantages
 Mises à jour logicielles instantanée
 Lorsque vous accédez à une application basée sur le Web, vous obtenez la
dernière version sans avoir à payer pour télécharger une mise à niveau
 Mises à jour se produisent automatiquement dans la prochaine fois que vous
vous connectez sur le cloud
 Capacité de stockage illimitée
 Cloud computing offre de stockage pratiquement illimitée
 Fiabilité accrue des données
 Si votre ordinateur personnel subit une panne, toutes vos données sont toujours
là dans le cloud, toujours accessible

47. 48
Inconvénients
 Connexion internet permanente
 Puisque vous utiliser l'Internet pour se connecter à la fois vos applications et
documents, si vous ne avez pas une connexion Internet, vous ne pouvez pas
accéder à tout, même vos propres documents (ou dernières versions).
 Ne fonctionne pas bien avec des connexions à faible débit
 Une connexion Internet à faible vitesse rend le cloud computing pénible, et
souvent impossible
 Caractéristiques limitées
 Beaucoup d'applications basées sur le Web ne sont pas aussi complet que leurs
applications de bureau basé
 Par exemple, vous pouvez faire beaucoup plus avec Microsoft PowerPoint
qu'avec l'offre basée sur le Web de Google Présentation

48. 49
Inconvénients
 Les données stockées peuvent ne pas être sécurisé
 Toutes vos données sont stockées sur le cloud.
 La question est de savoir comment le cloud est-il sécurisé?
 Les utilisateurs non autorisés peuvent-ils accéder à vos données
confidentielles?
 Les données enregistrées peuvent être perdues
 Théoriquement, les données stockées dans le cloud est sûre, répliquées sur
plusieurs machines.
 Mais il est possible que vos données disparaîssent et que vous n’avez pas de
sauvegarde physique ou local.
 En d'autres termes, en se appuyant sur le nuage vous met à risque si le nuage
vous laisse tomber.

49. 50
Conclusion
 Cloud Computing est un acteur important dans l'industrie des IT
 Une véritable valeur commerciale peut être réalisé par les clients de
toutes dimensions
 Solutions de Cloud Computing sont simples à acquérir, ne nécessitent pas
de contrats à long terme et sont plus faciles à évoluer ou diminuer selon
les besoins
 Services de planification et de migration adéquates sont nécessaires pour
assurer une mise en œuvre réussie
 Clouds publics et privées peuvent être déployés ensemble pour exploiter
le meilleur des deux
 Les services de surveillance assurent que les clients obtiennent le
meilleur de leur environnement de cloud