Virtualizzazione&Cloud Computing

Virtualizzazione e Cloud
Computing
Cosa, Perché, Come, Casi d’uso comune

Che cos'è la virtualizzazione?

La virtualizzazione è una tecnologia software che sta rapidamente
trasformando il panorama IT e cambiando radicalmente il modo in
cui le persone usano la potenza computazionale.
Per virtualizzazione si intende la creazione di una versione virtuale di
una risorsa normalmente fornita fisicamente Qualunque risorsa
fisicamente.
hardware o software può essere virtualizzata: sistemi operativi,
server, memoria, spazio disco, sottosistemi di network.
Meccanismi più avanzati di virtualizzazione permettono la
ridefinizione dinamica tanto delle caratteristiche della risorsa
virtuale,
virtuale tanto della sua mappatura su risorse reali.
reali
La virtualizzazione permette l'ottimizzazione delle risorse e la
capacità di far fronte a esigenze specifiche secondo il più classico
paradigma dell'on demand.

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Campi della Virtualizzazione

1 Server Virtualization

2 Storage Virtualization

3 Network Virtualization

4 Desktop Virtualization

5 Application Virtualization


Server Virtualization
La virtualizzazione dei server si divide in Aggregazione e Disaggregazione
Aggregation

quot;Tanti in unoquot; = Un unico grande
computer con tante CPU e tanta
RAM,
RAM nota come “Grid Computing
Grid Computing”
High performance Computing (HPC)
High performance Computing Cluster
(HPCC)
casi d'uso : calcolo parallelo, ricerca
universitaria (biologica genetica) 3D
(biologica, genetica),
Rendering, grosse griglie
geograficamente distribuite come la
nuova rete superveloce del CERN di
Ginevra in uso per l'analisi dell'
acceleratore di particelle LHC(Large
Hadron Collider)
Collider).


Disaggregation
quot;Uno in tantiquot; = Un grande computer
diviso in tante CPU e RAM da
assegnare a molti computer virtuali
Questo è il ramo della Server
Virtualization che sta modificando il
panorama IT Mediante un piccolo
IT.
strato software, Hypervisor
direttamente installato sull’Hardware
è possibile configurare molteplici
server virtuali in una stessa
macchina fisica, tutti isolati tra loro.
casi d'uso : consolidamento,
consolidamento
riduzione TCO, rapidità di sviluppo
sistemi SW, Rapid provisioning,
Internet Service Providing, semplicità
Providing
di amministrazione sistemi.


Storage Virtualization
La virtualizzazione delle risorse di
sistemi storage consente di
snellire la amministrazione delle
risorse di storage e di fornire
maggiore affidabilità e scalabilità
agli apparati di storage. Inoltre
consente di consolidare l
t lid le
diverse tipologie di apparati
storage presentando una unica
interfaccia alle macchine che
devono utilizzarle. In
associazione alla server
virtualization consente un
automatico approvvigionamento
delle risorse di storage.
L’esempio più semplice di
storage virtualization è il mirror di
t i t li ti i
due dischi fisici che vengono
mappati dal sistema operativo
come un unico disco
disco.


Network Virtualization
Virtual I/O
La virtualizzazione del network porta
enormi vantaggi di gestione, di semplicità
i t i ti li ità
di sviluppo di complesse architetture di
network, di automatismi associata alla
server irt ali ation
ser er virtualization. Tecnologie come
Infiniband ed FCoE (Fibre Channel over
Ethernet) portano vantaggi quali il
consolidamento di tutti gli apparati di rete
(rame,fibra,etc) in più facili apparati i
quali portano con se intelligenze tali da
riuscire a switchare semplicemente ed
automaticamente i percorsi di network
senza dover rimappare o rimettere in
sicurezza ed in isolamento i percorsi
modificati. L’esempio più semplice di
virtualizzazione del network sono le
VLAN.


Desktop Virtualization
La virtualizzazione dei desktop è una frontiera
ancora poco esplorata, si basa sulle logiche della
server virtualization, ma intende virtualizzare i
computer che tutti noi usiamo quotidianamente. Lo
scenario è quello di centralizzare tutti gli apparati in
una sala CED e portare sulle scrivanie solamente
dei Thin Client, economici e facilmente sostituibili.
Tutti i dati ed i software installati dall’utilizzatore
sono salvati nella sala CED, non sul piccolo,
comodo, silenzioso client.
d il i li t
Uso classico: Call Center, Mediante la possibilità di
clonare il desktop configurato, è p
p g possibile in p
pochi
minuti avere un enorme call center
La vera forza di questo
sistema si ottiene
associandola con la
virtualizzazione delle
applicazioni.


Application Virtualization
Per Virtualizzazione delle applicazioni si intende la possibilità di considerare la
applicazione come una risorsa a cui poter semplicemente accedere. La
applicazione con tutto il necessario (librerie,license model,etc) viene configurata
una sola volta sul sistema centrale e salvata come un pacchetto, una risorsa. La
risorsa (pacchetto applicazione), esempio il word di office, puo’ essere assegnato
alla tale postazione o al tale utente e costui si troverà il pacchetto sul proprio PC,
come se vi fosse stato installato.
Ma costituisce uno streaming di
informazioni che una volta
chiuse non è piu’ residente sul
PC. Lo scenario Call Center
risulta in questo modo
estremamente semplificato ed
ottimizzato,l’implementazione
estremamente velocizzata.Lo
streaming d ll applicazioni può
t i delle li i i ò
con apparati di ottimizzazione
del network superare frontiere
internazionali senza
interna ionali sen a
rallentamenti.o latenze.

Vantaggi derivanti dalla Virtualizzazione
1 Isolamento:I sistemi virtualizzati sono isolati e slegati tra loro

Incapsulamento:I sistemi virtuali sono files,pertanto
2 replica,spostamento,copia,backup
replica spostamento copia backup sono semplici operazioni

3 Aumento Utilizzo HW:I sistemi fisici vengono sfruttati al meglio della loro potenza

Proof of Concept,Rapid Provision:I tempi di messa in opera di nuovi sistemi è
Concept Rapid
4 drasticamente ridotto
Rapid Development:Semplifica,facilita testing e debugging in ambienti puliti e
5 controllati

6 Allocazione dinamica delle risorse ove necessario

7 Gestione molto semplificata delle risorse eterogenee

8 Riduce l’hardware Operating Cost a più del 50%

9 Riduce i consumi energetici all’80%

10 Riduce le risorse HW necessario di un rapporto di 10:1
pp


11 Consente l’amministrazione di tutte le risorse in maniera centralizzata e remotamente

12 Monitorizza le performance di tutte le risorse

13 Riduce il TCO (T l C
Rid (Total Cost of O
f Ownership) d i server di più d l 60%
hi ) dei iù del

14 Riduce il TCO dei desktop di più del 40%

15 Riduce il TCO dell’infrastruttura network di oltre il 38%

16 Riduce il TCO dell’infrastruttura storage di oltre il 50%
dell infrastruttura


Che cos'è il Cloud Computing?

Con il termine Cloud computing si intende un'insieme di tecnologie
informatiche che permettono l'utilizzo di risorse (storage, CPU)
distribuite.
La caratteristica principale di tale approccio è di rendere disponibili
all'utilizzatore tali risorse come se fossero implementate da sistemi
(server o periferiche personali) quot;standardquot;.
L implementazione
L'implementazione effettiva delle risorse non è definita in modo
dettagliato; anzi l'idea è proprio che l'implementazione sia un
insieme eterogeneo e distribuito (the Cloud) di risorse le cui
caratteristiche non sono note all'utilizzatore.
all'utilizzatore
Il termine Cloud computing si differenzia da Grid computing che è un
paradigma orientato al calcolo distribuito, e in generale richiede che
distribuito generale,
le applicazioni siano progettate in modo specifico.


Cloud Computing - Paradigma
Il paradigma del Cloud computing prevede tre attori distinti:
Fornitore di Servizi Cliente Amministratore Cliente Finale

Offre servizi (Server Sceglie e configura i Utilizza i servizi
virtuali, storage, servizi offerti dal opportunamente
applicazioni complete) Fornitore, generalmente configurati dal Cliente
generalmente secondo offrendo un valore Amministratore.
Amministratore In
il modello aggiunto come ad determinati casi d'uso il
quot;pay-per-usequot; esempio applicazioni Cliente Amministratore e il
software Cliente Finale possono
p
coincidere.
L'architettura del Cloud computing prevede più server reali, generalmente in architettura
ad alta affidabilità e fisicamente collocati presso il Data center del Fornitore del servizio.
p
Il Fornitore del servizio espone delle interfacce per elencare e gestire i propri servizi
Il Cliente Amministratore utilizza tali interfacce per selezionare il servizio richiesto (ad
esempio un Server virtuale completo) e per amministrarlo (configurazione attivazione
(configurazione, attivazione,
disattivazione).
Il Cliente Finale utilizza il servizio configurato dal Cliente Amministratore, le caratteristiche
fisiche dell'implementazione (Server reale localizzazione del Data center) sono irrilevanti
dell implementazione reale, irrilevanti.


Cloud Computing: Caratteristiche chiave
Cinque sono le caratteristiche chiave del cloud computing
Le risorse di calcolo sono messe al servizio di tutti i
Il consumatore può consumatori utilizzando un modello multi-tenant,
unilateralmente disporre di con diverse risorse fisiche e virtuali dinamicamente Le risorse utilizzate vengono
capacità di calcolo, come il riassegnate in base alla domanda dei consumatori. misurate, e fatturate in base a
tempo del server e Il cliente in genere non ha alcun controllo o precisi parametri. Esempio la
l'archiviazione di rete, se conoscenza dell'esatta posizione delle risorse. quantità di dati salvati, la
necessario,
necessario senza richiedere Esempi di risorse includono la RAM la CPU lo
RAM, CPU, larghezza di banda e le risorse
l'interazione umana con ogni spazio disco, larghezza di banda della rete, e le di processore e memoria
fornitore del servizio. macchine virtuali. consumate nel tempo.

Accesso Location Rapidità
On-demand self- Pay per
universale risorse ed
service Use
alla rete ininfluente elasticità

Le capacità sono disponibili in Le risorse possono essere rapidamente
rete e sono accessibili tramite e elasticamente aumentate per scalare
meccanismi standard che la potenza e rapidamente ed
promuovono l'uso eterogeneo di
l uso elasticamente liberate per rilasciarla.
thin o thick client (ad esempio, i Per il consumatore, la capacità delle
telefoni cellulari, laptop e PDA). risorse disponibili spesso sembrano
essere infinite, e può esserne
acquistata in qualsiasi quantità, in
qualsiasi momento


Modello di consegna

I modelli di consegna dei servizi Cloud sono tre
(SaaS). Fornisce al consumatore l possibilità di usare le
(S S) F i l t la ibilità l
applicazioni in esecuzione su una Cloud infrastructure
accessibile da vari dispositivi client attraverso una interfaccia
come un browser Web (ad esempio, una web-based e-mail). Il
consumatore non riesce a controllare l’ infrastruttura base della
Cloud, rete, server, sistemi operativi, storage, con la possibile
, , , p , g , p
eccezione di limitate specifiche impostazione per l'utente delle
Application impostazioni di configurazione dell’applicazione.

(PaaS). Fornisce al consumatore la possibilità di distribuire nella
Cloud infrastructure applicazioni create d l consumatore che
Cl d i f t t li i i t dal t h
utilizzano linguaggi di programmazione supportati dal fornitore
(ad esempio, Java, Python,. Net). Il consumatore non ha il
controllo della base della Cloud infrastructure, rete, server,
sistemi operativi, storage, ma ha il controllo sulle applicazioni
Platform distribuite ed eventualmente sulle configurazioni dell’ ambiente.
g

(IaaS). Fornisce al consumatore il poter affittare capacità di CPU,
storage, network, e altre risorse fondamentali che il consumatore
è in grado di implementare e gestire, che possono includere i
sistemi operativi e le applicazioni. Il consumatore non ha il
controllo delle infrastruttura di base della Cloud, ma ha il
controllo su sistemi operativi, storage, la distribuzione delle
Infrastructure applicazioni, ed eventualmente selezionare componenti di rete
(ad esempio, firewall, load balancer).


Modello di distribuzione

I modelli distributivi del cloud computing sono 4

La cloud infrastructure è di La cloud infrastructure è di
proprietà o in leasing di una sola proprietà di una
organizzazione ed è utilizzata organizzazione che vende i
esclusivamente se
servizi c oud a pubb co o
cloud al pubblico
dall'organizzazione ad un gruppo di grandi
imprese

La cloud infrastructure L’infrastruttura è una
è condivisa da diverse composizione di due o p
p più
organizzazioni e sostiene una cloud (private, community, o
comunità specifica public) in una entità unica,
che ne condivide degli ambiti tenute insieme da
(
(ad esempio, la mission, i
p , , tecnologie p p
g proprietarie tali
requisiti di sicurezza, la policy, e da permettere la portabilità
le considerazioni di conformità). dei dati e delle applicazioni
(ad esempio, cloud
bursting).
g)

.

Logiche applicative e Casi d’uso del Cloud Computing

Two Prediction Problems Il “two prediction problems” è la prima
grande e più comune necessità, di tutte le
imprese che operano in rete, che fa del
cloud computing la soluzione vincente. Le
imprese fanno le loro previsioni di richieste
(tratteggiato grigio) ed in base a queste
investono in hardware (linea blu) per
reggere il crescente numero di richieste
reali (linea rossa). Gli investimenti
dapprima consentono lo sviluppo, ma a
scapito di un eccesso di risorse
p
(opportunity cost), successivamente le
richieste dei clienti superano le aspettative
e l’hardware non è capace di soddisfarle
causando perdita di clienti. Il cloud
p
computing (linea gialla) segue le richieste
dell’utenza tutto a vantaggio dell’
investimento senza causare perdità di
clienti e di immagine
g


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