Temă de curs Retele de Calculatoare și Internet

1. Temă de cursRetele de Calculatoare și Internet Aplicații in Internet: Servere de Aplicații Student: Iosif Cătălin Master IISC, anul 2

2. Cuprins • Introducere • Caracteristici Cloud Computing • Modele de servicii • Centre de date • Problemeîntampinate • Best practices • Concluzii

3. Introducere • Serverepopulare • Java • Microsoft • Avantaje ale serverelor de aplicatii: • Configuratiecentralizata • Securitatecrescuta • Compatibilitatecrescuta

4. Caracteristici Cloud Computing • Bazat puternic pe virtualizare • Similaritati mari cu SOA (Service oriented architecture) • Bazat pe utilizarea API-urilor (Application Programming Interface) • Avantaje: • Mentenanta foarte usoara • Cost redus per total • Independenta fata de locatie

5. Cloud Computing – Modele de servicii

6. Cloud Computing - IaaS • Caracteristici: • resurselesuntdistribuitecaservicii • permitescalareadinamica • are un cost variabil, folosingmodelul de pret tip utilitate • in mod uzual, mai multi utilizatorisuntalocatiaceleiasimasinifizice • Candesteavantajos: • in situatii in care cerereaestefoartevolatilapentruorganizatiinoice nu dispun de capital suficientpentru a investimult in hardware • pentruorganizatiice se aflaintr-o perioada de crestererapida, siscalabilitateaarhitecturiifolositereprezinta o problemamajora • pentruaplicatiitemporaresau cu uz specific, foarteparticularizat • Cand nu esteavantajos: • in situatiile in care existasolutii software locale ceoferaperformantanecesara • in situatiile in care specificatiileprevazutesaulegislatia in vigoarecreazaprobleme in cazulrelocariisau al outsourcing-ului

7. Cloud Computing - PaaS • Caracteristici • contineserviciipentrudezvoltarea, testareasilansareaaplicatiilor • Interfete Web de dezvoltare • scalabilitateoferita de load balancerisisisteme de fail-over • diferiteunelte de planificaresicomunicare in cadrulechipei • uneltepentrugestionareaabonamentelorsifacturarii • Candesteavantajos: • Cand se lucreaza cu multeechipeexterne • Cand se lucreaza AGILE • Cand nu esteavantajos: • in situatiile in care aplicatiatrebuiesaprezinte un grad foarte mare de portabilitate • in situatii in care limbajul de programaresau o anumeabordarearafectaprocesul de dezvoltare • in situatii in care performantaaplicatieidepinde de capacitatea de a modificaarhitecturahardware/software

8. Cloud Computing - SaaS • Caracteristici • oferaacces web la solutiicomerciale • utilizatoriinu suntnevoitisagestioneze patch-urilesi upgrade-urile • suntfolositediferite API-uripentru a permiteintegrareaintrediferitecomponentesoftware • Candesteavantajos: • pentruaplicatiirelativstandardizate • aplicatiicare au nevoie de un modul web, sau de un modulpentrudispozitive mobile • software folositpetermenscurt • software pentru care cerintacreste rapid, de exemplu: o aplicatiefolositaregulat la anumiteintervale • Cand nu esteavantajos: • aplicatiicenecesitaputere de procesare in timp real foarte mare • aplicatiice nu permit stocareaexterna a datelor

9. Centre de date • Aspecteimportante: • posibilitatea de a scalaarhitecturafara a compromiteperformanta • mentinereaunui grad mare de disponibilitate • minimizarealatentei • maximizareacapacitatii • protectiedinamicaimpotrivaamenintarilordigitale in continua evolutie • suportpentrucomportament complex al aplicatiilor • incorporarea de standarde • mentinereauneiarhitecturideschise

10. Centre de date - arhitectura

11. Centre de date – componente arhitecturale • Infrastructuraretelei • reteaua de acces • reteauacentrala • reteaua edge • Zonacomputationalasi de stocare • Serviciile • Management

12. Solutii de management – Microsoft System Server

13. Solutii de management – Red Hat Enterprise Linux • Strategia Red Hat pentru solutiile cloud se bazeaza pe utilizarea urmatoarelor tehnologii: • Red Hat Enterprise Linux • Tehnologii de virtualizare integrate • Tehnologii de management a virtualizarii • Red Hat MRG • Paravirtualizarea • Sistemele oaspete ruleaza cu 20% pana la 100% mai repede pe acest sistem, fata de solutiile traditionale • in functie de sarcina de lucru, viteza de procesare poate fi chiar si de 5 ori mai mare • se pot virtualiza usor chiar si sarcinile mai intensive pe partea de transfer (I/O) • Virtualizarea “Full” • crestere de performanta mai mica decat in cazul para-virtualizarii • grad mai ridicat de flexibilitate (suport foarte bun pentru masini virtuale Windows) • necesita mai multe drivere

14. Probleme intampinate • Factoriarhitecturalinefavorabili: • inaltimearedusa a incaperilorcladirii • distanta mica intrecoloanele de rezistenta • impartireasuprafetiutilizabilepemulteetaje • Alegeri de proiectarenefavorabile: • folosirea rack-urilor de mare densitatefararacirelocalizata • capacitate insuficientapentrusistemul de distributie a energiei • capacitate insuficientapentrusistemul de conditionare a aerului • lipsaseparariiintrecablurile de puteresicele de semnal • spatiuinsuficientintre rack-uri • protectieinsuficienta a sistemului de distributie

15. Best Practices – Estimari • Pentru sistemele de calcul • 300 -700 W/m2 • Capacitate de extindere pentru sistemele aditionale: • 500 – 1000 W/m2

16. Best Practices – Rack-uri

17. Best Practices – Sisteme critice

18. Best Practices – Distributia puterii • Trebuie estimate atent cerintele de putere • Sunt recomandate mai multe linii de alimentare pentru utilitati • Trebuie oferit bypass pentru mentenanta si o solutie pentru inchidere de urgenta • Se recomanda o linie de referinta a semnalului (SRG – Signal Reference Grid) pentru a reduce impedanta la frecvente mari • Se recomanda utilizarea unui fir de grosime mai mare pentru a permite extinderea • Trebuie mentinut un anumit nivel de umiditate pentru a elimina descarcarile electrostatice • Trebuie analizat daca exista interferente electromagnetice, urmate de masuri de contracarare daca este cazul

19. Best Practices – UPS • UPS-ul trebuie sa fie capabil sa furnizeze putere la nivel maxim pentru tot amsamblul de sisteme, inclusiv cele HVAC pentru 15-20 de minute • Puterea UPS-ului trebuie luata la incarcarea mazima a centrului de date. Ca estimatie, UPS-ul trebuie sa fie capabil de a furniza 150% din cerinta actuala de putere. • UPS-ul ar trebui sa fie pornit mereu pentru a “curata” energia venita de la furnizorul de utilitati

20. Best Practices – HVAC • HVAC = (Heating, Ventilation and Air Conditioning) • Parametrii de mentinut: • Temperatura optima 21-23 grade C • Umiditatearelativa a aerului: 45-50% • Fluxul de aerartrebuisacircule de la baza in sus • Sistemul de distrbuire a aeruluiartrebuisa fie separatsi nu centralizat • Podeauaelevatatrebuiesa fie etansa • Se recomandafolosirearaciriilocalizate in functie de necesitate

21. Concluzii • Pentru Cloud Computing, celmai important aspect estealegereamodelului de serviciicelmaieficientpentruaplicatia in discutie. • Arhitectural, problemelecelemaiimportante in centrele de date se refera la: • Utilizareaeficienta a spatiului • Asigurareaputeriipentrusistemele de calculsisistemeleauxiliare • Configurarea optima a sitemelorauxiliarepentrupastreareaunorconditiibune de lucru in incinta

22. Bibliografie [1] M Carroll. "Securing Virtual and Cloud Environments". In I. Ivanov et al. Cloud Computing and Services Science, Service Science: Research and Innovations in the Service Economy. Springer Science+Business Media. [2] Farber, Dan . "The new geek chic: Data centers". CNET News. [3] David Perera. "The real obstacle to federal cloud computing". FierceGovernmentIT. [4] http://community.trapponline.com/saas-iaas-paas-decoding-cloud-acronyms/ [5] SumitKurana. “Comparison of Cloud Computing Service Models: SaaS, PaaS, IaaS” - IJECT Vol. 4, Issue Spl - 3, April - June 2013 [6] Juniper Networks. “Cloud ready data center reference architecture” [7] – Michael A. Bell. “Use best practices to design data center facilities” – Gartner Research 22.04.05 - ID Number: G00127434 [8] S. Greenberg. “Best Practices for Data Centers: Lessons Learned from Benchmarking 22 Data Centers” [9] http://www.esru.strath.ac.uk/EandE/Web_sites/09-10/Data_centres/Cooling_Approaches.html