Cloud Computing WS 2009/2010 - Vasil Ninov - Rechnerarchitektur
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Cloud Computing
Vasil Ninov
Vortrag im Rahmen des Seminars
„Ausgewählte Themen in Hardwareentwurf und Optik“
WS 2009/2010
Datum: 16.12 2009
Universität Mannheim Lehrstuhl für Rechnerarchitektur
Betreuer: Holger Froening
Inhalt
{ Cloud Computing
z Probleme der Definition
z Nutzungsmodelle
z Charakteristika
z Technische Voraussetzungen
{ Virtualisierung
z Prinzip der Virtualisierung
z Konzepte der Virtualisierung
z Vorteile von Virtualisierung
z Nachteile und Grenzen von Virtualisierung
{ Cloud Anwendungen
z Anbieter in Überblick
{ Zusammenfassung & Quellen
2
Probleme der Definition
Was ist Cloud Computing?
{ Es gibt keine allgemeine Definition !
{ Definition
z „Cloud Computing“ steht für einen Pool aus abstrahierter,
hochskalierbarer und verwalteter IT-Infrastruktur, die
Kundenanwendungen vorhält und falls erforderlich nach
Gebrauch abgerechnet werden kann. (Quelle: Forrester Research)
z Cloud Computing umfasst On-Demand-Infrastruktur
(Rechner, Speicher, Netze) und On-Demand-Software
(Betriebssysteme, Anwendungen, Middleware, Management-
und Entwicklungs-Tools), die jeweils dynamisch an die
Erfordernisse von Geschäftsprozessen angepasst werden.
Dazu gehört auch die Fähigkeit, komplette Prozesse zu
betreiben und zu managen. (Quelle: Saugatuck Technology)
z Web Services + Virtualisierung = Cloud Computing
3
Probleme der Definition
Quelle: http://www.newsandreviews.in/index.php/MKJ/?title=cloud-computing-componenets-for-the-insu&more=1&c=1&tb=1&pb=1
4
Nutzungsmodelle
{ Software as a Service
(SaaS)
{ Platform as a Service
(PaaS)
{ Infrastruktur as a Service
(IaaS)
Quelle: http://www.saasblogs.com
Quelle: http://blog.gogrid.com/wp-content/uploads/2009/07/cloud_pyramid_with_logos3_wm.png
Quelle: http://blog.gogrid.com/
5
Nutzungsmodelle
{ Software as a Service (SaaS)
z Die Bereitstellung der Funktionalität von Software via Internet
z Webbasierte Zugriff auf Anwendungen (Endbenutzer)
z Kosten fallen nur in Bedarfsfall an
z immer aktuelle Version
{ Platform as a Service (PaaS)
z Plattformbenutzung (Entwickler) über Internet
z Von Kunden erstellte Anwendungen, die im Internet verteilt werden
{ Infrastructure as a Service (IaaS)
z Infrastrukturbenutzung: Das Mieten von Ressourcen für
Rechenleistung, Speicher, Netzwerk, und andere Aufgaben
z Kosten fallen nur in Bedarfsfall an
z Skalierbarkeit
6
Nutzungsmodelle
Quelle: http://blogs.msdn.com/hsirtl/archive/2009/04/29/die-azure-services-plattform-in-der-welt-von-cloud-computing-und-software-plus-services.aspx
7
Nutzungsmodelle
SaaS
Anwendungslogik
Entwicklung/Runtime
Infrastruktur
PaaS
Entwicklung/Runtime
Infrastruktur
IaaS
Infrastruktur
Quelle: http://www.strategi-consulting.com/
8
Charakteristika - Architektur
Architektur
z Vier logische Schichten unterteilt
{ Physikalische Hardware
{ Virtualisierung
{ Management
{ Workloads
z Physikalische Hardware
{ Virtuelle Bereitstellung von flexiblen und adaptiven Ressourcen
z Virtualisierung
{ stellt die Plattform der virtuellen Dienste für Server, Speicher und
das Netz bereit
z Managment
{ Ist die Steuerungszentrale des Systems
{ Hier werden die Werkzeuge zur Verwaltung, Abrechnung und
Überwachung der angeforderten Dienste bereitgestellt.
z Workloads
{ Bietet den verschiedenen Anwendungen eine entsprechende
Plattform
9
Charakteristika - Architektur
Highlevel-Architektur von Cloud Computing nach Vorstellung von IBM.
Quelle:http://wwwlehre.dhbw-stuttgart.de/~schulte/doc/cloud_funkschau.pdf
10Charakteristika - Nutzerverhalten
{ Nutzer werden Mieter
{ Nutzer besitzen keine physikalische Infrastruktur
{ Nutzer zahlen nur Dienste, die sie benutzt haben (Utility
Computing)
{ Zusätzliche Ressourcen (Speicher, Rechnerleistung,
Anwendungen etc.) sind immer zur Verfügung, nur bei Bedarf
{ Benutzer haben Anspruch auf Erbringung durch Quality of Service
oder Service Level Agreements
11Charakteristika - Anbieterverhalten
{ Wieso viele Anbieter bieten die Cloud Computing-Dienste ?
z Vollständige Auslastung der Server ( momentan nur in Bereich von 5%
bis 20%)
z Anbieter müssen zuerst für ihre eigene Kerndienste Ressourcen als
Reserven für Stosszeiten (tagesabhängig) vorhalten
z Während Nicht-Stosszeiten werden Ressourcen als Cloud Computing-
Dienste angeboten
12Charakteristika - Anbieterverhalten
Beispiel
a) Provisioning for peak load
b) Underprovisioning 1
c) Underprovisioning 2
Quelle: http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS-2009-28.pdf
13Technische Voraussetzungen
{ Cluster
{ Grid-Computing
{ Vom Grid zur Cloud
{ Parallele und Verteilte Systeme
{ Virtualisierung
Quelle: http://www.hpc.msstate.edu/computing/history/
14Technische Voraussetzungen-
Cluster
{ Seit 1983 (Firma Digital Equipment Corporation mit dem Produkt
VAXCluster)
{ Beim Cluster-Computing werden Gruppen (Cluster)
eigenständiger, vernetzter Computer (Knoten) aufgebaut, die sich
wie ein einzelner, virtueller Großrechner verhalten
{ Benötigt parallelisierte Software
Quelle:http://www.msexchangefaq.de/cluster/cluster1b.jpg 15Technische Voraussetzungen-
Cluster
{ Vorteile von Clustern
z Skalierbarkeit von Hardware-Ressourcen
z Niedrige Kosten (z.B. handelsübliche PCs)
{ Nachteile von Clustern
z Mit zunehmender Zahl des Knoten im Cluster zunehmend erhöhter
Administrationsaufwand (Personalaufwand)
z Verteilen und Kontrollieren von Anwendungen ist aufwendig
{ Klassifikation von Clustern:
z Load Balancing Cluster
z High Performance Computing Cluster (HPC)
z High Availability Cluster (HAC)
z High Throughput Cluster (HTC)
16Technische Voraussetzungen-
Grid-Computing
{ „Grid“ in Analogie zu „Stromnetze“ (enfl. „electric power grid“)
{ Rechenleistung oder Speicherplatz über das Internet zur
Verfügung stellen, wie es möglich ist Strom aus einer Steckdose
zu beziehen
{ Definition von Ian Foster und Carl Kesselman (der erste
Versuch einer Definition)
z „Ein Computational Grid ist eine Hardware- und Software-
Infrastruktur, die einen zuverlässigen, konsistenten, von überall
erreichbaren Zugriff auf die Kapazitäten von Hochleistungsrechnern
ermöglicht.“ Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Grid-Computing
17
Quelle: http://www.nm.ifi.lmu.de/teaching/Vorlesungen/2009ss/grid/Technische Voraussetzungen-
Grid-Computing
Quelle:http://www.adarshpatil.com/newsite/images/grid-computing.gif 18Technische Voraussetzungen-
Grid-Computing
{ Hautziele von Grid Computing
z Lösung von wissenschaftliche Problemen (z.B. mathematischen- oder
datenintensiven Problemen)
z Effiziente Ausnutzung von Ressourcen (Speicherplatz, Großrechner,
Cluster etc.)
z Vereinfachte Umgang mit Ressourcen
z Zusammenfassen der Rechenleistung innerhalb eines Netzwerks
{ Charakteristische Eigenschaften
z Dezentralität: es gibt keine zentrale Instanz in Grid
z Heterogenität: Die Ressourcen sind vielfältig (Cluster, Großrechner,
Standard-PC, Datenspeicher, etc.)
z Skalierbarkeit: Zusammenfassen von Grids zu Über-Grids problemlos
z Standardisierung der Schnittstellen: Verwendung standardisierte
Protokolle und Schnittstellen
z Trasparenz: Die physikalische Eigenschaften der Ressourcen wie z.B.
Ort- oder Daten-Repräsentation sind versteckt
z Dienstgüten: Ein Grid stellt verschiedene Dienstgüten bereit, die von
Antwortzeit, der Erreichbarkeit, der Sicherheit abhängig sind
19Technische Voraussetzungen-
Grid-Computing
Grid Computing vs. Cluster Computing
Grid
Grid Cluster
Cluster
••Verbindung
Verbindungvon
vonmehreren
mehreren ••Verbindung
Verbindungvon
vonmehreren
mehreren
Ressourcen
Ressourcen Rechnern
Rechnern
••Kommunikation
Kommunikationüber
überWAN
WAN ••Kommunikation
Kommunikationüber
überLAN
LAN
••verteilte
verteilteStandorte
Standorte ••gemeinsame
gemeinsamelokaler
lokalerStandort
Standort
••jede
jedeMaschine
Maschineeigene
eigeneAdmin
Admin ••zentrale
zentraleAdmin
Admin
Quelle: http://www.developer.com/java/ent/article.php/3754476/Messaging-and-the-Grid-the-Perfect-Marriage.htm
20Technische Voraussetzungen-
Grid-Computing
{ Grid Computing vs. Cloud Computing
z Grid und Cloud verfolgen in Bezug auf die Funktionalität ähnliche Ziele
Grids Clouds
Zielsetzung Job-Ausführung Service-Angebot
Infrastruktur Ohne zentrale Zentrale Kontrollinstanz
Kontrollinstanz
Middware Unterschiedliche freie , gut Unterschiedliche
dokumentierte Lösungen Referenzimplementierungen
Anwendungen Spezielle Anwendungen Standardanwendungen
Benutzerschnittstelle Hoher Einarbeitungsaufwand Geringer
Einarbeitungsaufwand
Geschäftsmodell Wissenschaftlich (öffentlich) Unternehmerisch (privat)
Basistechnologie Hochleistungsrechnen, Grid- Virtualisierung, Software as
Infrastrukturen, … a Service, …
Dienstgütevereinbarungen Geringere Unterstützung Möglich
Ressourcenbereitstellung Nein Ja
On-demand
Quelle: http://www.scc.kit.edu/downloads/oko/scc-news2008_03.pdf?PHPSESSID=e7830007dd82cb7cd9d847e576238b5d
21Technische Voraussetzungen-
Vom Grid zur Cloud
Entwicklung zu Cloud Computing
Quelle: http://wwwlehre.dhbw-stuttgart.de/~schulte/doc/cloud_funkschau.pdf
22Technische Voraussetzungen-
Vom Grid zur Cloud
{ Utility Computing: Bereitstellung von benötigen IT-
Diensten aller Art
{ Cloud Computing ist nicht anderes als eine
Zusammenfassung aller möglichen Dienste und die
sichere, breite Nutzung von Software aus dem Netz, zu
jeder Zeit und an jedem Ort
Cloud Grid
{ Problem:
z Sicherheits- und juristische Probleme
z Lösung Serviceprovider bieten
{ Lösung:
z Serverprovider bieten Ihren Kunden spezielle Service Level
Agreements (SLA) oder Dienstgütevereinbarungen an
23Technische Voraussetzungen-
Vom Grid zur Cloud
{ Grid Computing wurde hauptsächlich als öffentlich finanzielle
Forschungsaktivitäten spezieller Communities vorangetrieben
{ Cloud Computing ist auf die Bedürfnisse von Unternehmen
ausgerichtet (Entwicklung maßgeblich von Unternehmen)
{ Gründe für das geringe Engagement von Unternehmen in Grid-
Projekten:
z Schwierige Benutzbarkeit
z Mangelnde Flexibilität
z Geringe Vertrauen in Sicherheit und Dauerhaftigkeit der Infrastruktur
{ Bei Cloud–Computing sind die schwierige Benutzbarkeit und
mangelnde Flexibilität aufgeräumt
24Technische Voraussetzungen-
Parallele und verteilte Systeme
Was ist Parallelität?
o Allgemein: mehr als eine Aktion
/Problem zu einer Zeit ausführen
o Ziel: Geschwindigkeitssteigerung
und/oder schnellere Reaktion eines
Servers auf (mehrere) Anfragen von
Clients (gleichzeitig)
o Methode: Zerlegung Applikation in
Einheiten (Tasks, Prozesse), die parallel
ausgeführt werden können
o Gleichzeitige Ausführung auf verschiedene
Prozessoren
o Probleme: Aufteilung der Aufgabe,
Overhead für Koordination
25
Quelle: http://www.greyfrog.eu/cluster.de.htmTechnische Voraussetzungen-
Parallele und verteilte Systeme
Was ist ein verteiltes System?
o Ein verteiltes System
o besteht aus einer Mange autonomer Computer
o die mit einander verbunden sind (durch ein
Computernetzwerk)
o und mit einer Software zur Koordination ausgestattet sind
o Ziel: Ausfalltoleranz, Fehlertoleranz
o Problem: Sicherstellung der Verfügbarkeit von Rechenleistungen
Quelle: http://www.zuellig.ch/d/body_systech_abwasser.htm
26Technische Voraussetzungen-
Parallele und verteilte Systeme
{ Eigenschaften
z Skalierbarkeit
z Transparenz
{ Das System wird als ein einheitliches System wahrgenommen
z Offenheit
{ Bestimmt, wie gut sich das System auf verschiedene Wege erweitern
lässt
z Sicherheit
{ Vertraulichkeit
{ Authentizität
z Fehlertoleranz
z Nebenläufigkeit
{ Mehrere gleichzeitig laufende Prozesse innerhalb eines System
27Technische Voraussetzungen-
Virtualisierung
Quelle:http://www.networkcomputing.de/microsoft-bringt-2009-loesung-fuer-desktop-virtualisierung/
28Virtualisierung
{ Prinzip der Virtualisierung
{ Konzepte der Virtualisierung
z Applikationsvirtualisierung
z Hardware-Emulation
z Vollständige Virtualisierung
z Paravirtualisierung
z Betriebssystem-Virtualisierung
z CPU Virtualisierung
{ Vorteile von Virtualisierung Quelle: http://o-o-s.de/?p=302
{ Nachteile und Grenzen von Virtualisierung
29Prinzip der Virtualisierung
{ Eine virtuelle Maschine ist ein nachgebildeter Rechner, der in einer
isolierten Umgebung auf einer realen System läuft.
{ Jede virtuelle Maschine verhält sich wie ein vollwertiger Computer
mit eigenen Komponenten, wie CPU, Hauptspeicher, Festplatten,
Grafikkarte, Netzwerkkarten, usw.
{ Auf einige Hardwarekomponenten des Computer, darunter CPU und
der Hauptspeicher kann eine virtuelle Maschine direkt zugreifen
{ Andere Hardwarekomponenten (u. a. Netzwerkkarten) werden
komplett emuliert
Durch die Virtualisierung erzeugt ein Computer viele virtuelle Maschinen. (Quelle: AMD) Quelle: http://blog.p-mt.net/
30Prinzip der Virtualisierung
Quelle: http://pcwelt-wiki.de
31Konzepte der Virtualisierung
{ Ein Überbegriff für eine Gruppe von Unterschiedlichen Konzepten
und Technologien
{ Techniken
z Hardware-Emulation
z Virtual Machine Monitor
z CPU Virtualisierung
{ Konzepte
z Applikationsvirtualisierung
z Paravirtualisierung
z Betriebssystem-Virtualisierung
z Vollständige Virtualisierung
z Datenspeichervirtualisierung
z Netzwerkvirtualisierung
32Applikationsvirtualisierung
{ Ziel: Anwendungen von ihrer Umgebung zu isolieren, so dass
Konflikte mit anderen Programmen oder dem Betriebssystem
vermeiden werden
{ nicht die Hardware virtualisiert wird, sondern dass nur eine
Abstraktionsschicht zwischen einzelnen Anwendungen und
das Betriebssystem
{ nicht jede Applikation auf ein Betriebssystem ausrichten, sondern
alle auf eine virtuelle Maschine, die auf dem Betriebssystem Läuft
Quelle: http://images.pcwelt.de
33Applikationsvirtualisierung
{ Vorteile
z Plattformunabhängigkeit
z Einfaches Einbinden und einfache Entfernung einer
Applikationsvirtualisierung, weil keine Verpflichtung mit dem
Betriebssystem besteht.
z Verbessert auch die Sicherheit
z Fehlerhaft programmierte Software ungefährlicher
z Applikation ohne Installation verfügbar
{ Nachteile
z Geringere Ausführungsgeschwindigkeit
z sehr Komplex
z nicht alle Applikationen lassen sich virtualisieren
z Im Problemfall nicht klar, ob die Virtualisierungs-Tool oder die
Anwendung schuldig sind
34Hardware-Emulation
{ Bei der Emulation wird in der meisten Fällen versucht, die
komplette Hardware eines Rechensystems funktionell
nachzubilden und so einem unveränderten Betriebssystem, das
für eine andere Hardwarearchitektur (CPU) ausgelegt ist, den
Betrieb zu ermöglichen
{ Vorteile
z Keine Anpassungen am Betriebssystem bzw. den Anwendungen nötig
sind
z andere Architekturen verwenden (nicht in Hardware existierende bzw.
hardwaretechnisch vorhandene)
{ Nachteile
z Entwicklung von Emulationsumgebungen sehr aufwändig ist
z Ausführungsgeschwindigkeit in der Regel deutlich geringer ist,
gegenüber Virtualisierungslösungen
35Vollständige Virtualisierung
{ Nachbildung einer kompletten Hardwareumgebung für die
virtuelle Maschine um die Zugriffe der Gastbetriebssysteme zu
steuern
{ Virtuelle Maschine simuliert realen Rechner mit allen
Komponenten
{ Virtueller Maschinenmonitor (VMM) koordiniert virtuelle
Maschinen und Ressourcen
z Jedes Gast-Betriebssystem hat einen eigenen virtuellen
Rechner mit CPU, Hauptspeicher, Laufwerken,
Netzwerkkarten, usw. zur Verfügung
{ VMM und Hostbetriebssystem in Ring 0, Gastbetriebssysteme
höher
36
Quelle: http://forums.techarena.in/guides-tutorials/1104460.htmVollständige Virtualisierung
Quelle: http://www.springerlink.com/content/h387wm5110563745/fulltext.pdf
37Vollständige Virtualisierung
{ Vorteile
z Kaum Änderungen an Host- und Gast-Betriebssystemen erforderlich
z Hohe Flexibilität: Jedes Gast- Betriebssystem hat seinen eigenen
Kernel
{ Nachteile
z Wechsel zwischen den Ringen erfordert einen Kontextwechsel, der
Rechenzeit verbraucht
z Schlechte Performance
{ Beispielen
z VMware Server, VMware Workstation und VMware Fusion
z Microsoft Virtual PC
z VirtualBox
38Paravirtualisierung
{ Es wird keine Hardware virtualisiert oder emuliert
{ Gastbetriebssysteme verwendet eine abstrakte
Anwendungsschnittstelle
{ Hyperversior
z ist eine abstrakte Verwaltungsschicht über den die
Gastbetriebssysteme auf die physischen Ressourcen wie Speicher, Ein-
/Ausgabegeräte und Netzwerkschnittstelle zugreifen
Quelle: http://www.springerlink.com/content/h387wm5110563745/fulltext.pdf
39Paravirtualisierung
z Meta-Betriebssystem
z Unabhängige Betrieb von mehreren Anwendungen und
Betriebssystemen auf einem Prozessor
{ Gastbetriebssysteme kommuniziert selbständig mit dem
Hypervisor
{ Die Gastbetriebssysteme laufen nicht in privilegierten Ring 0,
sondern in Ring 1
Quelle: http://www.springerlink.com/content/h387wm5110563745/fulltext.pdf
40Paravirtualisierung
{ Vorteile
z Sehr gute Performance
z Flexible Anpassung der Hardware
{ Nachteile
z Anpassung der Gastbetriebssysteme notwendig
41Betriebssystem-Virtualisierung
{ Laufen unter einem Kernel mehrere voneinander abgeschottete
Systemumgebungen
{ Mehrere identische Laufzeitumgebungen in Containern
{ Alle laufenden Anwendungen verwenden den gleichen Kernel
42Betriebssystem-Virtualisierung
{ Vorteile
z Geringer Ressourcenbedarf
z Eine hohe Performace
{ Nachteile
z Alle virtuelle Umgebungen nutzen den gleichen Kernel
z Alle Betriebssystem müssen absolut identisch sein
{ Beispiele
z OpenVZ für Linux
z Linux-VServer
z FreeVPS
43CPU-Virtualisierung
{ X86-Architektur
z Hierarchisches Privilegiensystem zum Speicherschutz, um
Stabilität und Sicherheit zu erhöhen
z Meisten BS nutzen nur Ring 0 und 3
z Regelung des Zugriffs auf Speicher und Befehlssatz des
Prozessors
Quelle: http://www.springerlink.com/content/h387wm5110563745/fulltext.pdf
44CPU-Virtualisierung
{ Neue Privilegienstufe für Hypervisor über Ring 0
{ Neue CPUs haben Virtualisierungserweiterung (wie bei
Paravirtualisierung)
z Bei Intel: Virtualization Technology (kurz „VT“, Codename
Vanderpool“), alle aktuellen Prozessoren, etwa dem Intel Core 2 Duo
z Bei AMD: Virtualization (kurz AMD-V, Codename „Pacifica“), dem
Athlon 64 seit Juni 2006
45Datenspeichervirtualisierung
{ Idee: Trenne Server und Speicher und verwende Speichernetz
SAN (Storage Area Network)
{ Wichtiges Technologie: Zuordnung des physikalischen Speichers
zum virtuellen (Mapping)
{ Speicher kann den Servern dynamisch zugeteilt werden
{ Migration von Speichersubsystemen zur Laufzeit
{ Vorteile
z Optimale Auslastung und Konsolidierung
Quelle:http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Speichervirtualisierung-storage-virtualization.html
46Netzwerkvirtualisierung
{ VPN
z Getrennte virtuelle Netzwerke über gemeinsame einheitliche
virtuelle Infrastruktur
{ Kanten-Virtualisierung
z Mehrere unabhängige virtuelle Verbindungen werden über
eine gemeinsame physikalische Verbindung (Kante)
transportiert
{ Knoten-Virtualisierung
z Verteilung der Ressourcen auf die virtuellen Knoten
{ Vorteile
z Benutzerfreundlichkeit
z Mehr Flexibilität und Personalisierbarkeit
z Schnelleren und sicheren Zugriff auf Anwendungen und Daten
47Netzwerkvirtualisierung
Funktionsprinzip von Netzwerk-Virtualisierung
Quelle: http://www.pc-ware.com/pcw/de/de/unsere_leistungen/services/virtualisierung/Arten_der_Virtualisierung/Netzwerkvirtualisierung/main.htm
48Vorteile von Virtualisierung
{ Bessere Ausnutzung der Hardware
z Server- und PC-Konsolidierung. Zusammenlegen vieler virtueller
Server auf möglichst wenigen physikalischen Servern. (Auf aktuelle
Serverblades passen bis zu 40 aktive Server Instanzen)
z Bessere Energie-Effizienz, Kosten Senkung bei Hardware,Stellplätze,
Administration, usw.
{ Vereinfache Administration
z Anzahl der physischen Server reduziert sich
{ Vereinfache Bereitstellung
z Neue Infrastruktur und Server können sehr schell manuell oder
automatisch erzeigt werden
{ Erhöhlung der Verfügbarkeit
z Migration von Servern im laufenden Betrieb
z Virtuelle Maschine (VM) können leicht vervielfältigt und gesichert
werden
z Snapshots vom aktuellen Zustand
{ Höhere Sicherheit
z VM sind gegenüber andere VM und dem Host-System isoliert
49Nachteile und Grenzen von
Virtualisierung
{ VM bieten eine geringere Performance als reale Maschine
{ Nicht jeder Hardware kann aus einer Virtuelle Maschine emuliert
werden
{ Bei der Serverkonsolidierung können virtuelle Maschinen einen
Single Point of Failure darstellen. Beim Ausfall eines Hosts
würden mehrere virtuelle Server ausfallen
{ Zu komplex. Zusätzliches Know-how ist notwendig
50Cloud Anwendungen
Quelle: http://www.scc.kit.edu/forschung/5905.php?PHPSESSID=b471295ef51962e7f99975de09f529b9
51Cloud Anwendungen
Cloud Computing – Anbieter in Überblick
o Amazon
o Amazon Elastic Computing Cloud (http://aws.amazon.com/ec2)
o Google
o Apps Premier Edition
(http://www.google.com/a/help/intl/de/admins/premier.html)
o IBM
o Blue Cloud (http://www.ibm.com/ibm/cloud)
o Microsoft
o Windows Azure (http://www.microsoft.com/azure/default.mspx)
o Salesforce
o CRM as a Service (http://www.salesforce.com/de)
o T-Systems
o Dynamic Services (http://www.dynamicservices.t-
systems.de/index.php)
52Cloud Anwendungen - Amazon
{ Amazon EC2 (Elastic Compute
Cloud) ist ein Teil der Amazon Web
Services
{ Mit dem Web-basierten EC2 Service,
können Anwendungsprogramme in der
amazon.com Computing-Umgebung
ausführen
{ Für Entwickler web-Scale-Computing
einfacher zu machen
53Cloud Anwendungen – Google
Google Apps
o Online Softwarepaket
54Cloud Anwendungen – Windows
Windows Azure
o Betriebssystem der Cloud
o Windows basierte Umgebung für das
o Ausführen von Windows-Anwendungen
o Speichern von Daten
Quelle: http://www.microsoft.com/germany/net/WindowsAzure/
55Zusammenfassung I
{ Cloud Computing
z Positiv
{ Business Modell: Utility Computing
{ Skalierbar
{ Flexibel
{ Service orientierte Architektur
Kostengünstig
{
Cloud Grid Cluster
{ Virtuell
z Negativ
{ Daten nicht Lokal verfügbar
{ Erhöhte Sicherheitsprobleme
{ Starke Abhängigkeit vom Provider
{ Vergleich Grid und Cloud
z Management: Grid nicht zentralisiert, Cloud zentralisiert
z Ressourcen: Grid statisch, Cloud dynamisch
56Zusammenfassung II
Quelle: http://www.toddtibbetts.com/blog/uploaded_images/cloud_pyramid3-725463.png
Quelle: http://www.trigent.com/_media/images/cloud.gif
Quelle: http://edgewatertech.wordpress.com/2009/03/ 57
Quelle: http://blog.gogrid.com/wp-content/uploads/2009/07/cloud_pyramid_with_logos3_wm.pngZusammenfassung III
{ Virtualisierung
z Typen der Virtualisierung
{ Applikationsvirtualisierung
{ Hardware-Emulation
{ Vollständige
Virtualisierung
{ Paravirtualisierung
{ Betriebssystem-
Virtualisierung
{ CPU Virtualisierung
z Serverkonsolidierung
z Vereinfachte Administration
z Vereinfachte Bereitstellung
z Hohe Verfügbarkeit
z Hoher Sicherheit Quelle: http://www.hosteurope.de/produkte/Managed-Hosting-Services-Virtualisierung
58Fazit „Ein langfristiges Ziel von Cloud Computing ist es, die gesamte notwendige IT im globalen Datennetz verfügbar zu machen“
Quellen I
{ Wolfgang Schulte, Evolution Cloud Computing
http://wwwlehre.dhbw-stuttgart.de/~schulte/doc/cloud_funkschau.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ David Grünbeck, Einführung in Cloud-Computing
http://pvs.informatik.uniheidelberg.de/Teaching/CLCP09/CLCP_SS2009_David_Gruenbeck_Einfuehrung.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Christian Baun, Dr. Marcel Kunze; Steinchbucg Centre for Computing:
Cloud Computing - Infrastruktur als Dienst
http://www.scc.kit.edu/downloads/oko/scc-news2008_03.pdf?PHPSESSID=e7830007dd82cb7cd9d847e576238b5d (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Dr. Marcel Kunze, Cloud Computing mit mathematischen Anwendungen:
Einführung Cloud Computing
http://www.math.kit.edu/mitglieder/lehre/cloud2009s/media/cloudcomputing-01.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Grid-Computing
http://de.wikipedia.org/wiki/Grid-Computing (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Prof. Dr. Stefan Fischer, TU Braunschweig, Verteilte Systeme: Kapitel 1
http://www.ibr.cs.tu-bs.de/courses/ws0203/vs/PDF/VS-0203-Kap01-Einfuehrung-1S.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ J. Clemens, T.Hammer, P. Ueberholz, IMH-Institut für Modellbildung und
Hochleistungsrechnen, Grid-Computing
http://lionel.kr.hsnr.de/~ueberholz/grid-beamer.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
60Quellen II
{ Marko Heinrich, Seminar Semantic Grid: Idee und Entwicklung des Grid
Computing
http://www.uni-koblenz-landau.de/koblenz/fb4/institute/IFI/AGStaab/Teaching/WS0405/seminar_semGrid/i-1-
grideinfuehrung_praesentation.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Computercluster
http://de.wikipedia.org/wiki/Computercluster
{ Armbrust, M., Fox, A., Griffith, R., Joseph, Anthony. D., Katz, Randy. H.,
Konwinski, A., Lee, G., Patterson, David A., Rabkin, A., Stoica, I., Zaharia,
M.,: Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing
http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS-2009-28.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Lysne, O., Reinemo, S.-A., Skeie, T., Solheim, A. G., Sodring, T., Huse, L.
P., Jobnsen, B. D.,: Interconnection Networks: Architectural Challenges for
Utility Computing Data Centers
{ Christian Baun: Systemsoftware, 13.Vorlesung , Hochschule Mannheim
http://jonathan.sv.hs-mannheim.de/~c.baun/SYS0708/Skript/folien_sys_vorlesung_13_WS0708.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Dr. Marcel Kunze, Cloud Computing mit mathematischen
Anwendungen: Virtualisierung
http://www.math.kit.edu/mitglieder/lehre/cloud2009s/media/cloudcomputing-01.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
61Quellen III
{ Christian Baun, Marcel Kunze, Thomas Ludwig,:Servervirtualisierung
http://www.springerlink.com/content/h387wm5110563745/fulltext.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Christian Voshage; Seminar Cloud Computing: Virtualisierung
http://pvs.informatik.uni-heidelberg.de/Teaching/CLCP-09/CLCP_SS2009_Christian_Voshage_Virtualisierung.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Anna Ira Hurnaus,: Adaptive virtuelle Infrastrukturen als Basis für
Geschäftsanwendungen der Zukunft; Virtualisierung
http://www3.in.tum.de/teaching/ws0910/Hauptseminar/Hurnaus/Virtualisierung.pdf (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Virualisierung, PC.Welt Wiki
http://pcwelt-wiki.de/wiki/Virtualisierung (Abrufdatum: 7.12.2009)
{ Christian Baun,: Cloud-, Grid-, Cluster-und Meta-Computing. c‘t 21/2008. S.
132-133
{ Achim Born,: Cloud Computing & Co.: Unternehmenssoftware zur Miete, ix
11/2009. S. 64-67
62Cloud Computing Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit !
Cloud Computing Haben Sie Fragen?
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