venerd 28 maggio 2010

Il Cloud computing secondo Microsoft

Sistemi scalabili e personalizzati, ottimizzazione delle risorse, riduzione dei costi. Sono molti i vantaggi ottenibili dalle soluzioni cloud, sempre pi al centro delle strategie aziendali volte al futuro e all'innovazione

Il cloud computing è assolutamente attuale, e il suo sviluppo è ora, adesso, come sottolineano i continui investimenti operati dalle grande aziende del settore informatico, fra cui Microsoft, che si è impegnata su differenti fronti per sviluppare al meglio la propria offerta dedicata al cloud. Un'offerta che merita sicuramente di essere approfondita e che annovera, ad esempio, la piattaforma Windows Azure e le suite online dedicate alla produttività business.
Il cloud computing in generale può essere declinato secondo differenti paradigmi di sviluppo, riassumibili nella sigla XaaS.
La X, in realtà, può essere sostituita da tre differenti lettere specifiche, come la I, per Infrastructure, la P per Platform e la S, per Software, dando così vita a tre acronimi indicanti tre differenti aspetti delle tecnologie cloud, di cui quella SaaS è sicuramente la più conosciuta al grande pubblico.
In breve, le tre differenti espressioni del cloud possono essere così riassunte:

- Infrastructure as a Service (IaaS)
Si tratta sostanzialmente della possibilità di utilizzare "hardware" (cicli di CPU, memoria, spazio disco e IO di rete) gestito da un'organizzazione terza e quindi ospitato fuori dalla propria azienda. La differenza rispetto al normale hosting risiede nella possibilità di variare in modo flessibile e con continuità nel tempo le risorse necessarie ai differenti carichi di lavoro aziendali, pagando quanto utilizzato secondo la formula del pay-per-use. Un esempio di offerta tecnico-commerciale che rientra in questa categoria è rappresentata dalla proposta Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2).

- Platform as a Service (PaaS)
Si tratta di offerte pensate per consentire la progettazione e la preparazione di applicazioni web based. Queste soluzioni tecnologiche raccolgono un insieme di API e servizi per la costruzione rapida di apps, e per la gestione dei relativi dati, consentendo la completa astrazione del software dalla sottostante infrastruttura, che risulta essere completamente trasparente al fruitore del servizio. Microsoft oggi propone come soluzione Paas la propria piattaforma Azure.

- Software as a Service
Sicuramente il più noto, in quanto fortemente discusso in questi tempi, il sistema Software as a Service prevede di mettere a disposizione degli utenti applicazioni complete che possono essere fruite ovunque vi sia la disponibilità di una connessione Internet, indipendentemente dal fatto che il fruitore si trovi a casa, a lavoro oppure in mobilità. Un esempio di Software as a Service sono le applicazioni di Microsoft BPOS (Business Productivity Online Services) e SalesForce.com, per quanto riguarda il livello professionale, mentre applicazione come Google Docs possono essere considerati esemplificatori dei sistemi Software as a Service, destinati ad un utenza domestica.

Ognuno dei livelli di declinazione del cloud computing appena citati può essere pensato come elemento sovrapposto di una piramide, in cui, dalla base verso l'apice, si trovano man a mano che si sale prodotti sempre più completi e specifici, ma al tempo stesso sempre meno personalizzabili e modificabili. Insomma, se il sistema IaaS rappresenta la possibilità di utilizzare un'infrastruttura informatica non propria, residente presso fornitori terzi, la concezione del PaaS è da vedersi come la possibilità di costruire applicazioni che siano indipendenti dall'infrastruttura stessa, astraendo le applicazioni dall'infrastruttura e permettendo così ai programmatori di poter confezionare le proprie applicazioni, senza dover essere a conoscenza dell'hardware sulla quale queste verranno eseguite. Il livello più alto ed astratto è proprio quello dell'offerta di queste applicazioni, raccolte dunque nella sfera dell'offerta SaaS.





Microsoft, capita l'importanza di offrire alla propria clientela business tutti gli strumenti per avvantaggiarsi delle soluzioni tecnologiche messe a disposizione dal cloud computing, ha provveduto a dare il via ad una completa offerta di servizi ed offerte che ricoprono egregiamente i livelli di Software as a Service e di Platform as a Service.
Per quanto riguardo le offerte SaaS, Microsoft propone soluzioni ancora più avanzate, che possono essere meglio definite come S+S, ossia come Software plus Service: si tratta di un modello ibrido, secondo il quale Microsoft è in grado di fornire applicazioni tradizionali che si eseguono dal PC, arricchite però di opzioni e funzioni che possano poi essere eseguite nel cloud, richiamando dei servizi residenti online presso il fornitore. Questa scelta consente a Microsoft di condurre per mano i propri clienti verso una lenta e graduale evoluzione di fornitura del software propriamente detto, consentendo agli utenti dapprima di agevolarsi con funzioni non residenti sul proprio PC, per poi offrire completi pacchetti. Allo stesso tempo, il cloud computing riceve una spinta di diffusione notevole, utilizzando i tradizionali canali commerciali di fornitura delle applicazioni classiche.
L'offerta S+S di Microsoft si concretizza con i Microsoft Online Service la cui punta di diamante è costituita dalla Business Productivity Online Standard Suite (BPOS), che comprende Exchange Online, SharePoint Online, Office Communications Online ed Office Live Meeting. L'annuncio della disponibilità dei due servizi pilastri per l'offerta enterprise (Exchange e SharePoint) ha portato a ben comprendere quali fossero le intenzioni di Microsoft sullo sviluppo dei suoi servizi per il cloud computing.

Exchange, noto programma di messaggistica, assume online valenze differenti rispetto al software tradizionale, permettendo anche alle aziende più piccole di avvalersi di una struttura di gestione dei contatti e delle mail aziendali, senza dover implementare la soluzione internamente, con un costo irrisorio. In questo modo, i dipendenti aziendali possono accedere alla propria posta ovunque, sollevando le aziende dagli obblighi di implementazione e dai conseguenti costi. Considerazioni similari possono essere esposte anche per SharePoint e per tutti gli altri servizi appartenenti alla suite di produttività online.
Accanto all'offerta per la tipologia S+S, si affianca un'apposita offerta per il livello Platform as Service, la cui espressione massima è stata data da BigM nella realizzazione della piattaforma per il cloud soprannominata Windows Azure Platform costituita da:

- Windows Azure: un sistema operativo accessibile online;

- Microsoft SQL Azure: la proposta di Microsoft per chi voglia avvantaggiarsi di un database relazionale "nel cloud";

- Windows Azure platform AppFabric: che con la controparte "on premise" (Windows Server AppFabric, disponibile ora in seconda versione beta) consente di costruire, gestire e collegare in modo semplice applicazioni residenti nel cloud con applicazioni meglio definite come on premise.

Ad oggi, Microsoft non ha ancora presentato un'offerta di cloud computing di tipo Infrastructure as a Service. In realtà, però, esistono delle dichiarazioni secondo le quali in tempi non definiti si provvederà ad arricchire ulteriormente Windows Azure con apposite funzioni in grado di supportare macchine virtuali e connessioni con protocolli RDP. Come pubblicato su Techtarget.com, Prashant Ketkar, marketing director di Windows Azure, ha affermato che aggiungere il supporto a questi due componenti è una delle priorità più alte. L'aggiunta delle possibilità di caricare ed eseguire, in Windows Azure, proprie macchine virtuali e di connettersi alle stesse via RDP, se confermata, trasformerebbe la natura di Windows Azure da puro PaaS, com'è ora, a PaaS + IaaS, completando in questo modo l'offerta Microsoft.
Un altro annuncio che lascia presupporre che Windows Azure si stia muovendo in direzione IaaS è stato fatto recentemente da Brad Calder sul blog ufficiale del team di sviluppi di Windows Azure per il rilascio della versione beta del Windows Azure Drive. Come specificato nel completo articolo di Brad Calder, con Windows Azure Drive, le applicazioni Windows Azure in esecuzione nel cloud possono utilizzare API NTFS esistenti per accedere ad un'unità di disco rigido persistente, facilitando significativamente la migrazione delle applicazioni esistenti in Windows verso il cloud. In questo modo è garantita ai clienti di una migliore esperienza di migrazione, riducendo drammaticamente la quantità di tempo necessaria per spostare le applicazioni dal proprio ambiente Windows in un ambiente Windows Azure. L'applicazione Windows Azure può leggere o scrivere su di un'unità identificata da una lettere (ad esempio, Y:\), che rappresenta un volume NTFS persistente e destinato alla memorizzazione ed all'accesso ai dati. Il Cloud Drive è implementato come un Windows Azure Page Blob, con un Virtual Hard Drive (VHD), formattato in NTFS.
Prima di approfondire ulteriormente l'offerta cloud di Microsoft, di cui è stato dato un breve accenno in precedenza, è necessario, per procedere al meglio nella comprensione, distinguere ulteriormente la differente tipologia di cloud, distinguibile in Public Cloud ed in Private Cloud, di cui la prima è un'offerta di tipo XaaS fatta da un service provider (Microsoft, Google, Amazon...) e utilizzata da un'organizzazione per supportare servizi e applicazioni destinate sia ai dipendenti che ai clienti, mentre la seconda indica un'infrastruttura IT di proprietà di una specifica azienda, utilizzata per supportare servizi e applicazioni rivolti ai dipendenti e a tutti coloro che entrano in contatto con l'azienda (ad esempio i fornitori) e costruita usando i paradigmi del Public Cloud.
Si tratta quindi di un'infrastruttura IT, le cui peculiarità sono così enumerabili:

- Orientata al services: l'infrastruttura esiste per erogare servizi al business in modo trasparente rispetto alla reale implementazione;
- Agile e dinamica: in grado cioè di adeguarsi in modo rapido alle necessità aziendali implementando nuovi servizi o scalando quelli esistenti verso l'alto o verso il basso;
- Affidabile: il business deve poter contare su servizi standard, predicibili e resilienti;
- Efficiente: la maggior parte delle operazioni giornaliere sono automatizzate in modo da raggiungere il maggior livello possibile di auto-gestione (es. distribuzione o ritiro di nuovi servizi al variare del carico di lavoro);
- A costi trasparenti: le unità di business, e l'IT stesso, devono poter conoscere in modo chiaro il costo dei servizi richiesti all'IT in modo da poter prevedere la spesa necessaria a sostenerli e decidere se usufruire di servizi interni o di analoghi servizi esterni;

evidente, che un'azienda può adottare un modello di IT interamente basato sul Public Cloud, un modello interamente basato sul Private Cloud od un modello ibrido.

Microsoft Windows Azure impatta in modo determinante sull'IT aziendale e sulla professione del sistemista, in quanto si tratta di un sistema operativo a tutti gli effetti, variante di Windows Server 2008, dedicato specificamente al cloud, dalla quale, tramite Internet, è possibile comprare ed usare (in modalità pay-per-use) servizi, applicazioni, spazio disco e potenza di calcolo. Reso disponibile anche in Italia da pochi mesi, Windows Azure si compone di una struttura stratificata, che può essere agevolmente rappresentata semplificato dal seguente schema,





di cui il blocco Compute fornisce i "servizi di calcolo" e può assumere due diversi ruoli:

- Ruolo Web: si tratta sostanzialmente di macchine virtuali, in esecuzione su Microsoft Hyper-V, con installato Windows Server 2008 con IIS 7 entro cui far girare le proprie applicazioni web. Azure si preoccupa della gestione automatica delle connessioni di rete, del load balancing e della fault tolerance;

- Ruolo Worker: si tratta anche in questo caso di macchine virtuali in esecuzione su Hyper-V con installato Windows Server 2008, nelle quali è possibile eseguire servizi web base e la parte di logica applicativa.

Come già detto, almeno per ora, non è possibile accedere a queste macchine virtuali in modalità Remote Desktop per eseguirne l'amministrazione e la configurazione. Inoltre, come si può notare da un'attenta analisi dello schema i dati necessari al funzionamento delle applicazioni possono risiedere in un database SQL Azure, rappresentato dal relativo blocco, una versione per il cloud di Microsoft SQL Server, gestibile e configurabile usando SQL Server Management Studio, la console di amministrazione di SQL Server.
Allo stesso modo, il blocco Storage fornisce i servizi generici per la conservazione dei dati ed è costituito da differenti componenti, fra i quali si identificano:

- Blob: un file system nel cloud che fornisce supporto per il salvataggio di oggetti di grandi dimensioni (fino a 50GB per file, all'incirca come un disco BlueRay);
- Queue: fornisce il supporto per la gestione delle code dei messaggi asincroni;
- Table: fornisce il supporto per la gestione dei dati gerarchici.
L'affidabilità nella conservazione dei dati è garantita dal fatto che il blocco Storage si occupa di replicare ogni oggetto salvato nello storage in tre diverse locazioni del data center per garantire una completa sicurezza e coerenza dei dati salvati.

Il blocco Management, invece, fornisce l'accesso, attraverso un apposito portale, ai servizi di amministrazione delle proprie applicazioni Azure, dei diversi ruoli, dello storage e di tutte le funzionalità del sistema. Questo blocco garantisce anche il completo funzionamento di apposite API che possono essere utilizzate da PowerShell, per eseguire attività di amministrazione senza passare necessariamente dal portale.





Infine, il blocco AppFabric fornisce, come è possibile notare dallo schema, due servizi fondamentali:

- Service Bus, che può essere usato dagli sviluppatori per connettere tra loro i diversi servizi che costituiscono un'applicazione. I diversi componenti dell'applicazione possono risiedere tutti in Azure o parte in Azure e parte on-premise (ossia nel datacenter aziendale);





- Access Control Services (ACS): per gestire le identità e definire i diritti di accesso alle applicazioni e costruire federazioni tra domini di sicurezza diversi;





Grazie alla modularità con cui è concepito, Windows Azure risulta anche altamente scalabile, ossia è in grado di supportare applicazioni con elevatissimi carichi di lavoro.
I sistemi di gestione delle singole applicazioni in esecuzione su Windows Azure hanno a disposizione gli strumenti per misurare il carico di lavoro delle singole istanze dei diversi ruoli. Sulla base di questi dati è possibile decidere quante istanze dei diversi ruoli debbano essere poste in esecuzione e quando questo debba avvenire, rispondendo in questo modo in pochi minuti alle variazioni del carico di lavoro.
Nel diagramma sotto riportato, è possibile analizzare l'andamento tipico del carico di lavoro dovuto all'esecuzione di un'applicazione Web





Come si può notare dalla curva arancione, in una percentuale temporale elevata, la disponibilità operativa dei server è sottosfruttata, con un conseguente spreco di risorse hardware e notevoli costi dovuti allo spreco energetico. In poche situazioni, si ha invece un'eccessiva necessità di calcolo, che non può essere soddisfatta per insufficienza di risorse, dalla quale deriva un'indisponibilità od un rallentamento dell'esecuzione dell'applicazione. Tale situazione sarebbe risolvibile con un aumento di potenza di calcolo, che, però, produrrebbe l'effetto contrario di un aumento della curva di spreco, nei momenti di carico normale. Per ovviare, quindi,a questa impasse, è possibile ricorrere ad una soluzione di cloud computing come Windows Azure, con il cui uso si riesce a rendere più aderenti le dei carichi e delle risorse disponibili, adattando tali componenti gli uni agli altri in modo dinamico.





Normalmente, il lavoro di raccolta e analisi dei dati di funzionamento delle applicazioni e la determinazione delle istanze necessarie è un lavoro tipico da sistemisti che devono però conoscere anche i cicli di business e come questi possano impattare sul carico a cui sono sottoposte le applicazioni. Con le funzionalità di Windows Azure, cambia la figura tipica del sistemista che da gestore dei server diviene gestore di servizi, in quanto Windows Azure consente di raccogliere dati di performance, log di funzionamento e crash dump delle applicazioni sottoponendo, attraverso l'interfaccia di gestione, opportune richieste di intervento. Rispetto ad un ambiente classico, però, i dati non possono essere visti in modalità live, ma devono essere prima raccolti e poi analizzati (near real time) ed inoltre le istanze dei diversi ruoli di cui si compone un'applicazione possono essere spostati tra diversi server fisici ed il numero di questi può variare nel tempo.
Windows Azure è in esecuzione su decine di migliaia di server nei datacenter Microsoft. I datacenter sono costruiti usando sia rack tradizionali completi di server oppure usando dei container anch'essi già corredati da macchine server. I container sono posizionati nel datacenter, collegati ai sistemi di alimentazione e raffreddamento ed alla rete e messi in funzione, secondo rigide procedure che rispettano i più alti standard di affidabilità e sicurezza.













Inoltre, Microsoft sta progettando la costruzione di datacenter di quarta generazione in cui vengono a mancare quasi completamente gli edifici e i cui container contenenti i server saranno posizionati all'aperto.





La gestione di un numero così elevato di server richiede un elevatissimo livello di automazione. Il sistema di gestione (Fabric Controller) sviluppato usando i prodotti della famiglia System Center consente di raggiungere un rapporto di 1/4000 tra sistemisti e server gestiti, quando questo rapporto in condizioni normali varia tipicamente tra 1/40 nelle aziende e 1/300 negli hoster.
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Anonimo (2424 giorni fa)
Riporto il commento che ho inviato questa mattina, sperando in una vostra rispsosta. Grazie. Quindi se ho capito bene, io pago in base al tempo d?utilizzo, giusto? E qual il costo per un servizio di storage?

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