Cloud Computing e Modelli di Business

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Cloud Computing e Modelli di Business

  1. 1. Alma Mater Studiorum · Universita di ` BolognaFACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Triennale in Scienze di Internet CLOUD COMPUTING E MODELLI DI BUSINESS Tesi di Laurea in Basi di DatiRelatore: Presentata da:Prof. ANDREA CAVICCHINIDANILO MONTESICorrelatore:Prof.EDOARDO MOLLONA Sessione I Anno Accademico 2010/2011
  2. 2. Alla mia famiglia che mi ha dato l’opportunit` di affrontare questi studi, a incoraggiandomi e sostenendomi, sempre. A tutti i miei amici(non faccio la lista per evitare di dimenticare qualcuno) che mi hanno accompagnato in questa esperienza . . .
  3. 3. Introduzione Secondo alcuni fornitori (detti anche Vendor) di servizi di Cloud Compu-ting (ad esempio Akamai, EMC2), la situazione delle Piccole Medie Industrie(PMI) italiane, altamente frammentate, non rappresenta un freno per la dif-fusione dei servizi sulla Nuvola, anzi pu` migliorare la produttivit`. o aSecondo le stime dell’Osservatorio Cloud ICT as-a-Service i servizi di CloudComputing quest’anno faranno registrare una crescita del 41% rispetto al2010, fino a raggiungere una quota di 671 milioni di euro nel 2015. Questestime si scontrano contro una crisi economica che sta costringendo le aziende,soprattutto le PMI, a tagliare in tutti i settori, compreso quello dell’IT 1 . 2Una ricerca di NextValue[1] su 100 CIO di grandi aziende, solitamente leprime a puntare sull’innovazione, dimostra che l’interesse delle aziende neiconfronti di questo argomento sia molto alto ma che, almeno per 12 mesi,sar` molto difficile un ampio investimento sul cloud computing: solo il 16% aha gi` adottato, o ` in previsione di adottare, nella propria azienda soluzioni a ecloud. Il restante 84% che dichiara di non aver ancora intenzione di svilup-pare sul Cloud conferma l’attuale mancanza di liquidit` aziendale. a 1 L’IT, sigla di Information Technology, indica l’uso della tecnologia nella gestione enel trattamento dell’informazione, specie nelle grandi organizzazioni. In particolare l’ITriguarda l’uso di apparecchi digitali e di programmi software che ci consentono di creare,memorizzare, scambiare e utilizzare informazioni (o dati) nei pi` disparati formati: dati unumerici, testuali, comunicazioni vocali e molto altro. 2 CIO - Chief Information Officer ` il manager responsabile della funzione aziendale eInformation Communication Technology. Di solito risponde direttamente al Chief Exe-cutive Officer (CEO), al Chief Financial Officer (CFO) oppure al Chief Operating Officer(COO). i
  4. 4. ii INTRODUZIONE Scopo di questa tesi `: e • La presentazione delle caratteristiche, benefici, problematiche del cloud computing (Capitolo 1). • Una breve descrizione storica dei passaggi che hanno portato verso questa tecnologia (Capitolo 1, Paragrafo 7). • Indicare le motivazioni per cui il cloud computing sar` uno Strategic In- a flection Point e le opportunit` che potr` portare alle aziende (Capitolo a a 2, Paragrafo 1, 2 e 3). • La ricerca di un modello di business per le PMI (Capitolo 3, Paragra- fo 4) dopo aver presentato alcuni dei modelli di business gi` presenti a (Capitolo 2, Paragrafo 4 e 5). • La valutazione dell’attuale situazione del Cloud Computing in Italia e in Europa e di come le aziende dovranno comportarsi per utilizzare al meglio questa tecnologia (Capitolo 3).
  5. 5. IndiceIntroduzione i1 Cloud Computing 1 1.1 Panoramica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Paradigma del Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Caratteristiche Principali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.1 Two Prediction Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4 Modelli di Servizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.1 Software as a Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.2 Platform as a Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4.3 Infrastructure as a Service . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5 Modelli di Distribuzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.6 Ostacoli ed Opportunit` . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 a 1.7 Storia del Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.7.1 Grid Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.7.2 Storia Economica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.8 Green Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Modelli di Business 29 2.1 Strategic Inflection Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2 Nuove Opportunit` per le Aziende a . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.3 Trasferimento del rischio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4 Cloud Cube Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4.1 Dimensioni del Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 iii
  6. 6. iv INDICE 2.4.2 Modelli di Business con il CCM . . . . . . . . . . . . . 42 2.5 Hexagon Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2.5.1 Esempi dimostrati tramite l’Hexagon Model . . . . . . 51 2.6 Comparazione tra i modelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3 La situazione attuale 55 3.1 Il contesto italiano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.2 Il ruolo del CIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.3 Situazione italiana ed europea . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.3.1 Adozione attuale o prevista . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.3.2 Evoluzione del cloud in azienda . . . . . . . . . . . . . 62 3.3.3 SaaS, PaaS e modelli utilizzati . . . . . . . . . . . . . . 62 3.3.4 Principali ragione nell’adozione e vantaggi attesi dal- l’implementazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.3.5 Principali ostacoli all’adozione . . . . . . . . . . . . . . 65 3.4 Convenienza del cloud computing . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4.1 IaaS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4.2 PaaS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.4.3 Le possibilit` per le PMI . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 a Conclusioni 73 Bibliografia 75
  7. 7. Elenco delle figure 1.1 Esempio di Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Attori del Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Esempio di Server Multi-Tenant . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4 Rapid Elasticity: Elasticit` e Scalabilit` del CC . . . . . . . . a a 8 1.5 Modelli di Servizio con Esempi . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.6 Architettura di un sistema Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.7 Google Trends “Cloud Computing” . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.8 Consumo elettrico dei Data Centers dal 1996 al 2010 . . . . . 26 1.9 Consumi medi giornalieri azienda di medie dimensioni . . . . . 27 2.1 Previsione sull’evoluzione tecnologica . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2 Esempi di sottodimensionamento e sovradimensionamento . . 36 2.3 Cloud cube model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4 Dimensione: Interno/Esterno . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.5 Dimensione: Proprietaria/Open . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.6 Dimensione: Perimetrizzata/De-Perimetrizzata . . . . . . . . . 40 2.7 CCM - Fornitori di servizi e orientamento al servizio . . . . . . 43 2.8 CCM - Servizi di supporto e assistenza . . . . . . . . . . . . . 44 2.9 CCM - Cloud private In-House . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.10 CCM - Cloud All-In-One . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.11 CCM - Risorse e servizi One-Stop . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.12 CCM - Cloud governative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.13 CCM - Venture capitals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 v
  8. 8. vi ELENCO DELLE FIGURE 2.14 CCM - Intrattenimento e social network . . . . . . . . . . . . 48 2.15 Hexagon Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.16 Hexagon Model: Apple e Facebook . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.17 Hexagon Model: Amazon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.18 Hexagon Model: Google . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 2.19 Hexagon Model: Cloud Private . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.1 Previsione del CEBR sul PIL italiano . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2 Previsione dei benefici del cloud computing (2010-2015) . . . . 57 3.3 Sponsor del progetto Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . 60 3.4 Adozione attuale o prevista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.5 Sviluppo in azienda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.6 Utilizzo di servizi PaaS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.7 Modelli utilizzati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.8 Ostacoli all’adozione del cloud computing . . . . . . . . . . . . 66 3.9 Ostacoli all’adozione del cloud computing (Asia, Europa, USA) 67 3.10 Differenze tra Cloud e In-house . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.11 Un modello di business per le PMI . . . . . . . . . . . . . . . 71
  9. 9. Elenco delle tabelle 1.1 Storia Economica del Cloud Computing Pt. 1 . . . . . . . . . 23 1.2 Storia Economica del Cloud Computing Pt. 2 . . . . . . . . . 24 2.1 Punti di discontinuit` strategica dal 1954 al 2010 . . . . . . . 30 a vii
  10. 10. Capitolo 1Cloud Computing1.1 Panoramica Il Cloud Computing ` una risorsa di calcolo scalabile offerta come servizio eal di fuori del proprio ambiente in un’ottica di pay-per-use, si possono utiliz-zare tutte le applicazione che vivono nella “nuvola1 ” e pagare per l’effettivoutilizzo. E’ possibile accedere alle applicazioni tramite browser e si pu` utilizzare oqualsiasi dispositivo che accede alla rete (PC, notebook, tablet, cellulari,ecc...). I file e le applicazioni risiederanno nella nuvola e non pi` nell’hard udisk, quindi non ci sar` bisogno di installare alcun programma (figura 1.1). a In questa tesi verr` utilizzata la definizione data dal NIST (National In- astitute of Standards and Technology)[2] che fornisce un’ampia descrizionedelle caratteristiche principali del Cloud Computing: Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand net-work access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., net-works, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly pro- 1 La nuvola ` una metafora storica di internet. e 1
  11. 11. 2 1. Cloud Computing Figura 1.1: Esempio di Cloud Computing visioned and released with minimal management effort or service provider interaction[2]. (Il Cloud Computing ` un paradigma che permette di ottenere un facile e accesso di rete on-demand ad un gruppo di risorse computazionali configu- rabili (ad es. reti, server, memorie, applicativi e servizi) che possono essere rapidamente allocate e rilasciate con un ridotto impegno di gestione e di in- terazione con il fornitore del servizio). In due note precedenti alla definizione il NIST ricorda che il Cloud Com- puting ` ancora un paradigma in evoluzione. Una definizione di casi d’uso, e tecnologie sottostanti, problemi, rischi, benefici, sar` ridefinita dai settori a pubblici e privati. Queste definizioni, attributi e caratteristiche evolveranno e cambieranno nel tempo (nota 1). L’industria del Cloud Computing rappresenta un grande ecosistema formato da vari modelli, fornitori e nicchie di mercato. La definizione data cerca di
  12. 12. 1.1 Panoramica 3abbracciare tutte le varie strategie di approccio al Cloud (nota 2). Con l’accesso ai dati e alle applicazioni as-a-Service, i dettagli delle tec-nologie infrastrutturali ed architetturali sottostanti non sono note, o non ` enecessario che lo siano. Si crea un’astrazione delle risorse rendendole fruibiliagli utenti a consumo secondo un approccio che trasforma l’IT in IT-as-a-Service. I servizi che questa tecnologia offre sono molti, e verranno approfonditi neiprossimi paragrafi, ma principalmente quando si parla di Cloud Computingsi fa riferimento a: • Storage - inteso come spazio di memoria, scalabile. Pu` essere utilizzato o come file sharing o data backup. • Computing Power - potenza di calcolo, offre la possibilit` di utilizzare le a risorse di calcolo su richiesta e migliorare e velocizzare i propri servizi.La caratteristica che rende questi servizi davvero innovativi ` l’idea di Pay- eas-you-Go, il cliente pagher` solo l’effettivo utilizzo del servizio. aIl Cloud Computing ha il potenziale per trasformare l’industria IT rendendoi software pi` interessanti se visti come “as a service” e determinando il modo uin cui gli hardware IT saranno progettati ed acquistati.Gli sviluppatori con idee innovative per i nuovi servizi su Internet non avran-no pi` bisogno di ingenti esborsi di capitale in hardware per distribuire i upropri servizi o il costo umano per farli funzionare. La preoccupazione delleaziende sul sovradimensionamento di un servizio la cui popolarit` non coin- acide con le previsioni fatte, sprecando cos` delle risorse, o il sottodimensio- ınamento di un servizio che diventa molto popolare, perdendo cos` potenziali ıclienti ed entrate, sar` notevolmente ridotta grazie alla possibilit` di scalare a ail servizio.
  13. 13. 4 1. Cloud Computing 1.2 Paradigma del Cloud Computing In un’ambiente di Cloud Computing sono previsti tre attori distinti (come mostrato in figura 1.2). Infrastructure Provider (Fornitore di Servizi) Gestisce le piattaforme mettendo a disposizione servizi (storage, applicazioni, capacit` di cal- a colo) generalmente seguendo il modello “pay-per-use”. Service Provider / Cloud User (Utente Amministratore) Sceglie e con- figura i servizi offerti dal fornitore. Implementa un servizio che utilizza le risorse messe a disposizione dall’Infrastructure Provider e le offre all’utente finale. Cliente Finale Utilizza i servizi configurati dal Service Provider. In deter- minati casi l’amministratore e il cliente finale possono coincidere. Figura 1.2: Attori del Cloud Computing
  14. 14. 1.3 Caratteristiche Principali 5 Con il Cloud Computing il vecchio ruolo dell’erogatore viene suddiviso inInfrastructure Provider e Service Provider. La diffusione di questo paradigmasta avendo sempre di pi` un impatto significativo sull’industria dell’IT, non ua caso dal 2003 in poi colossi come Microsoft, Google, IBM e Amazon hannoiniziato ad investire su questi servizi.Una tecnologia come il Cloud Computing porta le aziende a dover cambiarele proprie strategie e i modelli di business per adeguarli ai tempi; soprattuttoin un periodo di crisi economica in cui le aziende sono costrette a tagliare intutti i settori, compreso quello dell’IT, avere la possibilit` di ridurre i costi aha attratto l’attenzione delle aziende di tutto il mondo.1.3 Caratteristiche Principali Riprendendo la definizione di Cloud Computing data dal NIST si aggiun-ge che:“This Cloud model promotes availability and is composed of five essentialcharacteristics, three service models, and four deployment models”.(Questo modello promuove la disponibilit` di risorse ed ` composto da 5 a ecaratteristiche essenziali, tre modelli di servizio (paragrafo 1.3) e quattromodelli di distribuzione (paragrafo 1.4)).On-Demand Self-Service Il consumatore pu` unilateralmente disporre di o capacit` di calcolo, come server time e network storage, se necessario, a senza richiedere l’interazione umana con alcun fornitore del servizio. Il servizio offerto ` completamente automatizzato e permette di modi- e ficare la richiesta a seconda della volont` del consumatore. L’utente a pu` modificare in qualsiasi momento la richiesta secondo una logica di o pay-per-use.
  15. 15. 6 1. Cloud Computing Broad Network Access Le capacit` sono disponibili in rete e provviste a generalmente di un accesso web-based, pertanto risultano accessibili in qualsiasi momento non solo con PC o notebook ma anche tramite “thin” o “thick” client forniti di connettivit` internet (ad esempio cel- a lulari e tablet). Gli utenti possono accedere al servizio in qualunque momento e da qualsiasi luogo, condividere dati e collaborare diventa molto pi` sem- u plice. Resource Pooling Le risorse di calcolo sono messe al servizio di tutti i con- sumatori utilizzando un modello multi-tenant, o “one to many”, con diverse risorse fisiche e virtuali dinamicamente riassegnate in base alla domanda dei consumatori. Il cliente in genere non ha alcun controllo o conoscenza dell’esatta posizione delle risorse (RAM, CPU, disco). Non conoscere l’esatta posizione delle risorse pu`, in alcuni casi, essere o un fattore negativo, ad esempio sul decidere quale legge applicare in caso di reato (se i dati risiedono al di fuori del proprio stato, si appli- cher` la legge dell’altro stato). a Mentre con il Grid Computing si ha una comunit` di utenti che accede a ad un “super-computer”, con il Cloud Computing ogni utente avr` uno a slot, il suo sistema operativo, e avr` la possibilit` di personalizzare a a a seconda del servizio scelto come mostrato in figura 1.3. Rapid Elasticity Le risorse possono essere rapidamente ed elasticamente incrementate per scalare la potenza e rapidamente ed elasticamente liberate per rilasciarla. Per il consumatore, le capacit` delle risorse di- a sponibili spesso sembrano essere infinite, e possono essere acquistate in qualsiasi quantit`, in qualsiasi momento. a L’illusione di infinite risorse di calcolo disponibili on-demand, elimina la necessit` per gli utenti di pianificare sulle necessit` di calcolo, evitan- a a do cos` di sottodimensionarle/sovradimensionarle. In figura 1.4 viene ı mostrato il punto chiave del Cloud Computing rispetto ad una visione
  16. 16. 1.3 Caratteristiche Principali 7 Figura 1.3: Esempio di Server Multi-Tenant Client-Server: la linea blu indica la soluzione senza Cloud Computing in cui l’acquisizione di nuovi server aumenta il dimensionamento. Le richieste reali (linea rossa), invece, sono fluttuanti e possono portare ad un sottoutilizzo oppure ad un disservizio dato dalla mancanza di risorse (evidenziato in arancione). Il Cloud Computing e l’idea di “pay-per- use” (linea gialla) permettono di seguire la domanda del consumatore evitando sottoutilizzi delle risorse. La possibilit` di allocare o rilasciare le risorse (processori e memorie) a in qualsiasi momento fa si che non sia necessario premunirsi in forma stabile ad una eccedenza di risorse per far fronte ad eventuali e saltuari picchi d’utilizzo: nel periodo di basso utilizzo verranno allocate poche risorse, nei momenti di picco d’uso verranno allocate pi` risorse con u tempi pressoch` istantanei. e Questa modalit` di allocazione e rilascio delle risorse insieme al calcolo a dei costi basato sull’utilizzo di risorse effettivamente allocate nel corso del tempo permettono di ottenere risparmi molto significativi.
  17. 17. 8 1. Cloud Computing Figura 1.4: Rapid Elasticity: Elasticit` e Scalabilit` del CC a a Measured Service I sistemi Cloud controllano automaticamente e ottimiz- zano le risorse misurandole adeguatamente (ad esempio lo storage pro- cessing, la banda, e gli utenti attivi). L’utilizzo pu` essere monitorato o per offrire trasparenza al consumatore del servizio, l’utente paga per ci` che realmente utilizza secondo un modello tariffario “pay-per-use”. o Un nuovo aspetto che introduce il Cloud Computing, ` la possibilit` di e a pagare per l’utilizzo delle risorse di calcolo su periodi brevi, ad esempio processori per ora o spazio storage al mese, eliminando cos` la “front- ı end barrier” cio` l’impegno a priori da parte degli utenti della Cloud e in termini economici, di tempo, know-how tecnico e risorse umane. Le aziende potranno iniziare con poche risorse hardware, con la possibilit` a di incrementarle in qualsiasi momento.
  18. 18. 1.4 Modelli di Servizio 91.3.1 Two Prediction Problem Un modo diverso di vedere il grafico in figura 1.4 ` quello del “Two Predic- etion Problem” che ne da una visione economica. Il TPP ` la prima grande e epi` comune necessit` di tutte le imprese che operano in rete, che fa del Cloud u aComputing la soluzione vincente.Le imprese fanno le loro previsioni di richieste (tratteggiato grigio) ed in basea queste investono in hardware (linea blu) per reggere il crescente numero dirichieste reali (linea rossa). Gli investimenti dapprima consentono lo svilup-po, ma a scapito di un eccesso di risorse (Opportunity Cost), successivamentele richieste dei clienti superano le aspettative e l’hardware non ` capace di esoddisfarle causando perdita di clienti. Il Cloud Computing (linea gialla) se-gue le richieste dell’utenza tutto a vantaggio dell’investimento senza causareperdita di clienti e di immagine.1.4 Modelli di Servizio I modelli del Cloud Computing si possono rappresentare in forma pira-midale. Pi` ci si avvicina alla base e pi` viene consentita autonomia di u usviluppo e di personalizzazione al consumatore, naturalmente ad un prezzopi` elevato. u Dal punto di vista concettuale ciascuno dei livelli rappresentati in figura1.5 pu` essere implementato come un servizio fornito al livello superiore e oviceversa, ciascun livello pu` essere visto come utente del livello inferiore. oIl Cloud viene visto come un’insieme di servizi che possono essere raggruppatiin tre categorie: Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PasS)e Infrastructure as a Service (IaaS) (figura 1.6).1.4.1 Software as a Service Con Software as a Service (SaaS), all’inizio noto anche come Software onDemand (SoD), intendiamo la possibilit` di usare applicazioni, in modalit` a a
  19. 19. 10 1. Cloud Computing Figura 1.5: Modelli di Servizio con Esempi centralizzata, in esecuzione su una cloud infrastructure, accessibile da vari dispositivi client attraverso una interfaccia, come un browser web. Il consumatore vede solo il risultato finale, e cio` l’applicazione, non riesce a e controllare l’infrastruttura di base (rete, server, sistemi operativi, storage). L’utente potr` accedere e modificare solo specifiche impostazioni, o aggiun- a gere funzionalit` opzionali, durante la sessione di configurazione. a Dividiamo il servizio SaaS in due categorie: • Linea di Servizi alle Imprese: si riferiscono a soluzioni di business offerte alle imprese e venduti o messi a disposizione di queste sulla base di un abbonamento (ad esempio i servizi di SCM 2 offerti da Amitive, servizi 2 Supply Chain Management: riguarda diverse attivit` logistiche delle aziende, con a l’obiettivo di controllare le prestazioni e migliorarne l’efficienza.
  20. 20. 1.4 Modelli di Servizio 11 Figura 1.6: Architettura di un sistema Cloud di CRM3 e di RDBMS 4 di Microsoft. • Orientato al Cliente: sono servizi che vengono offerti al pubblico in ge- nerale su una base di sottoscrizione o, pi` spesso, offerti gratuitamente u e supportati dalla pubblicit` (sono di questa categoria servizi come il a pacchetto Windows Live di Microsoft e Google Docs). I software offerti sono condivisi tra tutti i clienti e garantisce la separa-zione logica dei dati tra utenti differenti. 3 Customer Relationship Management: riguarda l’acquisizione di nuovi clienti (o “clientipotenziali”), l’aumento delle relazioni con i clienti pi` importanti (o “clienti coltivabili”), ula fidelizzazione pi` longeva possibile dei clienti che hanno maggiori rapporti con l’impresa u(definiti “clienti primo piano), la trasformazioni degli attuali clienti in procuratori, ossiaconsumatori che lodano lazienda incoraggiando altre persone a rivolgersi alla stessa per iloro acquisti). 4 Database relazionale basato su Cloud
  21. 21. 12 1. Cloud Computing L’affidabilit` sulla integrit` e sul salvataggio dei dati ` una caratteristica fon- a a e damentale, e sar` compito dei data centers interni al provider assicurare la a replicazione e il backup, l’utente non deve preoccuparsi di queste operazioni. Le applicazioni on-demand seguiranno la logica del “pay-as-you-go” venen- do pagate solo per l’effettivo utilizzo (in ore o in carico computazionale), in questo modo l’utente sar` sollevato dal pagare licenze e preoccuparsi di ma- a nutenzioni. Il risultato comporta un notevole risparmio, soprattutto per le aziende che usufruiscono di servizi a pagamento. Per alcuni Web Services ` possibile l’integrazione con altri software avendo e cos` la possibilit` di sviluppare nuove applicazione di tipo SOA (Software ı a Oriented Architecture). Riassumendo, i punti di forza del Saas sono: • Soluzione pronta e “Business Ready” • Diffusione sempre pi` veloce e aggiornamenti automatici u • Seguono il modello “Pay-as-you-go” • Luogo indipendente e accessibilit` globale a • Applicazione sempre pi` collaborative e con meno bachi u • Costi di acquisizione per l’utente bassi 1.4.2 Platform as a Service I servizi di Platform as a Service (o PaaS) forniscono al consumatore la possibilit` di distribuire nella Cloud Infrastructure applicazioni create a dall’utente che utilizzano linguaggi di programmazione supportati dal fornitore. Rispetto al SaaS il consumatore ha il controllo sulle applica- zioni distribuite ed eventualmente sulle configurazioni dell’ambiente. Sar` compito del provider incaricarsi delle decisioni riguardanti l’am- a biente in cui il software verr` sviluppato ed eseguito, del sistema opera- a tivo messo a disposizione, il linguaggio di programmazione e le relative
  22. 22. 1.4 Modelli di Servizio 13 API’s, le varie configurazioni della piattaforma. L’utente ` esonerato e da tali compiti, la piattaforma infatti, tramite la virtualizzazione, per- mette di svilupparvi applicazioni all’interno senza preoccuparsi della struttura hardware sottostante. Esempi di PaaS sono SalesForce.com, Windows Azure, Joyent (Public Cloud utilizzata anche da Facebook e LinkedIn) e Google Apps. I vantaggi che il Platform as a Service porta sono: – La possibilit` di scalare, in alto e in basso, a seconda delle nostre a necessit` a – La semplicit` di installazione e distribuzione delle nostre applica- a zioni – Fatturazione “pay-as-you-go”, senza barriere iniziali – Non ` richiesta alcuna installazione di software sulla propria mac- e china, si utilizza un browser web – Il servizio ` multi-tenant e – Non sono pi` richieste specifiche competenze per sviluppare ap- u plicazioni Web 1.4.3 Infrastructure as a Service L’Infrastructure as a Service (o IaaS), detto anche Hardware as a Ser- vice, d` al consumatore la possibilit` di poter “noleggiare” capacit` a a a di CPU, storage, network e altre risorse fondamentali che l’utente ` in e grado di implementare e gestire, possono includere i sistemi operativi e le applicazioni. Il consumatore ha il controllo su sistemi operativi, storage ecc.. e seleziona i componenti di rete (Load Balancer, Firewall); il cliente non ha il controllo delle infrastrutture di base della Cloud. I servizi messi a disposizione si possono dividere in tre categorie: – Dispositivi: server aziendali, dispositivi di storage, di rete e sicu- rezza
  23. 23. 14 1. Cloud Computing – Impianti e strutture: alloggiamenti per dispositivi, datacenters, si- stemi di raffreddamento, generatori di potenza e sistemi di backup e sicurezza – Sistemi di gestione: monitoraggio delle prestazioni (on-site o da remoto) e modifica delle impostazioni in caso di problemi. Lo IaaS crea, tramite la virtualizzazione, una versione virtuale di una risorsa normalmente fornita fisicamente. Nonostante il gran- de numero di possibilit` che l’infrastruttura offre, rimane compito a del provider l’acquisto, la manutenzione e la gestione delle risorse hardware; l’utente si preoccuper` solo dell’acquisto di CPU, sto- a rage, larghezza di banda necessarie per l’esecuzione e lo sviluppo delle proprie applicazioni. Il modello tariffario applicato ` sempre e quello del “pay-as-you-go” come negli altri modelli. Esempi di Infrastructure as a Service sono Icloud (Storage ed ap- plicazioni accessibili da browser o cellulare), MobileMe (Cloud Computing progettato per iPhone ed iPad da Apple), Rackspa- ce (soluzioni di Private Cloud), VMWare (soluzioni per Paas e Iaas), Amazon Web Services (con EC2 per l’acquisto di capacit` a di calcolo e S3 per lo storage come servizi principali, sia come Paas che come IaaS) 1.5 Modelli di Distribuzione Quando si decide di scegliere per le soluzioni offerte dal Cloud Compu- ting, un’azienda deve effettuare varie considerazioni sul tipo di modello da utilizzare per i propri servizi cloud. Questa scelta ` fondamentale e e decisiva: si decide quale ` la priorit` dell’azienda, se preferire i bassi e a costi o la eleveta sicurezza e privacy dei dati. I modelli di distribuzione del Cloud Computing sono principalmente tre:
  24. 24. 1.5 Modelli di Distribuzione 15 Public Cloud dette anche “External Cloud”, mettono a disposizione le risorse, da parte del cloud provider, come servizi per il pubblico utilizzo. In questo modello la cloud infrastructure ` di propriet` di e a una organizzazione che vende i servizi al pubblico o ad un gruppo di imprese. Per chi decide di utilizzare questo modello i benefici sono dati dall’abbattimento dei costi di start-up e la delega della gestione dei rischi all’infrastruttura del vendor, tuttavia la pre- occupazione di molti ` di avere sufficienti garanzie su sicurezza e e privacy dei dati, molto importanti in uno scenario aziendale, por- tano le aziende verso altri tipi di soluzioni. Un esempio di Public Cloud ` AWS. e Private Cloud dette anche “Internal Cloud”, sono utilizzate per l’u- so esclusivo di una singola azienda, o di un gruppo di aziende, la cloud infrastructure ` di propriet` o in leasing di una sola orga- e a nizzazione. Questo modello garantisce sicuramente una maggiore sicurezza e riservatezza, ma pu` portare l’azienda a comportarsi o con la “vecchia” mentalit` di una server farm. Esempi di Private a Cloud sono Vmware e SalesForce. Hybrid Cloud l’infrastruttura ` formata da una o pi` cloud che pos- e u sono essere pubbliche o private, unite in un’entit` unica. Per ga- a rantire l’integrit` dei dati, nella nuvola ibrida vengono uniti servizi a di provider differenti. L’obiettivo di questo modello ` quello di ri- e durre i limiti dei due modelli precedenti, ottenendo cos` un servizio ı pi` flessibile. Per sfruttare al meglio questo servizio, deve essere u effettuata un’attenta analisi su quali servizi debbano appartenere alla public cloud e alla private cloud. Altri modelli presenti nel mercato ma meno conosciuti ed utiliz- zati dei precedenti sono: Community Cloud presente nella definizione dei modelli di distri-
  25. 25. 16 1. Cloud Computing buzione del NIST, rappresenta una cloud condivisa tra diverse organizzazioni che sostiene una comunit` specifica e ne condivide a gli ambiti (ad esempio, la mission, i requisiti di sicurezza, la poli- cy e le considerazioni di conformit`). Un’esempio di Community a Cloud ` Apps.gov e Data.gov, servizi di Cloud Computing offerti e dal governo degli Stati Uniti. Virtual Private Cloud una Cloud Privata virtuale (VPC) ` una piat- e taforma posizionata su una cloud pubblica che sfrutta le tecnologie di Virtual Private Network (VPN) 5 , permettendo al service pro- vider di progettare la rete ed i meccanismi di sicurezza. Non ` e prevista solo la virtualizzazione dei server e delle applicazioni, ma anche della rete. Un esempio ` il servizio VPC offerto da Amazon. e 1.6 Ostacoli ed Opportunit` a Secondo uno studio effettuato dall’Universit` di Berkeley[3] sono pre- a senti dieci ostacoli alla crescita del Cloud Computing . Nello studio vengono anche presentate le opportunit` che da questi ostacoli si pos- a sono formare per aiutare la crescita e la stabilizzazione del servizio; i primi tre rappresentano gli ostacoli tecnici di adozione, gli altri rappre- sentano gli ostacoli tecnici, commerciali e legislativi dall’adozione del Cloud Computing. 1. Disponibilit` del servizio: la disponibilit` del servizio ` fonda- a a e mentale. Alcuni episodi hanno dimostrato come, in seguito ad incidenti o guasti tecnici, un singolo cloud provider possa diven- tare un “single point of failure”. I grandi internet service provider 5 Lo scopo delle reti VPN ` di dare alle aziende le stesse possibilit` delle linee private e a in affitto ad un costo inferiore sfruttando le reti condivise pubbliche. Si pu` vedere una o VPN come l’estensione a scala geografica di una rete locale privata aziendale che colleghi tra loro siti interni all’azienda stessa variamente dislocati su un ampio territorio.
  26. 26. 1.6 Ostacoli ed Opportunit` a 17 utilizzano pi` network provider per evitare che il guasto di uno u non pregiudichi il servizio, cos` la soluzione a questo problema ı deve essere la stessa: affidarsi a pi` cloud provider. Anche se i u datacenter dei vari provider sono posizionati in posizioni geogra- fiche diverse, possono avere infrastrutture e sistemi di contabilit` a comuni, oppure decidere di terminare il servizio. Sono possibilit` a remote, ma per garantire la disponibilit` del nostro servizio sar` a a conveniente essere forniti da pi` provider. u 2. Blocco dei dati: le API per i servizi di Cloud Computing sono an- cora essenzialmente di propriet`, o almeno non sono ancora stati a oggetto di standardizzazione; i clienti non possono estrarre facil- mente i dati da un programma, o da un sito, e renderli funzionali su un altro provider. La soluzione ` quella di standardizzare la e API cos` da permettere agli sviluppatori SaaS di distribuire i dati ı attraverso pi` provider di Cloud Computing u 3. Riservatezza dei dati e verificabilit`: sulla riservatezza e veri- a ficabilit` ci sono molte preoccupazioni, soprattutto con le Public a Cloud. Non ci sono ostacoli insormontabili nel rendere un ambien- te cloud sicuro come la maggioranza degli ambienti IT costruiti “in-house”, e la maggioranza degli ostacoli presenti pu` essere o superata immediatamente con la conoscenza approfondita di tec- nologie come l’encrypted storage, le VLAN e i network middlebox (ad esempio firewall). Un’altra preoccupazione ` quella di ave- e re leggi nazionali che costringono i provider SaaS a mantenere i dati all’interno dei confini nazionali. In questo caso sar` oppor- a tuno conciliare leggi nazionali con lo storage geografico dando la possibilit` all’utente di scegliere dove mantenere i dati a 4. Colli di bottiglia nel trasferimento dei dati: le applicazioni sa- ranno sempre pi` “data-intensive”. Non possiamo pensare che le u applicazioni possano essere “smembrate” nei confini dei servizi cloud. A 100/150$ per terabyte trasferito, i costi possono aumen-
  27. 27. 18 1. Cloud Computing tare rapidamente, rendendo il trasferimento dei dati un problema importante. Gli utenti e i provider devono riflettere sulle impli- cazioni del collocamento dei dati e del traffico, ad ogni livello del sistema, se vogliono minimizzare i costi. A volte l’invio “fisico” dei dischi pu` essere pi` conveniente dell’invio digitale degli stes- o u si. Una opportunit` ` quella di trovare delle ragioni per rendere ae attraente mantenere i dati nel cloud, pu` evitare colli di bottiglia o e magari attivare nuovi servizi. Un’altra opportunit`, pi` difficile, a u sarebbe quella di abbassare i costi della banda WAN. 5. Imprevedibilit` delle prestazioni: la condivisione delle stesse ri- a sorse da parte di pi` macchine virtuali pu` portare ad alcune pro- u o blematiche sulle reali performance del servizio, e in particolare sulla loro variazione e non predicibilit` nel tempo. Una soluzione a a questo problema ` nella ricerca e nel miglioramento delle archi- e tetture e dei sistemi operativi per gestire interrupt e canali di I/O in maniera pi` efficiente. u 6. Storage scalabile: le propriet` del Cloud Computing sono chia- a re: scalabilit`, nessuna barriera all’ingresso e capacit` infita on- a a demand. Queste propriet` si applicano bene per la capacit` di a a calcolo ma non trovano ancora soluzione per quanto riguarda lo storage. L’opportunit`, ancora non raggiunta, ` quella di creare a e un sistema di storage che non dovrebbe solo rispondere a queste esigenze, ma che combini vantaggi di scala arbitrari, on-demand, cos` come per la gestione delle risorse. ı 7. Bug nei sistemi distribuiti su larga scala: una delle sfide del Cloud Computing sar` quella di rimuovere gli errori sui sistemi a distribuiti a grande scala. Questi errori non possono essere ripro- dotti a bassa scala, quindi il debugging deve avvenire nei data- center. Una opportunit` potrebbe essere il ricorso di macchine a virtuali.
  28. 28. 1.7 Storia del Cloud Computing 19 8. Scalare rapidamente: il modello “pay-as-you-go” si applica be- ne a storage e larghezza di banda, in entrambi i casi si contano i byte, ma il calcolo ` differente a seconda della virtualizzazione. e Ad esempio Google AppEngine scala automaticamente in risposta all’incremento o decremento del carico e, agli utenti, sono adde- bitati dei cicli di calcolo che possono essere inutilizzati. AWS addebita le ore e il numero di istanze richieste, anche se queste possono rimanere inutilizzate. Una soluzione a questo problema pu` venire dalla creazione di meccanismi per aggiungere e togliere o rapidamente risorse in risposta al carico, senza violare il contratto. 9. Difendere la reputazione del servizio: la reputazione ` impor- e tante, il cattivo comportamento di un cliente pu` colpire la repu- o tazione del provider nel suo complesso. Un’opportunit` potrebbe a essere quella di creare servizi di “trusted e-mail”, al momento offerti a pagamento. 10. Licenze software: gli utenti pagano per il software e poi pagano una quota annuale di manutenzione. Una opportunit` potrebbe a essere quella di mantenere popolari i software open-source. 1.7 Storia del Cloud Computing In un discorso tenuto per celebrare il centenario del MIT nel 1961, John McCarthy fu il primo a proporre pubblicamente l’idea che il me- todo Time Sharing6 dei computer pu` condurre verso un futuro dove la o 6 Il Time-Sharing (Condivisione di Tempo) ` un approccio all’uso interattivo del pro- ecessore. L’esecuzione della CPU viene suddivisa in quanti temporali. Il time-sharing ` el’estensione logica della multiprogrammazione e non implica che il sistema sia multiuten-te, ma se lo ` allora pi` utenti possono, con i loro programmi in esecuzione, interagire con e uil sistema centralizzato ciascuno con un proprio terminale. La CPU del computer centraleviene utilizzata per rispondere alle richieste dei singoli utenti, passando rapidamente dauno all’altro (context switch) dando cos` l’impressione ad ognuno di avere a disposizione ı
  29. 29. 20 1. Cloud Computing potenza dei calcolatori ed anche specifiche applicazioni possono essere vendute secondo il modello economico dell’utilit` (come succede per a acqua ed elettricit`). Quest’idea fu molto popolare alla fine degli anni a sessanta, ma scompar` intorno alla met` degli anni settanta, quando ı a divenne chiaro che l’hardware, il software e le telecomunicazioni del tempo non erano pronte[4]. Il termine “Cloud” risale ai primi anni 90 ed ` legato all’ambito della e telefonia, nella “nuvola” venivano tenuti i circuiti elettrici che permet- tevano la permutazione del traffico, sia questo audio o dati, nasconden- dolo all’utilizzatore finale; l’utente vede solo i dispositivi di entrata e di uscita e non si preoccupa del meccanismo che permette la comuni- cazione. Con il passare degli anni e la crescita di internet si ha una forte spinta verso l’innovazione ed iniziano a circolare i primi servizi che in seguito verranno definiti come “Software-as-a-Service”. Uno dei primi casi ` da attribuire a Salesforce.com che realizz` un mo- e o dello di business basato su servizi on-demand e sulla personalizzazione di tali servizi, senza richiedere all’utente particolari competenze speci- fiche. Dal 2000 si inizia a comprendere l’importanza di questo fenomeno, in- fatti Microsoft lavora sul potenziamento dei propri servizi web mentre IBM, nel 2001, elabora l”’Autonomic Computing Manifesto” in cui ven- gono descritte le tecniche principali per l’auto gestione dei sistemi IT in presenza di prodotti eterogenei tra loro, tramite la virtualizzazio- ne delle risorse, e le 8 caratteristiche chiave che questi sistemi devono possedere[5]. Nel 2005 Amazon lancia Amazon Web Services (AWS), con l’adegua- mento dei propri datacenter a nuovi principi architetturali che, oltre a portare efficienza in termini di elaborazione e consumo energetico, il computer centrale interamente per s´ ovvero dando l’impressione di un processamento e multiplo in parallelo di pi` processi verso pi` utenti. u u
  30. 30. 1.7 Storia del Cloud Computing 21 permettono l’accesso alle strutture da parte di utenti esterni, con lo scopo di utilizzare al massimo le prestazioni computazionali. Microsoft e Google iniziano a porre le basi per il successivo declino di Client come Outlook con lo sviluppo di Hotmail (Microsoft), e Eudora con l’arrivo di Gmail (Google); i servizi di posta diventano sempre pi` Software- u as-a-service. Dal 2008, come mostrato in figura 1.7, l’interesse per il Cloud Compu- ting ` in costante aumento, iniziando a riscontrare l’interesse genera- e le; emergono i maggiori vendor di questo nuovo settore che iniziano a delineare i loro servizi as-a-Service, tutt’ora presenti nel mercato. Figura 1.7: Google Trends “Cloud Computing” 1.7.1 Grid Computing Una mano all’avvento del Cloud Computing ` stata data in buona parte e dallo sviluppo parallelo di una tecnologia simile come il Grid Compu- ting. La nascita del Grid Computing ` dovuta al fatto che la ricerca scien- e tifica ` svolta da comunit` di ricercatori geograficamente distribuiti e a sul territorio mondiale, caratterizzati da un’eterogeneit` di risorse, tali a che i migliori risultati scientifici siano la conseguenza delle molteplici collaborazioni su scala globale in cui l’informazione e la tecnologia in- formatica svolgono un ruolo fondamentale, motivo per cui si da vita al
  31. 31. 22 1. Cloud Computing concetto di e-Science. Il Grid Computing ` quindi uno dei paradigmi di calcolo che consento- e no la creazione e la gestione di infrastrutture basate su internet per la realizzazione di e-Science7 ed e-Business8 a livello globale. Secondo Ferrazza[6] la crescente capacit` di calcolo dei computer e la a sempre maggiore diffusione di internet hanno consentito agli scienziati di tutte le discipline di creare dei veri laboratori virtuali, dove ese- guire gli esperimenti non pi` dal “vivo”, ma in “silicio”. Il problema u principale ` quello di far convergere i dati provenienti da diversi campi e scientifici su un unico computer, ed il Grid Computing ne ` la risposta: e “Un sistema che permette l’aumento delle capacit` computazionali gra- a zie alla creazione di una rete “organica” di risorse hardware, situa- te in luoghi diversi, e quindi appartenenti ad organizzazioni di ricerca diverse” [7]. 1.7.2 Storia Economica Un altro modo di descrivere la storia del Cloud Computing ` quello di e vedere come le grandi aziende si sono preparate all’avvento di questa tecnologia. In questa ricerca, effettuata da VMEngine nel 2010 [8], si evince che l’interesse delle imprese per la virtualizzazione, e quindi col passare del tempo anche per il Cloud Computing, ` aumentato sempre e di pi`. Nella tabella 1.1 e 1.2 riassumiamo in dettaglio le acquisizioni u pi` importanti. u 7 l’e-Science ` definita come la scienza computazionalmente intensiva che si svolge in e ambienti di rete altamente distribuite, o come la scienza che utilizza insiemi di dati immensi che richiedono il grid computing 8 e-Business (electronic business) si riferisce genericamente a tutte le attivit` di interesse a economico che possono svolgersi attraverso Internet e altre reti telematiche.
  32. 32. 1.8 Green Computing 23 2003 EMC acquisisce VMWare Microsoft acquisisce Connectix (Virtual Server) 2006 Microsoft acquisisce Softricity (Application Virtualization) Citrix acquisisce Ardence (Application Streaming) 2007 Symantec acquisisce Altiris per la SVS (Software Virtuali- zation Solution) Google acquisisce Green Border (Security Zones) Quest Software acquisisce Provision Networks e Invirtus VMWare acquisisce Dunes Technologies Citrix acquisisce Xen Source 2008 Microsoft acquisisce Kidaro Novell acquisisce Platespin (VDM - Virtual Datacenter Management) Quest Software acquisisce Vizioncore (VIM - Virtual Infrastructure Management) Sun acquisisce Innotek e MySQL Red Hat acquisisce Qumranet (KVM - Kernel Virtual Machine) HP, Intel, Yahoo lavoreranno ad una Global Cloud VMWare acquisisce Thinstall Symantec acquisisce AppStreamTabella 1.1: Storia Economica della Virtualizzazione e Cloud ComputingPt.1 1.8 Green Computing Il Green Computing si riferisce ad un’informatica ecologicamente so- stenibile. Riguarda lo studio di tecniche di progettazione di computer, server, sistemi connessi, sistemi di comunicazione efficienti con impatto ambientale limitato o nullo.
  33. 33. 24 1. Cloud Computing 2009 Spring Source acquisisce Hyperic (DC Management) Liquidware Labs acquisisce vmSight Sun acquisisce Q-Layer VMWare acquisisce Spring Source (Azienda belga che ha creato un framework grafico completo VPDC (Virtual Priva- te Data Center) capace di disegnare un completo datacenter virtuale) Joint Venture tra Cisco-VMWare-EMC per alcuni prodotti (Unified Computing System (UCS), all I/O Consolidation, Virtual Computing Environment) Partnership di Cisco con Panduit per unire la UCS (Unified Computing System) alla UPI (Unified Physical Infrastructure) IBM crea partnership con Akamai Oracle acquisisce Sun (anche Virtuallron) HP acquisisce 3Com Tabella 1.2: Storia Economica della Virtualizzazione e del Cloud Computing Pt.2 La Green IT si pone due obiettivi: il raggiungimento di un tornaconto economico e buone prestazioni tecnologiche; la green IT ` lo studio e e l’utilizzo di tecnologie informatiche in modo efficiente. Imprese e governi hanno un nuovo importante ordine del giorno: af- frontare i temi ambientali adottando buone pratiche e misure di pre- venzione. Rendere pi` “green” i prodotti IT, le applicazioni e i servizi u hanno un vantaggio sia dal lato ambientale che di ritorno economico, infatti, un numero sempre maggiore di fornitori si sta spostanto verso il Green Computing. Gli scopi sono quelli di ridurre l’uso di materiali dannosi per l’ambien- te nei componenti hardware, promuovere il riciclo e la biodegrabilit`, e a soprattutto, massimizzare la vita del prodotto. Oltre allo sfruttamento
  34. 34. 1.8 Green Computing 25 delle risorse energetiche, il processo di costruzione di materiale IT ` e causa anche della dispersione di sostanze tossiche nell’ambiente[9]. L’adozione di tecnologia verde in azienda porta vantaggi sia ai clienti che ai fornitori: l’uso di tecnologie e iniziative di Green Computing portano all’abbassamento dei costi, di conseguenza, le aziende IT si interessano a questo argomento, e si rendono conto che adottare queste tecnologie le pu` portare ad avere un vantaggio rispetto ai competitors. o Secondo una ricerca IDC la spesa per mantenere attivi e accesi i da- tacenter ` maggiore rispetto all’acquisto dell’hardware, i server consu- e mano quattro volte di pi` rispetto a 10 anni fa (come rappresentato in u figura 1.8. Secondo la legge di Moore: “Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi”, di fronte a questa crescita esponenziale delle prestazioni abbiamo una decrescita ancora pi` importante del costo sull’hardware. Tutto questo u porta ad un aumento di richiesta di servizi ICT9 , il risultato ` che i mi- e glioramenti nel campo energetico non tengono testa alle richieste d’uso: la domanda totale di energia dell’hardware installato ` in crescita[10]. e La forte evoluzione degli ultimi decenni ha portato a processori sempre pi` piccoli e pi` veloci, ma ha anche indotto ad un forte aumento della u u potenza dissipata per il calore. L’energia consumata dai sistemi IT non ` un fattore da sottovalutare, e per avere un’idea basta considerare che un moderno server blade consu- ma circa 1 KWh, quanto un frigorifero di casa[11]. Di conseguenza un rack di server (5 scaffali da 8 unit` ciascuno), consuma 40 kW, l’equi- a valente di una palazzina. Un datacenter di medie dimensioni consuma circa 250 kW, come un quartiere, mentre i grandi datacenter, possono arrivare fino a 10 MW, come una cittadina. 9 Information and Communication Technology ` l’insieme dei metodi, delle tecnologie eovvero dei sistemi di trasmissione, ricezione ed elaborazione di informazioni ovvero laconversione in un unico grande ambito dell’informatica e delle telecomunicazioni.
  35. 35. 26 1. Cloud Computing Figura 1.8: Consumo elettrico dei Data Centers dal 1996 al 2010 Lo IaaS ` il punto di transizione dal tradizionale datacenter, mediante e la virtualizzazione dei server, del networking e dello storage: – Si riducono i costi energetici dell’80% – Aumenta l’utilizzo dell’hardware esistente dal 10-15% all’80% 10 – Riduce di molto l’hardware richiesto (Server Consolidation ) – Riduce lo spazio fisico occupato dai rack e riduce drasticamente la cavetteria Entro il 2014 la maggior parte dei progetti IT includeranno i costi legati al consumo di energia e alle emissioni di CO2 lungo tutto il ciclo di vita dei prodotti. La misurazione degli impatti ambientali sar` un ulteriore a incentivo per le aziende nell’adottare politiche di efficienza energetica per la gestione delle proprie risorse IT in generale. 10 Pi` server consolidati tramite piattaforme di virtualizzazione u
  36. 36. 1.8 Green Computing 27Figura 1.9: Consumi medi giornalieri di un’azienda di servizi di mediedimensioni, KWh (%)
  37. 37. 28 1. Cloud Computing
  38. 38. Capitolo 2Modelli di Business2.1 Strategic Inflection PointUn Punto di Discontinuit` Strategico (SIP) coincide con un momento, anella vita dell’azienda, in cui i fondamenti della sua esistenza, e quindidelle sue fortune future, stanno per cambiare; sono il risultato di unevento che cambia il modo in cui pensiamo o agiamo. Un SIP pu` oessere un problema, ma pu` anche essere l’opportunit` di uscire dallo o astatus attuale ed avere la spinta verso un pi` elevato livello di successo. uUn punto di discontinuit` strategico rappresenta un cambiamento eso- ageno, e pu` portare dei rischi se non ` tenuto in considerazione per o etempo, e nel modo adeguato.Il settore IT ha visto, nella sua storia, 8 strategic inflection points in55 anni: nel 1954, 1959, 1964, 1973, 1982, 1989, 1994, 2010 (questedate sono approssimative, un cambiamento non accade dal giorno allanotte). Un’onda SIP nell’IT pu` arrivare dall’hardware, software o da ocambi di sistema, e impiega tempo per formarsi.In tabella 2.1 vengono mostrati i principali punti di discontinuit` stra- ategici dal 1954 al 2010[12] ; ci sono stati moltissimi altri sviluppi nell’ITdurante questo periodo, ma non furono tali da creare un punto di di- 29
  39. 39. 30 2. Modelli di Business scontinuit` strategico. a Anno Hardware Software 1954 Prime applicazioni industria- Symbolic programming language li; Univac (primo computer (Grace Hopper) commerciale) e EAM(Electric Accounting Machine) 1959 Transistors; IBM-7090 Fortran (1957); Cobol (1959) 1964 Progettazione integrata di OS 360; Algol (1963) una linea di computer; IBM 360 1973 Microprocessori; minicompu- Memoria virtuale; linguaggio C ters, sistemi informativi di- stribuiti 1982 PC; LAN Sistemi Expert; fogli di calcolo; C+; Ethernet 1989 Modello client-server Shells; sistemi di “paint on video” 1994 Larga adozione di internet Integrazione orizzontale dei siste- mi; accesso senza soluzione di continuit` a 2010 Cloud Computing Virtualizzazione; meta-liveeli, in- tegrazione virtuale Tabella 2.1: Punti di discontinuit` strategica dal 1954 al 2010 a Alla fine degli anni ’50, tuttavia, l’uso dei transistor ha alterato la di- namica di progettazione dei computer, mentre Fortran e Cobol, i primi linguaggi ad alto livello, hanno avuto un’importante impatto sulle ap- plicazioni (il termine software nasce nel 1958). Nel 1963 IBM rilascia IMS, il primo DBMS, sviluppato originalmen-
  40. 40. 2.1 Strategic Inflection Point 31 te nel 1958 per NORAD1 . Le aziende all’avanguardia dell’information technology, negli anni ’60 ed inizio ’70, sono state quelle che hanno seriamente studiato le conseguenze dello sviluppo connesso ai punti di discontinuit` strategici nell’IT. Da questo studio vengono proietta- a ti i maggiori impatti che questi SIP potranno avere nel medio-lungo termine, condotta da Xerox Park Research, sui loro mercati, clienti, organizzazioni (figura 2.1).Figura 2.1: Previsione sull’evoluzione tecnologica e effetti sul funzionamentodelle imprese Una terza importante previsione, fatta da Intel, divent` la legge di o Moore che predisse il raddoppiamento della potenza dei processori ogni 18 mesi. Un’altra previsione, negli anni ’70, ` stata quella di iniziare a sviluppare e le risorse dei computer centrali e periferici come una rete, secondo una previsione che iniziava a vedere la rete come il computer. Nel 1994 internet promuove le soluzioni client-server, dando a questa tecnologia una vita di pi` di vent’anni, la pi` lunga nella storia dell’IT. u u 1 North American Aerospace Defense Command
  41. 41. 32 2. Modelli di Business Ci` che crea un punto di discontinuit` strategico non ` uno, ma molti o a e sviluppi in un periodo di tempo. Le persone e aziende che vedono arrivare questi SIP saranno in grado di posizionarsi in tempo e trarne vantaggio. Adattarsi ad un nuovo ambiente `, tuttavia, una responsabilit`, non e a un’opzione, i professioni IT e le imprese dovranno affrontare queste sfide strategiche. Una questione importante sar` chiedersi se il cloud a computing sar` una moda o un riflesso dei tempi, quindi un punto di a discontinuit` strategico. a 2.2 Nuove Opportunit` per le Aziende a Il modello cloud offre all’IT aziendale, e al business in generale, molti vantaggi e molte opportunit` per il presente e per il futuro; dall’infra- a struttura agli strumenti, dalle applicazioni all’innovazione aziendale, dalla gestione allo sviluppo. Con il passare del tempo importanti classi di applicazioni esistenti di- venteranno ancora pi` avvincenti e interessanti tramite il cloud com- u puting e contribuiranno al suo successo. Esaminiamo quindi come potranno cambiare le applicazioni con l’avvento del cloud: Applicazioni mobile interattive: secondo Tim O’Reilly[13] il futu- ro dipender` da servizio che sapranno rispondere in tempo reale a alle informazioni fornite sia dagli utenti che dai sensori non uma- ni. Questi servizi saranno attratti dal cloud non solo per la neces- sit` che questi programmi hanno di alt` disponibilit`, ma anche a a a perch` questi servizi generano grandi quantit` di dati che ` pi` e a e u conveniente ospitare in datacenters di grandi dimensioni. Finch` e i dispositivi cellulari non avranno la connettivit` al cloud il 100% a del tempo, le sfide del funzionamento senza connessione ` stata e affrontata con successo in domini applicativi specifici.
  42. 42. 2.2 Nuove Opportunit` per le Aziende a 33 Processi batch paralleli: un caso speciale di elaborazione intensiva di processi batch ` la “business analytics”. Una crescente par- e te di risorse di calcolo ora ` utilizzata nella comprensione dei e consumatori, supply chain, abitudini di acquisto, posizione ecc... Mentre i volumi delle transazioni online continueranno a crescere lentamente, il supporto alle decisioni ` in rapida crescita. e Estensione delle applicazioni desktop ad elaborazione intensiva: le ultime versioni dei pacchetti software matematici Matlab e Ma- thematica sono in grado di utilizzare il cloud computing per effet- tuare costose valutazioni. Altre applicazioni potrebbero, in egual modo, beneficiare, senza soluzione di continuit`, delle estensioni a presenti all’interno del cloud. Applicazioni “Earthbound”: alcune applicazioni che potrebbero es- sere buone candidate per “trasferirsi” sul cloud, potrebbero essere ostacolate dai costi di trasferimento dei dati, la latenza nel inseri- re i dati all’interno e all’esterno della cloud. Ad esempio mentre l’analisi associata a decisioni finanziarie di lungo termine ` appro- e priata per il cloud, il trading azionario, che richiede una precisione al microsecondo, non lo `. Finch` il costo, soprattutto in termini e e di latenza, del trasferimento di un’ampia area di dati sar` alto, a questa tipologia di applicazione non avr` successo. a Internet Advertising: anche se stiamo vivendo un periodo di crisi economica, la pubblicit` permette sempre di guadagnare. Duran- a te il periodo 2007-2009, l’inizio della crisi economica e bancaria, la pubblicit` non solo non ` diminuita, ma ` cresciuta su inter- a e e net, togliendo spazio ai giornali, periodici e, in piccola parte, alla televisione. Il motivo della scelta di internet ` semplice: la pub- e blicit` ` pi` diretta, personale e meno costosa rispetto ai media ae u tradizionali. La dimensione del mercato dell’online advertising ` e impressionante: 40 miliardi di dollari nel 2008, 45 miliardi nel
  43. 43. 34 2. Modelli di Business 2009 e 50 nel 2010, secodno gli esperti si potrebbe arrivare a 65 miliardi di dollari entro il 2012. 2.3 Trasferimento del rischio La caratteristica principale del cloud computing ` sicuramente l’ela- e sticit`: la richiesta di servizi viene dinamicamente seguita dall’offerta. a Questa caratteristica, insieme all’idea di “pay-as-you-go” permette al- le aziende di avere una “fatturazione basata sull’utilizzo” permettendo cos` di convertire i costi in conto capitale (CapEx) a costi operativi ı (OpEx). I server vengono in buona parte “esternalizzati” riducendo enormemen- te gli investimenti iniziali; soprattutto in un settore come l’IT in cui ` e difficile calcolare il ROI2 questo tipo di approccio ` molto utile. Ac- e quistare un servizio di cloud computing potrebbe essere pi` costoso u rispetto all’acquisto e il deprezzamento degli stessi server nello stesso periodo, ma aldil` del costo, il cloud offre benefici economici di elasti- a cit` e trasferimento del rischio che la soluzione in-house non pu` avere; a o in particolare si evitano i rischi di sottoutilizzo e saturazione (figura 2.2). Nell’immagine si vede chiaramente come, anche nel caso in cui il picco sia previsto in maniera corretta (non si ha sottodimensionamento), si abbia comunque sovradimensionamento delle risorse, che l’azienda paga e che non vengono utilizzate; con l’elasticit` tutto questo ` evitato. a e Quando Animoto[14] lanci` la disponibilit` di utilizzare il proprio ser- o a vizio via Facebook, vide la sua domanda aumentare fino a portare la crescita dei server da 50 a 3500 in tre giorni. Anche se la media d’u- tilizzo dei server era bassa, nessuno avrebbe potuto prevedere che in quei 3 giorni il fabbisogno di risorse raddoppiasse ogni 12 ore. Nei 2 Return of Investment
  44. 44. 2.3 Trasferimento del rischio 35 giorni successivi l’utilizzo del servizio and` molto al di sotto del picco o registrato precedentemente. Portare un cos` alto numero di server non ı fu una scelta di ottimizzazione dei costi, bens` un requisito operativo, ı l’elasticit` ha permesso di portare il regime di spesa ad un livello sta- a zionario corrispondente al carico di lavoro assegnato. Con il cloud computing il rischio di sbagliare le stime sul carico di lavo- ro viene trasferito al fornitore del servizio, il quale potrebbe far pagare un sovrapprezzo per il rischio assunto.
  45. 45. 36 2. Modelli di Business Figura 2.2: Esempi di sottodimensionamento e sovradimensionamento
  46. 46. 2.4 Cloud Cube Model 37 2.4 Cloud Cube Model Come ogni nuova tecnologia, il cloud computing porta con se’ anche nuovi rischi da scoprire e vecchi rischi da rivalutare. Sono presenti va- rie forme di cloud computing, ognuna con differenti caratteristiche, vari livelli di flessibilit`, differenti opportunit` collaborative e rischi. a a Secondo i fornitori cloud i servizi rispondono alle preoccupazioni sulla sicurezza dei clienti che li utilizzano, secondo altri, la sicurezza offer- ta ` superiore ai sistemi IT privati delle aziende. Diventa importante, e quindi, selezionare la giusta formazione cloud, a seconda delle proprie necessit`, per garantire la sicurezza e per essere in grado di collaborare a in modo sicuro con le parti scelte seguendo l’evoluzione aziendale. Non ` sempre meglio implementare nella cloud, per alcune funzioni di e business ` opportuno operare con i tradizionali approcci non cloud, il e “Jericho Forum”[15] descrive le diverse formazioni cloud illustrando ca- ratteristiche, benefici e rischi associati ad ogni forma (figura 2.3). Figura 2.3: Cloud cube model
  47. 47. 38 2. Modelli di Business 2.4.1 Dimensioni del Cubo Interno/Esterno Questa dimensione definisce la posizione fisica dei dati, cio` dove la e forma della cloud che si desidera utilizzare ` posizionata, all’interno o e all’esterno dei confini dell’organizzazione. – Se all’interno dei confini fisici sar` Interna, indica una private a cloud. Ad esempio hard disk virtuali inserito nel data center dell’azienda. – Se esterna ai confini dell’azienda sar` Esterna. Ad esempio servizi a come Amazon SC3 o come altre public cloud. La soluzione interna non ` forzatamente migliore rispetto a quella ester- e na, l’uso efficace di entrambi ` tale da rendere il modello di utilizzo pi` e u sicuro. Figura 2.4: Dimensione: Interno/Esterno Proprietaria/Open Indica il grado di interoperabilit`, cos` come il consentire la trasporta- a ı bilit` di dati ed applicazioni tra il proprio sistema e altre forme cloud; a mostra anche l’abilit` di ritirare i dati da una forma cloud ad un’altra a senza costrizioni. La dimensione definisce lo stato di propriet` della a tecnologia, interfacce e servizi del cloud.
  48. 48. 2.4 Cloud Cube Model 39 – Proprietario vuol dire che le aziende che offrono un servizio, man- tengono i mezzi a disposizione sotto la loro propriet`. All’inter- a no di una nuvola proprietaria, non si ` in grado di trasferirsi ad e un altro fornitore senza affrontare costi o investimenti. Le mag- giori innovazioni tecnologiche avvengono nei domini proprietari e come tale, il titolare pu` scegliere di applicare restrizioni attra- o verso brevetti, e mantenendo la tecnologia impiegata un segreto commerciale. – Le cloud Open utilizzano tecnologie che non sono proprietarie, questo vuol dire che ci sono di solitamente pi` fornitori. L’utente u pu` condividere i dati e collaborare con parti selezionate utiliz- o zando la stessa tecnologia aperta. I servizi open tendono a diven- tare diffusi e probabilmente portano alla pubblicazione di un’open standard (come il protocollo SMTP per le e-mail). E’ probabile che le cloud che potenziano pi` efficacemente la collabo- u razione tra pi` organizzazioni siano aperte. u Figura 2.5: Dimensione: Proprietaria/Open Architettura Perimetralizzata Non Perimetralizzata La seguente dimensione rappresenta la “mentalit` architettonica” e se a l’azienda ha intenzione di sviluppare all’interno del perimetro aziendale o all’esterno.
  49. 49. 40 2. Modelli di Business – Perimetralizzato indica che l’azienda continuer` ad operare all’in- a terno del suo tradizionale perimetro IT, segnalato da firewall di rete; questo approccio non consente la collaborazione. Quando si lavora in aree perimetralizzate si pu` estendere il perimetro della o propria organizzazione, in un dominio esterno di cloud computing, utilizzando una VPN3 e sviluppando il server virtuale nel proprio dominio IP, facendo cos` uso dei propri servizi per controllare l’ac- ı cesso. Una volta completata l’operazione, il perimetro ritorner` a nella sua posizione originale. – Una architettura non perimetralizzata ` un sistema architettato e seguendo alcuni principi, detti anche comandamenti, che fanno dell’organizzazione una struttura COA4 (sempre indicati da “Je- richo Forum”[16], tramite questi principi sar` possibile anche tra- a sferirsi in un’architettura perimetralizzata senza subire costi ec- cessivi, come mostrato dall’area evidenziata in figura 2.6. Questi principi indicano le aree e le operazioni da seguire per pianificare un’area non perimetralizzata: Figura 2.6: Dimensione: Perimetrizzata/De-Perimetrizzata Sicurezza: Il livello di protezione deve essere specifico ed appro- priato al livello di rischio dell’attivit`, la sicurezza permette a agilit` di business ed ` economicamente vantaggiosa. I mec- a e canismi di sicurezza devono essere semplici, scalabili (in grado 3 Virtual Private Network 4 Collaboration Oriented Architecture
  50. 50. 2.4 Cloud Cube Model 41 di passare dai piccoli ai grandi oggetti) e facili da gestire; un livello di sicurezza troppo complesso potrebbe rivelarsi come un problema per l’azienda. Le soluzioni di sicurezza proget- tate per un’ambiente non possono essere trasferite a lavorare in un altro, ` importante capire i limiti di qualsiasi soluzione e di sicurezza. Riservatezza: Gli strumenti e le applicazioni devono comunicare utilizzando protocolli aperti e sicuri. I requisiti di riservatezza, affidabilit` e disponibilit` devono fare parte di un protocollo a a appropriato, costuito dall’azienda. Tutti i dispositivi devono essere in grado di mantenere la loro sicurezza su reti non sicu- re, ogni implementazione deve sopravvivere alla presenza di internet. Fiducia: Affinch` abbia luogo una transazione, ogni persona, pro- e cesso e tecnologia deve possedere livelli di fiducia dichiarati e trasparenti. Fiducia significa stabilire la comprensione, e gli obblighi tra le parti contraenti per condurre una transazione. Per accedere ai dati gli utenti devono essere in possesso di specifici livelli di autentificazione. Autorizzazioni: Autenticazioni, autorizzazioni e responsabilit` a devono interoperare al di fuori del proprio luogo. Le persone e i sistemi devono essere in grado di gestire le autorizzazioni di risorse e diritti di utenti che non controllano; ci deve essere la capacit` di fidarsi di un’organizzazione, che pu` autenticare a o gli individui, eliminando cos` la necessit` di creare identit` ı a a separate. Accesso ai dati: L’accesso ai dati dovrebbe essere controllato dagli attributi stessi dei dati (all’interno degli stessi o tramite un sistema separato); l’accesso e sicurezza potrebbero esse- re implementate tramite la crittografia. La riservatezza dei dati richiede una separazione delle funzioni e dei privilegi; i
  51. 51. 42 2. Modelli di Business permessi, chiavi, privilegi devono avere un controllo indipen- dente, altrimenti ci sar` sempre un anello debole nella catena a di fiducia. Internalizzata/Esternalizzata L’ultima dimensione del cubo risponde a questa domanda: “Chi vuoi che provveda alla tua cloud?” – E’ esternalizzata se il servizio ` fornito da una azienda terza. e – Internalizzato invece se il servizio ` fornita dal proprio staff sotto e il controllo aziendale Questi due stati descrivono chi gestisce l’erogazione del servizio che si utilizza. E’ principalmente una questione politica, cio` di decisioni di e business, non una questione tecnica o architettonica. Questa dimensio- ne ` presentata nel modello evidenziando le forme di cloud presentate e precedentemente con due colori diversi. 2.4.2 Modelli di Business con il CCM All’interno del cloud cube model si possono inserire vari modelli di business, in cui si possono descrivere elementi di forza e debolezza. Secondo una ricerca condotta dall’Universit` di Southampton[17], si a possono delineare 8 modelli di business, presentati di seguito. Fornitore di servizi e di orientamento al servizio: la maggior parte dei provider di servizi offrono cloud pubbliche, le quali includono infrastrutture, piattaforme e software-as-a-service; i provider di servizi sono legati ai client per fornire i propri servizi ed ` per questo che la e parte superiore del cubo ` evidenziata di viola (figura 2.7). I fornitori e di servizi IaaS, PaaS e SaaS rientrano tutti in questo modello. Si tratta di un modello di business principale, le richieste e le esigenze sono garantite, di conseguenza ` presente una concorrenza molto ampia e
  52. 52. 2.4 Cloud Cube Model 43 su tutti i servizi offerti. La riservatezza ` una preoccupazione per molti e clienti. Figura 2.7: CCM - Fornitori di servizi e orientamento al servizio Servizi di supporto e assistenza: I fornitori di questi servizi utiliz- zano soluzioni proprietarie per i domini privati, possono offrire servizi di IaaS, PaaS e SaaS. Per questo motivo il modello occupa in basso a sinistra colorato in viola (figura 2.8). Questo modello ` consigliabile a piccole e medie imprese che possono e ottenere profitti extra ed espandere il proprio livello di servizio. Uno svantaggio di questo modello ` che le piccole e medie imprese possono e affrontare periodi senza vendite, per questo potrebbero essere costrette a cambiare le proprie strategie. Cloud private In-House: il modello delle cloud private sviluppate all’interno si occupa di cloud private e non cerca le esternalizzazioni. Le aziende si focalizzano soprattutto sui livelli infrastruttura e piat- taforma; questo modello pu` lavorare per il Software-as-a-Service. Il o cubo viene evidenziato di azzurro nel livello pi` basso del cubo (figura u 2.9. Il modello ` appropriato per le organizzazioni che sviluppano la propria e cloud privata, e che non vogliono avere preoccupazioni sulla sicurezza e
  53. 53. 44 2. Modelli di Business Figura 2.8: CCM - Servizi di supporto e assistenza l’integrita dei dati. Essendo una cloud privata, non sfrutter` al massimo a le caratteristiche del cloud computing. Figura 2.9: CCM - Cloud private In-House Cloud All-In-One: il modello cloud “tutto in uno” concentra tutte le parti del CCM, unisce le caratteristiche del modello precedente del fornitore di servizi e di orientamento al servizio al modello delle cloud private In-House. L’unica differenza ` che sono presenti aree sovrap- e poste, sia sviluppate internamente che esternalizzate, colorate in viola

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