Temă de cursRetele de Calculatoare și Internet

Aplicații in Internet: Servere de Aplicații

Student: Iosif CătălinMaster IISC, anul 2

Cuprins

1. Introducere2. Caracteristici Cloud Computing3. Modele de servicii4. Centre de date5. Probleme întampinate6. Best practices7. Concluzii

Introducere• Servere populare

Java Microsoft

• Avantaje ale serverelor de aplicatii:

1. Configuratie centralizata2. Securitate crescuta3. Compatibilitate crescuta

Caracteristici Cloud Computing

• Bazat puternic pe virtualizare• Similaritati mari cu SOA (Service oriented architecture)• Bazat pe utilizarea API-urilor (Application Programming

Interface)

• Avantaje:

Mentenanta foarte usoara Cost redus per total Independenta fata de locatie

Cloud Computing – Modele de servicii

Cloud Computing - IaaS

• Caracteristici:

1. resursele sunt distribuite ca servicii2. permite scalarea dinamica3. are un cost variabil, folosing modelul de pret tip utilitate4. in mod uzual, mai multi utilizatori sunt alocati aceleiasi masini fizice

• Cand este avantajos:

in situatii in care cererea este foarte volatila pentru organizatii noi ce nu dispun de capital suficient pentru a investi mult in hardware

pentru organizatii ce se afla intr-o perioada de crestere rapida, si scalabilitatea arhitecturii folosite reprezinta o problema majora

pentru aplicatii temporare sau cu uz specific, foarte particularizat

• Cand nu este avantajos:

in situatiile in care exista solutii software locale ce ofera performanta necesara in situatiile in care specificatiile prevazute sau legislatia in vigoare creaza probleme

in cazul relocarii sau al outsourcing-ului

• Caracteristici

1. contine servicii pentru dezvoltarea, testarea si lansarea aplicatiilor2. Interfete Web de dezvoltare3. scalabilitate oferita de load balanceri si sisteme de fail-over4. diferite unelte de planificare si comunicare in cadrul echipei5. unelte pentru gestionarea abonamentelor si facturarii

• Cand este avantajos:

Cand se lucreaza cu multe echipe externe Cand se lucreaza AGILE

• Cand nu este avantajos:

1. in situatiile in care aplicatia trebuie sa prezinte un grad foarte mare de portabilitate 2. in situatii in care limbajul de programare sau o anume abordare ar afecta procesul de

dezvoltare3. in situatii in care performanta aplicatiei depinde de capacitatea de a modifica arhitectura

hardware/software

Cloud Computing - PaaS

Cloud Computing - SaaS

• Caracteristici

1. ofera acces web la solutii comerciale2. utilizatorii nu sunt nevoiti sa gestioneze patch-urile si upgrade-urile3. sunt folosite diferite API-uri pentru a permite integrarea intre diferite componente

software

• Cand este avantajos:

pentru aplicatii relativ standardizate aplicatii care au nevoie de un modul web, sau de un modul pentru dispozitive

mobile software folosit pe termen scurt software pentru care cerinta creste rapid, de exemplu: o aplicatie folosita regulat

la anumite intervale

• Cand nu este avantajos:

aplicatii ce necesita putere de procesare in timp real foarte mare aplicatii ce nu permit stocarea externa a datelor

Centre de date

• Aspecte importante:

posibilitatea de a scala arhitectura fara a compromite performanta mentinerea unui grad mare de disponibilitate minimizarea latentei maximizarea capacitatii protectie dinamica impotriva amenintarilor digitale in continua

evolutie suport pentru comportament complex al aplicatiilor incorporarea de standarde mentinerea unei arhitecturi deschise

Centre de date - arhitectura

Centre de date – componente arhitecturale

• Infrastructura retelei

reteaua de acces reteaua centrala reteaua edge

• Zona computationala si de stocare

• Serviciile

• Management

Solutii de management – Microsoft System Server

Solutii de management – Red Hat Enterprise Linux

• Strategia Red Hat pentru solutiile cloud se bazeaza pe utilizarea urmatoarelor tehnologii:

1. Red Hat Enterprise Linux2. Tehnologii de virtualizare integrate3. Tehnologii de management a virtualizarii4. Red Hat MRG

• Paravirtualizarea

1. Sistemele oaspete ruleaza cu 20% pana la 100% mai repede pe acest sistem, fata de solutiile traditionale2. in functie de sarcina de lucru, viteza de procesare poate fi chiar si de 5 ori mai mare3. se pot virtualiza usor chiar si sarcinile mai intensive pe partea de transfer (I/O)

• Virtualizarea “Full”

1. crestere de performanta mai mica decat in cazul para-virtualizarii2. grad mai ridicat de flexibilitate (suport foarte bun pentru masini virtuale Windows)3. necesita mai multe drivere

Probleme intampinate• Factori arhitecturali nefavorabili:

inaltimea redusa a incaperilor cladirii distanta mica intre coloanele de rezistenta impartirea suprafeti utilizabile pe multe etaje

• Alegeri de proiectare nefavorabile:

folosirea rack-urilor de mare densitate fara racire localizata capacitate insuficienta pentru sistemul de distributie a energiei capacitate insuficienta pentru sistemul de conditionare a aerului lipsa separarii intre cablurile de putere si cele de semnal spatiu insuficient intre rack-uri protectie insuficienta a sistemului de distributie

Best Practices – Estimari

• Pentru sistemele de calcul 300 -700 W/m2

• Capacitate de extindere pentru sistemele aditionale:

500 – 1000 W/m2

Best Practices – Rack-uri

Best Practices – Sisteme critice

Best Practices – Distributia puterii

• Trebuie estimate atent cerintele de putere

• Sunt recomandate mai multe linii de alimentare pentru utilitati

• Trebuie oferit bypass pentru mentenanta si o solutie pentru inchidere de urgenta

• Se recomanda o linie de referinta a semnalului (SRG – Signal Reference Grid) pentru a reduce impedanta la frecvente mari

• Se recomanda utilizarea unui fir de grosime mai mare pentru a permite extinderea

• Trebuie mentinut un anumit nivel de umiditate pentru a elimina descarcarile electrostatice

• Trebuie analizat daca exista interferente electromagnetice, urmate de masuri de contracarare daca este cazul

Best Practices – UPS

• UPS-ul trebuie sa fie capabil sa furnizeze putere la nivel maxim pentru tot amsamblul de sisteme, inclusiv cele HVAC pentru 15-20 de minute

• Puterea UPS-ului trebuie luata la incarcarea mazima a centrului de date. Ca estimatie, UPS-ul trebuie sa fie capabil de a furniza 150% din cerinta actuala de putere.

• UPS-ul ar trebui sa fie pornit mereu pentru a “curata” energia venita de la furnizorul de utilitati

Best Practices – HVAC• HVAC = (Heating, Ventilation and Air Conditioning)

• Parametrii de mentinut:

Temperatura optima 21-23 grade C Umiditatea relativa a aerului: 45-50% Fluxul de aer ar trebui sa circule de la baza in sus Sistemul de distrbuire a aerului ar trebui sa fie separat si nu

centralizat Podeaua elevata trebuie sa fie etansa Se recomanda folosirea racirii localizate in functie de necesitate

Concluzii

• Pentru Cloud Computing, cel mai important aspect este alegerea modelului de servicii cel mai eficient pentru aplicatia in discutie.

• Arhitectural, problemele cele mai importante in centrele de date se refera la:

Utilizarea eficienta a spatiului Asigurarea puterii pentru sistemele de calcul si sistemele auxiliare Configurarea optima a sitemelor auxiliare pentru pastrearea unor

conditii bune de lucru in incinta

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