Inhalt:
Begriffe SOA, SOC, Grid, Cloud
Verschiedene Arten von Cloud-Computing
Ausgewählte technische Details (siehe cloud supplement)
Beispiele für Cloud-Computing-Infrastrukturen
7. Cloud-Technologien
Anfang mit Client/Server-Systemen
Komplexere verteilte Rechen-Infrastrukturen
Granularität: Prozeduren, Funktionen, Methoden Plattform: Verzeichnisse für o.g. Prozeduren,
Authorisierung, Verschlüsselung Komplexes Design
Service-orientierte Architekturen (SOA)
lose gekoppelte Dienste (Services) auf Basis von Web-Technologien
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Distributed Computing
P. Sobe
Client/Server:
Web, Databases, License-Manager,
typically work via IP networks, application-specific message formats, recently moved to XML structured formats
SOA and web services:
business applications, services within sensor networks,
communicate via standard formats using a meta-description (WSDL, XML schemas for messages)
Grid computing:
compute-intense services, e.g. GridSolve, usage of remote super-
computing facilities, partly make use of Web service technologies, run on complex platforms including resource management, security, authorization Cloud computing:
use of Web and Web Service Technologies, …
Distributed Computing
Definition von Gartner…
David W. Cearley and David Mitchell Smith:
Key Attributes Distinguish Cloud Computing Services, March 2009:
Cloud computing is a style of computing where scalable and elastic IT- enabled capabilities are delivered as a service to external customers using Internet technologies.
Cloud computing is positioning itself as a promising platform for delivering infrastructure (IaaS), platform (PaaS), and software (SaaS) as services.
4 Internettechnologien
Cloud-Computing (1)
P. Sobe
Kern-Technologien:
Virtualisierung
Prozessorknoten (Virtual Machines)
virtuelle Netzwerke (VPN, Tunnel)
Virtuelle Speicherressourcen (Netzwerk-Blockgeräte, -Dateisysteme)
serviceorientierte Architektur
ortsunabhängige und gut erprobte Interfaces (Web-browser, Web Services)
automatisierte Operation (Self-X wird angestrebt)
Self-X: Self-Organization, Self-Explaining, Self-Configuration, Self-Healing (Begriffe kommen aus der Forschungsrichtung “Organic Computing“)
Cloud-Computing (2)
Service-Paradigmen
Hardware as a Service
Infrastructure as a Service – Low-Level, virtualisierte Ressourcen
(Speicher, Netzwerk, Virtuelle Maschinen)
Software as a Service
Data as a Service
Zusammenfassung in Platform as a Service
6 Internettechnologien
Cloud-Computing (3)
P. Sobe
Hardware as a Service
Dieser Begriff wurde ca. 2006 geprägt, als schnelle Fortschritte bei der Virtualisierung von Hardware gemacht wurden.
Nutzer können IT-Hardware on-demand über das Internet ausleihen.
Das Spektrum reicht von einzelnen virtuellen Prozessorknoten (Hosts) bis hin zu gesamten Data-Centers mit Rechnern und Speicher.
Konzept: Dynamische Erzeugung virtueller Ressourcen, Erlaubnis für den Nutzer zum Einloggen und zur Nutzung der Ressourcen für
Berechnungen, Speicherung, Web-Hosting
Kombination mit virtualisiertem Speicher (Storage, wie z.B. Festplatten- Images) und Snapshots der virtuellen Maschinen
Cloud-Computing (4)
Hardware-as-a-Service ergibt als Kombination verschiedener
virtualisierter Hardware-Komponenten eine virtualisierte Infrastruktur Vergleich: Virtualisierte Infrastruktur
Eigene Infrastruktur Bereitstellung
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Cloud-Computing (5)
P. Sobe
Vorteil: flexibler, u.U. kostengünstiger
Nachteil: Abhängigkeit vom Cloud-Provider
Microsoft Azure - Platform as a Service, Ausführungsplattform Google Cloud
- Google Apps: Email, Office für Unternehmen ca. €40/Nutzerkonto/Jahr als klassische „Software as a Service“-Anwendung
- Google app engine - deployment von Web Anwendungen in der Cloud - Weiterentwickelt zu Google Cloud Platform
Amazon Cloud (EC2, S3 mit SOAP- und REST-Schnittstellen, zusätzlich eine s.g. “Mechanical Turk API“) Salesforce - Enterprise Management, vergleichbar mit SAP Eucalyptus – freie Cloud-System-Implementierung,
Interface angelehnt an Amazon EC2, S3
Beispiele für Cloud-Computing-Systeme
Closed-Platform Clouds:
Die meisten Cloud-Computing-Systeme werden von Provider-
Gesellschaften bereitgestellt, welche das System selbst betreiben und nicht an Kunden verkaufen. Lediglich die Dienste (Nutzung) werden nach außen geöffnet.
→ Benutzung ist öffentlich, Plattformen sind aber geschlossen
On-premises Cloud:
Das System erlaubt eine Installation auf der eigenen Infrastuktur Beispiel: Eucalyptus (open source)
Microsoft Azure Stack, Microsoft’s on-premises cloud service
10 Internettechnologien
Beispiele für Cloud-Computing-Systeme
P. Sobe
Varianten:
Azure Closed Platform (Start ab 2008):
Bereitstellung von Windows Server Installationen in Microsoft- Rechenzentren, oder lizensierten Drittanbietern,
abgestimmt auf das .NET Framework und Visual Studio,
Komponenten: Compute, Netzwerk, Storage, Datenbanken, …
On promises cloud (ab ca. 2014):
Microsoft Windows Azure Pack for Windows Server 8
Software-Bundle für Windows-Server mit Cloud-Server Funktionen zur Installation auf eigener Hardware
Microsoft Azure
12 Internettechnologien
Microsoft Azure
P. Sobe
Quelle: https://azure.microsoft.com/de-de/overview/
Zugriff : Juni 2017
Google Cloud Platform
Ausgangspunkt: App Engine für verschiedene Technologien, z.B.
PHP, Java, Python u.v.m., besonders auf Web-Anwendungen und mobile Anwendungen ausgerichtet
Erweitert zu Google Cloud Platform:
Virtual Machines, Speicher und gesamte Platform Services, bereitgestellt durch Google Datacenters
Command-Line Interface und Client-SDK zur Automatisierung der Aktionen ausgehend von Clients
Cloud-Nutzer legt sich ein Projekt und kann darin Ressourcen verwalten (CPUs, Databases, Platform Services), Abrechnung bezieht sich auf diese Projekte
14 Internettechnologien
Google Cloud Platform
P. Sobe
Quelle: https://cloud.google.com/, Zugriff : Juni 2017
AWS Konzept
Verschiedene HaaS-Services:
Compute resources, EC2 (VMs)
Storage S3 (block storage, object storage, data base)
Network
Content-Delivery Infrastructure, Cloud Front
Diese Services können einzeln, aber auch in Verbindung zueinander genutzt werden (Infrastructure) , z.B. VMs und Storage
AWS sind so gestaltet, dass eine Plattform geschaffen werden kann.
mehrere VMs können über den Network Service verbunden werden
VMs können mit Storage verbunden werden
Berechnungsergebnisse sind per Content-Delivery-Plattform (Web) darstellbar
Amazon Web Services (AWS)
SOAP: Beispiel zur Erzeugung eines Buckets „HTW".
Request (ohne Envelope):
<CreateBucket xmlns="http://doc.s3.amazonaws.com/2006-03-01">
<Bucket>HTW</Bucket>
<AWSAccessKeyId>1D9FVRAYCP1VJEXAMPLE=</AWSAccessKeyId>
<Timestamp>2006-03-01T12:00:00.183Z</Timestamp>
<Signature>Iuyz3d3P0aTou39dzbqaEXAMPLE=</Signature>
</CreateBucket>
Response (ohne Envelope):
<CreateBucketResponse xmlns="http://s3.amazonaws.com/doc/2006-03-01">
<CreateBucketResponse>
<Bucket>HTW</Bucket>
</CreateBucketResponse>
</CreateBucketResponse>
16 Internettechnologien
Amazon Web Services – Storage, SOAP
P. Sobe
AWS Simple Storage S3 - Cloud Storage
REST, Beispiel-Request zur Erzeugung eines s.g. Buckets “htw“
(vergleichbar mit Verzeichnis in einem Dateisystem):
Request: PUT / HTTP/1.1
Host: htw.s3.amazonaws.com Content-Length: 0
Date: Wed, 01 Mar 2009 12:00:00 GMT
Authorization: AWS 15B4D3461F177624206A:xQE0di...
Response: HTTP/1.1 200 OK
x-amz-id-2: YgIPIfBiKa2bj0KMg95r/0zo3emzU4...
x-amz-request-id: 236A8905248E5A01 Date: Wed, 01 Mar 2009 12:00:00 GMT Location: /htw
Content-Length: 0 Connection: close Server: AmazonS3
Amazon Web Services – Storage, REST
REST, Beispiel-Request zum Schreiben einer Datei Request: PUT /my-image.jpg HTTP/1.
Host: htw.s3.amazonaws.com
Date: Wed, 10 Jun 2015 10:00:00 GMT Authorization: authorization string
Content-Type: text/plain Content-Length: 201327 Expect: 100-continue
[201327 bytes of object data]
Response: HTTP/1.1 200 OK
x-amz-id-2: XYZ001911+zzt556
x-amz-request-id: 0B12DA4270411ABC Date: Wed, 10 Jun 2015 10:00:20 GMT ETag: “12345678912345678912345“
Content-Length: 0 Connection: close Server: AmazonS3
18 Internettechnologien
Amazon Web Services – Storage, REST
P. Sobe
AWS-Anwendungsbeispiel
Anwendung mit Web- Interface
Webserver PHP-Skript
Management
virtueller Ressourcen (Auftragswartschlangen,
Storage, Compute Nodes, DBs)
Zugriff auf Storage Admin
Abfrage von
Monitoringdiensten
Anstoßen von Diensten bzw. Aufträgen über
Auftragswarteschlangen
Webserver PHP-Skript Anwendung
mit Web- Interface Anwender
Zugriff auf Web-Plattform zur Anzeige der Ergebnisse
20 Internettechnologien
AWS-Anwendungsbeispiel
P. Sobe
Web- Interface
Simple Storage S3
SimpleDB AWS
Cloud Front
Simple Queue Service
Compute Cloud (EC2 Nodes)
Angelehnt an Quelle:
aws.amazon.com
Video-
Originaldaten
Transcoding-Aufträge mit Verweis auf Originaldaten
Weitergeleitete Aufträge
Fertig-Meldungen mit Verweis auf Ergebnisdaten
Ergebnisdaten Metadaten, z.B.
zur Abrechnung Video im Web
