Computação em Nuvem Conceitos e Contexto Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal.
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Computação em NuvemConceitos e Contexto
Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal
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SERPRO
Serviço Federal de Processamento de Dados
Empresa Pública de TIC do governo federal brasileiro
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Admirável Mundo Novo
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Reflexões
Com grandes poderes vêm grandes responsabilidadesTio Ben (do Homem Aranha)
O maior crime da história é o assassinato da linda teoriapela cruel quadrilha dos fatos …
Stendhal (O Vermelho e o Negro)
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Há mil anos atrás,ciência empírica, descrevendo fenômenos naturais;
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Nos últimos séculos,ciência teórica, valendo-se de modelos e generalizações;
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Nas últimas décadas,ciência computacional, simulando fenômenos complexos;
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Atualmente,ciência de dados massivos, a eCiência, unificando teoria, experimento e simulação; - dados capturados por instrumentos ou gerados por simuladores; - processados por software; - informação e conhecimento armazenados em sistemas de computação; - cientistas analisam bases de dados e arquivos usando gerenciamento de dados e estatísticas;
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Fonte: Jim Gray (2009) e Tony Hey (2010, in “The Fourth Paradigm”)
Paradigmas da Ciência
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de acordo com John Taylor (Director General of Research Councils UK, Office of Science and Technology) se refere à colaboração mundial em áreas chave da ciência e à nova geração de infraestrutura que vai viabilizá-la.
eScience (eCiência)
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PEPEL DA INFORMAÇÃO nasEsferas de Influência na Vida Humana
BIOSFERA,propagação da organização;
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SIMBOLOSFERA,cultura, linguagem, tecnologia, ciência, governança, economia;
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TECNOSFERA,ciência computacional, simulando fenômenos complexos;
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ECONOSFERA,economia, política, ciências sociais,
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Fonte: Logan (2010) “O que é informação?”
Big Data ou Big Informação
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Arquiteturas Orientadas à Serviço
SOA – Service Oriented Architecture(Arquitetura Orientada a Serviço)
Desacoplam aplicações e serviços de negócio dos serviços tecnológicos, tornando a organização independente de uma implementação tecnológica específica ou de uma infraestrutura.
Em TIC, usualmente se baseiam em 04 (quatro) conceitos chave:- Interface de aplicação- Serviço- Repositório de Serviços- Barramento de Serviços
Perspectivas de Federação, Agilidade, Interoperabilidade e Harmonia
Fonte: Thomas Erl (2005) (2005, in “Service-Oriented Architecture – Concepts, Technology and Design”)
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As cinco mainstream dimensions das web sciences
Estratégia de Ambiente de Nuvem para eGoverno : CASE SERPRO
Ciências da Web
Fonte: Documento Oficial do Instituto Brasileiro de Pesquisa em Ciência da Web
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Terceira Plataforma
É uma plataforma computacional de escopo abrangente que inclui tecnologias que estão se tornando comuns na segunda década do século XXI.
O Gartner Group faz referência à “convergência e reforço mútuo de quatro tendências: interação social, mobilidade, nuvem e informação”.
A IDC – International Data Corporation se refere à “terceira plataforma para inovação e crescimento de TI, construída sobre dispositivos móveis, serviços de nuvem, tecnologias socias e dados massivos”. Alguns incluem a IoT (Internet of Things)
Fonte: Wikipedia, tradução do autor para (http://en.wikipedia.org/wiki/Third_platform)
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O Sinal e o Ruído
Segundo Tomasio Poggio, neurocientista do MIT, “os seres humanos têm mais essa necessidade de encontrar padrões que os outros animais”. Fomos programados para detectar padrões e reagir a oportunidades e ameaças sem muita hesitação.
Contudo, o cérebro humano é capaz de armazenar uma quantidade próxima de 3TB de dados. Isto corresponde, de acordo com a IBM, a um milionésimo dos dados que o mundo produz em um dia (padrões de 2012). Fonte: Nate Silver (2012, in “O Sinal e o Ruído”)
Considerando a aptidão natural humana para trabalhar com padrões, apresenta-se a disciplina multi-dimensional do analytics, “a descoberta e a comunicação de padrões significativos nos dados”. Fonte: Wikipedia, em (http://en.wikipedia.org/wiki/Analytics).
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Cloud Computing
ComputaçãoParalela
Computação Distribuída
Computação Autonômica
Computação Ubíqua
eScience
Computação Voluntária
Computação em Grid
Computação Utilitária
Web 2.0 Web 3.0
IoT
Cloud Computing (Computação em Nuvem)
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• O escopo da computação em nuvem tem intersecção com as modalidades grid, e-Science, utilitária, ubíqua, autonômica, paralela, amorfa, para citar algumas.
• Podemos enxergar cloud como uma especialização da computação distribuída e da computação paralela que realiza o antigo sonho de computação utilitária.
Computação em Nuvem
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Cloud vs Grid
• “GRID” refere-se às grades computacionais• Distinção sutil entre grid e cloud relacionada à alocação
de recursos: recursos dedicados para poucos usuários de cada vez no grid e em tempo real para grandes quantidades de usuários na nuvem.
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Computação Utilitária
• No que se refere à computação utilitária, observamos que tanto nesta modalidade quanto na nuvem está ocorrendo um empacotamento de recursos computacionais, como por exemplo, geração, armazenamento e distribuição na forma de serviços similares aos utilidade pública, como eletricidade.
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Computação Ubíqua
• A modalidade ubíqua se refere a um conceito em ciência da computação onde a computação se faz presente em todo e qualquer lugar.
• A computação ubíqua pode ocorrer em qualquer dispositivo, qualquer localidade, qualquer formato.
Fonte: Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Ubiquitous_computing)
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Computação Autonômica
• Os benefícios da computação autonômica se verificam com a experiência de sistemas computacionais capazes de se auto-gerenciarem.
• Envolve a automatização de componentes, de arquiteturas e de mecanismos de administração do ambiente, proporcionando um efeito de tempo real.
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Computação Voluntária
• Baseado na idéia de trabalho voluntário. É necessária a instalação de um programa cliente e cadastro num projeto. Este programa é o responsável pela comunocação com o servidor dos projetos via Internet, e pelo escalonamento de tarefas na utilização dos ciclos ociosos do computador para execução da tarefa referente ao projeto selecionado.
• O problema é quebrado em milhões de pequenas unidades que podem ser processadas de forma paralela e distribuída... Projetos que levariam milhares de anos para serem processados podem ser processados em muito menos tempo em milhões de computadores voluntários.
Fonte: Wikipedia (http://pt.wikipedia.org/wiki/Computa%C3%A7%C3%A3o_volunt%C3%A1ria)
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Paralelismo e Distribuição
• A computação paralela é uma forma de computação em que vários cálculos são realizados simultaneamente.
Fonte: Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing)
• A computação distribuída é uma referência à computação paralela e descentralizada, realizada por dois ou mais computadores conectados através de uma rede, cujo objetivo é concluir uma tarefa em comum.
Fonte: Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_computing)
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Web N.0
• Ao se tratar de cloud também tangencia-se a Web 2.0 e a Web semântica (Web 3.0).
• A interface que se origina das especificações e implementações da família das Web N.0 aproveita para expandir a nuvem.
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Internet das Coisas
• IoT – Internet of ThingsRepresenta a interconexão de dispositivos
computacionais individualmente identificáveis através da infraestrutura de internet existente.
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Definição
É um modelo para possibilitar acesso de rede, ubíquo, conveniente e sob demanda, a um pool compartilhado de recursos computacionais configuráveis (e.g., redes, servidores, armazenamento, aplicações e serviços) que podem ser rapidamente provisionados e liberados com um mínimo de esforço gerencial ou de interação de provedor de serviço.
Fonte: NIST National Institute of Standards and TechnologyAuthors: Peter Mell and Tim Grance, Information Technology Laboratory Special Publication 800-145 September 2011
Tradução: Luis Cláudio Pereira Tujal
Computação em Nuvem
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1) Elimina-se a necessidade de previsão e comprometimento na alocação inicial de recursos;
2) Granularidade para se pagar pelo uso de recursos computacionais ;
3) O efeito de recursos computacionais ilimitados, sem necessidade de futuros aprovisionamentos.
Aspectos da Computação em Nuvem
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1) Autoserviço sob demanda – o consumidor pode provisionar unilateralmente as capacidades computacionais;
2) Acesso Amplo em Rede – capacidades computacionais disponíveis através da rede;
3) Resource pooling – recursos computacionais do provedor estão agrupados para servir múltiplos consumidores como o uso de um modelo multi-tenant, com diferentes recursos físicos e virtuais designados e redesignados dinamicamente de acordo com a demanda do consumidor;
4) Elasticidade Rápida – capacidades computacionais podem ser rapidamente provisionadas e liberadas, escalando para cima ou para fora de modo a manter o passo com a demanda;
5) Serviços Mensurados – uso de recursos pode ser monitorado, controlado e relatado, provendo transparência do serviço utilizado para provedor e consumidor;
Aspectos da Computação em Nuvem
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Conceitos de
XaaS (Onde X Є {S, I, H, P})
Em ambiente computacional distribuído.
Modelos de Serviço
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Modelos de Serviço
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Topologia Básica
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Tipos de Nuvem Computacional
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Organização
TI Tradicional
Nuvem Privada
Nuvem Pública
Nuvem Híbrida
Organização
TI Tradicional
Nuvem Privada
Nuvem Pública
Nuvem Comunitária
Nuvem Híbrida
Modelos de Entrega
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Uso de CPU e Armazenamento
10-20%
Auto-Serviço Não há
Testes Semanas
Gerência de Mudanças
Meses
Gerência de Implantação
Semanas
Medição/Billing Custo Fixo
Padronização Complexa
Retorno para novos serviços
Anos
70-90%
Ilimitado
Minutos
Dias/Horas
Minutos
Granular
Auto-serviço
Meses
Ambiente Legados Ambiente em Nuvem
A nuvem acelera a agregação de valor em uma variedade de domínios
Capacidade De Para
Ganhos Esperados
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Um novo modelo de consumo e entrega baseado consumo via serviços internet.
Privada, Publica e Híbrida Modelos de Workload e
Programação específicos
A industrialização da entrega de IT por meio de serviços
Serviços em Nuvem
Modelo de Computação em Nuvem
Auto-serviço Opções de Fornecimento Economia de Escala
Multiplos tipos de Nuvem CoexistirãoA Nuvem representa
A Nuvem permite:A Nuvem é
Nuvem Computacional
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Conceitos de Serviços
![Page 35: Computação em Nuvem Conceitos e Contexto Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal.](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022062502/570638611a28abb8238fff81/html5/thumbnails/35.jpg)
Conceitos de Serviços
![Page 36: Computação em Nuvem Conceitos e Contexto Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal.](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022062502/570638611a28abb8238fff81/html5/thumbnails/36.jpg)
Arquitetura de Nuvem
![Page 37: Computação em Nuvem Conceitos e Contexto Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal.](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022062502/570638611a28abb8238fff81/html5/thumbnails/37.jpg)
ISO/IEC JTC1 SC38Distributed application platforms and services
WG 3 – Cloud Computing
ISO (International Standarts Organization)IEC (International Eletrotechnical Commission)JTC (Joint Technical Committee)SC (Subcommittee)WG (Working Group)
Padronização da Computação em Nuvem
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Players de Nuvem
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Caso Amazon
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EC2, o Amazon Elastic Compute Cloud, que permite executar múltiplos servidores Linux virtuais por demanda, provendo quantos computadores você precisar para processar seus dados e executar sua aplicação web sem ter de comprar ou alugar máquinas físicas;
Monthly Uptime % Service Credit %>= 99% e < 99.9% 10%
< 99% 25%
Caso Amazon - AWS
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Caso Rackspace
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Caso Google
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Tecnologia de Nuvem Computacional
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Provedor de Nuvem - IaaS
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Federação – Case Governo Brasileiro
![Page 51: Computação em Nuvem Conceitos e Contexto Palestrante: Luis Cláudio Pereira Tujal.](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022062502/570638611a28abb8238fff81/html5/thumbnails/51.jpg)
Projeto AmãpytunaModelos Grid e Cloud
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CICNCentro de Inovação em Computação em Nuvem
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Cenário: Visão GeralDemanda de Conhecimento pelo GovernoOferta de Conhecimento pela AcademiaPressão para a mudança causada por:
Novas Tecnologias com a oportunidade de ganhos econômicos efetivos. Tecnologias tradicionais incapazes de atender as novas demandas
Grande oferta de sistemas computacionais, porém:Dados passam a ser controlados pelos vendedoresDados podem ser “exportados” ou mantidos no exterior sem o
consentimento ou conhecimento dos compradoresPoder computacional fica localizado fora do país
Padrões Abertos e NacionaisComputação Avançada
Acompanhar a mudança de paradigmasCriar os novos paradigmas
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Governo/IndústriaProblemas se amontoamTecnologias não são compreendidasInvestimento necessário aumentaLegados duram mais tempo que recomendado
AcademiaSoluções são desperdiçadasFaltam problemas e dados reaisConhecimento é direcionado para problemas internacionaisFormação humana em ciência e tecnologia de ponta trabalhando
nas tecnologias tradicionais
Cenário: Integração Governo Academia
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Rede de Pesquisa
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Computação em Nuvem - Conceitos e Contexto
Obrigado!
Luis Claudio Pereira TujalAnalista de Sistemas do SERPRO