Cloud Computing: Adaptando las TIC a nuestras necesidades

Víctor Castelo Gutiérrez Cloud Computing: adaptando las TIC a nuestras necesidades

UIMP Santander 2015

Cloud Computing: adaptando las TIC a nuestras necesidades

Víctor Castelo GutiérrezJunta Directiva ISOC-ES. Subdirector de la Fundación Ibercivis

IX Encuentro e-Salud y Telemedicina UIMP Santander 2015TIC para los retos de I+i en servicios de salud en enfermedades crónicas


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Agenda

• ¿La nube?• Las claves• e-Infraestructuras • Recursos• Niveles• Modalidades• Puntos a tener en

cuenta• Arquitectura• Aspectos económicos

• Los datos• Privacidad y Seguridad• Estandarización• Cloud C. en la

investigación• Cloud C. en la

Administración• Servicios en la nube • Conclusiones• Referencias


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Definición (NIST)

• “Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (eg, networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.” (National Institute of Standards and Technology)

• Acceso a recursos y servicios (de diverso tipo), compartido, rápidamente provisionado, mínimo esfuerzo de gestión


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Recursos en la nube• Uso de recursos que no están en nuestro

equipo (en Internet o en servidores propios)


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Elementos clave para su desarrollo

• Compartición de recursos (no es algo nuevo)

• Gran capacidad de proceso de equipos actuales

• Virtualización: versión software de un recurso. Facilitada por las actuales CPUs

• Uso masivo de dispositivos móviles• Comunicaciones de alta velocidad


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Cable de fibra óptica

8 Tbps en un par de fibras

Múltiples lambdas (unas 80) en una sola fibra, en cada una se puede transmitir10 ó 100 Gbps

Tec. DWDM


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Cambia el modelo


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ISP2

ISP3

R&D

EspanixCatnix

ISP1

Intranet de la investigación

Uni.

Uni.

CSIC

NRENs


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RedIRIS NOVA


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La evolución

COMMONS

e-IRG Fotis Karayannis


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Propuesta de GÉANT ASSOCIATION


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LHC (Large Hadron Colider) y la redWorldwide LHC Computing Grid LHC:15 millones

Gigabytes/año• (15 Petabytes)


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MareNostrum: BSC-CNS


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Niveles de supercomputación

RES, Red Española de Supercomputación

PRACEPaRtnership for Advanced Computing in Europe


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Supercomputadores de la RES

MageritUniversidad Politécnica de Madrid

MareNostrum BSC-CNS

Atlante Instituto Tecnológico de Canarias

La Palma, Instituto Astrofísico de CanariasTirant Universitat de València

CaesarAugustaUniversidad de Zaragoza

PicassoUniversidad de Málaga

AltamiraUniversidad de Cantabria

+ CESGA y CSUC


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Otras posibilidades

Computación ciudadana• Aplicaciones con paralelismo nulo• Códigos segmentables en periodos

cortos• Baja necesidad de memoria• Baja necesidad de Input/Output• Adecuación licencias de Software


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Ibervicis


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Ciencia Ciudadana

Libro Blanco de la Ciencia Ciudadana


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Cloud Computing, de entrada• Servicios virtuales distribuidos (y compartidos)

•Adaptación a nuestras necesidades•Interoperabilidad•Elasticidad


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Disponibilidad de recursos

Evolución prevista de necesidades

Ampliaciones sucesivas

Necesidades reales

Tiempo

Recursos


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Diferentes dominios de Cloud

• Privado• Público• Híbrido• Sectorial


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Ventajas

• Reduce las barreras de entrada• Nula inversión y mantenimiento

•Pago en función del uso•Se evitan ciclos de renovación

• Posible aumento de recursos según las necesidades (escalabilidad)

• Nos quitamos temas fuera de nuestro negocio (instalaciones, AA, electricidad, etc)

• Data centers distribuidos: alta disponibilidad, proximidad al usuario


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Desventajas• Necesidad de adaptación al nuevo

entorno• Disponibilidad ante fallos externos

o de las comunicaciones• Datos y otros elementos fuera de

nuestro dominio• Confianza?. Dependencia externa


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Diferentes niveles

• SaaS. Software as a Service. Aplicaciones bajo demanda: Skype, Google mail, Facebook

• PaaS. Platform as a Service. Plataforma para construir servicios: Windows Azure, Google App engine

• IaaS. Infrastructure as a Service Infraestructura física: Amazon EC


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Niveles desarrollados

Qué es Para quién Ejemplos

SaaSUso de aplicaciones bajo demanda

Usuario finalSkypeGmailfacebook

PaaSPlataforma para desarrollar aplicaciones

DesarrolladoresWindows AzureGoogle App engine

IaaSInfraestructura física (equipos, disco, etc)

Desarrolladores y usuarios avanzados

Amazon EC2


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EC expert cloud report


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Expectativas

Hype Cycle for Emerging Technologies Source: Gartner (August 2014)


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A tener en cuenta

• Análisis económico• Cambio cultural• Cumplimiento de las leyes europeas• SLA (Service Level Agreement)

•Negociación de las especificaciones• Portabilidad• Interoperabilidad• Seguridad


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Cambio cultural

• No se poseen los recursos • Dificultades para poder pagar este

tipo de servicios • “Manos remotas”• Dónde está mi información, mis

datos?


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Pasándose a la nube propia

• Gestión centralizada de servidores y servicios

• Optimización en el uso de los recursos • Integración de recursos locales y

remotos (propios)• Posibilidad de nube híbrida caso de ser

necesario• Facilidad para cambiar a un proveedor


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Nube pública

• Recursos externos• Servicios proporcionados• Adaptación a nuestra necesidades• Modelo económico• Dimensionamiento (es dinámico)• Pago por uso (antes probar)

• CPUs, MBs, BW, tráfico• Tarifa plana?


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Nube híbrida

• Recursos propios y externos• Uso de recursos externos para

determinados servicios o para absorber los picos

• Federación con otros partners para compartir recursos


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Cloud federation• Compartición de

recursos para picos o disaster recovery

• Federación horizontal•Intercambio de recursos (normalmente con pago)

• InterCloud•Fuerte conexión de recursos identidades, etc. Caso Ibergrid o EGI


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Arquitectura

Infraestructuras: CPUs, Disco, Red

Hipervisor1 Hipervisor2 Hipervisor3

Gestor de data centers Red Virtual

Máquina virtual

Máquina virtual


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Gestores de la nube• Hipervisores

•Hypervisor o Virtual Machine Monitor (VMM)•Virtualiza máquinas con determinadas características sobre un host•Ejemplos: VMware, KVM, Xen http://commons.wikimedia.org/wiki/F

http://commons.wikimedia.org/wiki/F


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Gestores de plataformas cloud

• Gestión de infraestructuras cloud, data centres•Ejemplos: OpenNebula, OpenStack, Eucalyptus, CloudStack

OpenNebula


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Panel de control Open Nebula


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Panel de control Arsys


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Aspectos económicos• Interesante estudio proyecto e-Fiscal

•Depende de la utilización (en el tiempo)•in-house IT es más rentable para utilización sobre el 65%•Agregar demanda? (compartiendo)•Comparar teniendo en cuenta todos los elementos•Incluir costes de migración•Posible uso de brokers

• Facturación adaptada a nuestras necesidades (no tarjetas de crédito)

• Costes predecibles

Evolución prevista de necesidades

Ampliaciones sucesivas

Necesidades reales

Tiempo

Recursos


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Ejemplo comercial


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Otro ejemplo comercial


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Por hora, o por mes

0,136€/hora 97,92€/mes


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Gestión de datos

• La nube puede proporcionar distribución física, seguridad, backup, redundancia, etc

• Será necesario tener en cuenta especiales requerimientos de datos personales (LOPD). Aspectos legales: confidencialidad, seguridad, integridad.

• Pérdida de la gestión de los datos?• Servicios de Virtual Private Cloud (solo para

nosotros)


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Datos de personas • APD (LOPD, RDLOPD)• Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal (LOPD)

• Reglamento, aprobado por Real Decreto 1720/2007, de 21 de diciembre (RLOPD)

•Prestador servicios Cloud (contrato, subcontratación controlada) es el “encargado del tratamiento” (alteración, perdida, acceso no autorizado)•Legislación europea, española. Pactar cumpla RDLOPD•Servidores en Europa o nivel protección datos similar al europeo (safeharbor en USA)•Disponibilidad permanente del servicio•Portabilidad (+borrado), privacidad (cifrado), backup, recuperación ante desastres•Registro de acceso para datos especialmente protegidos (salud, orientación sexual, ideología o religión)


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Transferencias

• Transferencia de datos•Puede tener coste•Importante el ancho de banda•Hay que asegurar su destrucción o recuperación (La Salida)


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Seguridad

• Servicios con seguridad incorporada•Control de acceso

Autenticación local o en la nube•VPNs, Firewalls, IDSs, DoS•Disponibilidad•Análisis de vulnerabilidades

• Cloud Security Alliance y otras organizaciones implicadas

• Estándares•ISO 27001, SAS 70 tipo II


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Uso para Big Data

• Potencia y flexibilidad •Almacenamiento•Procesamiento paralelo elástico•Clusters especializados (masters workers)•Herramientas especializadas


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Estandarización

• OCCI, CDMI, OVF, GLUE2, AAI• Amazon S3 API? (de facto)• CSCC Cloud Standards Customer

Council• ETSI TC Cloud, Open Grid Forum

(OGF), Open Cloud Consortium, SNIA

• Cloud Security Alliance (CSA)• SA70 tipo II


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Comparativa


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Clouds for Research

• Reduce el tiempo de puesta en producción• Flexibilidad• HPC (High Performance Computing)

•Requerimientos muy específicos de adaptación al hardware y topología de red•Adecuado solo si hay una adaptación y para usos puntuales•Adecuado para Cloud privadas con plataformas heterogéneas


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Después de Helix Nebula project• Towards the European Open Science Cloud

•Cloud y Datos•AAI usando eduGAIN (Single Sign-On)•Servicios de software

•Herramientas para comunidades

• Nube híbrida• Costes soportados por los usuarios con apoyos de

la EC• Piloto 2015, operativo 2018• Actores implicados: CERN, GEANT, PRACE, EGI,

etc.


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Clouds en EGI-Ibergrid • Basada en proyecto EGI-Engage

•Single sign-on•Integración de recursos•Implementaciones heterogéneas•Agnosticismo sobre el proveedor•Abierto a cualquier comunidad científica

• EGI Federated Cloud•https://www.egi.eu/infrastructure/cloud/•https://wiki.egi.eu/wiki/Federated_Cloud_user_support

https://www.egi.eu/infrastructure/cloud/

https://wiki.egi.eu/wiki/Fedrated_Cloud_user_support


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Datos

• Ciencia impulsada por los datos,• Crecimiento exponencial. Big data

(volume, variety, velocity)

• Necesidad de pasar de un modelo de silos a un modelo de compartición e interoperabilidad

• Foros: Proyecto Eudat, RDA


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Casos

ELIXIR: Ciencias de la Vida I2PC Instruct: Structural Biology


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RDA (Research Data Alliance)

• Hacia una compartición abierta de datos científicos

• Nuevo foro de gran actividad, crecimiento e impacto

• Uniendo diversas iniciativas• Grupos de trabajo dedicados

https://www.rd-alliance.org

https://www.rd-alliance.org


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EUDAT• “pan-European e-Infrastructure for RI

data challenges”• Servicios y herramientas

•Almacenamiento intercambio, sincronización (B2DROP) •Preservación y compartición (B2SHARE)•Réplica y seguridad (B2SAFE)•Conexión con EGI y PRACE, PIDs,(B2STAGE)•Metadatos y búsquedas (B2FIND)

• Research Communities


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Cloud en la Admon.

• Iniciativa de servicios en la nube Administraciones Públicas (ES)

•Oficina de Registro virtual•Correo electrónico•Gestión de Recursos Humanos•Generador de sedes electrónicas•Portafirmas•Envío de grandes ficheros•etc.

• Iniciativa europea Administraciones Públicas


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Cloud en la IoT

• Cloud computing proporciona la plataforma de comunicación y colaboración para facilitar el IoT

• Proyecto ClouT


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ToIP en la nube

• Conexión directa de terminales IP• Simplificación de la infraestructura• Servicios de valor añadido• Flexibilidad (sin los límites del RDSI) o cambio de operador• Agregación de la demanda (sedes, comunidad)• Posibilidad de tener de varios operadores

Equipo central OperadorRDSI

Internet Operadores


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Otros servicios

• Disaster recovery as a service (DRaaS)•Privado o externalizado•Basado en un contrato con SLA

• Virtual Desktop infrastructure (VDI)•Uso de terminales ligeros o estándar•Gestión centralizada•Facilidad de actualización•Incremento de la seguridad•Acceso ubicuo


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VREs: Virtual Research Environment

• Servicio a comunidades virtuales• VREs especializados• Usan SaaS sobre IaaS

Datos

Tratamiento de datos

ColaboraciónComunicaciónPresentación

http://www.jiscinfonet.ac.uk/infokits/vre/

http://www.jiscinfonet.ac.uk/infokits/vre/


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Mercado único digitalHacia un mercado único digital (digital single market)• Cross-border e-commerce rules that consumers and business can

trust • Affordable high-quality cross-border parcel delivery • Preventing unjustified geo-blocking • Better access to digital content - A modern, more European

copyright framework • Reducing VAT related burdens and obstacles when selling across

borders (El País: pag 30 del 11-5-2015)

• The Commission will launch a European Cloud initiative including cloud services certification, contracts, switching of cloud services providers and a research open science cloud. (2016)


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Conclusiones• El Cloud Computing señala una interesante oportunidad a la hora de

optimizar los recursos • Su aplicación y forma de hacerlo depende de muchas circunstancias

•Existencia de infraestructuras propias (se puede usar en híbrido)•Necesidad de rapidez en la puesta en funcionamiento•Uso (%) de los recursos

• El cambio cultural es un gran obstáculo• Se podría probar para nuevas aplicaciones o como cloud privado• Importantes iniciativas en la investigación y la Admón.• El mercado empieza a estar maduro, muchas aplicaciones son ya

una realidad• Antes de tomar decisiones probar, adquirir el conocimiento y cerrar

acuerdos con un claro SLA


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Muchas gracias !!!!

[email protected]


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Referencias I

• RedIRIS NOVA http://www.redirisnova.es/• GEANT http://www.geant.net• Mapa ICTSs 2014 http://goo.gl/EEUm4j• e-IRG http://e-irg.eu• ESFRI http://ec.europa.eu/research/infrastructures/

index_en.cfm?pg=esfri• BSC http://www.bsc.es• RES http://www.bsc.es/marenostrum-support-services/res• PRACE http://www.prace-ri.eu• Ibercivis http://www.ibercivis.es/ • Magellan report (US Depart. of Energy): http://goo.gl/rGrMT1• e-InfraNet proyecto y clouds: http://goo.gl/WFkXj9

http://www.geant.net

http://goo.gl/EEUm4j

http://www.bsc.es

http://www.bsc.es/marenostrum-support-services/res

http://www.prace-ri.eu

http://www.ibercivis.es/

http://goo.gl/rGrMT1

http://goo.gl/WFkXj9


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Referencias II• RDA https://rd-alliance.org• EUDAT project http://www.eudat.eu• Final Expert Group Report: "Advances in Clouds" - 2012 https://

ec.europa.eu/digital-agenda/en/news/final-expert-group-report-advances-clouds-2012

• EGI y Cloud https://www.egi.eu/about/egi-engage/• Helix Nebula http://helix-nebula.eu• Cloud Admon. europea http://www.cloudforeurope.eu/• RLOPD RD 1720/2007: http://www.boe.es/boe/dias/2008/01/19/

pdfs/A04103-04136.pdf• Guías AEPD. http://www.agpd.es/portalwebAGPD/

canaldocumentacion/publicaciones/index-ides-idphp.php• Proyecto e-FISCAL conclusiones. http://goo.gl/uMPeLq• Análisis de costes para el JISC: http://goo.gl/44z1cX• gCube, VRE open source: https://www.gcube-system.org

https://rd-alliance.org

http://www.eudat.eu

https://www.egi.eu/about/egi-engage/

http://www.cloudforeurope.eu/

http://www.boe.es/boe/dias/2008/01/19/pdfs/A04103-04136.pdf

http://www.agpd.es/portalwebAGPD/canaldocumentacion/publicaciones/index-ides-idphp.php

http://goo.gl/uMPeLq

http://goo.gl/44z1cX

https://www.gcube-system.org

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