Cloud computing e data center cenni sulle tecnologie orientate al green

Cloud Computing e DataCenter – cenni sulle tecnologie Green-oriented

Cos’è il Cloud

Il cloud computing (CC) è un paradigma di uso delle risorse computazionali o delle computer technologies (“computing”) attraverso Internet, cioè attraverso la nuvola (“cloud” – metafora storica di Internet).

I dettagli delle tecnologie infrastrutturali ed architetturali sottostanti non sono note agli utenti, non è necessario che lo siano.

Pertanto il CC crea una astrazione delle risorse rendendole fruibili agli utenti a consumo, secondo questo nuovo approccio che trasforma l’IT in IT as a service

Definizione – NIST v15 – 07/10/2009

NIST - National Institute of Standards and Technologyhttp://csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing/

Definizione di Cloud Computing (ITA): Il Cloud Computing è un modello che consente una convenienza attraverso l’accesso (on-demand) ad una rete condivisa di un pool di risorse di calcolo configurabili (ad esempio, network, server, storage, applicazioni e servizi) che possono essere rapidamente fornite e rilasciate con il minimo sforzo di gestione o con interazione del service provider. Questo modello di Cloud promuove la disponibilità ed è composto da cinque caratteristiche fondamentali, tre modelli di servizio, e quattro modelli di distribuzione..

Definition of Cloud Computing (EN): Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. This cloud model promotes availability and is composed of five essential characteristics, three service models, and four deployment models.

Cloud Computing: Caratteristiche chiave

On-demand self-service

On-demand self-service

Broad network access

Broad network access

Resource pooling

Resource pooling Rapid elasticityRapid elasticity Measured

Service

Measured Service

Il consumatore può unilateralmente disporre di capacità di calcolo, come server time e network storage, se necessario, senza richiedere l'interazione umana con alcun fornitore del servizio.

Cinque sono le caratteristiche chiave del cloud computingLe risorse di calcolo sono messe al servizio di tutti i consumatori utilizzando un modello multi-tenant (un’istanza SW serve più clienti), 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. Esempi di risorse includono la RAM, la CPU, lo spazio disco, larghezza di banda della rete, e le macchine virtuali.

I Sistemi Cloud automaticamente controllano e

ottimizzano le risorse misurandole adeguatamente

(ad esempio, lo storage, processing, la banda, e gli utenti attivi). L'utilizzo può

essere monitorato, per offrire trasparenza al consumatore

del servizio

Le capacità sono disponibili in rete e sono accessibili tramite meccanismi standard che promuovono l'uso eterogeneo di thin o thick client (ad esempio, i telefoni cellulari, laptop e PDA).

Le risorse possono essere rapidamente ed elasticamente incrementate per scalare la potenza e rapidamente ed elasticamente liberate per rilasciarla. Per il consumatore, la capacità delle risorse disponibili spesso sembrano essere infinite, e può esserne acquistata in qualsiasi quantità, in qualsiasi momento

Modello di servizio

(SaaS). Fornisce al consumatore la possibilità di usare le applicazioni in esecuzione su una Cloud infrastructure accessibile da vari dispositivi client attraverso una interfaccia come un browser Web (ad esempio, una web-based e-mail). Il consumatore non riesce a controllare l’ infrastruttura base della Cloud, rete, server, sistemi operativi, storage, con la possibile eccezione di limitate specifiche impostazione per l'utente delle impostazioni di configurazione dell’applicazione.

I modelli di servizio del Cloud sono tre

Application

Platform

(PaaS). Fornisce al consumatore la possibilità di distribuire nella Cloud infrastructure applicazioni create dal consumatore che utilizzano linguaggi di programmazione supportati dal fornitore (ad esempio, Java, Python,. Net). Il consumatore non ha il controllo della base della Cloud infrastructure, rete, server, sistemi operativi, storage, ma ha il controllo sulle applicazioni distribuite ed eventualmente sulle configurazioni dell’ ambiente.

(IaaS). Fornisce al consumatore il poter noleggiare capacità di CPU, storage, network, e altre risorse fondamentali che il consumatore è in grado di implementare e gestire, che possono includere i sistemi operativi e le applicazioni. Il consumatore non ha il controllo delle infrastruttura di base della Cloud, ma ha il controllo su sistemi operativi, storage, la distribuzione delle applicazioni, ed eventualmente selezionare componenti di rete (ad esempio, firewall, load balancer).

Infrastructure

Modello di distribuzione

La cloud infrastructure è di proprietà di una

organizzazione che vende i servizi cloud al pubblico o

ad un gruppo di grandi imprese

L’infrastruttura è una composizione di due o più cloud (private, community,

o public) in una entità unica, tenute insieme da

tecnologie proprietarie tali da permettere la portabilità dei dati e delle applicazioni

(ad esempio, cloud bursting).

.

La cloud infrastructure è di proprietà o in leasing di una sola organizzazione ed è utilizzata esclusivamente dall'organizzazione

La cloud infrastructure è condivisa da diverse organizzazioni e sostiene una comunità specifica che ne condivide degli ambiti (ad esempio, la mission, i requisiti di sicurezza, la policy, e le considerazioni di conformità).

I modelli distributivi del cloud computing sono 4

Service Model Architectures

Cloud Infrastructure

IaaS

PaaS

SaaS

Infrastructure as a Service (IaaS) Architectures

Platform as a Service (PaaS)Architectures

Software as a Service (SaaS)

Architectures


SaaS


PaaS

SaaS


IaaS

PaaS


PaaS


IaaS

Cloud e GreenIT

Green IT EcoSystem

Green Computing Impact Organization

Cloud – Green It Oriented?

Utilizzatore finale:- Public Cloud – Green per l’utilizzatore

- Private Cloud – Green per l’utilizzo dello strato di virtualizzazione e consolidamento server

- Hybrid Cloud – Green per l’utilizzo occasionale delle infrastrutture Public

Cloud provider- IaaS – Green grazie all’adozione della virtualizzazione dei server, ma…..

usa power management ? usa efficienza raffreddamento ?usa sito di Fault Tolerance?

- PaaS – Dipende dall’architettura ( es. servizi paas clusterizzati su fisico o in HA o FT su infrastrutture virtuali)

- SaaS – Fortemente dipendente dall’architettura

DataCenter & Green

Generating Sets : Fuel Cell

La First National Bank di Omaha (FNBO – Nebraska, USA) ha costruito un nuovo centro dati “underground”, rivestito di calcestruzzo. La struttura è alimentata da celle a combustibile ad idrogeno, completamente operativa “off the grid”, non connessa alla rete elettrica nazionale.“Se l’intera città di Omaha perde potenza elettrica, noi non la perdiamo.”, dice il CIO e SVP Ken Kucera.I servers e le apparecchiature di raffreddamento del data center FNBO sono supportati da quattro celle a combustibile di acido fosforico che generano fino a 225 kW di potenza.FNBO è tra i pochi data centers negli Stati Uniti che sono in tutto o in parte alimentati da celle a combustibile a idrogeno.

First National Bank of Omaha ha pagato $ 2,6 milioni di euro per i suoi quattro generatori a celle a combustibile, per un equivalente di 15 centesimi per kWh, in contrapposizione al locale costo di 3,5 centesimi. Ma la società ha una diversa logica di sostegno del suo investimento. Ken Kucera sostiene che FNBO “ottiene il ROI in parte dal non aver bisogno di costruire e mantenere un nuovo centro di backup di $ 75 milioni”.

Trasmission : Power Factor (Rifasamento)

Legge di Joule : un conduttore attraversato da una corrente elettrica dissipa energia sotto forma di calore in quantità direttamente proporzionale all'intensità della corrente elettrica che lo attraversa.

VA Vs Watt – Alimentatori Vs Scaldabagno

Per rifasamento si intende quella pratica che permette di supplire allo sfasamento introdotto nella linea da un carico reattivo. Il parametro più significativo è lo sfasamento φ tra la tensione e la corrente di alimentazione.Rifasare vuol dire fornire in loco, tutta (rifasamento totale), o parte (rifasamento parziale) della potenza reattiva necessaria al carico.

IaaS – Infrastructure as a Services è il naturale punto di transizione dal tradizionale enterprise datacenter- Mediante la virtualizzazione dei server, del networking e degli storage, consolidati e

gestibili con un unica interfaccia di programmazione (es. vCloud API o AWS webServices) realizziamo l‘ IaaS.

La virtualizzazione dei server- Riduce i costi energetici fino all’ 80% (alcuni dicono 65%)

- Aumenta l’utilizzo dell‘hardware esistente dal 10-15% all’ 80%

- Riduce l’hardware richiesto in un rapporto di 10:1 o superiore (Server Consolidation)

- Riduce lo spazio fisico occupato dai rack e riduce drasticamente la cavetteria

ICT Equipment : Iaas

ICT Equipment : I/O Consolidation & Virtual I/O

Cisco : FCoE – I/O Consolidation

FC

FC10GE

CNACNA

CNACNA

FCFC

LAN

Nexus5000

MDS

DCE 10GB

DCE FCoE

FC

FC

Xsigo: Infiniband – Virtual I/O

FCoE : 10GbE > 40/100 GbE

Infiniband : 20GbE > 40/120 GbE

ICT Equipment : storage consolidation, storage cloud, deduplica

SNIA (Storage Networking Industry Association) - SMI-S Storage Management Initiative Specification (SMI-S) is an ISO and ANSI standard for interoperable management of storage resources.SNIA - eXtensible Access Method (XAM), XAM LibrarySNIA – CSI (Cloud Storage Initiative) is promoting the adoption of cloud storage as a new delivery model, that provides elastic, on-demand storage billed only for what is used. CDMI (Cloud Data Management Interface)

ICT Equipment : Power Management

There were an estimated 900 million desktops in use worldwide in 2006, according to IDC. If all of that equipment met the 2007 Energy Star 4.0 specification, it would cut power consumption by 27% over 2006 Energy Star levels. That would save 115 billion kWh—enough to power all of Switzerland for nearly two years—and cut greenhouse gas emissions by about 178 billion lbs.

- Marla Sanchez, principal research associate at the Lawrence Berkeley National Laboratory

VMware Distributed Power Management (DPM)

Intelligent Platform Management Interface (IPMI)Integrated Lights-Out (iLO)Wake on LAN (WOL)

Microsoft : System Center Configuration Manager R3 Power ManagementPower management with System Center Configuration Manager 2007 R3 takes a conservative approach to enabling power savings. Power policies can be created that do not completely shut systems off, but instead, lower power consumption on components during idle periods and put systems into sleep mode instead of turning them completely off. Sleep mode saves as much power as shutting systems fully down, but does not carry the same risk of data corruption that can be associated with forced shutdowns.

ICT Equipment : DC Power distribution for DataCenter

P=VI=I2R

Power distribution for a typical server card (dual processor) consuming approx. 450 W.

Direct DC Power Solutions48VDC

High Voltage DC Distribution Option575VDC

Cooling :

fonte - Mondo Digitale n.3-2009

Raffreddare i data center. In IslandaL'Islanda chiama a raccolta i data center di tutto il mondo: venite, c'è energia elettrica in abbondanza e freddo quanto se ne vuole. Imperativo: risparmio energetico, per il bene del Pianeta.

Precision Cooling

InfrastruXure

APC ha introdotto “Fuel Cell Extended Run (FCXR)”, una soluzione di backup dell’energia a base di celle a combustibile ad idrogeno, che si integra con il sistema “rack and enclosure” della InfraStruXure.

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