Přínosy a omezení Cloud Computingu

Transkript

1 Vysoká škola ekonomická v Praze Fakulta informatiky a statistiky Katedra informačních technologií Studijní program: Aplikovaná informatika Obor: Informatika Přínosy a omezení Cloud Computingu BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Student : Jan Meloun Vedoucí : Ing. Nikos Margaris Oponent : Ing. Martin Žamberský 2012

2 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a že jsem uvedl všechny použité prameny a literaturu, ze které jsem čerpal. V Praze dne podpis

3 Poděkování Tímto bych rád poděkoval vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Nikosi Margarisovi za pomoc a rady během psaní této práce.

4 Abstrakt V této bakalářské práci je rozebrána problematika Cloud Computingu. Cloud Computing je koncept poskytování softwarových a hardwarových služeb, který se v současné době stává velice oblíbeným. Cílem této práce je definovat a vymezit samotný pojem Cloud Computing. Dalším cílem je charakterizovat a popsat základní vlastnosti celého konceptu Cloud Computingu a zasadit tento koncept do širších souvislostí a vztahů, především ve vztahu s ASP (application service provider). Dále pak z těchto faktů definovat přínosy a omezení celého konceptu, které Cloud Computing nabízí především podnikům. K dosažení uvedených cílů je použita odborná literatura a specificky zaměřené webové stránky s problematikou týkající se Cloud Computingu. Přínosem této bakalářské práce je přehledné zpracování charakteristiky, přínosů a omezení celého konceptu a jeho uplatnění v podnicích. Klíčová slova Cloud Computing, ASP (Application Service Provider), Distribuční model, Model nasazení, cloudové služby.

5 Abstract This paper analyses the issues of Cloud Computing. Cloud Computing is concept of providing software and hardware services. This concept is currently becoming very popular. The aim of this paper is to define and specify the term Cloud computing itself. Another aim is to characterize and describe the basic properties of the whole concept of Cloud Computing and to put this concept into broader relations and context, especially in relation to the ASP (application service provider). Furthemore, from these facts to define the benefits and limitations of concept, which Cloud computing primarily offers to companies. To achieve these aims is used special literature and specifically focused websites on the issue of Cloud Computing. The contribution of this paper is a survey of the characteristics, benefits and limitations of the concept and also its application in enterprises. Keywords Cloud Computing, ASP (Application Service Provider), Distribution model, Deployment model, cloud services.

6 Obsah 1 Úvod Rešerše Cloud Computing a jeho uplatnění v praxi Hodnocení práce z pohledu použitelnosti Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing Hodnocení práce z pohledu použitelnosti Shrnutí Charakteristika Cloud Computingu Definice pojmu Cloud Computing K čemu vlastně Cloud Computing slouží? Aplikace Výpočetní výkon Datová úložiště Architektura Cloud Computingu Datové centrum Klient Distribuované servery Shrnutí CC v širších souvislostech Grid Computing ASP Odlišnost ASP od CC Shrnutí Možnosti dělení Cloud Computingu Distribuční modely SaaS IaaS PaaS Modely nasazení Public Cloud Computing Private Cloud Computing Hybrid Cloud Computing Community Cloud Computing Shrnutí Přínosy a problémy Cloud Computingu... 21

7 6.1 Přínosy Cloud Computingu Ekonomický pohled Technický pohled Další přínosy Problémy Cloud Computingu Technický pohled Ekonomický pohled Právní pohled Bezpečnost Shrnutí Přechod podniku na Cloud Výběr vhodného řešení Metodologie Odbornost Průzkum Technologie Důležité faktory Lokalita a typ podniku Charakter podnikání Náklady na vlastní IT oddělení Jak vybrat poskytovatele Ukázka přechodu podniku na cloudové řešení Popis společnosti Používaný hardware a software Vyčíslení nákladů na vlastní IT oddělení Cloudové řešení Porovnání současného a cloudového řešení Shrnutí Závěr Terminologický slovník Seznam literatury Seznam obrázků a tabulek Základní text Seznam obrázků Seznam tabulek... 51

8 1 Úvod 1 1 Úvod V této práci se zabývám problematikou Cloud Computingu (dále jen CC). Zaměřuji se na samotnou charakteristiku pojmu CC, dále pak zkoumám, jaké přínosy nebo omezení může CC podnikům nabídnout a to nejen z technického hlediska, ale také z hlediska ekonomického a právního. Toto téma jsem si zvolil vzhledem k tomu, že v současné době se CC dostává do popředí zájmu, mnoho podniků se zabývá otázkou, zda využít možností a výhod CC, a tudíž je na místě se orientovat v dané problematice, obzvláště vzhledem k mému zaměření studia na podnikovou informatiku. V současné době se CC nachází v počáteční fázi rozvoje. Již dříve se objevily podobné technologie, avšak nebyl o ně příliš zájem. S postupem času a rozvojem technologií si potenciální klienti začínají uvědomovat možnosti CC a zájem o CC stoupá. Cílem této práce je jasně formulovat koncept CC a vymezit samotný pojem. Dalším cílem je pak zasadit CC do širších souvislostí, především do vztahu s ASP (application service provider) a vysvětlit nejasnosti, které o těchto pojmech panují. Mezi hlavní přínosy mé práce patří nalezení a popsání přínosů a problémů CC, které mohou podniky využít, resp. se jim vyvarovat. Hlavním přínosem je pak využít nabyté poznatky o CC a aplikovat je na nasazení CC do podniku. Tato část je rozdělena na dvě části teoretický postup přechodu podniku na cloud a praktická ukázka na příkladu. K naplnění těchto cílů používám odbornou literaturu a specificky orientované webové stránky, jejichž výčet je k nalezení na konci dokumentu v části seznam literatury. Tato práce je vhodná především pro čtenáře, kteří o CC dosud neslyšeli nebo mají jen lehké teoretické základy celé problematiky. Čtenáři s pokročilejšími znalostmi problematiky poslouží tato práce jako přehled možných řešení a omezení. Tato práce může rovněž posloužit majitelům menších podniků, kteří o nasazení CC uvažují. CC je velice široký a těžko definovatelný pojem (viz kapitola 3). Já se proto v této práci jednak zaměřuji na uvedení obecných charakteristik CC a omezuji se pouze na definování a využití CC v podnikové sféře, tzv. Enterprise CC. Nezabývám se zde ani koncepcí Softwaru plus služby, což je v podstatě kombinace cloudové řešení a lokálních (firemních)

9 1 Úvod 2 zdrojů, kdy data jsou uložena v cloudu, avšak software vlastní podnik. Tímto konceptem se zde nezabývám.

10 2 Rešerše 3 2 Rešerše Cloud Computing je v současné době oblíbené řešení, jak outsourcovat některé povinnosti a úkoly podnikových IT 1 oddělení a soustředit vlastní zdroje na tzv. core business neboli hlavní jádro podnikání. Přestože je vývoj CC v současné době teprve v začátcích a společnosti si teprve začínají uvědomovat jeho možnosti a výhody, lze v několika dalších letech očekávat rozmach tohoto řešení. V této kapitole se zabývám a prozkoumávám práce jiných autorů na podobné téma, jakým se zabývám já v této bakalářské práci. Přístup těchto autorů k tématu CC se však od mé práce v některých aspektech liší, mají ale také mnoho společného. Já se zde zabývám tedy převážně částmi, které jsou podobné mé práci a dívám se na ně z pohledu použitelnosti v mé práci. 2.1 Cloud Computing a jeho uplatnění v praxi Celkové pojetí a koncepce této práce je podobná mému pojetí, avšak autorovi[20] cíle jsou v jistých ohledech odlišné od mých cílů, kterých chci zpracováním bakalářské práce dosáhnout. Autor této práce se zabývá definicí koncepce CC a dochází k závěru, že jednotnou definici CC nelze stanovit, ale že CC lze popsat několika základními charakteristikami, podle kterých pak CC lze identifikovat jako např. poskytování škálovatelných IT služeb (přizpůsobivých, měnitelných dle potřeby), které si klient od poskytovatele pronajímá. Dále autor rozděluje celý koncept CC podle obsahu služeb, které jsou v rámci CC poskytovány a podle způsobu, jakým jsou poskytovány. Autor používá obvyklé dělení dle uznávaných modelů. Toto obvyklé dělení do modelu nasazení a distribuce používám a je tedy podrobně popsáno v mé práci. 1 IT = informační technologie

11 2 Rešerše Hodnocení práce z pohledu použitelnosti Autorův přístup k problematice je mi blízký, avšak vzhledem k odlišnostem zaměření našich prací zaměřuji svou pozornost více na jiné oblasti, především pak na vlastní přínosy a omezení CC pro podniky. Autor ve své práci vypracovává přehled poskytovatelů cloudových služeb na českém trhu, což nekoresponduje s cíli mé bakalářské práce. Avšak autor zde využívá zjištěných poznatků o celé koncepci CC a porovnává zavedení CC do podniku s klasickým řešením, což znamená, že podnik využívá pouze vlastní zdroje, své vlastní IT oddělení a nikterak nevyužívá cloudových služeb. Následně obě možnosti vyhodnocuje a dochází k závěru, že CC se v tomto podniku finančně vyplatí, sníží se náklady na IT. Tato část je podobná jednomu z cílů mé bakalářské práce, čili z tohoto pohledu je tato práce použitelná jako případný zdroj informací. 2.2 Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing Tato práce 2 je vypracovaná kolektivem autorů[6], kteří společně pracují na Kalifornské Univerzitě v Berkely v oboru elektroinženýrství a počítačových věd. Pojetí jejich práce je tak velice profesionální a na problematiku CC dívají ze širší perspektivy. CC tak popisují způsobem vhodným pro čtenáře, kteří o CC dosud neslyšeli. Na začátku práce se autoři zamýšlejí nad vývojem CC a pozastavují se nad současným stavem. Především nad faktem, že CC je velice široký pojem, a že je používán častěji než by měl. Mnoho lidí CC nějakým způsobem využívají, avšak každý z nich má CC jinou představu. Vzhledem k výše zmíněným nejasnostem o definici CC, autoři na začátku této práce vymezili pojem CC. Za CC zde považují software poskytovaný přes internet jako druh služby a zároveň také datová centra, která daný software poskytují. Těmto datovým centrům v této práci říkají cloud 3. 2 Název práce lze přeložit jako: Nad mraky: Pohled Berkely na Cloud Computing 3 Cloud lze přelžit jako mrak

12 2 Rešerše Hodnocení práce z pohledu použitelnosti Přístup autorů k problematice CC je velmi podobný mému přístupu a cílům, které jsem si pro svou bakalářskou práci vytyčil. Autoři této práce se po vymezení pojmu a definice CC zabývají jednotlivými výhodami a nevýhodami celého konceptu, přičemž některé z těchto výhod či nevýhod ilustrují na příkladech a využívají také grafy pro lepší představu. Na tuto část o výhodách a nevýhodách CC se v mé práci několikrát odkazuji a také používám jeden z grafů. Tato práce je přínosná a použitelná jako zdroj v mé práci. Její nastudování mi pomohlo získat přehled o dané problematice a zároveň tak získat další pohled jiných autorů na koncept CC, než má např. Velte a kol.[1]. 2.3 Shrnutí CC je v současné době často diskutované téma a je předmětem mnoha prací, které se jím zabývají z mnoha pohledů a využitelnosti. Já jsem pro účely vypracování této práce nalezl a analyzoval výše uvedené práce s podobným úhlem pohledu na problematiku CC jako mám já (kapitoly 2.1 a 2.2). Tyto práce mi tak částečně pomohly při vypracování získat určitý náhled na problematiku CC.

13 3 Charakteristika Cloud Computingu 6 3 Charakteristika Cloud Computingu V této kapitole vymezuji samotný pojem CC, vysvětluji nejednoduchost stanovení přesné definice a charakterizuji klíčové vlastnosti. Také zde popisuji architekturu CC a pozastavuji se na jednotlivými součástmi této architektury. 3.1 Definice pojmu Cloud Computing Na začátek je důležité definovat samotný pojem CC (angl. cloud = mrak). Odkud se tento pojem vzal? Je to vůbec něco nového? Nebo tady už něco podobného bylo, jenomže pod jiným jménem? Když se řekne CC, tak si nezasvěcení, pokud vůbec něco, představí něco nového, něco co mohou používat jen velké společnosti a organizace. Avšak koncept Cloud Computingu využívá každý, kdo používá internet. Každý kdo využívá od jakéhokoliv providera, každý kdo čte internetové zprávy či používá Google kalendář. Není přesně definovaná jednotná, všeobecně uznávaná definice CC. Pro jasnější představu uvádím výrok šéfa společnosti Oracle z roku 2008, Larryho Ellisona: Obor IT je jediný obor, který se více řídí módními trendy než ženské odívání [1, str. 23] Tento výrok má reflektovat nadměrné používání pojmu CC, který tak nemá přesné vymezení. Koncept Cloud Computingu tedy spočívá v poskytování služeb nebo programů za pomoci nějaké sítě, především internetu. Čili aplikace nemusí být instalovány na lokálních počítačích. Nutnou podmínkou pro využívání Cloud computingu je tedy připojení k internetu. Celý koncept je založen na internetovém připojení. Bez něj to nejde, což se dá považovat jednak za jednu z hlavních výhod, ale také za velkou nevýhodu (viz kapitola Přínosy a Problémy CC, kapitola 6).

14 3 Charakteristika Cloud Computingu K čemu vlastně Cloud Computing slouží? V předchozí kapitole zmiňuji, že CC používá v podstatě každý, kdy nějak využívá internet, například používání u. V této práci se však zaměřuji na tzv. Enterprise Cloud Computing 4, což představuje soubor všech služeb, které mohou využít společnosti ke svému podnikání. Podle Velteho a kol.[1] tyto služby lze rozdělit do 3 kategorií, na jejichž základě lze pak CC dělit dle distribuce služby (viz kapitola 5.1). Pro přehlednost přikládám obrázek, z kterého je patrné využití CC a vztah mezi uživatelem a samotným cloudem (viz obr.1). Obrázek 1: Fungování CC. (Zdroj: [18]) Aplikace Aplikacemi se v této službě rozumějí ty aplikace, které klientům nabízejí poskytovatelé. Jedná se o aplikace závislé na vnitřní infrastruktuře samotného cloudu, ke kterým se při- 4 Enterprise CC lze přeložit jako: podnikový CC

15 3 Charakteristika Cloud Computingu 8 stupuje výhradně přes webový prohlížeč. Výhodou takových aplikací je, že se nemusí nijak instalovat, klient je jen využívá. Mezi tyto aplikace patří:[1] Peer to peer aplikace do této kategorie patří např. komunikační aplikace Skype Webové aplikace sem patří např. youtube.com SaaS touto kategorií se podrobněji zabývám v kapitole Software plus služby Výpočetní výkon Tato služba patří mezi nejrozšířenější nabídky cloudových služeb ze všech. Jedná se o nabídku výpočetního výkonu, který se dá velmi dobře škálovat, tzn. upravovat a měnit dle potřeby klienta. Tento koncept služby umožňuje fungování klientových aplikací na hardwarových zařízení poskytovatele a možný přístup přes internet.[1] Datová úložiště Tato služba je mezi klienty velice oblíbená a patřila vůbec mezi první nabízené služby. Hodí se zejména pro klienty, kteří musí uchovávat velké množství dat a nechtějí vynakládat vysoké výdaje na pořizování vlastních datových center a následně na jejich údržbu a chlazení. Mimo tyto faktory sem lze zařadit i bezpečnost takto uložených dat. Poskytovatelé často používají tzv. distribuované databáze, což znamená, že jednotlivá data jsou rozmístěna fyzicky mezi několik HDD 5. Klient toto rozmístění nepozná a v případě výpadku jednoho z úložišť jsou data stále k dispozici.[1] Z tohoto rozmístění pramení také několik nevýhod, především na straně poskytovatele. Jednou z hlavních nevýhod je složitost takovéhoto systému, což má za následek větší nároky na správu, a tudíž i na zaměstnance. 5 HDD = Hard Disk Drive, což je pevný disk

16 3 Charakteristika Cloud Computingu Architektura Cloud Computingu Architektura CC se dá charakterizovat pomocí několika základních částí. Tyto části jsou celkem tři a v základní rovině vystihují koncept CC.[1] 1. Datové centrum 2. Klient 3. Distribuované servery Tyto části si lze představit jako okrajové prvky systému, které spojuje internet Datové centrum Tato část je v celém konceptu klíčová. Klíčová v tom smyslu, že se jedná o server, častěji skupinu serverů, na kterých běží všechny poskytované aplikace nebo slouží jako databázové servery, ke kterým klienti přistupují pomocí internetu. V těchto datových centrech spočívá hlavní prodejní artikl všech poskytovatelů cloudových aplikací. Zde se vyskytuje to, co pak dále nabízejí klientům. Tato část také umožňuje největší možnosti budoucího vývoje a vylepšování.[1] Klient Klient představuje v architektuře CC koncového uživatele, který pak přes internet přistupuje k vybraným aplikacím nebo datům v datovém centru pomocí počítače. Hardwarové vybavení těchto počítačů může být odlišné, a proto rozlišujeme dva druhy klientů [1]: Tenký klient skládá se z počítače, který má jen minimální hardware, především postrádá interní HDD, čili tento počítač slouží v podstatě pouze k zobrazování informací, sám o sobě neobsahuje žádný software k práci s informacemi. Takovýto počítač často vypadá jako malá krabička, jako větší kniha formátu A5, uplatnění nachází např. ve veřejných knihovnách k prohlížení katalogu knih nebo zde na VŠE ve staré budově v učebnách ve 2. a 3. patře. Pro společnosti je tento typ klienta atraktivní v mnoha ohledech. Vzhledem k jeho menšímu hardwarovému vybavení je pořízení takového počítače levnější než plně vybaveného počítače. S tím souvisí dále nižší náklady na údržbu a spotřebu elektrické energie. Dále také není potřeba vynakládat další výdaje na upgrade softwaru a správu, jelikož takovéto počítače jsou spravovány

17 3 Charakteristika Cloud Computingu 10 centrálně u serveru. Výhodou centrální správy jsou také bezpečnostní důvody např. data jsou bezpečně uložena na serverech. Nevýhodou je však závislost na vnějších zdrojích. Tlustý klient představuje běžný počítač s klasickým hardwarovým vybavením a se softwarem postačujícím alespoň k internetovému připojení. Vzhledem k rychlému vývoji mobilních zařízení, jako jsou smartphony či přístroje PDA 6, se klient dále také dělí na část: Mobilní Distribuované servery Tuto část architektury CC koncový uživatel (klient) vůbec nijak nevnímá. Je to v podstatě možnost jak vylepšit funkcionalitu celého cloudu ze strany poskytovatele tím, že své servery rozptýlí po několika lokalitách. Takovýto rozptyl serverů má několik výhod. Jednak v případě, že dojde k výpadku či jinému poškození serveru na jednom místě, mohou tak funkcionalitu převzít jiné servery. Rovněž v případě potřeby zvětšování kapacity je možné umístit servery, aniž by byl poskytovatel limitován prostorovým omezením původní serverovny.[1] 3.4 Shrnutí CC je velice široký a těžko definovatelný pojem, který se často používá i v případě, kdy se o CC nejedná. Jedná se o koncept poskytování softwarových a hardwarových služeb přes nějakou síť, nejčastěji přes internet. Tyto služby jsou zpoplatněny, vyjma veřejného cloudu (viz kapitola 5.2.1). Na závěr této kapitoly bych rád řekl, že CC sám o sobě není nic nového. Pronájem výpočetního výkonu bylo možné již 60. letech 20. století[2]. Současný rozvoj CC je způsoben hlavně rychlým vývojem nových technologií, a tudíž také snižováním jejich cen a zvyšo- 6 PDA = personal digital assistent

18 3 Charakteristika Cloud Computingu 11 váním možností. K tomu pak také patří možnost podniků snižovat vlastní náklady na IT oddělení.

19 4 CC v širších souvislostech 12 4 CC v širších souvislostech V této kapitole se zaměřuji na objasnění vztahu CC a dalších konceptů jako je Grid Computing a ASP. Tyto pojmy bývají často veřejností zaměňovány a pletou se, proto ještě než se hlouběji zaměřím na samotný CC je potřeba objasnit tyto nejasnosti. 4.1 Grid Computing Proč se Grid Computing[3] zaměňuje za CC? Oba koncepty spočívají ve využití vnějších zdrojů k vyřešení určitých problémů s výpočetním výkonem. Avšak oba koncepty využívají jiného principu. Poskytovatel CC využívá své kapacity a prostředky, aby na nich mohlo ve stejnou dobu fungovat několik aplikací a aby mohly být využívány mnoha zákazníky k různým účelům. Grid Computing funguje na obráceném principu.[21] K vyřešení určitého jednoho problému je využívána síť (angl. grid) počítačů, která se soustředí pouze na tento problém. Tato síť počítačů může být tvořena i počítači v obyčejných domácnostech, kdy lidé poskytnou nevyužitý výpočetní výkon vlastních počítačů za účelem vyřešení nějakého většího problému. Jako příklad uvádím projekt SETI@HOME[4]. Jedná se o projekt, který vyhodnocuje data získaná z radioteleskopů, které zachycují případnou komunikaci z vesmíru. (SETI = search for extraterrestrial intelligence, hledání mimozemské inteligence). Do tohoto projektu se může zapojit každý, kdo má volný výpočetní výkon na svém počítači. V současné době je v této síti zapojeno přes 3 milióny počítačů s výkonem přes 23 TFlops. Grid computing je tedy využíván pro vědecké účely. Je to levnější než sestrojovat vlastní superpočítač s obdobným výkonem, kterého lze dosáhnout spojením vícera počítačů. Klíčový je zde software, který umožňuje takovéto zapojení počítačů a dokáže rozdělovat potřebné úkony mezi všechny počítače. 4.2 ASP Cloud computing se v mnoha aspektech podobá modelu ASP (Application Service Provider) a rozvíjí ho. Většinou si lidé neznalí tohoto konceptu pod zkratkou ASP představí

20 4 CC v širších souvislostech 13 Active Server Pages, což je technologie pro programování dynamických webových stránek. Já se zde však zabývám poskytováním služeb. Cílem ASP je poskytování přístupu k aplikačnímu softwaru, přičemž jako prostředek připojení slouží internet. Tento přístup je samozřejmě zpoplatněn. ASP operátor pak pronajímá potřebnou IT infrastrukturu a podpůrné služby jako je například servis či správa dat. ASP je možné využít například pro B2C 7 aplikace jako je e-shop, dále také jako řešení pro databázi vztahů se zákazníky tzv. CRM 8 nebo jako ERP 9 systém pro malé a střední podniky.[22] Od modelu ASP se očekávalo, že se stane velmi populárním, avšak problémem bylo, že tento model přišel v době (90. léta 20. Století), kdy trh IT nebyl ještě připraven. Proto teď přichází CC, v době kdy trh dokáže ocenit jeho výhody. CC také nabízí větší možnosti škálovatelnosti služeb a vzhledem k rychlému vývoji technologií i atraktivnější ceny pro podniky, které uvažují o zmenšení vlastních IT oddělení.[23] Odlišnost ASP od CC V této kapitole porovnávám ASP a SaaS 10. SaaS je jednou z možností pronájmu, kterou CC nabízí, více tento pojem rozvíjím v kapitole Oba tyto koncepty mají hodně společného, avšak je mezi nimi zásadní rozdíl, který určuje jejich využití různými firmami, přesto si jej lidé pletou. Teď vysvětlím zmiňovaný rozdíl, který také napoví jejich vztah ke Cloud Computingu.[13] Oba koncepty poskytují přístup k aplikacím přes nějakou síť, nejčastěji internet, ale může to být i LAN 11. Díky této konstrukci je veškerý potřebný software, hardware a data spravován třetí stranou, která se stará o veškerou údržbu infrastruktury. Zákazník tak platí pouze za použití vybrané aplikace. V čem se tedy liší? 7 B2C = Business To Customer 8 CRM = Customer Relationship Management 9 ERP = Enterprise Resource Planning 10 SaaS = Software as a Service 11 LAN = Local Area Network

21 4 CC v širších souvislostech 14 Hlavní rozdíl spočívá v tom, jakým způsobem poskytovatel spravuje svoje tzv. výpočetní zdroje. To má podstatný vliv na nastavení a výslednou cenu. Poskytovatel ASP umožňuje zákazníkům zvolit vlastní nastavení všech používaných aplikací, nesdílí jej teda s ostatními klienty. Někdy může mít zákazník k dispozici celý server s vlastním, potřebným nastavením. Naproti tomu klienti, kteří zvolili SaaS, sdílejí servery, aplikace i databáze s ostatními zákazníky. Tomuto modelu se říká model více nájemníků (angl. multi-tenancy). Pro lepší představu přikládám obrázek (viz obr. 2 a 3).[13] Obrázek 2: Model ASP. Každý klient má v cloudu vlastní prostředí (Zdroj: [13]) Obrázek 3: Model SaaS. Klienti sdílí stejné prostředí (Zdroj: [13]) Z výše uvedených poznatků o ASP a SaaS vyplývají mnohá omezení a případné problémy, které pak činní potíže při volbě správného modelu a to jak z hlediska nákladů, tak z hlediska technologického.

22 4 CC v širších souvislostech 15 Poskytovatelé ASP i SaaS pomáhají klientům snižovat náklady na hardware, software, infrastrukturu i IT oddělení. Výše těchto nákladů se však podstatně liší. Vzhledem k tomu, že ASP umožňuje svým klientům vlastní specifické nastavení serverů a aplikací, vyžaduje tak vyšší náklady, které musí poskytovatel služby vynaložit na údržbu. Výhodou je, že klienti, kteří si zvolí ASP, mají kontrolu nad veškerým nastavením. Je to však vykoupeno vyšší cenou. Odborně se pak říká, že prostředí ASP je heterogenní, neboli různorodé. Oproti tomu prostředí SaaS je naopak homogenní, neboli stejnorodé. To znamená, že všichni klienti sdílejí stejný typ serveru, aplikací i databázi. Klienti tak mají omezenější možnosti nastavení serverů i aplikací. Výhodou tohoto řešení jsou nižší náklady na údržbu. Další výhodou je, že klienti, kteří zvolí SaaS budou používat aplikace, které jsou navrhnuty tak, aby mohly pracovat přes internet, a proto zde nejsou žádné problémy s integrací. U ASP mohu právě nastat problémy s integrací aplikací, které klient používal dříve a nebyly navrhnuty tak, aby byly schopné pracovat přes internet. Tyto problémy se pak dají vyřešit buďto upravením této stávající aplikace, pokud to jde nebo zvolením jiné aplikace podobné funkce. Možností je pak také potřebnou aplikaci vyvinout znovu, což však podstatně zvýší cenu.[13] Oba koncepty poskytují různé možnosti. Klienti si musí vybrat mezi cenou a flexibilitou různých nastavení. Jak zvolit správný koncept popisuji v kapitole Shrnutí Vzhledem k tomu, jak je koncept CC obsáhlý a těžko definovatelný, bývá často slučován nebo zaměňován za jiné koncepty např. jako za uvedený Grid Computing nebo ASP. Tyto pojmy mají společné prvky. ASP lze považovat za předchůdce SaaS. Grid computing zase využívá síť počítačů k řešení jedné úlohy, což je tedy opačný princip než na jakém funguje CC, nicméně pro některé lidi to může být matoucí a považovat grid computing za CC. I přes tyto společné prvky je důležité tyto pojmy rozlišovat.

23 5 Možnosti dělení Cloud Computingu 16 5 Možnosti dělení Cloud Computingu V této kapitole vysvětluji, jak a podle jakých kritérií je možné CC dělit. Každou kategorií se pak dále zabývám a rozšiřuji o možnosti použití a uplatnění. Cloud Computing lze dělit ze dvou pohledů. Tyto dva pohledy se však prolínají, není to tak, že existuje buď tento nebo tenhle. Dělí se na základě služby, kterou poskytuje anebo podle toho, jak je daná služba poskytována.[5] 5.1 Distribuční modely Tento model rozděluje Cloud Computing do jednotlivých kategorií podle toho, co je vlastně nabízeno, jaká služba. Podle toho se pak jednotlivé kategorie nazývají, přičemž každý název končí slovy as a service. Rozlišuje se, zda se jedná jen o software či hardware nebo obojí. Celkem máme 3 kategorie SaaS V této koncepci se jako služba nabízí software 12. Poskytovatel nabízí klientům plně funkční aplikace, ke které se dá přistupovat přes internet. Veškerá údržba je na poskytovateli, klient aplikace pouze využívá, nemusí se o nic starat. Tato služba je vhodná pro zákazníky, kteří potřebují nějaké jednodušší aplikace, jako například účetní software, CRM, správa webového obsahu či analytické aplikace.[1] Tyto aplikace se však dále nedají nikterak upravovat, čili zákazník si musí vybrat mezi stávajícími aplikacemi, které jsou k dispozici. To však často nemusí být vůbec jednoduché. Pro tyto případy lze SaaS aplikace využít jako součást nějaké jiné aplikace, jako tzv. plugin nebo mashup.[1] 12 SaaS = Software as a Service = Software jako služba

24 5 Možnosti dělení Cloud Computingu IaaS V této koncepci se nabízí jako služba infrastruktura 13. Tato koncepce se někdy nazývá HaaS, kde H znamená hardware. Jedná se v podstatě o to samé. Nabídka je zde tvořena čistým hardwarem, bez aplikací. Jedná se především o úložný prostor, servery, síťová zařízení nebo cykly procesoru.[1] Tato koncepce má pro klienty jednu zásadní, velkou výhodu, a sice že si pronajímají jen potřebný hardware a v případě potřeby stačí pronajmout další kapacity. Není tedy nutné pořizovat do podniku ze začátku nevyužitelný hardware jako jsou například kapacitně velké HDD. Tato možnost je vhodná pro klienty, kteří vyžívají vlastní software a potřebují hardware. Mezi hlavní poskytovatele této služby patří především AWS (Amazon Web Service) s největší nabídkou služeb. Dále pak třeba Windows Azure PaaS V této koncepci je klientům nabízena platforma 14, na které mohou klienti vyvíjet vlastní software a přistupovat k ní přes internet. K této platformě patří také specifický soubor softwaru, potřebný pro další vývoj. Platformou se rozumí hardwarová architektura a soubor softwarových knihoven. Softwarové knihovny jsou zapotřebí při vývoji nového softwaru a zahrnují například již existující základní kód potřebný při psaní nových programů, definice datových typů jako jsou například float či integer, boolean apod. Jedná se o prostředky pro podporu celého životního cyklu tvorby webových aplikací. Spadá sem například IDE (Integrated Development Environment), což je vývojové prostředí pro vývoj softwaru nebo API (Application Programming Interface), což je rozhraní pro programování aplikací.[5] Tuto koncepci je možné rozdělit dále na 3 kategorie podle toho, kolik dalších služeb je nabízeno.[1] Pokud je platforma používána pro vývoj softwaru tzv. na zelené louce, jedná se o pronájem samostatného prostředí. 13 IaaS = Infrastructure as a Service = Infrastruktura jako služba 14 PaaS =Platform as a Service =Platforma jako služba

25 5 Možnosti dělení Cloud Computingu 18 Pokud je platforma používána pro vylepšování nebo přizpůsobování aplikací nabízených jako SaaS. Zde je potřeba pronajmout nejenom platformu, ale také je třeba platit za používané aplikace z nabídky SaaS. V tomto případě slouží PaaS jako nástroj na vývoj doplňků (angl. add-on). Pokud je třeba pro určité aplikace nabídnout specifické prostředí, tak může klientům posloužit právě tato služba. V tomto případě se jedná pouze o prostředí bez možnosti dalšího vývoje nebo testování. Mezi velkou nevýhodu této služby patří tzv. riziko proprietálního uzavření. Tímto problémem se podrobněji zabývám v kapitole Modely nasazení Tento model rozděluje Cloud Computing podle toho jak je daná služba poskytována. Rozlišují se celkem 4 kategorie.[5] Public Cloud Computing Tato koncepce je zřejmě ze všech nejrozšířenější, je to klasický model, který používá v podstatě každý, kdo využívá internet. Tato koncepce poskytuje službu široké veřejnosti a to zpravidla ve stejném rozsahu, tzn. se stejnou funkcionalitou, všichni mají stejné podmínky. Jedná se služby, které by většina lidí ani nezařadila do Cloud Computingu. Jde například o portál seznam.cz, centrum.cz, datová úložiště jako je ulozto.cz apod.[5][19] Private Cloud Computing Tato koncepce je navrhnut a využíván pouze v rámci nějaké organizace. Hostován a spravován může být buďto samotnou organizací nebo nějakou třetí stranou. U tohoto konceptu je diskutabilní jeho výhodnost, poněvadž důvody proč podniky využívají služeb CC jsou především nižší náklady na provoz, které pramení z pronájmu služeb více nájemníkům, což u této koncepce není.[5]

26 5 Možnosti dělení Cloud Computingu Hybrid Cloud Computing Jak název napovídá je tento model kombinací více modelů, například veřejného a soukromého cloudu. Je to více cloudů propojených do jednoho, navenek tedy působí jako jeden.[19] Community Cloud Computing Tento model se hodí pro organizace, které mají například stejný obor podnikání nebo stejnou bezpečnostní politiku. Potřebná infrastruktura cloudu je zde sdílena těmito organizacemi a veškeré náklady jsou tak rozděleny mezi tyto organizace.[5] Pro názornost modelu nasazení přikládám obrázek, ze kterého jsou patrné jednotlivé vazby mezi jednotlivými typy cloudu a jejich vztahu k internetu a klientům (viz obr. 4). Obrázek 4: Vazby mezi jednotlivými typy cloudu. Zkratka SME 15 představuje malé a střední společnosti (Zdroj [19)] 15 SME = Small and Medium Enterprises = malé a střední podniky

27 5 Možnosti dělení Cloud Computingu Shrnutí Mezi základní možnosti dělení CC patří dělení na tzv. Modely nasazení a distribuční modely. Distribuční modely dělí CC na základě služby, která je poskytována. Kromě uvedených druhů služeb (kapitola 5.1) se lze setkat i s dalšími, např. DaaS 16. V tomto případě je jako služba poskytována databáze. Jedná se už označení specifické služby. DaaS lze brát jako poskytování hardwaru a softwaru, čili je to kombinace IaaS 17 a SaaS. 16 DaaS = Database as a Service = Databáze jako služba 17 IaaS lze označovat i jako HaaS, význam je stejný

28 6 Přínosy a problémy Cloud Computingu 21 6 Přínosy a problémy Cloud Computingu V této kapitole se zabývám výhodami a nevýhodami, které koncept CC přináší podnikům a společnostem, které se rozhodnou ve svém podniku aplikovat řešení CC. Vysvětluji zde, v čem vlastně tkví přínos CC a proč se stává čím dál tím oblíbenější mezi podniky. Jednoduše lze říci, že jde především o snížení nákladů na provoz vlastních IT oddělení, já zde však tyto výhody více rozvíjím a poukazuji na jednotlivé dílčí výhody. Jak ale také poukazuji v kapitole 6.2, ne vždy se CC hodí aplikovat na každý podnik. Jsou situace nebo oblasti podnikání, kdy se CC rozhodně nedá doporučit, či je dokonce ze zákona nemožné ho použít. 6.1 Přínosy Cloud Computingu Jak jsem již výše zmínil, hlavním přínosem CC je snížení nákladů na IT oddělení jednotlivých společností. CC nabízí samozřejmě i další výhody (viz dále), ale pokud se společnost rozhoduje, zda přejít na CC, tak pro většinu z nich bude výše nákladů rozhodující, obzvláště když jejich core business není v oblasti IT. Tyto společnosti tak mohou ušetřené peníze věnovat právě na svůj core business Ekonomický pohled CC je založen na principu pay as you go, což znamená, že klient platí pouze za ty aplikace, které sám využívá a spotřebovává tak určitou službu. Je to jako nájemné za byt s tím rozdílem, že když v bytě zrovna nikdo nebydlí, tak se nájemné neplatí. Vědci z univerzity v Berkely[6] vytvořili matematický model, respektive rovnici, ve které demonstrují výhodnost CC (viz obr. 5). Obrázek 5: Rovnice zobrazující náklady CC a vlastního datového centra (Zdroj: [6])

29 6 Přínosy a problémy Cloud Computingu 22 Na levé straně je aplikováno řešení pomocí CC a na pravé straně je zvolena možnost datového centra s pevnou kapacitou. UserHours vyjadřují počet hodin, kdy je zvolené řešení používáno, revenue je zisk, cost jsou náklady na použití zvoleného řešení. Na pravé straně se náklady dělí průměrným využitím datového centra. Obě strany vyjadřují zisk při použití určitého řešení a za předpokladu, že cílem společnosti je maximalizace zisku, je v této situaci výhodnější použití cloudu. Toto řešení je výhodnější především v situaci, kdy společnost využívá zvolené zdroje nepravidelně. Jestliže se společnost rozhodne začít využívat služeb, které CC nabízí, snížení nákladů se nebude týkat jen hardwaru nebo softwaru, ale také možného snížení nákladů na mzdy zaměstnanců IT odděleních. Samozřejmě záleží na množství služeb, které se společnost rozhodne řešit pomocí cloudu, nicméně snížení stavu zaměstnanců a případný výběr klíčových zaměstnanců potřebných pro údržbu systému může nastat i při menším zásahu do řešení IT služeb. Další oblast, ve které společnost po aplikování cloudových řešení může ušetřit hodně peněz je v inovacích a aktualizacích hardwaru a softwaru.[1] Společnost nebude muset po určité době nakupovat nový hardware, poněvadž to bude mít na starost poskytovatel cloudu, pro kterého je navíc nakupování hardwaru výhodnější, jelikož nakupuje ve velkém. Dále zaměstnancům IT oddělení odpadá povinnost upgradovat software, případně řešit problémy se správou databází apod. čili se mohou soustředit na pro podnik důležitější věci, např. související s core businessem společnosti. Míra výše uvedených úspor samozřejmě závisí na druhu služby, kterou se společnost rozhodne využívat, tím myslím především služby, které jsem zmínil v kapitole 5.1. Jednou z dalších možností šetření nákladů používáním cloudových řešení je již samotná implementace nového řešení. Pokud se společnost rozhodne začít používat nějaké nové služby, mohou výrazně ovlivnit chod celé organizace, a tudíž stát společnost hodně peněz. Při přechodu na nový systém bez použití cloudu je nutné odstavit stávající systém nebo ho dočasně přesunout na pronajaté servery. I tak bude ale systém na nějakou dobu mimo provoz. Pokud však společnost zvolí cloudová řešení, nic takového nehrozí. Nový systém může fungovat okamžitě. A v případě, že bude poskytovatel cloudu potřebovat koupit nové vybavení, funkcionalita zůstane nepřerušena, poněvadž poskytovatel může využít svých distribuovaných serverů (viz kapitola 3.3.3).[1]

30 6 Přínosy a problémy Cloud Computingu 23 Jestliže společnost využívá např. služeb koncepce IaaS (viz kapitola 5.1.2), případně ji nějak kombinuje s dalšími službami, další možností jak ušetřit jsou snížené výdaje na chlazení procesorů a HDD. V závislosti na velikosti výpočetního centra mohou být částky za tyto úspory z dlouhodobého hlediska významné Technický pohled V této části kapitoly se zabývám přínosy CC se zaměřením na technickou stránku celého konceptu. Mezi jednu z největších výhod CC, na které se shodují Velte a kol.[1] i vědci z Berkely[6], patří snadná škálovatelnost, což znamená možnost měnit výpočetní výkon nebo velikost datových úložišť dle potřeby, tzn. zvyšování či snižování kapacity. Vědci z univerzity v Berkely[6] sestrojili graf (viz obr.6), který demonstruje vliv důležitosti elasticity CC na celkové náklady. Obrázek 6: Graf demonstruje výhodnost elasticity CC (Zdroj: [6]) V uvedeném grafu (obr. 6) se na ose y zobrazuje dostupná kapacita serverů a na ose x je vyjádřen čas ve dnech. Předpokládá se, že je známa denní poptávka po službách, která se během dne mění. Tato poptávka je v grafu zobrazena sinusoidou, přičemž vrchol sinusoidy přestavuje denní maximální požadavky na servery. Červená úsečka znázorňuje celkovou kapacitu serverů, kterou společnost disponuje. Společnost tak vlastní tolik serverů, aby dokázala zvládnout i maximální denní provoz. Z grafu lze vyčíst průměrné denní využití serverů ((max. + min.)/2). Skutečné denní využití znázorňuje vybarvená plocha ohraničená sinosoidou a úsečkou. Tato plocha vyjadřuje tzv. server-hodiny, které jsou tak spotřebovávány a společnosti by stačily k plynulému provozu. Jenže aby společnost dokázala pokrýt