Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana Poítaové sít, v. 3.1 Co je výpoetní model? Katedra softwarového inženýrství, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova, Praha Lekce 12: Vývoj výpoetního modelu J. Peterka, 200 ucelená pedstava o tom, kde jsou uchovávány jako programy a kde skuten bží zda (a jak) jsou rozdleny na ásti, jak tyto ásti vzájemn spolupracují kde a jak se uchovávají a zpracovávají data kde se nachází uživatel, kdy, jak a jakým zpsobem komunikuje se svými mi... výpoetní model se vyvíjel a stále vyvíjí nkteré výpoetní modely nepoítají s existencí sít (nap. dávkové zpracování) jiné výpoetní modely spíše poítají s existencí sít (nap. klient/server) další modely nutn vyžadují existenci sít (nap. distribuované zpracování, network-centric computing, thin-client, server-centric computing, on-demand computing, web services, ) správné pochopení výpoetních model je je dležité i i pro zvládnutí problematiky sítí, pochopení jejich podstaty Jak se vyvíjel výpoetní model? Dávkové zpracování (batch processing) absolutní centralizace absolutní decentralizace dnes jsme nkde zde historicky nejstarší výpoetní model byl vynucen dobou (ne)dokonalostí technologické základny málo výkonný HW malými schopnostmi SW nebyla systémová podpora multitaskingu vysokými náklady potebou kolektivního využití dostupné výpoetní techniky dnes ješt není mrtvý tzv. obrátka, trvala nap. nkolik hodin až dní princip: zájemce si dopedu pipravil celý svj výpoet program vstupní data pokyny pro zpracování a vše zabalil do jednoho celku tzv. dávky (angl: job) nap. v podob sady drných štítki svitku drné pásky dávka se (fyzicky) penesla k poítai a zaadila do fronty ekajících dávek když na ni pišla ada, dávka se zpracovala vznikl výstup (nap. tisk) na který mohl autor dávky reagovat, napíklad opravou chyby, zmnou vstupních dat Podstata dávkového zpracování Vlastnosti dávkového zpracování program + data uplatují se se rzné strategie fronta ekajících výbru dávek (úloh) dávka dávka dávka dávka musí musíexistovat pravidla pro pro poskládání program, dat dat a píkaz do do dávky -- Job Job Control Language zpracování výstupní sestava NEvýhody: uživatel nemá bezprostední kontakt se svou úlohou chybí interaktivita uživatel nemže reagovat na prbh výpotu (volit varianty dalšího prbhu, opravovat chyby,...) doba obrátky bývá relativn dlouhá Výhody: dokáže (relativn) dobe vytížit dostupné zdroje vychází vstíc intenzivním výpotm (hodn poítavým úlohám, s minimem V/V) nutí programátory programovat hlavou a ne rukama protože pi dlouhé obrátce si nemohou dovolit experimentovat) Pozdji: v prostedí sít se používalo tzv. vzdálené zpracování úloh (Remote Job Execution, Remote Job Entry): uživatel na jednom uzlu pipravil dávku poslal ji ke zpracování na jiný uzel uživatel sám uroval, kam dávku pošle Dnes: modernjší alternativa RJE ( distribuovaná aplikaní platforma??) sí si sama uruje, kam pošle dávku ke zpracování Do budoucna: model autonomních samostatní i (programy) dostanou urité zadání a to v prostedí sít plní (samostatn, autonomn) # $ Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 1
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana vznikl jako reakce na neinteraktivnost dávkového zpracování dokáže uživatelm zajistit pímý kontakt s jejich úlohami a interaktivní zpsob práce dokáže obsloužit více uživatel souasn byl umožnn zdokonalením SW a HW: SW mechanismy pro sdíleníasu (time sharing) existencí uživatelských pracoviš (terminál) host = poíta, který je hostitelem systémových zdroj procesoru, pamti, V/V zaízení program, dat, systémových utilit,... % Výpoetní model host/terminál odsud: hostitelský poíta (host) OS CPU terminálová sí data vše je na jedné hromad programy (úlohy) bží na hostitelském poítai data se zpracovávají v míst kde se nachází (nedochází k penosm velkých objem dat) mezi hostitelským poítaem a terminály se penáší pouze: výstupy na obrazovku uživatele vstupy z uživatelovy klávesnice terminály mohou být umístny v rzné vzdálenosti blízko (místní, lokální terminály) daleko (vzdálené terminály)... (kdekoli v síti) & Podstata modelu host/terminál model host/terminál je zpsob fungování tj. hostitelský poíta je role, ve které njaký konkrétní poíta vystupuje stediskový poíta, mainframe atd. jsou kategorie (typy, tídy) poíta mainframe mže fungovat: dávkov (používat dávkové zpracování) jako hostitelský poíta (v režimu sdíleníasu) jako hostitelský poíta mže fungovat nap. PC s Unixem rozhodující je charakter OS Vlastnosti modelu host/terminál Píklad ( provozovaná v režimu host/terminál) Výhody: má centralizovaný charakter správu staí zajišovat na jednom míst snazší sdílení dat, program,... relativn snadná implementace neklade píliš velké nároky na neklade velké nároky na penos dat mezi hostitelským poítaem a terminály penáší se pouze výstupy na obrazovku uživatele a vstupy z uživatelovy klávesnice jsou to malé objemy dat, protože se (typicky) pracuje ve znakovém režimu NEvýhody: uživatel má iluzi, že má hostitelský poíta výhradn ke své dispozici ale ve skutenosti má k dispozici jen n-tou ást jeho výkonnosti uživatelský komfort je relativn nízký vzhledem ke znakovému režimu není to vina výpoetního modelu, ale zpsobu jeho využití dnes již existuje možnost terminálového pístupu v grafickém režimu ' Další vývoj: osobní poítae Éra izolovaných poíta výpoetní technika se postupn stávala ím dál tím lacinjší zrodily se minipoítae ale výpoetní model se nezmnil poád bylo nutné (z ekonomických dvod), aby více uživatel sdílelo jeden poíta zlom nastal až s píchodem osobních poíta kdy už bylo ekonomicky únosné pidlit každému uživateli jeho vlastní poíta, k výhradnímu použití žádná vzájemná vazba od píchodu osobních poíta si lidé slibovali pedevším: vyšší komfort vtší pružnost a flexibilitu nezávislost na ostatních (žádnou potebu sdílení) tyto požadavky se v zásad podailo splnit ale objevily se jiné problémy díve se každý problém ešil jednou, na jednom míst nyní se každý problém eší n-krát na n-místech uživatelé jsou mnohem více odkázáni na sebe jsou problémy se sdílením dat a program jak nap. ešit práci nad spolenými daty? nkteré vci (nap. drahé periferie) není stále ješt únosné pidlit každému do výhradního vlastnictví úplná centralizace úplná decentralizace lidé se ocitli zde Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 2
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana ešení: rozumný kompromis Co má smysl? písná centralizace (model host/terminál) i izolované osobní poítae jsou dva extrémy v život vtšinou vítzí rozumný kompromis zde kompromis = nco se dá každému do výhradního vlastnictví nco se naopak bude sdílet úplná centralizace co dát každému? úplná decentralizace dát každému: vlastní výpoetní kapacitu už je relativn laciná vlastní pracovní místo klávesnici, monitor, myš,... uživateli lze vytvoit píjemné pracovní prostedí nkteré programy a data nutno posuzovat individuáln sdílet: drahé periferie nap. laserové tiskárny, modemy,... spolená data firemní databáze, sdílené dokumenty,... soukromá data nap. kvli zálohování vyžadující správné nakonfigurování a údržbu co dát na jednu hromadu? snaha dostat se sem? Vznik prvních sítí LAN Odboení: vznik prvních sítí WAN eší pedevším potebu sdílení soubor (program, dat) periferií (tiskáren,...) uživatel nesmí sdílení poznat uživatel nesmí pozorovat významnjší rozdíl v rychlostech pístupu ke sdíleným a privátním objektm je vhodné, když si uživatel vbec nemusí uvdomovat fakt sdílení mechanismy sdílení musí být implementovány transparentn jsou nutné dostaten rychlé penosové technologie k dispozici je nap. 10 Mbps Ethernet vše je realizováno jako lokální sí LAN, Local Area Network sít LAN jsou ešeny tak, aby je nebylo vidt aby na nich mohly pracovat, které nejsou uzpsobeny síovému prostedí (neuvdomují si existenci sít) teprve pozdji se sít mohou stát viditelné když se objevují, které pímo poítají s existencí sít jejich vznik je motivován spíše potebou peklenout vzdálenost: pro poteby komunikace pro poteby sdílení výpoetní kapacity pro poteby sdílení dat pro poteby vzdáleného pístupu... vznikají první rozlehlé sít WAN (Wide Area Network) pestává platit až se zavádním broadbandu kvli omezeným penosovým možnostem (pomalým penosm) na nich nelze dosáhnout transparentního sdílení proto pípadné sdílení je ešeno netransparentn uživatelé si uvdomují rozdíl mezi místním a vzdáleným # $ Nový model: file server / pracovní stanice nový výpoetní model pro sít LAN snaží se vycházet vstíc potebám sdílení v sítích LAN a data jsou umístna centráln na tzv. file serveru (souborovém serveru, jako soubory) a data se zpracovávají (spouští) lokáln, na pracovních stanicích data + umístní, jako soubory dsledek: celé celé a všechna data data se se musí penášet data + bh, zpracování pro je neviditelný zajišuje pln transparentní sdílení je použitelný i pro, které si neuvdomují existenci sít pro urené pvodn pro prostedí izolovaných poíta umožuje sdílení dat i program umožuje centrální správu databáze velikosti 10 MB db Model file server/pracovní stanice penos 10 MB v nkterých situacích je hodn neefektivní zpsobuje zbytený penos mže snadno dojít k zahlcení sít dvod: data jsou zpracována jinde, než jsou umístna (a proto musí být penášena) podobn pro programy zpracování 10 MB výsledek: 1 bit (ano/ne) file server % LAN pracovní stanice & LAN Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 3
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana ešení: model klient/server Pedstava modelu klient/server myšlenka: data se budou zpracovávat tam, kde se nachází výstupy pro uživatele se budou generovat tam, kde se nachází uživatel musí dojít k rozdlení pvodn monolitické na dv ásti serverovou ást zajišuje zpracování dat klientskou ást zajišuje uživatelské rozhraní 10 MB db ' + monolitická db klient a server si posílají data pedstavující dotazy a odpovdi pokud se klient a server dobe dohodnou, mohou úinn minimalizovat objem penášených dat mají výrazn menší penosové nároky mohou pracovat i v prostedí rozlehlých sítích klient a server mohou stát na rzných platformách 10 MB zpracování serverová ást 1 bit prezentace klientská ást server komunikace mezi klientem a serverem se odehrává stylem: požadavek/odpov server pasivneká, až dostane njaký požadavek. komunikaci iniciuje klient, zasláním požadavku musí být definována vzájemná komunikace mezi klientem a serverem komunikaní protokol (nap. HTTP) mnoho služeb dnes funguje na bázi modelu klient/server píklad: ( server, klient alias browser, protokol HTTP) píklad: email (mail server, mail klient, protokol SMTP+POP3/IMAP.) serverová ást požadavek na zpracování výsledek zpracování klientskáást klient Nevýhody modelu klient/server 3-úrovová architektura klient/server klient není univerzální pro rzné je nutné mít jinou klientskou ást s jiným ovládáním, jiným nastavováním, jinou správou atd. s vývojem dochází i k vývoji klientské ásti uživatelé si musí instalovat a udržovat nové verze klientských program zpsobuje to znané problémy se systémovou správou, s podporou uživatel s každou aplikací se pracuje jinak dsledek: nárst náklad TCO (Total Cost of Ownership) možnéešení: rozdlit aplikaci na 3 ásti prezentaní aplikaní datovou tak, aby se to, co je specifické pro danou aplikaci, soustedilo do prostední ásti a aby se ob krajní ásti nemusely mnit, resp. lišit pro rzné pínos: lze použít univerzálního klienta souasn, pro rzné specifický klient klasickéešení klient/server: rozdluje aplikaci na dvásti vzniká dvouvrstvá architektura novjšíešení - rozdlení funkcí do 3 ástí: prezentaní funkce uživatelské rozhraní, sbr dotaz, prezentace výsledk aplikaní funkce vlastní logika správa dat vlastní databázové operace lze implementovat jako: 3 úrovovéešení 2 úrovovéešení (celkem možností) prezentace data snaha i zde použít univerzálníešení (db server) Pedstava 3-úrovové klient/server Píklad (webové) (jednoduché úetnictví po Internetu) db DB server aplikaní logika server jakékoli propojení, na libovolnou vzdálenost klient výhody: klient mže být velmi univerzální ( browser) a se zmnami se nemusí mnit uživatelé pracují s rznými mi/službami jednotným zpsobem vše specifické je ped uživateli schováno server (i DB server) se mohou nacházet kdekoli vzdálenost ani umístní a DB serveru nehrají (významnou) roli Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 4
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana WAIS # Archie Gopher Dsledky vyhledávání, mail (. aplikaní. ) IP (Internet Protocol) cokoli (Ethernet, dial-up, ATM, ) pvodn samostatné (2-úrovové klient/server) s vlastními servery a klienty, vlastním stylem práce a ovládáním pechází do podoby nesamostatných služeb, charakteru nadstavby nad (event. el. poštu) schovávají se za servery, uživatelé s nimi pracují skrze nemají vlastní klienty jejich roli pebírají formuláe ve píklady: vyhledávání pvodn samostatné, dnes skrze díve: Archie, WAIS, muchal atd., dnes Google, AltaVista, Jyxo informaní (a další) on-line nap. Obchodní rejstík, pímé bankovnictví (skrze ) atd. webmail práce s poštou skrze webové rozhraní obecn: intranety a extranety místo jednoúelových aplikací el. konference v zásad pechází na 3- úrovovou klient/server architekturu $ search engine A search engine B Píklad: plnotextové vyhledávání v Internetu directory of servers (search engines) pvodn: specializovaná služba WAIS uživatel se nejprve zeptal, kde má hledat teprve pak kladl dotazy individuálním databázím search engine server formulá server A, server B kde hledat? WAIS klient Tlusté PC vs. tenký klient Jak realizovat tenkého klienta? smr dalšího vývoje: snižovat náklady na provoz v rámci TCO (Total Cost of Ownership) výchozí teze: klasické PC musí být pipraveno na vše, co by mohlo být zapotebí musí mít instalovány všechny programy které by uživatel mohl chtít použít musí být podle toho dimenzováno (CPU, RAM, HD, ) klasické PC je tlusté návrh ešení: neinstalovat programy dopedu, kvli jejich POTENCIÁLNÍ poteb ale zavádt je až v okamžiku jejich AKTUÁLNÍ poteby dsledek: poíta (terminál, koncové zaízení,.) staí vybavit minimalisticky, tím co potebuje ke stažení (zavedení) toho co práv potebuje toto zaízení mže být tenké pedstava: potebné programy si tenký klient bude stahovat ze sít není až tak podstatné odkud, výbr zdroje lze ponechat na chytré síti a jejím rozhodnutí použitelným formátem jsou nap. aplety jazyka Java tenký klient pak musí být vybaven JVM (Java Virtual Machine) jinak to mže být maximáln jednoduchý stroj s nulovými nároky na systémovou správu terminologie: celému modelu fungování (výpoetnímu modelu) se zaalo íkat Network-Centric Computing protože sí se stává stedem všeho, veškerá inteligence (i poteba správy) je soustedna do sít) pro tenkého klienta se vžil také název Network Computer (zkratkou NC) jako uritý protipól PC alias tlustého klienta % tenký klient (thin (thinclient) & PC NC Pedstava fungování Network-Centric Computing Osud tenkých klient ' sí je umístna (jako data, nap. ve form apletu) na vhodném serveru v síti problém: musí být velmi vysoká propustnost je spuštna a bží u uživatele, na jeho NC po použití se jednoduše zahodí (vymaže z pamti NC) + myšlenka tenkých klient se v praxi píliš neujala dvod bylo více: nedostatená kapacita sít nutná kvli rychlé odezv na aktivity uživatele nepipravenost aplikací a SW platformy již existující nešlo použít snahy napsat celý kanceláský balík v Jav byly zastaveny malý cenový rozdíl mezi NC a PC ale velký ve funknosti NC nedokáže pracovat samo pi výpadku sít, PC ano aktivní nezájem odprc Javy poítae NC však našly uplatnní v rámci intranet kde je dostaten dimenzovaná penosová infrastruktura pro specializované kde mlo smysl vše napsat od základu znovu a ušít na míru potebám uživatel a prostedí NC pro jednoúelové nasazení tam, kde uživatel používá NC stále pro jediný úel nap. pro njakou agendu u pepážky neúspch NC se týká jejich nasazení pro univerzální použití v otevenjším prostedí než je uzavený intranet. Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana Server-based computing aneb: renesance modelu host/terminál Server-Based Computing cesta snižování TCO (náklad na provoz) skrze NC se ukázala jako nepíliš schdná další pokus se ubíral cestou návratu k plné centralizaci návratu k modelu host/terminál ale bez jeho problém s nízkou uživatelskou pítulností další motivace: snaha umožnit použití i jiných zaízení než jen PC technické pedpoklady: našla se ešení, která umožují vzdálený terminálový pístup v grafickém režimu, pi únosných nárocích na penosovou kapacitu X Window Citrix ICA, MetaFrame, WinFrame MS Terminal Server (ex Hydra) : bží na tzv. aplikaním serveru umístném v síti je umístna (jako soubor) na serveru své (grafické) výstupy generuje na aplikaní serveru v principu se jedná o návrat k pvodnímu modelu host/terminál snahou je využít všech výhod centralizace ke snížení náklad na provoz a správu (TCO) ale bez ztráty komfortu pro uživatele (nutnost fungování v grafickém režimu) problém je v tom, že generovaná grafická data mohou být neúnosn velká, a vyžadovala by píliš velkou penosovou kapacitu je nutné jiné ešení, optimalizující objem penášených dat + + aplikaní server penášeny jsou pouze výstupy na obrazovku a vstupy od uživatele Server-Based Computing pedstava realizace Píklad: terminálový pístup skrze systém Citrix WinFrame (MetaFrame) terminál ešením je vhodné roztržení prezentaních funkcí grafického subsystému ( toho, co generuje grafická data ) a pemístníásti generující grafická data pímo do terminálu tak aby se objemná grafika generovala místn, a nemusela se nikam penášet lze se lépe pizpsobit místním možnostem zobrazení staí nap. i 9,6 kbps na 1 ez se musí udlat s ohledem na: uživatele minimalizaci objemu penášených dat budou to píkazy (typu: vykresli okno ), nikoli pímo grafická (bitmapová) data možnost implementace na platform terminálu problém je s rozdílnými zobrazovacími schopnostmi rzných terminál eší se (ásten) pomocí tzv. panning-u píklady: X Window, Citrix ICA, MetaFrame, WinFrame, MS Terminal Server funguje i klikání pravým tlaítkem myši browser (textový editor), bžící na na vzdáleném poítai Píklad: Terminal Services na PDA Model /manažer lze se pihlásit ke vzdálenému terminálovému serveru fakticky: aplikanímu serveru a provozovat na nm # disproporce mezi velikostí virtuální pracovní plochy a velikostí reálného displeje se eší skrze tzv. panning reálný display ukazuje jen výez virtuální pracovní plochy $ sí manažer : kus kódu, který je nkde umístn, sbírá data/informace a posílá je do centra manažer: je umístn v centru, pijímá data od a vyhodnocuje je pvodní využití: pro management (správu) i jsou zabudováni v rzných zaízeních, monitorují jejich innost, posílají zprávy o chybách a problémech do centra, manažerovi manažer poskytuje pehled o stavu sít perspektivn: technologie tzv. inteligentních (a mobilních) i mají konkrétní zadání (nap. hledat a sbírat informace), mají vysokou míru autonomie (mohou se samy rozhodovat co a jak dál), a pi plnní zadaného úkolu se mohou také sami pemisovat Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 6
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana Architektura orientovaná na Webové (Web Services) dochází k úplnému oddlení zpsobu provozování a fungování aplikací efektu, který to pináší (poskytované ) obecn: kdokoli (jakýkoli ) mže nabízet a poskytovat službu kdokoli (jakýkoli ) mže využívat službu komunikace má charakter požadavek/odpov je bezestavová % rozhraní poskytování poskytování distribuovaný systém je skryto musí být vyešeno: jak se i dozvdí o poskytovaných službách vhodná adresáová služba, kde by byly uvedeny všechny poskytované jak budou i vzájemn komunikovat komunikaní protokol pro vznášení požadavk, vracení výsledk atd. jak budou formulovány požadavky a odpovdi jaký bude formát dat (požadavk, odpovdí ) princip: to co musí být zajištno, je ešeno prostednictvím technologií a nadstaveb nad UDDI Universal Description, Discovery and Integration pro zveejnní popisu v rámci adresáe, pro vyhledávání služeb WSDL Web Services Description Language pro popis poskytovaných služeb SOAP Simple Object Access Protocol pro zabalení požadavk a odpovdí do jednoho celku (zprávy), XML-based HTTP (a TCP/IP) pro penos dat & Publish poskytovatel adresá služeb Bind, Interact zveejnní (UDDI) popis (WSDL) Find penos zpráv (SOAP) uživatel penos dat (HTTP, TCP/IP) sí (LAN, WAN, GSM,..) Realita webových služeb SW jako služba webové jsou ureny pro vzájemnou komunikaci program nepedpokládá se, že pímým uživatelem by byl lovk jen pes další vrstvu vytváející uživatelské rozhraní v praxi se webové využívají spíše uvnit firemních subjekt pro jejich vnitrofiremní agendy a systémy nabídka webových služeb smrem ven se rozjíždí velmi pomalu píklad v R: objednávkový systém ADSL pípojek, provozuje eský Telecom ' poskytovatel XML HTTP uživatel pokud se dnes webové používají, pak stále ješt na case-to-case bázi, bez existence adresá webových služeb tj. WDSL a UDDI se ješt moc nepoužívají také použití SOAP je zatím nízké, spíše se používá penos dat pímo v XML tradiní pístup k SW: uživatel si jej poídí do svého vlastnictví (zakoupí), nainstaluje si ho, používá, stará se o nj struktura náklad: dobe predikovatelné jednorázové poizovací náklady špatn predikovatelné prbžné náklady na správu, podporu uživatel, aktualizace atd. nekupujte si SW, pronajmte si ho princip ASP (Application Service Providing) uživatel si SW nepoizuje do svého vlastnictví, neinstaluje si ho, neprovozuje ho nemusí se o nj starat uživatel SW pouze používá na dálku, prostednictvím vzdáleného pístupu na bázi server-based computing, i network-centric computing, i jako nadstavbovou službu nad aplikaci si poizuje do svého vlastnictví subjekt ASP poskytovatel aplikaních služeb (ASP, Application Service Provider) stará se o provoz svého SW prodává svému zákazníkovi použití tohoto SW jako službu nejde ani tak o nový výpoetní model, jako o ekonomický model dochází k oddlení vlastníka od uživatele díve splývali vlastník si poizuje SW, stará se o nj, nese náklady na provoz (TCO), aktualizuje. jeho náklady jsou promnlivé nese riziko neúspchu, nefunknosti uživatel pouze používá funkce odpadají mu poátenípoizovací náklady uživatel platí nap. paušáln, podle doby (délky použití), podle uskutenných transakcí atd. Podstata ASP http://www.sluzbyasp.cz V em jsou pínosy? využívá se economy of scale malým uživatelm se nevyplatí kupovat si drahý SW poídí si jej ASP jeho použití prodává více malým uživatelm obdobn pro prbžné náklady na správu, pro zákazníka: drahý SW se stává dosažitelný i pro malé uživatele zákazník se neupisuje na dlouhou dobu když mu služba pestane vyhovovat, pestane ji využívat nenese žádné jednorázové investice náklady zákazníka jsou dobe predikovatelné nejastji lineární dostupnost mže být smluvn zajištna smlouvami SLA maximum vlastnictví na uživateli maximum vlastnictví na poskytovateli HW jako služba tradiní pístup k HW: uživatel si poizuje HW do svého vlastnictví, sám si ho provozuje (u sebe), sám se o nj stará alternativa: server housing uživatel umístí svj vlastní server do prostor svého poskytovatele pipojení hlavn kvli lepší konektivit server stále patí uživateli o server se stará jeho vlastník/uživatel alternativa: server hosting server patí poskytovateli, je umístn v jeho prostorách, stará se o nj poskytovatel vetn OS a standardních aplikací, utilit atd. uživatel plní server svými daty Web hosting: vystavuje si tam své stránky alternativa: aplikaní hosting poskytovatel se stará o server který mu také patí uživatel si na serveru provozuje své tj. patí uživateli alternativa: ASP patí poskytovateli, uživatel pouze používá Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 7
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana Hostingové Utility computing Vznikají nové : housing umístní celých zaízení uživatele/zákazníka ve vlastních prostorách hosting umístní dat a aplikací na zaízeních ve vlastních prostorách Postupn dochází ke další specializaci i v rámci hostingových služeb: telco operátor: poskytovatel datových služeb (datové okruhy, ) ISP: poskytovatel (internetové) konektivity Vznikají specificky vybavené prostory pro housing a hosting: telehotely, data centra, telehousy, hostingová centra.. jsou vybaveny vším potebným poskytovatel prostoru vlastní prostory, stará se o zabezpeení, napájení, ostrahu, provozovatel HW vlastní HW zaízení (hlavn: servery) a provozuje je konektivitou, zabezpeením, ostrahou, napájením, klimatizací atd. provozovatel SW vlastní SW vybavení (OS, event. i ) a provozuje je ASP v isté podob mohou rzn splývat pozorování: v hostingových centrech (telehousech, ) je dostupné vše (konektivita, výpoetní kapacita, prostor pro data,, ) v takové míe, v jaké to zákazník požaduje/potebuje lze prbžn pidávat i ubírat podle momentální poteby, bez poizovacích náklad, pouze s lineárními poplatky za objem skuten využitých zdroj pedpoklad: jednotlivé zdroje (výpoetní kapacita, pam, konektivita, ) jsou tzv. virtualizovány oddleny od své hmotné podstaty a nabízeny jako libovoln škálovatelná služba dsledek: uživatel mže prbžn konzumovat zdroje v takové míe, jaká odpovídá jeho momentální potebám stylem: jako když spotebovává vodu (elektinu, plyn, ) pustí si jí tolik, kolik práv potebuje, platí podle spotebovaného objemu Utility computing: je takový výpoetní model, kdy zákazník konzumuje výpoetní a síové zdroje na principu utility (zdroje typu elektiny, plynu, vody, ) On-demand computing Parallel Computing Výhody virtualizace zdroj a jejich využití na principu utility computing: uživatelé (hlavn firmy) nemusí vkládat (vtší) kapitálové investice do IT infrastruktury do poíta, do sítí, do operaních systém, do middlewaru díky ASP ani do aplikací toho ale využívají spíše menší a stední firmy uživatelé se zbavují rizika neefektivního využití zdroj toto riziko penáší na poskytovatele, kteí se s ním dokáží lépe vyrovnat # Princip utility computing podporují mnohé velké firmy ale asto pod jiným názvem: IBM: on-demand computing HP: adaptive infrastructure SUN: N1, computing to n-th degree v praxi je zatím zájem o utility computing spíše v interním provedení velké firmy jej nasazují k efektivnjšímu využití vlastních zdroj jde více o záležitost architektury poíta nikoli poítaových sítí zadaný úkol eší více CPU v rámci jednoho poítae tj. víceprocesorové systémy možnost fungování buto SIMD (Single Instruction Multiple Data), tj. všechny procesory zpracovávají stejným zpsobem rzná data nap. systolické systémy nebo MIMD (Multiple Instruction Multiple Data), tj. každý procesor má samostatný program a zpracovává data rzným zpsobem ešený úkol/problém nemusí mít distribuovanou povahu mže být problém s jeho zparalelnním píklad: grafické algoritmy, rendering klasická von-neumannova signal processing, image processing architektura poíta není. paralelní, ale ale sekvenní $ Distributed Computing Grid Computing již se týká sítí více samostatných uzl se vzájemn koordinovaným zpsobem podílí na spoleném ešení zadaného úkolu typicky: spolupracují spolu samostatné (heterogenní) uzly sít ešený úkol/problém má (více) distribuovaný charakter lze jej snadno a pirozeným zpsobem rozdlit na stejnéi nestejnéásti charakteru samostatných aplikací, i jejich ástí a pidlit samostatným uzlm vazba mezi spolupracujícími uzly je volnjší než u parallel computing komunikace mezi spolupracujícími uzly má více asynchronní charakter píklad: distribuované databáze transakní a rezervaní systémy distribuovaný mže být (bývá) již model klient/server % Grid znamená míž, mížku, rastr, sí, souadnicovou sí Grid Computing je vyšší stádium distributed computing výrazn masovjší, eší to hlavn problém typicky více homogenní nedostatené výpoetní kapacity vytváí clustery z menších poíta pro velké problémy slouží poteb sdílení výpoetních zdroj používá se nap. pro opravdu nároné úkoly/problémy lze si pedstavit jako virtuální superpoíta realizovaný velkým potem menších zaízení, propojených na malou i velkou vzdálenost vzhledem k dostupným penosovým rychlostem pestává fyzická vzdálenost prvk Grid-u hrát roli píklad: SETI@HOME (využití volné výpoetní kapacity domácích poíta, pro hledání signál mimozemských & civilizací) Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 8
Malostranské námstí 2, 118 00 Praha 1 - Malá Strana Autonomic Computing celkový trend: vše se zvtšuje, stává složitjším a obtížnji iditelným je problém se správou a managementem velkých ešení idea: a mají jednotlivéásti vtších celk více autonomie a se dokáží (více) postarat samy o sebe a jsou vybaveny takovými schopnostmi, které zajistí že budou vyžadovat co nejmén externích zásah self-optimizing samy optimalizují své fungování, spotebu zdroj atd. self-configuration samy upravují své konfiguraní parametry self-healing samy objevují, diagnostikují a opravují své závady self-protecting a se dokáží postarat o vlastní bezpenost / zabezpeení ' Poítaové sít I -, Jií Peterka, MFF UK, 200 9