C2-szolgáltatás megfontolások

A C2 a számítástudomány kiemelkedő tématerülete, ezért az elméleti megfontolásokat óvatosan, „folyamatban lévő" jelentésűként kell kezelni. Így a különböző osztályozási rendszerek is módosulhatnak idővel, utat adva további elemeknek, mechanizmusoknak, alkalmazásoknak és szolgáltatásoknak.

A C2 központi koncepciója, amely a racionális számítástechnikai erőforrás felhasználásról szól, bizonyára hosszú távon a legfontosabb elv lesz a rendszerek tervezésénél, kivitelezésénél és használatánál is. Az alkalmazásszoftverek egyik része várhatóan a kliensen, másik része pedig a C2-ben fog futni. A kliens oldali entitásnak tudnia kell kezelni a felhőről való lekapcsolódás eseményét, amin még vannak javítanivalók. A böngészőkbe telepíthető Gears szoftverbővítmény (plug-in) képes a Google Naptárat használni egy ideig az Internetre kapcsolódás nélkül, majd utólag végzi el a szinkronizálást. Ennek a viselkedésnek a mintájára hasonló szolgáltatások létrehozatala szükséges.

Fontos: A C2 központi koncepciója a számítástechnikai erőforrás racionális felhasználása.

Ha az alkalmazás egy része a kliensen fut, a késleltetési probléma bizonyos mértékben lekezelhető, mivel nem minden bemenetet kell a C2-ben feldolgozni. A kliensrész valamilyen kitöltési (rendering) módszerrel részben áthidalhatja a kommunikációs csatorna késleltetését. Egy feljavított C2-kliens az alábbi előnyös mechanizmusokat fogja tudni:

- Jobb hatásfok, mivel a tranzakciós adat validálásából származó különböző komplex folyamatok vagy a szűrés és a sorba rendezés az adatok szerver és kliens közötti mozgatása nélkül végezhető el.

- Azonnali visszajelzés a felhasználói interfészről, mivel a grafikus felhasználói interfész (GUI) a kliensnél kitöltésre kerül.

- Nagyobb biztonság, mivel pontosan mérhető lesz az Interneten forgalmazott adatok mennyisége.

Fontos: A C2-kliens jobb hatásfokkal, azonnali visszajelzési lehetőséggel és nagyobb biztonsággal fog működni.

Tehát: A C2-szolgáltatások és a C2-architektúra elemek folyamatos fejlődési szakaszban vannak és lesznek az elkövetkező néhány évben.

2. 8.2. Következő generációs C2-architektúra

A jelenlegi C2-rendszerek és általuk nyújtott szolgáltatások további fejlesztésekre szorulnak. Elemzések alapján több kulcsfontosságú szempont figyelembevételét javasolják. Ezek az alábbiak:

- A következő generációs C2-architektúra teljes mértékben szét kell, hogy válassza a fizikai és a virtuális erőforrások menedzsmentjét.

- Valós időben illeszkednie kell az alkalmazásoknak és az erőforrásoknak.

A fizikai és a virtuális erőforrások menedzsmentjének szétválasztásához egy hardverrel támogatott virtualizációra (HAV – Hardware Assisted Virtualization) van szükség. A HAV funkciónak köszönhetően a következő generációs hypervisor képes lesz a fizikai erőforrások mindegyikéhez valóban azonos mértékű hozzáférést biztosítani. Ez az erőforrás-menedzsment nem csak a lokális, hanem a többi szerveren vagy bárhol máshol lévő elemeket is képes kezelni. Ahogy a fizikai és a virtuális erőforrások menedzsmentje külön történik, az erőforráselemek több alkalmazás közötti megosztását végző közvetítő réteg látszólagossá válik.

8.1. ábra - Következő generációs C2-architektúra modell

- Infrastruktúra Szolgáltató Szerkezet (ISF – Infrastructure Service Fabric): Ez a réteg két részből áll. Együtt engedélyezik a számítási erőforrás működőképességének állapotát, amit az alkalmazások az igénybevétel előtt lekérdeznek. Az Elosztott Szolgáltatásokat Közvetítő Réteg (DSML – Distributed Services Mediation Layer) modul egy FCAPS-alapú (Fault, Configuration, Accounting, Performance and Security) absztrakciós réteg, amely önálló önmenedzsmentet engedélyez minden egyes, földrajzilag szétosztott erőforrás számára. A Virtuális Erőforrás Közvetítő Réteg (VRML – Virtual Resource Mediation Layer) logikai virtuális szervereket állít össze. Ezek a szolgáltatás adott biztosítási szintjével rendelkeznek, amik az olyan erőforrások rendelkezésre

állását garantálják, mint a CPU-darabszám, memória, sávszélesség, késleltetés, I/O műveletek időegység alatti száma, storage-teljesítmény és kapacitás.

Fontos: Az erőforrás készenléti állapotának jelzése segítségével a felsőbb logikai réteg értesül az alsó logikai réteg állapotáról.

- Elosztott Szolgáltatás Biztosító Platform (DSAP – Distributed Services Assurance Platform): Lehetővé teszi FCAPS-menedzselt szerver létrehozását, amelyet betöltve az igényelt operációs rendszert futtatja a szükséges alkalmazás betöltése és végrehajtása érdekében. Mivel a virtuális szerver FCAPS-menedzsmentet valósít meg, így automatizált közvetítő szerepet is ellát a hibamenedzsment, megbízhatóság, teljesítmény-optimalizálás, számlázás és biztonság számára. A C2-szolgáltatók ezeket a virtuális szervereket fogják kiajánlani a szolgáltatásfejlesztők számára, a szükséges menedzsment API-val együtt. Ezzel a fejlesztők önkonfiguráló, öngyógyító, önoptimalizáló szolgáltatásokat hoznak létre a fizikai infrastruktúrától független önmenedzselő üzleti munkafolyamok számára.

- Elosztott Szolgáltatás Kézbesítő Platform (DSDP – Distributed Services Delivery Paltform): Ez egy munkafolyamat gép, ami az alkalmazást hajtja végre, és az üzleti munkafolyamat számára ideális formában készül el. A munkafolyam a szükséges számú elem működését hangolja össze. Ez a modul adja az erőforrások rendelkezésre állásának állapot jelzését.

- Elosztott Szolgáltatás Létrehozó Platform (DSCP – Disributed Services Creation Platform): Ez egy eszköz, amellyel a fejlesztők saját alkalmazásokat hoznak létre a szolgáltató által kiajánlott szolgáltatásokból. A kiajánlott szolgáltatások összerakhatók, szétválaszthatók és terjeszthetők a virtuális szerverekhez futás közben, amiket a DSAP réteg automatikusan hoz létre és menedzsel.

- Örökölt Integrációs Szolgáltatás Közvetítő (LISM – Legacy Integration Services Mediation): Ez a réteg végzi a referenciamodell szerint az örökölt alkalmazások integrációját és felügyeletét.

Fontos: A C2 új generációja kizárólagosan virtuális infrastruktúrára építi az architektúra referencia modelljét.

Tehát: A C2 új generációs modelljében az egyes rétegek állapotinformációkat közvetítenek az erőforrások rendelkezésre állásáról. Így a szolgáltatások a fizikai erőforrások valós idejű használatára képesek.

3. Fejezetkérdések

1.) Sorolja fel a XXI. század számítógép-architektúrájának legfontosabb jellemzőit!

2.) Milyen törvények írták le a XX. század a számítógépeinek fejlődését? Magyarázza ezeket!

3.) Miért fontos az energia hatékony felhasználása az IKT esetén?

4.) Mi a „cross-cutting" módszer a számítógép-architektúra tervezésnél?

5.) Helyezze növekvő sorrendbe és magyarázza okát az interfészek, a feldolgozás, a storage, illetve a memória elektromos teljesítmény-felvételének szempontjából!

6.) Mi okozza a jelenlegi számítógép-architektúrák esetén az optimálisnál gyengébb működési hatékonyságot?

Magyarázza annak technológiai és közgazdasági okát?

7.) Soroljon fel négyfajta számítógéptípust, amelyek közötti fizikai méretarány egy nagyságrend!

8.) Mi szükséges a hordozható eszközök esetén, hogy a C2-szolgáltatásokat teljes körűen használni tudják?

Magyarázza az okokat!

9.) Miben különbözik a C2-adatközpont és a klasszikus erőforrásterem? Adjon rá konkrét példát!

10.) Mekkora méretű adathalmazokat dolgoznak fel a C2-szolgáltatások? Miért?

11.) Mi a C2 központi koncepciója? Indokolja válaszát!

12.) Miért van folyamatos fejlődési szakaszban a C2?

13.) Miért szükséges a C2 következő generációjánál az erőforrások készenléti állapotának jelzése? Adjon példát olyan IKT-modellre, ahol ez nem történik meg!

14.) Miért szükséges hardverrel támogatott virtualizáció a C2 következő generációjánál? Indokolja válaszát!

15.) Miért épít kizárólagosan virtuális eszközökre a C2 következő generációs modellje?

4. Fejezethivatkozások

[8.1] Gál Zoltán (2012). „Számítógép architektúrák". Egyetemi jegyzet. Debreceni Egyetem Informatikai Kar.

[8.2] Luiz André Barroso and Urs Hölzle (2009): The Datacenter as a Computer: An Introduction to the Design of Warehouse-Scale Machine, University of Wisconsin, Madison, ISBN: 9781598295566

[8.3] Mario Hofer, Gernot Howanitz (2009): The Client Side of Cloud Computing, Fachbereich für Computerwissenschaften, Universität Salzburg

[8.4] Computing Community Consortium (2012): 21st Century Computer Architecture, A Community White Paper, http://www.cccblog.org/2012/05/29/21st-century-computer-architecture/

[8.5] Anthony T. Velte, Toby J. Velte, Robert Elsenpeter (2010): Cloud Computing: A Practical Approach, ISBN: 978-0-07-162695-8

[8.6] Vijay Sarathy, Purnendu Narayan, Rao Mikkilineni (2010): Next generation Cloud Computing Architecture Enabling real-time Dynamism for shared distributed physical infrastructure, IEEE International Workshop on Enabling Technologies: Infrastructures for Collaborative Enterprises (WETICE).

Utószó

A felhőszámítással (C2) kapcsolatos témakört az infokommunikációs technológiákon (IKT), illetve az azokra épülő szolgáltatásokon keresztül vizsgáltuk meg. Az összeállított tananyag végigtanulmányozása segíti az olvasót, hogy e gyorsan fejlődő területen a 2013. évi pillanatfelvételt megismerhesse. Véleményem szerint a C2-rendszer megértése a felhasználók számára elérhető valós alkalmazásokon keresztül hatékonyan lehetséges.

Ugyanakkor betekintést kaphattunk arról is, hogy milyen problémákkal kell szembesülniük a C2-szolgáltatóknak.

Nyilvánvalóan sok olyan kérdés fogalmazódhatott meg az olvasóban, amire a biztos választ a fejlődés későbbi szakaszában kaphatjuk meg. Érdemes elgondolkozni azon, hogy vajon a jövő Internete valóban az Inter-cloud lesz-e vagy az Internet-of-Everything (IoE), illetve mennyire lesz beleszólási lehetőségük a felhasználóknak a C2-szolgáltatások fejlesztésébe, azok alakulásába. Központi kérdések azok is, hogy mennyire fogja az üzlet közvetetten átalakítani a C2-adatközpontokat, és milyen gyorsan fognak a nagy adatforgalmak racionalizálása miatt elterjedni az Internet-kicserélő központok világszerte, illetve Magyarországon.

Jó esélyünk van arra, hogy a C2 valóban az üzlet és a felhasználók valós IKT-igényeinek ár, teljesítmény, performancia, biztonság, érthetőség szempontjából optimálisan megfelelő szolgáltatásokat tud nyújtani. Bízom abban, hogy a könyvben leírtak segítettek e korszerű terület megismerésében és a szerzett tudást hasznosan fel lehet használni a mindennapi munka során.

Ha a kedvelt szellemi munka szórakozásként élhető meg, akkor remélem, hogy a jelen könyvben leírtak a lehető legjobban hozzásegítenek az ilyenfajta szórakozási érzet kialakulásához. Az itt elsajátított tudás alapján ehhez kívánok a továbbiakban kellemes és hasznos időtöltést.

Debrecen, 2013. május 21.

Köszönetnyilvánítás

Ezennel szeretném megköszönni a Debreceni Egyetem Informatikai Kar, valamint a TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011 projekt támogatását, hogy segítette jelen jegyzet megírását.

Nem hagyható figyelmen kívül a könyv lektorálásának fontos munkája. Hasznos és lényegre törő észrevételeket kaptam az IBM Magyarországi Kft. kompetitív ügyféltechnikai tervezőjétől, Sepp Norberttől, aki energiáját nem kímélve, mérnöki alapossággal tanulmányozta végig és észrevételezte az új témával kapcsolatos tartalmi, szerkezeti, és fogalmazási aspektusokat. Köszönet érte.

Külön hálámat fejezem ki családomnak, valamint iskoláskor előtti fiamnak, hogy a könyv előkészítése és összeállítása alatti közel egy éven át megértették és elviselték ritka jelenlétemet környezetükben.

Debrecen, 2013. augusztus 23.

Dr. Gál Zoltán