Ciclo 2 - Relatório final¶

Resumo¶

O conceito de computação em nuvem (em inglês, cloud computing) refere-se à utilização da memória, capacidade de armazenamento e poder computacional dos computadores interligados por meio da Internet, seguindo o princípio da computação em grade. Com a subutilização destes recursos computacionais em equipamentos modernos, surgiu a necessidade de compartilhar recursos de forma isolada, tornando assim uma máquina física em várias máquinas virtuais, cada uma servindo para um determinado propósito e com seus recursos bem definidos, tentando obter o máximo de aproveitamento dos recursos computacionais.

Prover uma infraestrutura de máquinas virtuais para clientes de forma escalável é hoje uma necessidade mundial e um desafio tecnológico. Este relatório tem por objetivo exibir as características e requisitos necessários para instalar e configurar uma infraestrutura de Cloud para prover máquinas virtuais aos usuários do projeto EduCloud.

Introdução¶

O projeto EduCloud é uma iniciativa da Universidade Estadual Paulista - UNESP, em parceria com a secretaria de educação do estado de São Paulo, Intel e ACCEPT. Esta iniciativa visa fornecer uma infraestrutura de computação em nuvem para hospedar sistemas de apoio ao ensino para as Universidades e Escolas públicas do Brasil.

A maior vantagem da computação em nuvem é a possibilidade de utilizar softwares sem que estes estejam instalados no computador. Mas há outras vantagens¹:

• na maioria das vezes o usuário não precisa se preocupar com o sistema operacional e hardware que está usando em seu computador pessoal, podendo acessar seus dados na "nuvem computacional" independentemente disso;
• as atualizações dos softwares são feitas de forma automática, sem necessidade de intervenção do usuário;
• o trabalho corporativo e o compartilhamento de arquivos se tornam mais fáceis, uma vez que todas as informações se encontram no mesmo "lugar", ou seja, na "nuvem computacional";
• os softwares e os dados podem ser acessados em qualquer lugar, bastando que haja acesso à Internet, não estando mais restritos ao ambiente local de computação, nem dependendo da sincronização de mídias removíveis.
• o usuário tem um melhor controle de gastos ao usar aplicativos, pois a maioria dos sistemas de computação em nuvem fornece aplicações gratuitamente e, quando não gratuitas, são pagas somente pelo tempo de utilização dos recursos. Não é necessário pagar por uma licença integral de uso de software;
• diminui a necessidade de manutenção da infraestrutura física de redes locais cliente/servidor, bem como da instalação dos softwares nos computadores corporativos, pois esta fica a cargo do provedor do software em nuvem, bastando que os computadores clientes tenham acesso à Internet;
• a infraestrutura necessária para uma solução de cloud computing é bem mais enxuta do que uma solução tradicional de hosting ou collocation, consumindo menos energia, refrigeração e espaço físico e consequentemente contribuindo para preservação e uso racional dos recursos naturais.

Para implementar uma infraestrutura de nuvem, o Núcleo de Computação Ciêntifica - NCC, da UNESP pesquisou as principais ferramentas livres² do mercado para que juntas, executem esta tarefa.

Para prover uma infraestrutura de nuvem, precisamos atender as seguintes necessidades:

1. Disponibilizar máquinas virtuais de acordo com a demanda de forma automática e rápida, com diferentes configurações de memória, disco e cpu;
2. Disponibilizar para estas máquinas virtuais, unidades de armazenamento de dados;
3. Ter um controle de acesso de usuários e grupos que podem utilizar estes recursos, bem como, uma "quota" de recursos por usuário/grupo;
4. Armezar as máquinas virtuais e os dados de forma descentralizada, permitindo assim escalar facilmente;

Alguns softwares existem para suprir estas necessidades. No capítulo 1 falaremos sobre o projeto OpenStack³, responsável por disponibilizar uma infraestrutura de máquinas virtuais e unidades de armazenamento para as máquinas virtuais. No capítulo 2 falaremos sobre o projeto Hadoop⁴, responsável por [preencher aqui]. No capítulo 5, falaremos sobre os balanceadores de conexões e de máquinas virtuais, fundamental para balancear a carga da nuvem entre os nós "workers", no capítulo 6 falaremos sobre o OCCI⁵, uma interface de comunicação entre os serviços de cloud.

OpenStack¶

O OpenStack é uma coleção de projetos "open source" que servem para executar uma infraestrutura de computação em nuvem e armazenamento distribuído. A empresa Rackspace⁶ e a NASA⁷ são os principais contribuidores do conjunto de projetos. Hoje o consórsio possui mais de 100 membros, dentre as principais temos: rackspace, AT&T, NASA, DreamHost, Safew Labs, Citrix, Dell, AMD, Intel, Canonical, Yahoo e HP. O projeto mantém uma página⁸ com uma lista dos principais contribuidores do projeto.

No OpenStack, existem 3 principais componentes:

• Compute Infrastructure (Nova)

Nova é um controlador de poder computacional para o OpenStack. Todas as atividades necessárias durante o ciclo de vida de uma instância (uma máquina virtual sendo executada) com o OpenStack são gerenciadas pelo Nova. Isto faz do Nova uma plataforma de gerenciamento que gerencia recursos computacionais, rede, autorização e escabilidade. O Nova não provê nenhuma funcionalidade de virtualização por si só; ele usa a interface libvirt⁹ para interagir com os hypervisors¹⁰ suportados.

• Storage Infrastructure (Swift)

• Imaging Service (Glance)

Referências¶

1. O que é computação em nuvem?
2. Definição de software livre
3. http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.html
4. Projeto Hadoop
5. Open Cloud Compute Interface - OCCI
6. Rackspace
7. Nasa
8. OpenStack - Empresas Participantes
9. The virtualization API
10. Hypervisor