Analysis of Cloud Computing: Origins, Characteristics, and Impacts

Institute of Standards and Technology)

“ Cloud computing is a model for enabling ubiquitous,

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”

Cloud computing?

12

 Selon la définition officielle du NIST

« Le nuage informatique est un modèle qui permet d’établir

un accès, à la demande, par le réseau, à un réservoir

partagé de ressources informatiques configurables

(réseau, serveurs, stockage, applications et services) qui

peuvent être rapidement approvisionnées et libérées en

minimisant les efforts de gestion ou les interactions avec le

fournisseur de service »

Cloud computing?

13

 Ensemble de Services & Ressources IT à la demande,

consolidés, virtualisés, externalisés, facturés à l'usage.

 Au lieu d'obtenir de la puissance de calcul par acquisition

de matériel et de logiciel, le consommateur se sert de

puissance mise à disposition par un ou des fournisseur(s) via

Internet.

 Donne accès de manière évolutive à des services en ligne

sans avoir à gérer l’infrastructure sous-jacente souvent

complexe (seul un navigateur web est nécessaire).

Exemples Sans cloud

14

 Il faut installer sur chaque poste le ou les logiciels nécessaires

(coût de licence  ).

 Les documents créés par les utilisateurs sont souvent sauvegardés

en local (en cas de panne ).

 Les documents sont parfois sauvegardés sur un serveur centralisé

(mais ces documents sont difficilement accessibles en dehors du

réseau d’entreprise ).

 Le réseau d’entreprise doit constamment être mis à jour par

l’administrateur (patchs, nouvelles versions, antivirus ).

Exemples Avec cloud

15

 Plus de logiciels à installer sur le PC (moins de maintenance ).

 Les applications sont externalisées (moins de coût de licence et

de développements ).

 Moins de maintenance serveur pour l’administrateur réseau .

 Accessible de n’importe quel ordinateur dans le monde pourvu

qu’il dispose d’un accès internet .

 Les documents et applications sont accessibles en dehors du

réseau d’entreprise  (mais de point de vue Sécurité ).

16 Caractéristiques du Cloud

Caractéristiques du Cloud computing

17

1. Accès en libre-service, à la demande,

2. Accès ubiquitaire via le réseau,

3.

4.

5.

Ressources informatiques virtualisées et mutualisées,

Elasticité ou mise à l’échelle rapide,

Service mesuré.

1. Accès en libre service, à la demande

18

 Notion primordiale pour les utilisateurs des services

cloud.

 Le libre-service à la demande permet à l’utilisateur

d’être en mesure de s’allouer, mais également de libérer

des ressources distantes (temps cpu, stockage, bande

passante, logiciel) en temps réel, en fonction des besoins

et sans nécessiter d’intervention humaine.

2. Ressources virtualisées et mutualisées

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 Ressources cloud: machines virtuelles, mémoire, puissance

de calcul, bande passante réseau, capacité de stockage,

logiciel, etc

 Les ressources cloud sont mises en commun pour desservir

plusieurs clients à l'aide d'un modèle multi-locataire

(Multitenancy).

 L’utilisateur n’a habituellement ni connaissance ni contrôle

du lieu exact des ressources qui lui sont fournies;

 Il peut toutefois préciser le lieu à un plus haut niveau

d’abstraction (par exemple, la région ou le datacenter).

3. Accès ubiquitaire via le réseau

20

 Les ressources sont accessibles depuis un réseau via des

mécanismes utilisables depuis différents clients (pc,

portable, smartphone, tablette...)

4. Service mesuré

21

 L’utilisation

des

ressources

optimisées

remontées par des

automatiquement

informations

mesure, selon le type de service (Stockage, calcul, etc.).

contrôlée

fonction des

en

fonctionnalités de

est

et

 Les utilisateurs ne sont facturés que pour ce qu’ils

consomment. (le « pay as you go » ou « pay as you

use »).

5. Élasticité ou mise à l’échelle rapide

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 Les ressources sont allouées et libérées de façon

élastique, parfois automatique.

 L’élasticité correspond à la capacité d’adapter ses

ressources à la volée et de façon précise en

fonction des besoins pour gérer les variations de

charge et offrir le coût le plus optimal.

Elasticité VS Scalabilité ?

23

 Une application « scalable » n’est pas nécessairement

« élastique ».

 La scalabilité correspond à l’aptitude d’une application à

répondre aux fluctuations de la charge en ajoutant/retirant des

ressources

(puissance de calcul, mémoire ou stockage) afin de

maintenir le niveau de QoS (Quality Of Service) exigé.

 L’élasticité inclut la scalabilité: L’elasticité permet d’ajuster la

quantité de ressources en fonction de la demande (scalabilité),

mais de manière optimale.

Scalabilité

24

 Il existe deux types de scalabilités : verticale et

horizontale.

 La scalabilité verticale vise à accroître la capacité

d'une ressource hardware de manière unitaire.

 Exemple: pour un serveur, ce type de scalabilité consistera à

ajouter de la mémoire, augmenter la fréquence du processeur ou

encore installer des disques plus rapides.

 La scalabilité horizontale permet de développer le

nombre de ressources hardware

 Exemple: ajouter des serveurs, ajouter des instances de serveurs

d'applications additionnelles (le load balancer répartira la

charge sur plus de serveurs d'applications).

Scalabilité

25

Elasticité

26

Modèle économique du cloud

27

 Le modèle économique du cloud est un modèle

Bénéficiaire pour le client

 Payer selon l’usage au lieu de s’approvisionner pour les pics

de charges

Modèle économique du cloud

28

 Le modèle économique du cloud est un modèle

Bénéficiaire pour le fournisseur Cloud

 Partage de capacités

Origines et

développement du cloud

29

Origine du cloud

30

 Les ancêtres les plus directs du cloud

computing sont

la virtualisation,

le Grid Computing,

l’Utility Computing.

1. Informatique utilitaire 1/2

31

 L’informatique utilitaire : désigne le principe de location des

ressources informatiques (la puissance de calcul des machines) que l’on

facture à l’usage.

 Cette notion a été proposée par John McCarthy en 1961, lors d’une

conférence au MIT (Massachusetts Institute of Technology).

 John McCarthy a suggéré que l’informatique pourrait un jour être

comme le téléphone,

tout

organisée comme un service public

l’électricité, etc.

1. Informatique utilitaire 2/2

32

 Ce concept a l’avantage d’avoir un coût d’investissement initial très

faible pour un accès immédiat aux ressources informatiques.

 L’informatique utilitaire a préparé pour la transition vers

l’informatique "On-Demand" et l’informatique "as a Service".

2.Grid Computing

33

 Initié par National Labs au début des années 90s pour effectuer des calculs

scientifiques qui nécessite une grande capacité de calcul.

 Le Grid Computing présente une infrastructure virtuelle constituée d’un

ensemble de ressources informatiques (matériel et logiciel)partagées,

distribuées, hétérogènes, délocalisées et autonomes.

 Ces ressources ont un objectif commun qui consiste à la constitution d’une

infrastructure virtuelle performante offrant une très grande capacité de

calcul.

 Cette infrastructure est qualifiée de virtuelle car les relations entre les

entités qui la composent n'existent pas sur le plan matériel mais d'un point

de vue logique.

Grid VS Cloud computing

34

Points communs

Infrastructure distribuée

Flexibilité

Points différents

Modèle économique

Grid: project oriented,

Cloud: pay as you go

Ressource « on-demand »

 Une même vision initiale

 Des usages actuellement très différents

Grid VS Cloud computing

35

3. Virtualisation: Définition

36

 La Virtualisation a été la première pierre vers l’ère du Cloud

Computing.

 La virtualisation est le processus qui consiste à créer une version

virtuelle d’une entité physique.

 La virtualisation consiste à proposer, par l’intermédiaire d’une

couche d’abstraction proche du matériel, une vue multiple d’un

matériel unique, en sérialisant les appels vus concurrents de

l’extérieur.

 https://www.youtube.com/watch?v=4J_00mQ5BAs

Virtualisation: Définition

37

 La virtualisation de serveurs est une technologie qui fait

référence à l’abstraction ou au masquage des ressources

d’un serveur physique pour les faire apparaître

logiquement différentes à ce qu'elles sont physiquement.

 La virtualisation permet de faire fonctionner

simultanément plusieurs systèmes d’exploitation qui

peuvent être hétérogènes (par exemple Linux, Windows,

Mac…) sur une seule machine.

Virtualisation: Définition

38

 Un serveur virtualisé est communément appelé une

machine virtuelle (MV).

 Une plateforme de virtualisation est appelée

hyperviseur.

 Un hyperviseur permet de créer des MV et de leur faire

allouer un matériel virtuel (CPU, mémoire, contrôleurs

d’entrée/sortie).

Evolution du Cloud Computing

39

Cloud: Atouts et faiblesses

40

Bilan Cloud: Atouts 1/2

41

 Réduction des coûts :

 Coût d’acquisition et de maintenance des infrastructures

informatiques.

 Applications externalisées (moins de coût de licence et de

développements).

 Facturation selon l’usage

 Amélioration de l'accessibilité: accéder à des fichiers

personnels, des applications à partir de n’importe quel

dispositif via Internet.

Bilan Cloud: Atouts 2/2

42

 Recentrage sur le cœur de métier

 La maintenance, la sécurisation et les évolutions des services

étant à la charge exclusive du prestataire dont c'est

généralement le cœur de métier,

 Décharger les équipes informatique des entreprises, qui ont

alors plus de disponibilité pour des activités à haute valeur

ajoutée.

Bilan Cloud: Points faibles 1/2

43

 Pas de connexion, pas de cloud

 Perte de la maîtrise de son informatique (confiée à un ou des

tiers)

 l'enfermement propriétaire (vendor lock-in): Le client se trouve

souvent « piégé » par son prestataire et c'est seulement lorsqu'il

y a des problèmes (changement des termes du contrat ou des

conditions générales d'utilisation, augmentation du prix du

service, besoin d'accéder à ses données en local, etc.) qu'il se

rend compte de l’enfermement propriétaire.

 la réversibilité (ou les coûts de sortie associés) n'est pas toujours

prise en compte: Du fait que l'on ne peut pas toujours exporter

les données d'un service cloud.

Bilan Cloud: Points faibles 2/2

44

Problèmes liés à la sécurité

 Les données et les applications précieux de l'entreprise résident en dehors de son pare-

feu.

 Le piratage et diverses attaques contre l'infrastructure cloud affecteraient plusieurs clients

même si un seul site est attaqué.

 En 2009, par exemple, un cheval de Troie a utilisé illégalement un service du cloud public

d'Amazon pour infecter des ordinateurs.

Juridique, souveraineté

 De quelle juridiction/pays vont dépendre les données et les machines déployées chez un

fournisseur cloud ?

 Pays du fournisseur •

 Pays où sont physiquement stockées les données

 Pays où est stocké le backup

 Pays du client (organisation)

CLOUD - SECURITE ET CONFIDENTIALITE

45

La réglementation européenne connaît un principe selon lequel les données personnelles ne

peuvent être exportées hors de l'Union européenne (UE) dans un pays ne disposant pas d'une

législation adéquate de protection desdites données. En France, exporter en Chine sans

précautions un traitement de paie ou un fichier clients est ainsi puni de cinq ans de prison et

de 300 000 euros d'amende.

Les Etats-Unis ne disposent pas une réglementation fédérale en la matière, ce qui ne devait

pas permettre aux groupes américains de recueillir les données personnelles européennes. La

commission européenne et le département du commerce américain ont pallié la difficulté : ils

ont négocié un programme d'autorégulation appelé Safe Harbor (port de sécurité).

Les entreprises américaines qui se considèrent conformes à un minimum requis en matière de

données personnelles n'ont qu’à se déclarer Safe Harbor auprès du département du

commerce américain et le tour est joué. Elles peuvent alors légalement recevoir des données

européennes. Or la Commission n'a négocié ni procédure de contrôle du Safe Harbor, ni

sanctions en cas de fausses déclarations.

Le caractère illusoire du Safe Harbor a été démontré par les révélations d’Edgard Snowden

sur le programme Prism, car les entreprises désignées dans Prism pour avoir donné à la NSA un

accès direct à toutes les données qu'ils hébergent étaient également déclarées Safe Harbor ...

Source : L'Europe ne doit pas laisser le nuage informatique lui échapper, OLIVIER ITEANU, Le Monde - DIMANCHE 19 - LUNDI 20 AVRIL

2015 - DÉBATS 13. Olivier Iteanu est avocat et vice-président de l'association professionnelle Cloud Confidence.

Lectures Supplémentaires: la sécurité/Les pannes

dans le cloud

46

Exemples de Pannes chez des fournisseurs Cloud :

 https://www.silicon.fr/pannes-cloud-donnees-securite-

129027.html?inf_by=5a61ca08671db86f668b466b

 Mars 2017: http://www.itespresso.fr/panne-cloud-amazon-victimeseiot-

149828.html?inf_by=5a78140b671db8f24a8b4b3b

 https://www.usinenouvelle.com/article/une-panne-du-cloud-d-amazon-met-en-

panique-tout-l-internet-mondial.N508689

 Juin 2012: https://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-amazon-critique-

pour-ses-pannes-ses-bugs-et-ses-mauvais-choix-techniques-49600.html

 Avril 2011: https://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-une-defaillance-

du-cloud-d-amazon-plante-plusieurs-sites-web-33513.html

 Juin 2011: http://www.lemagit.fr/actualites/2240194080/Securite-du-cloud-

incident-chez-Dropbox-ouvert-a-tous-durant-4-heures

 Decembre 2009: https://www.webactus.net/webmarketing/3303-le-cheval-de-

troie-zeus-dans-la-cloud-damazon/

Exemples

47

 En 2011, une faille de sécurité a été découverte sur le

service de partage de fichiers Dropbox.

 Ce dernier s’est avéré ouvert à tous les vents durant 4

heures, permettant à n’importe qui d’accéder aux comptes

du service…. Sans mot de passe ! L’ID était indispensable

mais n’importe quel mot tapé dans le champ password

suffisait à récupérer l’ensemble des données d’un compte.

 La cause: un bug dans le système d’authentification

entrainait la désactivation du code contrôlant le mot de

passe.

Exemples

48

 Amazon Web Services (AWS) a connu des ruptures de services pendant l’été

2012. Elles ont été provoquées par de violentes tempêtes en Virginie du Nord.

 Le service EC2 (le service de compute) a été indisponible pendant plusieurs

heures, mais il n’y a pas eu de perte de données.

 Parmi les sites touchés, on compte quand même Reddit, Foursquare, Pinterest,

GitHub, Airbnb, le PaaS Heroku…

 En septembre 2015, un dysfonctionnement de DynamoDB, une saturation liée à

une sorte de boucle infinie, a impacté les mêmes clients sans perte de données. Il

faut noter qu’à chaque fois, Netflix n’a pas été affecté car son architecture

repose sur plusieurs régions AWS.

 En Mars 2017, un incident chez AWS a éteint des milliers de sites Web surtout

aux Etats-Unis et qui a fait trembler l’ensemble de l’internet mondial.

 Des sites Web comme GitHub, Quora, Kickstarter et iFixit, mais aussi des services

tels que Slack, Heroku et Citrix… étaient parmi les victimes.

Exemples

49

 Microsoft Azure a connu une panne fameuse en 2012, liée à une erreur d’horloge : la plateforme a

essayé en vain de générer des certificats pour le 29 février 2013. Manque de chance, 2013 n’était

pas une année bissextile.

La plateforme a été indisponible pendant des heures sans perte de données.

Azure a connu des pannes en 2014 causées par le déploiement de mises à jour. La mise à jour est

partie en boucle infinie créant une rupture de service. Il n’y a pas eu de perte de données.





 En 2015, le datacenter belge de Google, à Saint Ghislain, a été frappé par la foudre, qui a grillé

des serveurs. Certaines réplications de données (cf. “design for failure”) n’ont pas eu le temps de

s’effectuer. Il y a eu des pertes de données sur 0,000001 % de l’espace de ces serveurs.

 En conclusion de ce bref historique, on peut dire qu’il y a deux grandes causes de pannes dans le

Cloud : des phénomènes naturels extrêmes et des processus automatiques qui partent en boucle infinie.

le taux de pannes sur les grandes plates-formes reste faible, « le cloud est à l’IT ce que l’avion est au

transport : un modèle plus fiable, mais où chaque accident est malheureusement dramatique ».



Exemples

50

 En conclusion de ce bref historique, on peut dire qu’il y a

deux grandes causes de pannes dans le Cloud : des

phénomènes naturels extrêmes et des processus

automatiques qui partent en boucle infinie.

 le taux de pannes sur les grandes plates-formes reste

faible, affirmant que « le cloud est à l’IT ce que l’avion

est au transport : un modèle plus fiable, mais où chaque

accident est malheureusement dramatique ».

Conclusion

 Le « Cloud Computing » est un concept récent qui intéresse les géants de

l’informatique qui investissent de façon colossale.

 Des partenariats ont déjà eu lieu (Google et SalesForce) ce qui prouve

que le marché est en pleine explosion.

 Certains métiers sont en train d’évoluer : administrateur réseau,

développeurs…

 Cependant, la migration des applications sera longue.

 Il faudra changer les mentalités notamment en ce qui concerne la

confidentialité des données.