Private cloud computing platforms. Analysis and implementation in a Higher Education Institution

The constant evolution of the Internet and its increasing use and subsequent entailing to private and public activities, resulting in a strong impact on their survival, originates an emerging technology. Through cloud computing, it is possible to abstract users from the lower layers to the business, focusing only on what is most important to manage and with the advantage of being able to grow (or degrades) resources as needed. The paradigm of cloud arises from the necessity of optimization of IT resources evolving in an emergent and rapidly expanding and technology. In this regard, after a study of the most common cloud platforms and the tactic of the current implementation of the technologies applied at the Institute of Biomedical Sciences of Abel Salazar and Faculty of Pharmacy of Oporto University a proposed evolution is suggested in order adorn certain requirements in the context of cloud computing.

atividades privadas e públicas, traduzindo-se num forte impacto à sua sobrevivência, origina uma tecnologia emergente. Através de cloud computing, é possível abstrair os utilizadores das camadas inferiores ao negócio, focalizando apenas no que realmente é mais importante de gerir e ainda com a vantagem de poder crescer (ou diminuir) os recursos conforme as necessidades correntes. Os recursos das TI evoluíram consideravelmente na última década tendo despoletado toda uma nova consciencialização de otimização, originando o paradigma da computação em nuvem. Neste sentido, após um estudo das plataformas de cloud mais comuns, é abordado um case study das tecnologias implementadas no Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar e Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto seguido de uma sugestão de implementação de algumas plataformas de cloud a fim de adereçar determinados requisitos do case study. Distribuições produzidas especificamente para a implementação de nuvens privadas encontram-se hoje em dia disponíveis e cujas configurações estão amplamente simplificadas. No entanto para que seja viável uma arquitetura bem implementada, quer a nível de hardware, rede, segurança eficiência e eficácia, é pertinente considerar a infraestrutura necessária como um todo. Um estudo multidisciplinar aprofundado sobre todos os temas adjacentes a esta tecnologia está intrinsecamente ligado à arquitetura de um sistema de nuvem, sob pena de se obter um sistema deficitário. É necessário um olhar mais abrangente, para além do equipamento necessário e do software utilizado, que pondere efetivamente os custos de implementação tendo em conta também os recursos humanos especializados nas diversas áreas envolvidas. A construção de um novo centro de dados, fruto da junção dos edifícios do Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar e da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, possibilitou a partilha de recursos tecnológicos. Tendo em conta a infraestrutura existente, completamente escalável, e assente numa abordagem de crescimento e de virtualização, considera-se a implementação de uma nuvem privada já que os recursos existentes são perfeitamente adaptáveis a esta realidade emergente. A tecnologia de virtualização adotada, bem como o respetivo hardware (armazenamento e processamento) foi pensado numa implementação baseada no XEN Server, e considerando que existe heterogeneidade no parque dos servidores e tendo em conta a ideologia das tecnologias disponíveis (aberta e proprietária) é estudada uma abordagem distinta à implementação existente baseada na Microsoft. Dada a natureza da instituição, e dependendo dos recursos necessários e abordagem a tomar, no desenvolvimento de uma nuvem privada, poderá ser levado em conta a integração com nuvens públicas (por exemplo Google Apps), sendo que as possíveis soluções a adotar poderão ser baseadas em tecnologias abertas e/ou pagas (ou ambas). Este trabalho tem como objetivo, em última instância, o desígnio de verificar as tecnologias utilizadas atualmente e identificar potenciais soluções para que em conjunto com a infraestrutura atual, disponibilizar um serviço de nuvem privada. O trabalho inicia-se com uma explicação concisa do conceito de nuvem, comparando com outras formas de computação, expondo as suas características, revendo a sua história, explicando as suas camadas, modelos de implementação e arquiteturas. Em seguida, no capítulo do estado da arte, são abordadas as principais plataformas de computação em nuvem focando o Microsoft Azure, Google Apps, Cloud Foundry, Delta Cloud e Open Stack. São também abordadas outras plataformas que emergem fornecendo assim um olhar mais amplo para as soluções tecnológicas atuais disponíveis. Após o estado da arte, é abordado um estudo de um caso em particular, a implementação do cenário de TI do novo edifício das duas unidades orgânicas da Universidade do Porto, o Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar e a Faculdade de Farmácia e sua arquitetura de nuvem privada utilizando recursos partilhados. O estudo do caso é seguido de uma sugestão de evolução da implementação, utilizando tecnologias de computação em nuvem de forma a cumprir com os requisitos necessários e integrar e agilizar a infraestrutura existente.