L'infrastructure cloud représente une couche fondamentale, un pont entre les systèmes internes d'une entreprise et les ressources offertes par le cloud public. Elle se compose de logiciels et de matériel, et son évolution a été intimement liée à la transformation des centres de données par le cloud public.
L'Évolution de l'Infrastructure Cloud
Traditionnellement, les centres de données adoptaient une approche de type "wagon encerclé", où tout était protégé par un pare-feu et orienté vers l'intérieur. L'essor du cloud, et dans une certaine mesure de la mobilité, a profondément modifié cette approche. Les entreprises doivent désormais se tourner vers l'extérieur, vers les fournisseurs de services cloud.
Face à cette évolution, de nombreuses entreprises ont adopté un modèle de cloud interne, souvent appelé cloud privé. L'objectif est de simplifier l'intégration du cloud privé et du cloud public, créant ainsi un environnement de cloud hybride. Pour faciliter cette intégration, des technologies telles que l'infrastructure hyperconvergente (HCI) sont utilisées, où un fournisseur unique fournit tout le nécessaire pour déployer un environnement cloud clé en main. Tous les services sont alors fournis selon le modèle "Infrastructure as a Service" (IaaS).
Les Composants Clés de l'Infrastructure Cloud
L'infrastructure cloud repose sur plusieurs composants essentiels :
- Calcul : Il assure les opérations de calcul de base pour les systèmes cloud.
- Stockage : C'est un point de différenciation majeur entre l'infrastructure cloud et l'infrastructure de centre de données traditionnelle. Le stockage cloud utilise généralement un stockage attaché localement, contrairement aux réseaux de disques partagés sur un réseau de stockage. De plus, il s'appuie sur un système de fichiers distribué, conçu pour différents types de scénarios de stockage, tels que les objets, les grosses données ou les blocs. Le type de stockage utilisé dépend des besoins spécifiques.
L'infrastructure cloud est la base sur laquelle reposent la plate-forme et toutes les applications. L'IaaS est le fondement de cette infrastructure. L'infrastructure cloud est la brique et le mortier, tandis que l'IaaS est le magasin.
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Avantages de l'Infrastructure as a Service (IaaS)
L'IaaS offre plusieurs avantages significatifs :
- Réduction des coûts initiaux : L'IaaS élimine les dépenses d'investissement initiales liées à l'achat de nouveau matériel de serveur, à l'attente de la livraison, à l'installation, au déploiement et au provisionnement.
- Capacité évolutive : La capacité peut être augmentée ou réduite rapidement en fonction des besoins.
- Réductions : Les fournisseurs d'IaaS offrent des remises en cas d'utilisation prolongée ou d'achat initial important.
L'étape suivante de l'IaaS est la Platform as a Service (PaaS), qui est construite sur les mêmes plates-formes et le même matériel.
Virtualisation et Flexibilité
Dans une infrastructure informatique traditionnelle, chaque élément est lié à un serveur spécifique. Le stockage se fait sur une baie de stockage dédiée, et les applications fonctionnent sur des serveurs physiques dédiés. Dans une infrastructure cloud, grâce à la virtualisation, rien n'est lié à un serveur physique particulier. Cela s'applique aux services comme aux applications, ainsi qu'aux instances et aux services internes, si un modèle d'infrastructure cloud est déployé pour l'infrastructure interne.
En virtualisant les composants de stockage, de calcul et de mise en réseau, il est possible de construire à partir de n'importe quel service disponible et peu utilisé. Par exemple, une application peut être lancée sur un serveur virtuel sur du matériel sous-utilisé.
Grâce à l'infrastructure cloud, les équipes DevOps peuvent créer leurs applications de manière à pouvoir les déployer par programmation. Elles peuvent indiquer à une application de rechercher un serveur à faible utilisation ou de se déployer aussi près que possible du magasin de données.
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L'Impact des Réseaux sur l'Infrastructure Cloud
La technologie des réseaux a créé un changement majeur dans la relation entre l'infrastructure cloud et les technologies de l'information traditionnelles. La norme actuelle en matière de technologie de communication WAN, le Multiprotocol Label Switching (MPLS), est conçue pour être utilisée en interne dans votre centre de données. Elle ne gère pas très bien les applications à large bande passante et est facilement surchargée.
Le SD-WAN est conçu pour l'Internet public et permet d'utiliser un VPN pour crypter le trafic. Parce qu'il est construit pour l'Internet public, l'un des plus grands avantages du SD-WAN est la sécurité.
Défis et Solutions
L'infrastructure dans le cloud public n'est pas une solution sans faille. Des problèmes peuvent survenir, et ils sont généralement graves.
- Le problème du voisin bruyant : Lorsqu'une instance virtuelle est exécutée, la VM tourne sur un serveur dans un centre de données. Ce serveur physique est probablement un rack à deux sockets avec deux Intel Xeon et beaucoup de mémoire. Le résultat pourrait être une application qui aurait un impact sur les performances, que ce soit en calcul, en mémoire ou sur le réseau. Une pratique courante consiste à faire tourner un tas de machines virtuelles, à effectuer des tests pour voir lesquelles sont les plus performantes et à arrêter celles dont ils n'ont pas besoin. La solution à ce problème est ce que l'on appelle le cloud métallique nu. Dans un environnement "bare metal", l'unité centrale n'est pas virtualisée. Ce Xeon à 28 cœurs est à vous. Pas de voisins bruyants. Pas d'OS, non plus. La solution bare metal est conçue pour des environnements spécifiques où les performances sont essentielles, ou si vous voulez avoir accès à des puces personnalisées. Par exemple, dans un environnement virtualisé, vous ne pouvez pas accéder à la puce réseau.
- La question de la latence : Les performances du cloud public ne sont pas constantes, sauf peut-être la nuit, lorsque l'utilisation s'effondre. Une solution consiste à changer l'emplacement de votre application. Vous pourriez vous connecter à un centre de données situé à l'autre bout du pays. Vous pouvez demander un centre de données qui est physiquement plus proche de vous, pour réduire le délai. Vous pouvez vous connecter directement au fournisseur de services cloud.
Architecture N-Tiers et Middleware
L'essor des architectures n-tiers, favorisées par les environnements distribués et les extranets d'entreprise, a accentué l'importance des middleware. Ces derniers facilitent la communication entre les différentes parties d'une application, qu'elles soient hébergées sur des systèmes d'exploitation différents ou écrites dans des langages différents.
Le Rôle des Objets Distribués
Les architectures distribuées s'appuient souvent sur des composants objets complémentaires et interopérables. CORBA (Common Object Request Broker Architecture) représente un spectre large de l'industrie informatique dans ce domaine. Les ORB (Object Request Broker) jouent un rôle central en permettant aux objets, locaux ou distants, de s'invoquer mutuellement et d'échanger des réponses.
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DCOM et ses Limites
DCOM (Distributed Component Object Model), développé par Microsoft, est une autre approche des objets distribués. Cependant, il présente des limitations en termes d'ouverture et de compatibilité avec les environnements non-Microsoft.
RMI et RMI-IIOP
RMI (Remote Method Invocation) est une technologie Java permettant à un client d'invoquer des méthodes à distance sur un objet qu'il instancie. RMI-IIOP utilise IIOP comme protocole de communication, assurant la compatibilité avec CORBA et permettant l'interopérabilité avec des applications non écrites en Java.
Objets Persistants et Transients
Dans une architecture d'application, il est important de distinguer les objets persistants des objets transients. Les objets persistants représentent les données de l'entreprise et ne sont pas liés à la session d'un client. Les objets transients, quant à eux, correspondent à des tâches et des processus liés à un client particulier et sont éphémères.
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