Notes by Edems

SAP_2_Vypocetni-model

5 min read

up:: ZK nav:: ⇐ / ⇒

  • Výpočetní model
    • Výpočetní model +
    • Cloud +

Výpočetní model

a) Výpočetní model

  • Definice
    • Výpočetní model je architektura a koncepce, která určuje, jak a kde jsou zpracovávána data, kde probíhají výpočty a jakým způsobem k nim uživatel přistupuje.
    • Definuje vztah mezi koncovým uživatelem (klientem), aplikací a výpočetními prostředky (serverem/hardwarem).
  • Vývoj (historické etapy)
    • ( přelévání výpočetního výkonu mezi: server ←→ klient )
      • vývoj lze popsat jako neustálé “přelévání” výpočetního výkonu mezi centrálním bodem (serverem) a koncovým bodem (uživatelem)
    1. Dávkové zpracování: (Batch processing)
      • Úlohy se zadávaly hromadně (např. pomocí děrných štítků), neexistovala žádná interaktivita.
      • Sálové počítače (mainframy).
    2. Host / Terminál:
      • Koncept sdílení času ( interaktivita )
      • Uživatelé přistupují přes “hloupé terminály”
        • (jen klávesnice a obrazovka, žádný lokální výpočetní výkon).
      • Výkon a data jsou na centrálním mainframu
    3. Izolovaná PC:
      • Nástup osobních počítačů.
      • Veškerý výpočetní výkon i data se přesouvají přímo ke koncovému uživateli.
      • Neexistují sítě.
    4. Model: File server / PC:
      • Vznik LAN (lokálních sítí).
      • Počítače sdílí soubory a tiskárny přes server, ale samotné aplikace běží a výpočty probíhají na lokální stanici.
    5. Model: Klient / Server:
      • Rozdělení zátěže. Server zajišťuje sdílené služby (např. databázové dotazy) a klient řeší uživatelské rozhraní a aplikační logiku.
    6. Tenký klient (Thin client) / Server-based computing:
      • Z důvodu složité správy stovek PC se výpočetní výkon i data vracejí zpět na server (např. VDI - virtuální desktopy, Terminal Services).
      • Uživatel má opět jen “terminál” pro zobrazení obrazu a odesílání vstupů z klávesnice a myši.
      • příklad: ssh/rdp (vše běží na připojeném zařízení, pc je jenom zobrazovací zařízení)
    7. Network-centric computing:
      • Síť se stává počítačem.
      • Aplikace a data jsou distribuovány v síti (internetu), přístup odkudkoliv.
      • příklad: webové aplikace (client=js, server=procesy)
    8. Cloud computing:
      • Aktuální etapa.
      • Zdroje jsou poskytovány jako služba na vyžádání. (compute je komodita jak voda)
  • Současná etapa a Provozní model IT
    • Současná etapa: Dominuje Cloud computing, hybridní modely (kombinace on-premise vlastních serverů a veřejného cloudu) a okrajové výpočty (Edge computing).
    • Provozní model IT: IT již není primárně budováno interně (vlastní servery), ale je z velké části odebíráno jako externí služba (utility computing). IT oddělení se mění ze správců hardwaru na manažery služeb a integrátory.
  • Očekávaný vývoj
    • Serverless architektury: Vývojáři píší pouze kód, veškerou alokaci hardwaru a škálování řeší poskytovatel zcela automaticky na pozadí.
    • Edge Computing a Fog computing: S nástupem IoT (internetu věcí) je neefektivní posílat všechna data do centrálního cloudu. Část výpočtů a filtrace dat se bude odehrávat přímo “na okraji sítě” u koncových senzorů a zařízení.
    • AI a strojové učení jako služba (AIaaS): Hluboká integrace umělé inteligence přímo do cloudových infrastruktur.
    • Kvantový cloud: Poskytování kvantového výpočetního výkonu přes internet.

b) Cloud computing

  • Je Cloud computing nová etapa?
    • Ano. Cloud computing syntetizuje předchozí přístupy (model klient/server, server-based computing) s využitím obrovské propustnosti moderních sítí a virtualizace. Jde o posun od vnímání IT jako “vlastněného produktu” k IT jako “pronajímané službě”.
      • Cloud computing je model umožňující všudypřítomný, pohodlný síťový přístup na vyžádání ke sdílenému fondu konfigurovatelných výpočetních zdrojů (sítě, servery, úložiště, aplikace).
  • Principy
    1. Sdílení zdrojů: více uživatelů využívá společnou infrastrukturu (výpočetní výkon, úložiště)
    2. Škálovatelnost: uživatel může dynamicky zvětšovat nebo zmenšovat své nároky (např. více výkonu při větší zátěži).
    3. Platba za využití: (utility model) platí se podle toho, kolik služeb a výkonu uživatel spotřebuje.
    4. Přístup odkudkoli přes internet a z libovolného zařízení.
  • Vrstvy cloudu (Distribuční modely)
    1. IaaS: (Infrastructure as a Service)
      • Poskytovatel dodává “čistý hardware” (virtuální servery, disky, sítě). Zákazník si sám instaluje a spravuje OS a aplikace.
      • ( např: AWS EC2, MS Azure VMs || VPS: Hetzner, Wedos )
    2. PaaS: (Platform as a Service)
      • Poskytovatel dodává kompletní běhové prostředí pro vývojáře (databáze, webový server, OS). Vývojář nespravuje systém, jen nahrává a testuje svůj kód.
      • ( např: Vercel, Heroku || Neon)
    3. SaaS: (Software as a Service)
      • Zákazník využívá přímo hotovou aplikaci, většinou přes webový prohlížeč. Nestarají se vůbec o nic na pozadí.
      • ( např: Microsoft 365, Google Workspace, Salesforce )
    • other
      • BaaS: (backend as service)
        • spravuje celý backend ne pouze jednu věc jako databázo ale celý backend
        • ( např: Supabase, Firebase, Appwrite )
  • Ekonomika cloudu a Utility computing
    • CAPEX vs. OPEX: (/1x || /m)
      • Hlavním rysem ekonomiky cloudu je přeměna kapitálových výdajů (CAPEX - jednorázový drahý nákup vlastních serverů, které brzy zastarají) na provozní výdaje (OPEX - měsíční poplatky za předplatné, které si firma může snadno zaúčtovat a plánovat).
    • Utility computing:
      • IT se mění na komoditu, podobně jako odběr elektřiny nebo vody ze sítě. Platíte jen tolik, kolik natočíte na “elektroměru” (využité CPU hodiny, přenesené GB dat).
  • Hodnocení: Výhody a Nevýhody (Bezpečnost)
    • + Výhody
      • Náklady: Žádné počáteční investice do HW, přesun rizika na poskytovatele.
      • Flexibilita a škálovatelnost: E-shop může během Vánoc jedním kliknutím zdesetinásobit výkon a v lednu ho zase snížit.
      • Vysoká dostupnost (HA) a zálohování: Globální poskytovatelé mají masivní datová centra, data jsou geograficky zálohována.
      • Rychlost nasazení: Vytvoření nového serveru trvá sekundy, ne týdny jako při nákupu fyzického.
    • - Nevýhody a bezpečnostní rizika:
      • Vendor Lock-in (Závislost na dodavateli): Systémy a data mohou být pevně svázány s API jednoho poskytovatele, přechod k jinému je drahý a technicky složitý.
      • Závislost na připojení: Bez kvalitního internetu nelze pracovat.
      • Bezpečnost dat a ztráta kontroly: Fyzická data leží u cizího subjektu. Hrozí riziko kybernetických útoků na masivní sdílenou infrastrukturu (i když velké cloudy jsou často lépe zabezpečené než lokální podnikové servery).
      • Legislativa (Compliance): Problém v tom, kde fyzicky data leží (v USA, v EU, v Asii?) – nutnost dodržovat zákony dané země (např. GDPR). Zvláště u státní správy nebo zdravotnických dat.