ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΔΙΠΛΩΜΑ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ (MSc) στα ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙKH ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΔΙΠΛΩΜΑ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ (MSc) στα ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙKH ΕΡΓΑΣΙΑ «Υπολογιστική Νέφους (Cloud Computing): Νομικά ζητήματα με έμφαση στην ασφάλεια και στην προστασία προσωπικών δεδομένων» Ραγκούσης Ευθύμιος Μ ΑΘΗΝΑ, Σεπτέμβριος 2012 Σελίδα 1 από 110

2 ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΔΙΠΛΩΜΑ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ (MSc) στα ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙKH ΕΡΓΑΣΙΑ «Υπολογιστική Νέφους (Cloud Computing: Νομικά ζητήματα με έμφαση στην ασφάλεια και στην προστασία προσωπικών δεδομένων» Ραγκούσης Ευθύμιος Μ Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Μήτρου Ευαγγελία Εξωτερικός Κριτής: Τσούμας Βασίλειος ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΑΘΗΝΑ, Σεπτέμβριος 2012 Σελίδα 2 από 110

3 Ευχαριστίες Με την εκπόνηση της πτυχιακής εργασίας, μου δόθηκε η ευκαιρία να μελετήσω μία νέα πολυδιάστατη τεχνολογία στο χώρο της πληροφορικής και των τηλεπικοινωνιών που είναι το Cloud Computing. Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα την επιβλέπουσα καθηγήτριά μου κα. Μήτρου Ευαγγελία για την ευκαιρία που μου έδωσε να ασχοληθώ με ένα τόσο ενδιαφέρον και επίκαιρο θέμα, αλλά και για την γενικότερη υποστήριξη που έδειξε στο πρόσωπό μου, κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών σπουδών μου και της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας μου. Επίσης, θέλω να ευχαριστήσω την οικογένειά μου για τη συμπαράσταση, την υπομονή τους και τη στήριξη που μου παρείχαν όλα αυτά τα χρόνια. Σελίδα 3 από 110

4 Πρόλογος Οριοθέτηση θέματος Η παρούσα διπλωματική εκπονήθηκε στο πλαίσιο της απόκτησης Μεταπτυχιακού Διπλώματος (MSc / Master of Science) στο τμήμα Πληροφοριακών Συστημάτων του τμήματος Πληροφορικής του Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΟΠΑ / πρώην Α.Σ.Ο.Ε.Ε.). Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η ανασκόπηση και παρουσίαση της βιβλιογραφίας που αναφέρεται στην έλευση μιας νέας δομής παροχής υπηρεσιών ΤΠΕ, στην Υπολογιστική Νέφους (Cloud Computing) και κυρίως στα νομικά ζητήματα που προκύπτουν από την υιοθέτησή της, με έμφαση στην ασφάλεια και προστασία των δεδομένων προσωπικού χαρακτήρα. Στο πρώτο κεφάλαιο κάνουμε μια «ιστορική» αναδρομή στην πορεία που οδήγησε στην Υπολογιστική Νέφους. Επίσης, με μια συνοπτική αναφορά στα βασικά συστατικά, στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, καθώς και στα μοντέλα παροχής υπηρεσιών και ανάπτυξης του Cloud computing, κάνουμε μια εισαγωγή στις έννοιες για την καλύτερη κατανόηση του όρου. Τέλος, αναφερόμαστε συνοπτικά στην αρχιτεκτονική της τεχνολογίας cloud computing και ολοκληρώνουμε το κεφάλαιο με την αναφορά σε βασικούς παρόχους του χώρου της Υπολογιστικής Νέφους και στα προϊόντα που διατίθενται στην αγορά. Στο δεύτερο κεφάλαιο επικεντρωνόμαστε στην εφαρμογή της δομής Cloud computing στο ιδιωτικό και στον Δημόσιο τομέα. Στην αρχή αναφερόμαστε στις προσδοκίες από την υιοθέτηση του Cloud computing. Στην συνέχεια αναφερόμαστε στην υιοθέτηση της δομής «νέφους» από τις μικρομεσαίες επιχειρήσεις και στα προσδοκώμενα οφέλη και κινδύνους υιοθέτησης και μετάβασης σε μια τέτοια δομή. Εστιάζοντας στον δημόσιο τομέα, γίνεται αναφορά για τα οφέλη για τις Δημόσιες υπηρεσίες, αλλά και για τους συναλλασσόμενους με αυτές και αναφέρονται παραδείγματα στρατηγικής Cloud computing τόσο στην Αμερική, στην Ευρώπη, αλλά και στην Ελλάδα. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφερόμαστε στα ζητήματα ασφάλειας στο Cloud computing. Σελίδα 4 από 110

5 Στο τέταρτο κεφάλαιο επικεντρωνόμαστε σε ζητήματα προστασίας της ιδιωτικότητας και των προσωπικών δεδομένων στα πλαίσια του μοντέλου του Cloud computing. Επίσης, αναφερόμαστε στο εφαρμοστέο δίκαιο, καθώς και στην κατανομή των ρόλων και της ευθύνης. Στο πέμπτο κεφάλαιο θα μιλήσουμε ενδεικτικά για το Cloud computing στο μέλλον και στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο, που αποτελεί και τον επίλογο της παρούσας διπλωματικής, θα αναφέρουμε συνοπτικά τα όσα ειπώθηκαν στο κύριο μέρος της. Σελίδα 5 από 110

6 Περίληψη Η χρήση του Διαδικτύου είναι δυναμική, με αποτέλεσμα να αλλάζει συνεχώς στο χρόνο, και να αναπτύσσεται πέρα από τα text-based forums και τα s, περιλαμβάνοντας φωτογραφίες, videos, άρθρα, αλληλεπιδραστικές online εφαρμογές, online αποθήκευση και πολλά περισσότερα. Είναι φανερό ότι το Διαδίκτυο «εισβάλλει» σε μια νέα εποχή που αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη στροφή στον τρόπο που γίνεται η Υπολογιστική. Τα τελευταία χρόνια του 21ου αιώνα, έχουν «σκεπαστεί» από την παγκόσμια οικονομική κρίση. Έτσι και ο κλάδος Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών ΤΠΕ (Information and communication technology) έχει συγκεντρώσει την προσοχή του στις οικονομίες κλίμακας, μείωσης κόστους και καλύτερης διαχείρισης των πόρων του. Οι καινοτομίες είναι αυτές που θα ιππεύσουν την αναπόφευκτη παλίρροια της δυναμικής αλλαγής. Οι περισσότερες επιχειρήσεις επιδιώκουν να μειώσουν τα υπολογιστικά τους κόστη μέσω των μεθόδων εικονοποίησης. Αυτή η ζήτηση έχει οδηγήσει στην υιοθέτηση της καινοτομίας του Cloud Computing (Υπολογιστικής Νέφους). Το Cloud computing προσφέρει καλύτερη πληροφοριακή υπολογιστική μέσω βελτιωμένης αξιοποίησης των πόρων και μειωμένα διοικητικά κόστη και κόστη υποδομής. Η εποχή που οι οργανισμοί διαθέτουν πρόσβαση στις επιθυμητές υπηρεσίες υπολογιστικής από τρίτα μέρη και ο έλεγχος του μεγέθους τους είναι γεγονός. Ωστόσο, είναι προφανές ότι παραχωρώντας αυτού του είδους τα δεδομένα σε τρίτους περιλαμβάνει ρίσκα. Το νομικό και κανονιστικό τοπίο γύρω από το Cloud computing δεν είναι στατικό. Υπάρχουν καινούριοι νόμοι που προτάσσονται και αλλάζουν τις ευθύνες τόσο για την επιχείρηση / πελάτη όσο και για τον πάροχο των υπηρεσιών. Το Cloud computing βρίσκεται σε βρεφικό στάδιο και αποτελεί πολύ νέα τεχνολογία για τις επιχειρήσεις. Ο κύριος παράγοντας που εμποδίζει την ευρεία ανάπτυξή του νέου μοντέλου, τόσο στον ιδιωτικό όσο και στο Δημόσιο τομέα, είναι η αναδυόμενη ασφάλεια προσωπικών δεδομένων και τα ζητήματα ιδιωτικότητας, η διερεύνηση των οποίων αποτελεί και αντικείμενο της συγκεκριμένης διπλωματικής. Σελίδα 6 από 110

7 Abstract Internet use is dynamic and has changed over time, expanding beyond text-based forums and s, to include images, videos, documents, interactive online applications, online storage and more. It is obvious that the Internet is entering a new phase that represents a fundamental shift in how computing is done. In addition, the final years of this decade are to be over-shadowed by a global recession, then the IT industry s recent focus on economies of scale, cost and resource efficiency. Innovations are necessary to ride the inevitable tide of change. Most of enterprises are striving to reduce their computing cost through the means of virtualization. This demand of reducing the computing cost has led to the innovation of Cloud Computing. Cloud Computing offers better computing through improved utilization and reduced administration and infrastructure costs. The era for the organization to access the desired computers services from a third party and to control the size of these is evident. However, it is obvious that assigned such kind of data to third parties include risks. The legal and regulatory landscape around cloud computing is by no means static. There are new laws being proposed that could change the responsibilities of both cloud computing tenants and providers. Cloud Computing is still at its infant stage and a very new technology for the enterprises. The main factor preventing the wider spread of the new model in private and public sector as well is the emerging data security and privacy issues, the investigation of which is subject of this paper. Σελίδα 7 από 110

8 Πίνακας Περιεχομένων Ευχαριστίες... 3 Πρόλογος Οριοθέτηση θέματος... 4 Περίληψη... 6 Abstract... 7 Πίνακας Περιεχομένων... 8 Ευρετήριο Διαγραμμάτων / Πινάκων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : Εισαγωγή στο Cloud Computing Ένας Αναδυόμενος ορισμός Υπολογιστική Νέφους Το σύνθημα του 21ου αιώνα; Ιστορική Αναδρομή Υπολογιστική Νέφους Μια συνοπτική παρουσίαση Βασικά συστατικά του Cloud Computing Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του Cloud Computing Μοντέλα παροχής Υπηρεσιών *aas του Cloud Computing Μοντέλα ανάπτυξης υπολογιστικού νέφους (Deployment models) Αρχιτεκτονική της Υπολογιστικής Νέφους Εφαρμογές, πάροχοι & προϊόντα στο Cloud Computing Σημαντικότερες εφαρμογές στο Cloud Computing Πάροχοι & προϊόντα στο Cloud Computing ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Το Cloud Computing στον Ιδιωτικό και Δημόσιο Τομέα Οφέλη και Μειονεκτήματα Οι προσδοκίες από την υιοθέτηση του Cloud Computing Το Cloud Computing στον Ιδιωτικό Τομέα Σελίδα 8 από 110

9 2.3 Καταλληλότητα επιχείρησης για υιοθέτηση Cloud computing Προσδοκώμενα Οφέλη υιοθέτησης Cloud Computing Κίνδυνοι υιοθέτησης Cloud Computing Cloud Computing & Εταιρικός προϋπολογισμός Οφέλη Μειονεκτήματα Το Cloud Computing στον Δημόσιο Τομέα Οφέλη για Δημόσιες Υπηρεσίες και συναλλασσόμενους Παραδείγματα Cloud Computing στο Δημόσιο Τομέα Εμπόδια Μετάβασης στο Cloud Computing ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 : Ζητήματα ασφαλείας στο Cloud Computing Ασφάλεια: Το αμφιλεγόμενο ζήτημα στο Υπολογιστικό Νέφος Θέματα ασφαλείας στο Cloud Computing Ρίσκα & κίνδυνοι ασφάλειας στο Cloud computing NIST (National Institute of Standards and Technology) ENISA (European Network and Information Security Agency) CSA (Cloud Security Alliance) OWASP (Open Web Application Security Project) Περιοχές ασφάλειας στο Υπολογιστικό Νέφος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Ιδιωτικότητα και προστασία προσωπικών δεδομένων στο Υπολογιστικό Νέφος Πληροφοριακή Ιδιωτικότητα & Απόρρητο To δικαίωμα του ιδιωτικού βίου Σχέση ιδιωτικότητας με την ασφάλεια της πληροφορίας Προσωπικά Δεδομένα Σελίδα 9 από 110

10 4.3.1 Προσωπικά Δεδομένα Μια ευρεία έννοια Μορφές επεξεργασίας Προσωπικά δεδομένα: Κίνδυνοι από την χρήση και επεξεργασία τους Το δικαίωμα προστασίας προσωπικών δεδομένων Προστασία προσωπικών δεδομένων Κανονιστικές Προσεγγίσεις Διεθνείς νομοθετικές ρυθμίσεις Η φιλελεύθερη προσέγγιση Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής Η Ευρωπαϊκή προσέγγιση Ζητήματα ιδιωτικότητας στο Cloud Computing Ζητήματα Προστασίας Προσωπικών Δεδομένων στο Cloud Computing Ο ρόλος των παρόχων υπηρεσιών Cloud computing Τοποθεσία παρόχου και εξοπλισμού υπηρεσιών Cloud computing Διεθνείς μεταφορές δεδομένων στο Cloud Εξασφάλιση αποτελεσματικότερης προστασίας προσωπικών δεδομένων Επεξεργασία προσωπικών δεδομένων για καθαρά προσωπικούς λόγους Κατανομή Ρόλων και Ευθύνης Το Νομοθετικό Πλαίσιο στην Ελλάδα Η Αρχή Προστασίας Προσωπικών Δεδομένων Το Cloud Computing στο μέλλον Επίλογος ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ Σελίδα 10 από 110

11 Ευρετήριο Διαγραμμάτων / Πινάκων Διάγραμμα 1: Υπόδειγμα δικτυακού Διαγράμματος Διάγραμμα 2: Η στροφή του υπολογιστικού παραδείγματος Διάγραμμα 3: Τεχνικές διαφορές μεταξύ Grid & Cloud computing Διάγραμμα 4: Βασικά συστατικά ενός συστήματος Cloud computing Διάγραμμα 5: Μοντέλα παροχής υπηρεσιών ενός συστήματος Cloud computing Διάγραμμα 6: Μοντέλα ανάπτυξης υπηρεσιών ενός συστήματος Cloud computing Διάγραμμα 7: Deployment Model Matrix Διάγραμμα 8: Το μοντέλο SPI Διάγραμμα 9: Ενοποιημένη Οντολογία Νέφους Διάγραμμα 10: Οι περιοχές ασφάλειας στο Νέφος Πίνακας 1: Συνοπτική απεικόνιση περιοχών ζητημάτων ασφάλειας στο Νέφος Σελίδα 11 από 110

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : Εισαγωγή στο Cloud Computing The computing field is always in need of new cliches. Alan Perlis 1.1 Ένας Αναδυόμενος ορισμός Υπολογιστική Νέφους Σχεδόν όλη η βιομηχανία του IT (Information Technology) μιλάει για το Cloud Computing (Υπολογιστικό Νέφος) και ειδικότερα για το «σύννεφο», πως μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ποια προβλήματα και προκλήσεις «φέρνει» μαζί του. Ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή για να έχουμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα του Το σύνθημα του 21ου αιώνα; Η πρωταρχική ιδέα της διανομής υπολογιστικών πόρων μέσω ενός παγκόσμιου δικτύου έχει τις ρίζες της στην δεκαετία του Όταν η υπολογιστική αποκεντρώθηκε, το Διαδίκτυο αναπτύχτηκε ραγδαία στα επόμενα χρόνια. Οι χρήστες απαιτούσαν όλο και πιο αποτελεσματικά μέσα από μια δισκέτα ή έναν σκληρό δίσκο για να μπορέσουν να στείλουν ένα αρχείο που είχαν δημιουργήσει στον προσωπικό τους ηλεκτρονικό υπολογιστή. Κάθε εποχή, λοιπόν, χαρακτηρίστηκε από τα συνθήματά της και ο κλάδος των ΤΠΕ έχει υιοθετήσει μια πληθώρα, γνωστών στους κόλπους του, συνθημάτων και ακρωνυμίων: «Πολυμέσα» (multimedia) στη δεκαετία του 80, «διαδραστικότητα» (interaction) την δεκαετία του 90, «web 2.0» και «κοινωνικά δίκτυα» τα τελευταία χρόνια, ενώ πολύ πρόσφατα προστέθηκε και ένα ακόμα σύνθημα «Cloud computing», μια μάλλον νεφελώδης ιδέα [1]. Πολλές συζητήσεις γίνονται στις μέρες μας για το Υπολογιστικό Νέφος (Cloud Computing) και υπάρχουν συνεχείς αναφορές για αυτή την ασαφή αντίληψη. Στην παραδοσιακή υπολογιστική υποδομή, ένα λειτουργικό σύστημα (π.χ. Windows), μια εφαρμογή (π.χ. Microsoft Word) ή τα δεδομένα (π.χ. αρχεία), τυπικά αποθηκεύονται στον υπολογιστή του προσωπικού χρήστη. Στο εργασιακό περιβάλλον (σε περιβάλλον γραφείου), τα δεδομένα αποθηκεύονται σε διακομιστές (servers) (συνήθως στο ίδιο κτίριο), όπου μετά είναι ευρέως προσβάσιμα από τον υπόλοιπο οργανισμό. Σελίδα 12 από 110

13 Η υπολογιστική νέφους είναι μια διαφορετική μορφή της υποδομής της τεχνολογίας των πληροφοριών IT (information technology). Πρόκειται για μια υπηρεσία, σύμφωνα με την οποία τα δεδομένα και οι υπηρεσίες παρέχονται από κέντρα παροχής δεδομένων (data centers) και είναι προσβάσιμα πρακτικά από παντού, μέσω του διαδικτύου, με χρήση μέσων όπως laptops, smart phones, desktops. Για το λόγο αυτό, δικαιολογημένα, αναφέρεται στην βιβλιογραφία ως η μετεξέλιξη του παγκόσμιου ιστού [2]. Χρειάζεται επομένως, να γνωρίζουμε την προέλευση της λέξης του νέφους. Το cloud computing (Υπολογιστική Νέφους ή Νέφος), είναι περισσότερο ένα πλαίσιο για ένα διαφορετικό επιχειρηματικό μοντέλο παροχής υπηρεσιών και όχι μια τεχνολογία, το οποίο φαίνεται πως θα μονοπωλήσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων που ασχολούνται με το IT τα επόμενα χρόνια. Αποτελεί εξέλιξη της διαδεδομένης πλέον υιοθέτησης της τεχνολογίας εικονικοποίησης (virtualization) και του μοντέλου υπολογισμών ωφέλειας (utility computing). Ένα από τα χαρακτηριστικά του είναι ότι επιτρέπει στους χρήστες να αλληλεπιδρούν με συστήματα ή δεδομένα, με τέτοιο τρόπο που να "ελαχιστοποιεί την απαραίτητη αλληλεπίδραση με τα υποκείμενα επίπεδα της στοίβας τεχνολογιών" [3]. Σελίδα 13 από 110

14 Το «νέφος» αποτελεί τεράστια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο παρέχονται οι υπολογιστικοί πόροι, καθώς επιτρέπει την αποθήκευση και την επεξεργασία δεδομένων μέσω του Διαδικτύου όπου και αν είμαστε, ακόμα και την χρήση λειτουργικών συστημάτων και εφαρμογών. Επιπλέον ο χρήστης δεν χρειάζεται να τα αγοράσει και να τα εγκαταστήσει στον υπολογιστή του, αλλά μπορεί πλέον να χρησιμοποιεί αυτούς τους πόρους ως υπηρεσίες. Η παροχή τέτοιων υπηρεσιών είναι παρόμοια με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο υπάρχει όσο χρειαστούμε, όποτε το χρειαστούμε και πληρώνουμε μόνο για όσο καταναλώνουμε [4]. Ο καταναλωτής ασχολείται μόνο με το που βρίσκεται η πρίζα και όχι με το πώς παράγεται ή προσφέρεται η ηλεκτρική ενέργεια. Διάγραμμα 1: Υπόδειγμα Δικτυακού Διαγράμματος Άλλωστε, το πρώτο συνθετικό του όρου, «Cloud» αποτελεί εδώ και καιρό μια κοινή λέξη στους χώρους του IT καθώς αποκαλύπτει τον πραγματικό διαγραμματικό τρόπο απεικόνισης του διαδικτύου. Εδώ, χρειάζεται να αναφέρουμε και μια δεύτερη «μεταφορά» για να το κατανοήσουμε καλύτερα: όπως δεν μπορούμε να δούμε μέσα σε ένα σύννεφο, έτσι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε και τι ακριβώς συμβαίνει στο εσωτερικό του [1]. Το μόνο που χρειάζεται είναι να γνωρίζουμε ότι έχουμε δυνατότητα πρόσβασης / σύνδεσης σε αυτό. Αν και ο συγκεκριμένος όρος για την περιγραφή του μοντέλου είναι επιτυχημένος, παραμένει αμφιλεγόμενος. Πολλοί πιστεύουν ότι ο συγκεκριμένος όρος είναι απλά ένα καινούριο σύνθημα για την επόμενη δεκαετία που διανύουμε, άλλοι πάλι θεωρούν ότι αποτελεί μια μετεξέλιξη προηγούμενων μοντέλων. Σελίδα 14 από 110

15 Ήδη υπάρχουν πολλές εταιρείες που προσφέρουν τέτοιες υπηρεσίες και άλλες που το προγραμματίζουν στο άμεσο μέλλον. Παρόλα αυτά υπάρχει σύγχυση σχετικά με το τι είναι οι υπηρεσίες «νέφους», ποια είναι τα οφέλη που προσφέρουν, ποια είναι τα πιθανά μειονεκτήματα και ειδικότερα πόσο ασφαλείς είναι οι υπηρεσίες αυτές και πόσο προστατεύεται η ιδιωτικότητα και τα προσωπικά δεδομένα των χρηστών. Στην επόμενη ενότητα θα αναφερθούμε στην ιστορική αναδρομή του πως φτάσαμε στο μοντέλο του Cloud Computing (Υπολογιστικού νέφους) Ιστορική Αναδρομή Ο όρος «νέφος» προέρχεται από την τηλεφωνία όπου οι τηλεπικοινωνιακές εταιρείες, που μέχρι το 1990 προσέφεραν κυρίως αποκλειστικά point-to-point κυκλώματα, άρχισαν να προσφέρουν υπηρεσίες Εικονικών Ιδιωτικών Δικτύων (Virtual Private Network-VPN) 1 με συγκρίσιμη ποιότητα υπηρεσίας αλλά με χαμηλότερο κόστος. Το σύμβολο του νέφους χρησιμοποιήθηκε για να υποδηλώσει το σημείο οριοθέτησης ανάμεσα σε αυτό που είναι ευθύνη του παρόχου και αυτό που είναι ευθύνη του χρήστη. Το «νέφος» επεκτείνει αυτό το όριο για να καλύψει servers καθώς και υποδομή δικτύου. Η ιδέα ενός "παγκόσμιου δικτυού υπολογιστών" εμφανίστηκε την δεκαετία του 1960 από τον JCR Licklider, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για την ανάπτυξη του ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Σαφώς, το όραμά του ήταν κάτι ουτοπικό για την εποχή του, το να μπορούν όλοι στον πλανήτη να διασυνδεθούν και να έχουν πρόσβαση σε προγράμματα και δεδομένα, σε κάθε δικτυακό τόπο, από οπουδήποτε. Είναι ένα όραμα που μοιάζει πολύ με αυτό που ονομάζουμε «νέφος». Ωστόσο, η συγκεκριμένη ιδέα απορρίφθηκε, καθώς δεν υπήρχαν οι κατάλληλες υποδομές και το κατάλληλο υλικό και οι πόροι για αυτό το επίτευγμα [5]. 1 Ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο (Virtual Private Network - VPN) είναι ένα δίκτυο υπολογιστών που χρησιμοποιεί την δημόσια υποδομή τηλεπικοινωνιών, όπως κάνει και το Διαδίκτυο, για να παρέχει σε απομακρυσμένες δημόσιες υπηρεσίες ή σε μεμονωμένους χρήστες ασφαλή πρόσβαση στο δίκτυο ενός οργανισμού. Σελίδα 15 από 110

16 Η συγκεκριμένη ιδέα εμφανίστηκε σαφώς ανανεωμένη και με πολλές βάσεις την δεκαετία του Ένα από τα πρώτα ορόσημα στην εξέλιξη του «νέφους» ήταν η άφιξη του Salesforce.com το 1999, που πρωτοπόρησε την ιδέα της παροχής εφαρμογών σε επιχειρήσεις μέσω ενός απλού website. Η εταιρεία άνοιξε τον δρόμο σε εξειδικευμένες και μη εταιρείες να παρέχουν εφαρμογές μέσω του Διαδικτύου και την ακολούθησαν και άλλες εταιρείες κολοσσοί όπως η Amazon, η Google, η IBM & η Microsoft. Διάγραμμα 2: Η στροφή του υπολογιστικού παραδείγματος (computer paradigm shift) Στην σημερινή εποχή, η επικρατούσα αντίληψη για το «Υπολογιστικό Νέφος» αναφέρει ότι αποτελεί ένα νέο πρότυπο IT προσανατολισμένο στους χρήστες. Για να εξετάσουμε αν είναι ένα «Νέο κρασί ή το ίδιο κρασί σε διαφορετικό μπουκάλι» [6], ανατρέχουμε στο διάγραμμα 2, απεικονίζεται η στροφή του υπολογιστικού παραδείγματος τα τελευταία 60 χρόνια, και μπορούμε να εντοπίσουμε έξι διακριτές φάσεις: Σελίδα 16 από 110

17 Στην πρώτη φάση, οι χρήστες χρησιμοποιούσαν τερματικά συστήματα για να μπορέσουν να συνδεθούν με τους Κεντρικούς υπολογιστές (mainframes), οι οποίοι ήταν κοινοί με άλλους χρήστες. Ο κεντρικός υπολογιστής ήταν ένα πανίσχυρος διακομιστής (server) όπου εκεί έτρεχαν όλα τα προγράμματα και αποθηκεύονταν όλα τα δεδομένα, ενώ ο τερματικός σταθμός ήταν ένα απλό σύστημα, η χρήση του οποίο δεν εξαπλωνόταν πέρα από την σύνδεση με τον κεντρικό υπολογιστή. Για να μπορεί να λειτουργεί το συγκεκριμένο σύστημα και να μπορούν να έχουν άμεση πρόσβαση όλοι οι χρήστες, χρειαζόταν η κατάλληλη υποδομή δικτύου για να μπορεί να στηρίξει αυτό το πλαίσιο [7]. Με την έλευση των ηλεκτρονικών υπολογιστών περνάμε στην δεύτερη φάση. Στην δεύτερη φάση, η εξέλιξη της τεχνολογίας βοήθησε στο να υπάρξει η κατάλληλη υποδομή για την ικανοποίηση των χρηστών. Οι προσωπικοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές (PC Personal Computers) διέθεταν την απαραίτητη ισχύ για να μπορούν μεμονωμένα (stand alone) να παρέχουν υπηρεσίες στους χρήστες, χωρίς την συμμετοχή κεντρικών υπολογιστών. Στην τρίτη φάση, οι τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα των δικτύων είχαν ως συνέπεια οι προσωπικοί υπολογιστές να μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους. Με αυτό τον τρόπο, ο χρήστης μπορούμε να συνδεθεί με άλλους υπολογιστές, μέσω τοπικών δικτύων και να γίνει χρήση κοινών πόρων και δεδομένων [7]. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου και την εξέλιξη στις τηλεπικοινωνίες, κατέστη εφικτή η υψηλής ταχύτητας σύνδεση στο διαδίκτυο. Στην τέταρτη φάση, η έλευση του Διαδικτύου (Internet) είναι γεγονός. Η σύνδεση με άλλα τοπικά δίκτυα επέτρεψε την δημιουργία αυτού που σήμερα ονομάζουμε παγκόσμιο ιστό (Internet). Οι χρήστες πλέον έχουν την δυνατότητα να συνδεθούν απομακρυσμένα σε εφαρμογές και πόρους μέσω του διαδικτύου. Στην πέμπτη φάση, εμφανίζεται η ιδέα του ηλεκτρονικού πλέγματος (Grid), με κύριο σκοπό να διευκολύνει την διαμοίραση της υπολογιστικής ισχύος και των διαθέσιμων αποθηκευτικών πόρων με διαφανή τρόπο. Το Υπολογιστική Πλέγμα (Grid computing) είναι μια δομή υπολογιστικών μηχανημάτων και λογισμικού που παρέχει εξαρτημένη, σταθερή, διάχυτη και φθηνή πρόσβαση σε υψηλές υπολογιστικές δυνατότητες [8]. Σελίδα 17 από 110

18 Στη σημερινή έκτη φάση, το cloud computing μας επιτρέπει να αξιοποιήσουμε όλους τους διαθέσιμους πόρους, μέσω του διαδικτύου με έναν κλιμακούμενο τρόπο. Οι χρήστες, συνδεόμενοι μέσω του διαδικτύου, μπορούν να χρησιμοποιήσουν τμήμα της ισχύος που διατίθεται στον παγκόσμιο ιστό για την κάλυψη των αναγκών τους. Η Υπολογιστική νέφους παραπέμπει σε τεχνικές που ενισχύουν το προαναφερθέν σενάριο. Αναφορικά με τις διαφορές του Grid & Cloud computing παραθέτουμε τον διάγραμμα 3 παρακάτω: Διάγραμμα 3: Τεχνικές διαφορές μεταξύ Grid & Cloud computing [8] Όπως παρουσιάζεται στο διάγραμμα 3, αυτό που διαφοροποιεί το Cloud Computing από το Grid Computing είναι η έννοια της δημιουργίας εικονικών πόρων, έννοια που φέρεται συνήθως με το όνομα «εικονοποίηση» (virtualization). Το Cloud Computing αξιοποιεί την εικονοποίηση προκειμένου να μεγιστοποιήσει την υπολογιστική ισχύ. Η εικονοποίηση, επειδή διαχωρίζει τη λογική από την φυσική ύπαρξη, επιλύει κάποιες από τις προκλήσεις που εγείρονταν με την χρήση του Grid Computing. Ενώ το Grid Computing πετυχαίνει μεγάλο επίπεδο χρησιμοποίησης από την κατανομή σε πολλαπλούς διακομιστές (servers) μιας απλής διαδικασίας, η δημιουργία εικονικών servers στο Cloud Computing πετυχαίνει τον ίδιο στόχο επιτρέποντας σε έναν διακομιστή να υπολογίζει πολλές διαδικασίες ταυτόχρονα [9]. Σελίδα 18 από 110

19 Το Cloud Computing αποτελεί το επόμενο βήμα στην εξέλιξη της πληροφορικής. Από όσα αναφέρθηκαν παραπάνω προκύπτει ότι η έννοια κάθε άλλο παρά καινούρια είναι. Όλες οι τεχνολογίες εξελίχθηκαν με το χρόνο, έτσι και το συγκριμένο μοντέλο, χρειάστηκε το χρόνο του προκειμένου να ωριμάσει. Πλέον, το Cloud Computing είναι πιο ώριμο από ποτέ, ήρθε για να μείνει και να πραγματοποιήσει το όραμα και την υπόσχεσή του: να δώσει τους απαραίτητους υπολογιστικούς πόρους με την μορφή υπηρεσίας, με την ίδια λογική που διέπει άλλους οργανισμούς κοινής ωφέλειας 2. Η αγορά είναι ώριμη, αλλά ταυτόχρονα βρίσκεται σε διαρκή εξέλιξη. Χρειάζεται έτσι να αναλύσουμε λίγο πιο προσεκτικά το μοντέλο του Cloud Computing. Το μοντέλο προωθεί την διαθεσιμότητα και αποτελείται από τρία (3) βασικά συστατικά, πέντε (5) σημαντικά χαρακτηριστικά, τρία (3) μοντέλα υπηρεσίας και τέσσερα (4) μοντέλα ανάπτυξης τα οποία και αναλύονται στην επόμενη ενότητα. 2 Συνοψίζοντας, αναφερόμαστε στην δυνατότητα να έχουμε υπολογιστική ισχύ, αποθηκευτικό χώρο, επικοινωνίες, βάσεις δεδομένων κλπ., που παρέχονται από κάποιο απομακρυσμένο χώρο εκτός του χώρου του χρήστη και να πληρώνουμε ακριβώς για ότι και για όσο το χρησιμοποιούμε, εντός ενός προσυμφωνημένου πλαισίου τιμολόγησης και επιπέδου ποιότητας παροχής υπηρεσίας. Σελίδα 19 από 110

20 1.2 Υπολογιστική Νέφους Μια συνοπτική παρουσίαση Βασικά συστατικά του Cloud Computing Αναπαριστώντας ένα σύστημα, χρειάζεται να αναφέρουμε τα βασικά συστατικά που το συγκροτούν για να μπορέσουμε ιδεατά να το μελετήσουμε. Αναφορικά με το σύστημα cloud, τα βασικά συστατικά του, όπως φαίνεται και στο διάγραμμα 4, είναι: οι υπολογιστές - πελάτες (client computers), τα κέντρα δεδομένων (data centers) και οι διακομιστές διανομής (distributed servers) [10]. Πιο αναλυτικά: Υπολογιστές πελάτες (client computers): οι πελάτες, σε μια αρχιτεκτονική Cloud computing, αποτελούν ακριβώς την ίδια οντότητα όπως και στα παλιά, κλασσικά συστήματα τοπικού δικτύου (LAN / Local Area Network). Τυπικά είναι οι υπολογιστές που είναι εγκατεστημένοι στα γραφεία μας. Ωστόσο, μπορεί να είναι και laptops (φορητοί υπολογιστές), tablet computers (υπολογιστές tablet), mobile phones (κινητά τηλέφωνα) ή και PDAs. Συνοψίζουμε, ότι ως υπολογιστές πελάτες είναι οι συσκευές με τις οποίες οι τελικοί χρήστες αλληλεπιδρούν για να μπορέσουν να διαχειριστούν την πληροφόρηση που βρίσκεται στο «σύννεφο». Οι υπολογιστές πελάτες εμπίπτουν σε μια από τις τρεις (3) ακόλουθες κατηγορίες: Mobile (φορητοί): Στην κατηγορία συμπεριλαμβάνονται τα PDAs, τα Smartphones (π.χ. blackberry, iphone κλπ.). Thin (λεπτοί): Εδώ συμπεριλαμβάνονται οι υπολογιστές που δεν διαθέτουν εσωτερικές μονάδες σκληρού δίσκου, ωστόσο χρησιμοποιούν κάποιον διακομιστή για να «κάνει όλη την δουλειά», και εν συνεχεία εμφανίζονται οι πληροφορίες. Thick (παχιοί): Εδώ συμπεριλαμβάνονται οι συνήθεις υπολογιστές που χρησιμοποιούν προγράμματα περιήγησης στο web, όπως Firefox ή Internet Explorer για να μπορέσει να γίνει η σύνδεση με το Cloud. Σελίδα 20 από 110

21 Κέντρα δεδομένων (datacenters): τα κέντρα δεδομένων αποτελούν την συλλογή των διακομιστών όπου φιλοξενούν τις εφαρμογές που εκτελούμε. Οι τύποι ποικίλουν και μπορεί να είναι από ένα μεγάλο δωμάτιο στο υπόγειο ενός κτιρίου έως ένα δωμάτιο γεμάτο με διακομιστές στην άλλη άκρη του κόσμου, το οποίο είναι προσβάσιμο μέσω του Διαδικτύου. Αξίζει να σημειώσουμε, ότι μια σύγχρονη τάση αποτελούν οι εικονικοί διακομιστές (virtualizing servers) 3. Διακομιστές διανομής (distributed servers): υπάρχει περίπτωση οι διακομιστές να μην βρίσκονται στην ίδια φυσική τοποθεσία. Συχνά, οι διακομιστές είναι διάσπαρτοι σε διαφορετικές γεωγραφικές τοποθεσίες. Ωστόσο, για τον συνδρομητή του Cloud, οι συγκεκριμένοι διακομιστές λειτουργούν σαν μια ενιαία φυσική οντότητα και παρέχουν στον πάροχο της υπηρεσίας μεγαλύτερη ευελιξία στις επιλογές του και περισσότερη ασφάλεια. Διάγραμμα 4: Βασικά συστατικά ενός συστήματος Cloud Computing [10] 3 Το λογισμικό μπορεί να εγκατασταθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπεται η χρήση πολλαπλών εφαρμογών σε εικονικούς διακομιστές. Σελίδα 21 από 110

22 Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του Cloud Computing Όπως προαναφέραμε υπάρχουν πέντε (5) ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του Cloud Computing τα οποία εξηγούν και τις σχέσεις και τις διαφορές του συστήματος από τις παραδοσιακές υπολογιστικές μεθόδους [11]. Αναλυτικότερα: Αυτό εξυπηρέτηση κατά απαίτηση (on-demand-self-service): οι καταναλωτές / χρήστες μπορούν να εφοδιάζονται ή να απορρίπτουν την παροχή υπηρεσιών, όπως για παράδειγμα χρόνος ενός διακομιστή ή δικτυακή αποθήκευση, χωρίς ανθρώπινη διαμεσολάβηση με τον πάροχο υπηρεσιών. Ευρεία πρόσβαση στο Διαδίκτυο (broad network access): παρέχεται η ικανότητα κάλυψης δικτύου και πρόσβασης μέσω τυποποιημένων μηχανισμών που προάγουν την χρήση από ετερογενείς πλατφόρμες πελατών (π.χ. κινητά τηλέφωνα, φορητοί υπολογιστές και PDAs). Διάθεση πόρων (resource pooling): Οι πόροι του παρόχου που χρησιμοποιούνται για υπολογιστικές διαδικασίες διατίθενται για να εξυπηρετούν πολλαπλούς χρήστες. Οι πόροι χρησιμοποιούν ένα μοντέλο «πολύ μίσθωσης» (Multi tenant) 4 και συνδυάζοντας δυναμικά φυσικούς και εικονικούς πόρους ανταποκρίνονται στην εκάστοτε καταναλωτική ζήτηση. Οι πόροι μπορεί να είναι αποθηκευτικός χώρος, υπολογιστική ισχύς, μνήμη, εύρος ζώνης και εικονικές μηχανές. Ταχεία ελαστικότητα (rapid elasticity): οι υπηρεσίες μπορούν να παρέχονται γρήγορα και ελαστικά. Οι εφαρμογές έχουν την δυνατότητα να διαπραγματεύονται και να προσλαμβάνουν ή να επιστρέφουν επιπλέον πόρους, προκειμένου να καλύπτουν τις εκάστοτε ανάγκες των χρηστών σε υπολογιστική ισχύ και αποθηκευτική δυνατότητα. Για τον χρήστη, οι διαθέσιμες δυνατότητες συχνά φαίνεται να είναι απεριόριστες και θεωρεί ότι μπορεί να τις προμηθευτεί σε οποιαδήποτε ποσότητα, ανά πάσα στιγμή [12, 13]. 4 Αναφέρεται σε μια αρχή στην αρχιτεκτονική λογισμικού σύμφωνα με την οποία ένα λογισμικό εκτελείται στον server, εξυπηρετώντας πολλαπλούς οργανισμούς πελατών (tenants). Με μια multi-tenant αρχιτεκτονική, μια εφαρμογή λογισμικού έχει σχεδιαστεί για να διαχωρίσει εικονικά τα δεδομένα και τις ρυθμίσεις της, και κάθε οργανισμός-πελάτης εργάζεται με ένα προσαρμοσμένο εικονικό στιγμιότυπο της εφαρμογής. Δηλαδή δεν υπάρχει ξεχωριστή εγκατάσταση για κάθε πελάτη. Ουσιαστικά, όλοι οι πελάτες συνυπάρχουν στον ίδιο χώρο και λειτουργούν το ίδιο λογισμικό, αλλά ο καθένας αγνοεί την ύπαρξη του άλλου. Σελίδα 22 από 110

23 Μετρούμενη υπηρεσία (measured service): τα συστήματα cloud οργανώνουν και βελτιστοποιούν την χρήση των πόρων, παρέχοντας την δυνατότητα μέτρησης των χρησιμοποιούμενων υπηρεσιών ανάλογα το είδος (π.χ. αποθήκευσης, επεξεργασίας, εύρους σύνδεσης ή διαθέσιμων λογαριασμών χρηστών) [12]. Η χρήση των πόρων μπορεί να παρακολουθηθεί, να ελεγθεί και να καταγραφεί παρέχοντας διαφάνεια για τον καταναλωτή και τον πάροχο της χρησιμοποιούμενης υπηρεσίας. Είναι λοιπόν αυτά τα χαρακτηρισιτκά που καθιστούν το Cloud Computing, μια ελκυστική επιλογή για τις επιχειρήσεις, ακόμα και για τις κυβερνητικές οργανώσεις. Σελίδα 23 από 110

24 Μοντέλα παροχής Υπηρεσιών *aas του Cloud Computing Τρία είναι τα βασικά μοντέλα παροχής υπηρεσιών Cloud Computing. Τα τρία αυτά μοντέλα, αναφέρονται στην βιβλιογραφία ως SPI Models από τα αρχικά τους (Software, Platform, Infrastructure as a Service), όπως φαίνεται στο διάγραμμα 5. Διάγραμμα 5: Μοντέλα παροχής υπηρεσιών ενός συστήματος Cloud Computing Αναλύοντας τα τρία βασικά μοντέλα ορίζονται ως εξής [13, 14]: Σελίδα 24 από 110

25 Λογισμικό ως υπηρεσία (Software as a Service SaaS): προσφέρεται στον καταναλωτή η δυνατότητα να χρησιμοποιεί, σε πρώτη ζήτηση, τις εφαρμογές του παρόχου που «τρέχουν» σε μια υποδομή «νέφους». Οι εφαρμογές είναι προσβάσιμες μέσα από τις ποικίλες συσκευές των πελατών, όπως ένας thin clients ή ένας φυλομετρητής διαδικτύου. Ο καταναλωτής δεν διαχειρίζεται ή ελέγχει την υποκείμενη υποδομή, συμπεριλαμβανομένου του δικτύου, των διακομιστών, των λειτουργικών συστημάτων και της μνήμης, με πιθανή εξαίρεση τις ρυθμίσεις διαμόρφωσης περιορισμένων εφαρμογών για συγκεκριμένους χρήστες. Για τους προμηθευτές, το μοντέλο SaaS είναι ελκυστικό, καθότι παρέχει αποτελεσματικότερη προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας, ενώ παράλληλα δημιουργείται μια συνεχής ροή εισοδήματος. Επίσης, από την συγκεκριμένη πλατφόρμα μπορούν να επωφεληθούν οι πελάτες που δεν έχουν την τάση να αναπτύσσουν δικό τους λογισμικό, αλλά έχουν ανάγκη από εφαρμογές με υψηλές απαιτήσεις σε υπολογιστικούς πόρους. Παραδείγματα SaaS περιλαμβάνουν online επεξεργασία κειμένου και εργαλεία λογιστικών φύλλων, υπηρεσίες διαχείρισης πελατείας (CRM / Customer Relationship Management), καθώς και υπηρεσίες παράδοσης περιεχομένου στον παγκόσμιο ιστό (Salesforce CRM, Google Docs, κλπ.) Σελίδα 25 από 110

26 Πλατφόρμα ως υπηρεσία (Platform as a Service PaaS): προσφέρεται στον καταναλωτή η δυνατότητα να αναπτύξει πάνω στην υποδομή του «νέφους», εφαρμογές ή αποκτηθείσες εφαρμογές, χρησιμοποιώντας γλώσσες προγραμματισμού και εργαλεία που υποστηρίζονται από τον πάροχο, χρησιμοποιώντας το σχετικό API (Application Programming Interface) 5. Ο καταναλωτής δεν διαχειρίζεται ή ελέγχει την υποκείμενη υποδομή, συμπεριλαμβανομένου του δικτύου, των διακομιστών, των λειτουργικών συστημάτων και της μνήμης, αλλά έχει τον έλεγχο των αναπτυσσόμενων εφαρμογών, καθώς και την δυνατότητα παραμετροποίησης του περιβάλλοντος εκτέλεσης των εφαρμογών του. Παραδείγματα PaaS αποτελούν η Microsoft Azure, η Force και το Google App Engine. Υποδομή ως υπηρεσία (Infrastructure platform as a Service IaaS): πρόκειται για την διαχειριστική πλατφόρμα, μέσω της οποίας γίνεται όλη η διαχείριση του IaaS. Προσφέρεται στον καταναλωτή η δυνατότητα να αναπτύξει και να «τρέξει» οποιοδήποτε επιθυμητό λογισμικό, που μπορεί να περιλαμβάνει λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές, χρησιμοποιώντας βασικούς υπολογιστικούς πόρους όπως επεξεργασία, μνήμη και δίκτυα. Ουσιαστικά, παρέχονται εικονικές μηχανές και υλικό σε αφηρημένη μορφή, τα οποία έχει την δυνατότητα να ελέγχει μέσω του παρεχόμενου API. Ο καταναλωτής δεν διαχειρίζεται ή ελέγχει την υποκείμενη υποδομή, αλλά έχει τον έλεγχο σε λειτουργικά συστήματα, μνήμη, αναπτυσσόμενες εφαρμογές, και πιθανώς περιορισμένο έλεγχο σε επιλεγμένα μέρη του δικτύου, όπως τείχη προστασίας (π.χ. Host firewalls). Παραδείγματα IaaS αποτελούν Amazon s Simple Storage Service (S3), SkyDrive και Rackspace Cloud. 5 Ένα API (Application Programming Interface) είναι μια διεπαφή που έχει υλοποιηθεί από ένα λογισμικό για να διευκολύνει την αλληλεπίδρασή του με ένα άλλο λογισμικό. Διευκολύνει την αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών προγραμμάτων, με τον ίδιο τρόπο που μια διεπαφή χρήστη διευκολύνει την αλληλεπίδραση χρήστη και υπολογιστή. Σελίδα 26 από 110

27 Μοντέλα ανάπτυξης υπολογιστικού νέφους (Deployment models) Εκτός από τα μοντέλα παροχής υπηρεσιών νέφους (SaaS, PaaS & IaaS), μπορούμε να διακρίνουμε και τέσσερα (4) μοντέλα ανάπτυξης υπηρεσιών (διάγραμμα 6). Διάγραμμα 6: Μοντέλα ανάπτυξης υπηρεσιών ενός συστήματος Cloud Computing [13] Μέσα σε κάθε ένα από τα τρία μοντέλα παροχής υπάρχουν και πολλαπλά μοντέλα ανάπτυξης. Για παράδειγμα, ένα μοντέλο παράδοσης SaaS μπορεί να παρουσιαστεί σε χρήστες διαφόρων μοντέλων ανάπτυξης, όπως ενός private ή public cloud. Αυτά τα μοντέλα ανάπτυξης είναι τεχνικά και λειτουργικά άσχετα μεταξύ των μοντέλων παροχής, δηλαδή οποιοδήποτε από τα μοντέλα παροχής μπορεί να υπάρξει σε οποιαδήποτε από τα μοντέλα ανάπτυξης, αν και ένα συγκεκριμένο μοντέλο παροχής /ανάπτυξης μπορεί να είναι πιο κοινό από άλλα (π.χ. το μοντέλο παράδοσης SaaS συναντάτε συνήθως σε public cloud). Επιπλέον, με βάση τη χρήση του cloud από έναν οργανισμό και την σχέση του με την επιχείρηση ως σύνολο, αυτά τα μοντέλα ανάπτυξης cloud συχνά αναφέρονται ως εξωτερικά (external) ή εσωτερικά (internal) clouds. Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα, ωστόσο, πρέπει να συμμερίζονται τις θεμελιώδεις αρχές του cloud computing [13]: 1) Κάθε μοντέλο ανάπτυξης χρησιμοποιεί συσκευές που συνδέονται με το Internet. 2) Κάθε μοντέλο προβλέπει τη δυναμική κλιμάκωση των εικονικών πόρων. 3) Οι χρήστες του κάθε μοντέλου συνήθως δεν έχουν τον έλεγχο της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται. Και πάλι χρησιμοποιώντας τον NIST ως βάση για τις περιγραφές μας, ο NIST ορίζει τέσσερα μοντέλα ανάπτυξης cloud [15, 16]: Σελίδα 27 από 110

28 Δημόσιο «νέφος» (Public cloud): Η υποδομή του «νέφους» διατίθεται στο ευρύ κοινό ή σε μια μεγάλη ομάδα της βιομηχανίας και ανήκει σε έναν οργανισμό που πουλάει τις υπηρεσίες. Οι πιο κοινές μορφές του Public cloud είναι προσβάσιμες μέσω Διαδικτύου. Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μια τεράστια ανάπτυξη του Public cloud σε υπηρεσίες IaaS και την μορφή του την έχουν υιοθετήσει μεγάλες εταιρείες όπως η Amazon με την EC2 και σε υπηρεσίες PaaS γίνονται από την Google με το AppEngine & το Windows Azure. Τα δημόσια σύννεφα έχουν μοναδικά στοιχεία ασφάλειας και κριτήρια αξιολόγησης. Μπορούν να διαμορφωθούν από τους παρόχους υπηρεσιών που θέλουν μια υποδομή μεγάλης δυναμικότητας και ένα ευρύ φάσμα πελατών. Έτσι τα δεδομένα αποθηκεύονται σε κοινά μέσα, κάτι που καθιστά απαραίτητα την κωδικοποίησή τους για περισσότερη ασφάλεια [17]. Ιδιωτικό «νέφος» (Private cloud): η υποδομή του «νέφους» λειτουργεί αποκλειστικά για έναν οργανισμό. Μπορεί να την διαχειρίζεται ένας οργανισμός ή ένα τρίτο μέρος και μπορεί να βρίσκεται είτε εκτός είτε εντός των εγκαταστάσεων του οργανισμού. Όπως είναι λογικό, τα private clouds ανταπεξέρχονται καλύτερα στα πρότυπα ασφάλειας των δεδομένων, ακριβώς επειδή είναι ιδιωτικά, αλλά δεν σημαίνει ότι είναι και τα πιο ασφαλή [17]. Κοινοτικό «νέφος» (Community cloud): η υποδομή του «νέφους» διαμοιράζεται σε διάφορους οργανισμούς και υποστηρίζει μια συγκεκριμένη κοινότητα που έχει κοινά συμφέροντα και κοινές προτεραιότητες (π.χ. αποστολή, απαιτήσεις ασφάλειας και πολιτική). Η διαχείριση του community cloud μπορεί να γίνεται από τους ίδιους τους συμμετέχοντες είτε από τρίτο (πάροχο) και η φυσική θέση της υποδομής να μπορεί να είναι είτε εντός είτε εκτός των εγκαταστάσεων. Εδώ παρέχεται η δυνατότητα πολλαπλές ανεξάρτητες οντότητες να κερδίζουν, αποφεύγοντας τους πιθανούς κινδύνους ασφάλειας που μπορεί να εμφανιστούν. Υβριδικό «νέφος» (Hybrid cloud): η υποδομή cloud είναι μια σύνθεση δύο ή περισσότερων cloud (private, community ή public) όπου παραμένουν ως μοναδικές οντότητες, αλλά συνδέονται μεταξύ τους με τυποποιημένη ή αποκλειστική τεχνολογία που επιτρέπει φορητότητα δεδομένων και εφαρμογών (π.χ. Cloud γεμάτο για εξισορρόπηση φορτίου μεταξύ των cloud). Σελίδα 28 από 110

29 Ένας οργανισμός μπορεί να εφαρμόσει ένα μοντέλο ή πολλά διαφορετικά μοντέλα, ανάλογα με το μοντέλο cloud που του παρέχει την καλύτερη λύση. Για παράδειγμα, μια κρίσιμη εφαρμογή, που έχει την τήρηση ή άλλη προδιαγραφή ασφαλείας, ενδέχεται να απαιτεί ένα hybrid ή private μοντέλο cloud. Αντίθετα, μια γενική εφαρμογή που μπορεί να απαιτείται για ένα προσωρινό έργο μπορεί να είναι ιδανική για ένα public cloud. Είναι σημαντικό, επίσης, να γνωρίζουμε ότι τα τέσσερα (4) αυτά μοντέλα, δεν καθορίζουν την φυσική θέση των υποδομών ή των εφαρμογών αλλά την συν-τοποθεσία εγκατάστασης που θα μπορούσε να φιλοξενήσει τόσο ένα public όσο και ένα private cloud. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται συνοπτικά τα χαρακτηριστικά για κάθε ένα από τα μοντέλα ανάπτυξης υπηρεσιών «νέφους»: Infrastructure Ownership Model (Ownership of Physical infrastructure such as facilities, network,, compute and storage) Private Cloud Community Cloud Hybrid Cloud Public Cloud Service provider owned Government owned Third Party Vendor owned Infrastructure Location On-Premise (Internal or behind the firewall) Off-Premise (external or outside the firewall) Operations Model (responsible party for applying the security controls, patching, etc) Service Provider Operated Government Operated Third Party Vendor Operated Governance Model (Responsible party for ensuring compliance to policies and standards, etc) Service Provider Government Third Party Vendor Data Security Level Low Moderate High Cost Model Upfront Capital expenditure Ongoing support cost Demand based Service fee Time to deploy Immediate Mid term Long term Accessible and Consumed By Admin Users Trusted Consumers(Employees, Contractors) Public Consumers (Authorized to consume services but not legally a part of the organization/government) Service Types Citizen Engagement Services Software-as-a-Service (SaaS) Platform-as-s-Service (PaaS) Infrastructure-as-a-Service (IaaS) Traditional hosting Services Διάγραμμα 7: Deployment Model Matrix [18] Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, εμφανίζουμε παρακάτω συνοπτικά την αρχιτεκτονική του Cloud Computing καθώς και κάποιες υλοποιήσεις από διάφορες εταιρείες IT. Σελίδα 29 από 110

30 1.3 Αρχιτεκτονική της Υπολογιστικής Νέφους Ένα σύστημα ταξινόμησης το οποίο έχει επινοηθεί για το Cloud computing είναι το software-platform-infrastructure (SPI) μοντέλο [19]. Αυτό το ακρώνυμο αντιπροσωπεύει τις τρεις σημαντικές υπηρεσίες που παρέχονται μέσω του σύννεφου: Το SaaS, ή λογισμικό ως υπηρεσία, το PaaS, την πλατφόρμα ως υπηρεσία και το IaaS, την υποδομή ως υπηρεσία. Αν και υπάρχουν και μερικές άλλες ιδέες που προτείνονται ως παραλλαγές σε αυτό το σχήμα, το SPI framework αποτελεί, αυτήν την περίοδο, το πιο ευρύτατα αποδεκτό cloud computing σύστημα ταξινόμησης. [13]. Διάγραμμα 8: Το μοντέλο SPI [19] Σελίδα 30 από 110

31 Επίσης, παρακάτω (διάγραμμα 9) προτείνεται η οντολογία που ταξινομεί τα συστήματα Υπολογιστικής Νέφους σε πέντε επίπεδα, στα οποία και εντάσσονται και τα παρεχόμενα μοντέλα διάθεσης υπηρεσιών «νέφους», τα οποία αναφέραμε παραπάνω. Τα επίπεδα αυτά είναι: Εφαρμογής (μοντέλο SaaS), Περιβάλλοντος Λογισμικού (μοντέλο PaaS), Υποδομής Λογισμικού (μοντέλα IaaS, DaaS και CaaS), Πυρήνας Λογισμικού και Υλικό (μοντέλο HaaS) [20]. Διάγραμμα 9: Ενοποιημένη Οντολογία Νέφους [20] Στην βάση τοποθετείται το επίπεδο του Υλικού, που αποτελεί και το φυσικό συστατικό του Νέφους, ενώ στην κορυφή της στοίβας είναι το επίπεδο εφαρμογών, το οποίο και αποτελεί τη διεπαφή του χρήστη με το Νέφος. Τα «νέφη» προσφέρουν στους κοινούς χρήστες συγκεκριμένα πρότυπα ποιότητας υπηρεσίας (QoS / Quality of Service), ενώ στους εμπορικούς πελάτες Συμφωνίες Επιπέδου Υπηρεσίας (SLAs / Service Level Agreements). Τα ανοιχτά πρότυπα και το λογισμικό ανοιχτού κώδικα έχουν προσφέρει ιδιαίτερα στην ανάπτυξη πολλών υλοποιήσεων της Υπολογιστικής Νέφους. Στην επόμενη ενότητα παραθέτουμε ενδεικτικά κάποια προϊόντα από βασικούς παρόχους και συνοπτικά αναφέρουμε τα χαρακτηριστικά της Υπολογιστικής Νέφους που προσφέρονται από αυτούς. Σελίδα 31 από 110

32 1.4 Εφαρμογές, πάροχοι & προϊόντα στο Cloud Computing Σημαντικότερες εφαρμογές στο Cloud Computing εξής: Οι σημαντικότερες εφαρμογές που αναφέρονται στο Cloud Computing είναι οι Εφαρμογές Γραφείου (Office applications): περιλαμβάνονται εργαλεία σουίτας γραφείου (επεξεργασία κειμένου, spreadsheet, project management κτλ), όπως επίσης εργαλεία που επιτρέπουν την online συνεργασία μεταξύ ατόμων ή ομάδων ατόμων (collaboration applications). Εμπορικές Εφαρμογές (Business Applications): περιλαμβάνονται κυρίως συστήματα CRM και εφαρμογές ηλεκτρονικού εμπορίου καθώς και ένα πλήθος άλλων εφαρμογών, όπως ανάλυση δεδομένων και διαχείριση παγίων. Η συμβατότητα των εφαρμογών μεταξύ τους επιτρέπει την εύκολη ανταλλαγή δεδομένων, ενώ εξοικονομείται χρόνος εκπαίδευσης του προσωπικού. Εφαρμογές Κοινωνικής Δικτύωσης (Social Media Applications): περιλαμβάνονται εφαρμογές κοινωνικής δικτύωσης, ιστοχώροι αποθήκευσης φωτογραφιών και video, ιστολόγια (blogs) κτλ. Σημαντικό πλεονέκτημα αποτελεί η δυνατότητα διεξαγωγής online δημοψηφισμάτων και online διαβουλεύσεων σε ζητήματα που αφορούν όλη την κοινωνία, όπως νέα νομοσχέδια, διαγωνισμοί κτλ. [21]. Σελίδα 32 από 110

33 1.4.2 Πάροχοι & προϊόντα στο Cloud Computing Στην ενότητα αυτή θα αναφερθούμε σε κάποια από τα δημοφιλή προϊόντα της Υπολογιστικής Νέφους για να μπορέσουμε να αποτυπώσουμε την θεωρία στην πράξη, σαν παραδείγματα υλοποίησης Cloud Computing συστημάτων. Amazon: Η Amazon.com είναι ένα πολύ μεγάλο εμπορικό σήμα στο ηλεκτρονικό εμπόριο. Στη δεκαετία από την ίδρυσή του, έχει μετασχηματίσει από ένα on-line βιβλιοπωλείο σε μια πλατφόρμα γενικής λιανικής πώλησης και έπειτα στον κορυφαίο προμηθευτή cloud computing. Τα προϊόντα που προσφέρονται εμπίπτουν μιας ομάδας συμπληρωματικών προϊόντων, «Amazon Web Services», Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), Amazon SimpleDB, Amazon Elastic Block Store (EBS), Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), Amazon Cloud Front, Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS), AWS Premium Support). o Elastic Compute Cloud (EC2): Το EC2 είναι η κυριότερη προσφορά της Amazon Cloud. Το EC2 επιτρέπει την on- demand ενοικίαση εικονικών μηχανών υπολογιστικών πόρων (virtual machines). Το EC2 είναι επί μισθώσει σε μονάδες που ονομάζονται instances, κάθε μια από τις οποίες αντιπροσωπεύει ένα εικονικό διακομιστή με ειδικές προδιαγραφές του υλικού. Από την πλευρά του χρήστη, είναι σαν να ενοικιάζει φυσικούς διακομιστές με την ώρα σε οποιαδήποτε ποσότητα. Υπάρχουν πέντε είδη των διαφοροποιημένων instances προς ενοικίαση με διαφορετική δύναμη της CPU, της μνήμης του σκληρού δίσκου και των I/O επιδόσεων. Οι εφαρμογές που απαιτούν ένα σημαντικό ποσό της μνήμης RAM ή τις επιδόσεις της CPU μπορούν να νοικιάσουν πιο ακριβά αλλά πιο ισχυρά instances, ενώ ένα δίκτυο με προορισμό την εφαρμογή, όπως ένας web server, μπορούν να χρησιμοποιήσουν φθηνότερα και λιγότερο ισχυρά instances [22]. Σελίδα 33 από 110

34 Google: Η Google είναι η σημαντικότερη και η πιο προσεγμένη επιχείρηση Διαδικτύου σήμερα. Ενώ η κυριαρχία της στην μηχανή αναζήτησης είναι προς το παρόν αδιαπραγμάτευτη, αυτό δεν μεταφράζετε άμεσα στην αυτόματη ηγεσία στον χώρο του cloud computing. Αν και υπάρχει αρκετή σκέψη για το μέλλον του Google App, η Google υποστηρίζει την App μηχανή και τη βελτιώνει συνεχώς. o Η App Engine της Google είναι διαμετρικά αντίθετη αντιμετώπιση του cloud computing. To AppEngine είναι στοχευόμενο σε κλασσικές διαδικτυακές εφαρμογές και επιβάλει δόμηση της εφαρμογής με ξεκάθαρο διαχωρισμό μεταξύ του υπολογιστικού επιπέδου, που είναι χωρίς κατάσταση, και του αποθηκευτικού επιπέδου που έχει καταστάσεις. Η App Engine δεν μπορεί να έχει τόσο ευρεία χρήση όπως το EC2, καθώς δεν επιτρέπει ευελιξία στην υποδομή του συστήματος, αλλά παρέχοντας αυτή την υποδομή απαλλάσσει τους δημιουργούς από τις ανάγκες διαχείρισης και τα προβλήματα που έχει η εγκατάσταση μεγάλων κατανεμημένων εφαρμογών. Η App Engine αναλαμβάνει την τοποθέτηση της εφαρμογής σε ένα cluster, την παρακολούθηση αυτού και την επαναφορά σε περίπτωση αποτυχίας [23]. Σελίδα 34 από 110

35 Microsoft: Η Microsoft είναι ένας ισχυρός προμηθευτής επιχειρησιακού λογισμικού. Όπως συνήθως, οι προσπάθειες της Microsoft σε αυτήν την νέα περιοχή είναι μερικώς αμυντικές. Πολλοί παρατηρητές ήταν δύσπιστοι απέναντι στη Microsoft για την είσοδο της στην υποδομή και στo μοντέλο υπηρεσιών της Νεφοϋπολογιστικής. Ωστόσο, υπάρχει η προσφορά Microsoft Azure Services Platform που περιέχει διάφορα στοιχεία: Live Services, SQL Services,.NET Services, SharePoint Services, Dynamics CRM Services. o Το βασικό της πλατφόρμας Azure είναι ότι επιτρέπει στους χρήστες να τρέχουν ελεγχόμενο κώδικα σε μια εικονική μηχανή σε φιλοξενούμενους και συντηρούμενους διακομιστές της Microsoft. Οι χρήστες πρέπει να επιλέξουν ρόλους Web ή ρόλους εργαζομένων για τις instance εφαρμογές: ρόλοι Web είναι κατάλληλοι για φιλοξενούμενες εφαρμογές που αλληλεπιδρούν με τον έξω κόσμο διαμέσου του διαδικτύου, ενώ οι ρόλοι των εργαζομένων είναι κατάλληλοι για τον κώδικα που απλά εκτελείται [24]. Σελίδα 35 από 110

36 Salesforce: Η Salesforce άρχισε ως Customer Relationship Management (CRM) προμηθευτής λογισμικού. Η Salesforce είναι μοναδική στην αγορά για τις υπηρεσίες Cloud Computing που προσφέρει, δεδομένου ότι οι περισσότερες άλλες σημαντικές προσφορές Cloud δεν είναι ειδικευμένες με τον ίδιο τρόπο όπως το Force.com. o Το Salesforce είναι μια Customer Relationship Management (CRM) προμηθευτής λογισμικού, που παραδίδει το λογισμικό του ως υπηρεσία online (SaaS).Το Force.com είναι μια μοναδική πλατφόρμα-ως -υπηρεσία που προσφέρει και επιτρέπει στους προμηθευτές του να δημιουργήσουν τις επιχειρηματικές εφαρμογές τους και αυτές να παραδίδονται στη υπάρχουσα υποδομή Salesforce. Το Salesforce αναφέρει σαν στόχους του force.com τις περιοχές εφαρμογής του στη διαχείριση των προγραμματιστικών πόρων (ERP / Enterprise Resource Planning), διαχείριση πόρων ανθρώπινου δυναμικού (HRM / Human Resource Management) και διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας (SCM / Supply Chain Management) [25]. Αναφερόμενοι στα βασικά συστατικά και την αρχιτεκτονική του Cloud computing, θα περάσουμε στην πράξη και θα αναφέρουμε τα οφέλη και τα μειονεκτήματα της υιοθέτησης της Υπολογιστικής Νέφους τόσο στον Δημόσιο όσο και στον ιδιωτικό τομέα, με παραδείγματα από επιχειρήσεις που ήδη έχουν μεταβεί στο υπό εξέταση περιβάλλον. Σελίδα 36 από 110

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Το Cloud Computing στον Ιδιωτικό και Δημόσιο Τομέα Οφέλη και Μειονεκτήματα Moving to the cloud is a cultural shift as well as a technology shift. Dave Coplin 2.1 Οι προσδοκίες από την υιοθέτηση του Cloud Computing Με βάση τα όσα έχουμε αναφέρει μέχρι τώρα, στην πράξη, το Cloud Computing στηρίζεται σε ένα πολλά υποσχόμενο οικονομικό πρότυπο, κάτι που δημιουργεί προσδοκίες από την υιοθέτησή του. Στην ουσία είναι μια δομή με κοινή διαθεσιμότητα των μέσων και των εργαλείων πληροφορικής, που οδηγεί στην βελτιστοποίηση της χρήσης τους. Επίσης, στηρίζεται στον μεγάλο αριθμό δυνητικών χρηστών, π.χ. ιδιώτες, επιχειρήσεις, δημόσιες υπηρεσίες κλπ., και διασφαλίζει κινητικότητα, ώστε ιδιαίτερα οι χρήστες που μετακινούνται συχνά να έχουν ανά πάσα στιγμή πρόσβαση στα δεδομένα τους. Επιπλέον, επιτρέπει την απλή, ευέλικτη και διαφανή ενσωμάτωση διαφόρων τεχνικών στοιχείων, όπως το Διαδίκτυο, υπηρεσίες διαχείρισης συστημάτων πληροφορικής, κινητές εφαρμογές κλπ., και επιτρέπει την πρόσβαση σε εφαρμογές, που βρίσκονται σε διαφορετική θέση από τον υπολογιστή του χρήση ή την όποια άλλη συσκευή χρησιμοποιείται για την χρήση στο Διαδίκτυο [26]. Επιπρόσθετα, επιτρέπει το χαμηλό κόστος λειτουργίας καθ όλη την διάρκεια ζωής των συστημάτων πληροφορικής, χωρίς υψηλή αρχική επένδυση και έτσι υπάρχει ορθολογικότερη χρήση των πόρων από τις επιχειρήσεις, με σκοπό την επικέντρωση στην βασική τους δραστηριότητα, χωρίς να απαιτείται η ενασχόληση με πολύπλοκα συστήματα πληροφορικής, αλλά και την δυνατότητα ανάπτυξης μέσω νέων δραστηριοτήτων. Τέλος, η καθολική πρόσβαση, ανεξάρτητα από το σημείο φυσικής παρουσίας του χρήστη, οδηγεί σε νέα εργαλεία και μεθόδους παροχής υπηρεσιών με σημαντικό όφελος τόσο για τον χρήστη όσο και για τον οργανισμό [26]. Με βάση τα παραπάνω, διαφαίνεται η λύση του Cloud computing ως σωτήρια για όλες τις επιχειρήσεις. Οι επιχειρήσεις θα πρέπει να λάβουν υπόψη τους τα οφέλη και τα μειονεκτήματα καθώς και άλλες επιδράσεις του Cloud Computing σε αυτές και στην χρήση των πρακτικών τους πριν υιοθετήσουν και χρησιμοποιήσουν τις υπηρεσίες του. Σελίδα 37 από 110

38 Σε επιχειρήσεις, η υιοθέτηση της Υπολογιστικής Νέφους σχετίζεται πιο έντονα με την ωριμότητα του οργανισμού και την εταιρική κουλτούρα από την τεχνολογία αυτή κάθε αυτή. Κάποιοι προβλέπουν ότι η υιοθέτηση του Cloud Computing δεν πρόκειται να γίνει εν μία νυκτί, ενώ μπορεί να πάρει πολλά χρόνια πριν από την αλλαγή σε μια τυπική επιχείρηση [27]. Η απόφαση της υιοθέτησης του μοντέλου Cloud από όλες τις επιχειρήσεις είναι δύσκολη, διότι θα έχει επίδραση στα ήδη υπάρχοντα επιχειρηματική μοντέλα. Επομένως, είμαστε στην αρχή μιας μεταβατικής περιόδου κατά την οποία πολλές αποφάσεις πρέπει να παρθούν σχετικά με την υιοθέτηση του Cloud Computing από τον επιχειρηματικό κόσμο. Δεν είναι δυνατόν όλες οι επιχειρήσεις να αναθέσουν εξωτερικά, σε παρόχους cloud computing, όλες τις υπολογιστικές τους απαιτήσεις. Αυτό γιατί θα οδηγούμασταν στην δημιουργία ενός υπολογιστικού περιβάλλοντος, βασισμένο σε διακομιστές συνδεδεμένους στο διαδίκτυο, οργανωτικά «νέφη» και ενδεχομένως περισσότερα από ένα δημόσια νέφη [27]. Επομένως, αν θέλουμε να συνοψίσουμε τα σημεία που πρέπει μια επιχείρηση να εστιάσει πριν την υιοθέτηση ενός τέτοιου συστήματος είναι τα εξής: - Να είναι σε θέση να παρέχει ακριβείς πληροφορίες για τα κόστη από την υιοθέτηση του μοντέλου Cloud computing. - Να υποστηρίζει την διαχείριση ενός τέτοιου ρίσκου. - Να είναι σε θέση να εξασφαλίζει ότι όσοι λαμβάνουν αποφάσεις είναι ικανοί να κάνουν διαχωρισμούς μεταξύ ωφελειών και κόστους [27]. Με βάση τα παραπάνω, θα αναφερθούμε στο Cloud computing τόσο στον ιδιωτικό όσο και στον δημόσιο τομέα. Σελίδα 38 από 110

39 2.2 Το Cloud Computing στον Ιδιωτικό Τομέα Η μηχανογράφηση επιχειρήσεων ιδιωτικού τομέα, όπου εκμεταλλεύονται την σειρά πλεονεκτημάτων που προσφέρει σήμερα το Cloud Computing, παρουσιάζει ιδιαίτερα μεγάλους ρυθμούς ανάπτυξης. Η ανάπτυξη αυτή ενισχύεται ασφαλώς και από τις επιπτώσεις της τρέχουσας οικονομικής κρίσης, με δεδομένη την αδυναμία των περισσότερων επιχειρήσεων να προχωρήσουν σε επενδύσεις με σημαντικές οικονομικές επιβαρύνσεις και αυξημένες αρχικές εκροές κεφαλαίων. Οι ιδιαίτερες συνθήκες λειτουργίας των επιχειρήσεων επιβάλλουν την αναζήτηση ευέλικτων και οικονομικών λύσεων μηχανογράφησης που θα ικανοποιήσουν τις ανάγκες τους με πληρότητα, ασφάλεια και χωρίς ποιοτικούς συμβιβασμούς. Η υιοθέτηση του μοντέλου Cloud computing δίνει μια ουσιαστική λύση στα προβλήματα που αντιμετωπίζουν σήμερα πολλές επιχειρήσεις του ιδιωτικού τομέα. Και εκτός από σημαντική μείωση του λειτουργικού κόστους, η χρήση λογισμικού με τη μορφή συνδρομητικής υπηρεσίας μέσω Internet είναι σε θέση να προσφέρει στις επιχειρήσεις και μια σειρά από άλλα πλεονεκτήματα που θα τις καταστήσουν περισσότερο ανταγωνιστικές στον τομέα που δραστηριοποιούνται. Κι αυτό γιατί το Cloud δεν αφορά μόνο στον τρόπο με τον οποίο υλοποιούνται πληροφοριακές υποδομές, αλλά επηρεάζει καταλυτικά τα επιχειρησιακά μοντέλα λειτουργίας και δημιουργεί προστιθέμενη αξία για την αναπτυξιακή προοπτική των επιχειρήσεων. Η αμεσότητα πρόσβασης στο λογισμικό, η δυνατότητα αξιοποίησης πραγματικού χρόνου (real-time) δεδομένων, η επικέντρωση στο core business, η ευελιξία χρήσης και οι οικονομίες κλίμακας που επιτυγχάνονται είναι σε θέση να δημιουργήσουν ισχυρό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα για την επιχείρηση και να τη διαφοροποιήσουν αποτελεσματικά σε σχέση με τον ανταγωνισμό της [28]. Με βάση ποια κριτήρια μια επιχείρηση είναι δυνατό να υιοθετήσει το μοντέλο cloud computing; Ενδεικτικά αναφερόμαστε στην επόμενη ενότητα. Σελίδα 39 από 110

40 2.3 Καταλληλότητα επιχείρησης για υιοθέτηση Cloud computing Η λήψη της απόφασης για την υιοθέτηση και μετάβαση μιας επιχείρησης σε περιβάλλοντα Cloud computing από την παραδοσιακή in-house δομή, έχει κρίσιμη σημασία για τον ίδιο τον οργανισμό, για την βιωσιμότητά του και την μακροχρόνια λειτουργία του, για την χάραξη της στρατηγικής τους και την απόκτηση και διατήρηση συγκριτικού ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος στον κλάδο στον οποίο δραστηριοποιείται. Για το λόγο αυτό, ο οργανισμός θα πρέπει να διαθέτει κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά για να μπορέσει να κάνει μια επιτυχημένη μετάβαση στο «νέφος» και να εκμεταλλευτεί στο μέγιστο τα οφέλη από την υιοθέτηση του μοντέλου Υπολογιστικής Νέφους [29]. Πιο συγκεκριμένα τα στοιχεία αξιολόγησης για την μετάβαση σε περιβάλλον Cloud computing ενός οργανισμού είναι τα εξής: 1) το μέγεθος των πόρων που χαρακτηρίζει τα τμήματα πληροφορικής, 2) η πολιτική οργάνωσης και λειτουργίας του τμήματος πληροφορικής, 3) η φύση των δεδομένων που διαχειρίζεται ο οργανισμός, 4) η σημασία / κρισιμότητα του κάθε πόρου που προσφέρεται από το τμήμα πληροφορικής, για την εύρυθμη λειτουργία του οργανισμού. Είναι φανερό από τα στοιχεία αξιολόγησης που πρέπει να λάβει υπόψη της μια επιχείρηση για να μπορέσει να υιοθετήσει την τεχνολογία του cloud computing και να μεταβεί σε περιβάλλον cloud, αφορούν επιχειρήσεις μικρού ή μεσαίου μεγέθους, όπου μπορούν να ελέγξουν όσο το δυνατό καλύτερα τους κινδύνους που εγκυμονεί μια τέτοια μετάβαση. Παρακάτω αναφερόμαστε πιο αναλυτικά στα οφέλη και κόστη της υιοθέτησης του μοντέλου Cloud Computing για μικρομεσαίες επιχειρήσεις. Σελίδα 40 από 110

41 2.4 Προσδοκώμενα Οφέλη υιοθέτησης Cloud Computing Το cloud computing έχει την ευκαιρία να εισχωρήσει σε μια πολλά υποσχόμενη και στρατηγικής σημασίας αγορά. Αν και δεν έχει φθάσει ακόμη σε φάση ωριμότητας, προσφέρει στις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις πλεονεκτήματα που δεν πρέπει να παραβλέπονται. Υπάρχουν 6 βασικοί τομείς που κάθε επιχείρηση θα πρέπει να εκμεταλλευτεί για να μπορέσει να απολαύσει τα οφέλη της υιοθέτησης του μοντέλου Cloud computing [30]. 1. «Οικονομίες Νέφους» (Cloud economics): Αντί να διατηρείται ένα κέντρο δεδομένων με ακριβό εξοπλισμό και λογισμικό που θα μείνει αχρησιμοποίητο για μήνες ή ακόμα και χρόνια, οι επιχειρήσεις είναι σε θέση να νοικιάζουν υπολογιστικούς πόρους όσους και όταν τους χρειάζονται και για όσο αυτοί είναι απαραίτητοι στον οργανισμό. Με αυτό τον τρόπο, οι μικρομεσαίες επιχειρήσεις αποφεύγουν να επενδύσουν σημαντικά σε συστήματα που δεν θα τις βοηθήσουν να αναπτυχθούν και έτσι επενδύουν σε πραγματικές ευκαιρίες ανάπτυξης. Επιπλέον, στο cloud δεν υπάρχουν επιπρόσθετα, κρυφά κόστη (π.χ. αυξημένοι λογαριασμοί ηλεκτρικής ενέργειας, μετακινήσεις στελεχών σε υποκαταστήματα για εγκαταστάσεις, συντήρηση κλπ.), όπως εμφανίζονται όταν υπάρχει μια συγκεκριμένη ιδιωτική εγκατάσταση. Τέλος, η υιοθέτηση του Cloud computing βοηθάει τις επιχειρήσεις στο να μην αγοράζουν ούτε πλεονάζον εξοπλισμό, αλλά και να μην επενδύουν λιγότερο από το απαιτούμενο. Τις περισσότερες φορές, όταν αγοράζεται εξοπλισμός ή κάποια εγκατάσταση, οι επιχειρήσεις συχνά «πέφτουν στην παγίδα» του να μην γνωρίζουν την ακριβή χωρητικότητα του χώρου ή τον μέγεθος του απαιτούμενου εξοπλισμού. Σελίδα 41 από 110

42 2. «Αντίο στην πολυπλοκότητα» (Say Goodbye To Complexity): Το να διατηρεί μια επιχείρηση ένα τοπικό κέντρο δεδομένων κοστίζει αρκετά και επιβάλει συνεργασίες με ειδικούς από διαφορετικούς τομείς και διαφορετικά τμήματα. Ακόμα και οι επιχειρήσεις που προχωρούν σε outsourcing των IT εφαρμογών τους, απαιτείται σημαντική προσπάθεια για project management, διαχείριση προϋπολογισμών και χρονοδιαγραμμάτων, έλεγχοι και σχεδιασμοί, διαχείριση προσωπικού και υπηρεσιών. Όλη αυτή η εργασία είναι αρκετά πολύπλοκη και χρονοβόρα. Με την υιοθέτηση του μοντέλου Cloud computing, υπάρχει αυτοματοποίηση συγκεκριμένων λειτουργιών. Οι περισσότερες πλατφόρμες «νέφους» τυποποιούν ένα μόνο είδος μονάδας επεξεργαστή, ένα μόνο λειτουργικό σύστημα και μια βάση δεδομένων και για να απλοποιούν όλες τις διεργασίες και εφαρμογές. 3. «Ταχύτητα υλοποίησης» (Execution speed): Σε μια φυσική εγκατάσταση, η υλοποίηση και η μετάβαση σε ένα καινούριο πληροφορικό σύστημα είναι εφιάλτης. Μπορεί να πάρει μήνες από την παραγγελία, παραλαβή, εγκατάσταση, ρύθμιση, έλεγχο, κλπ., μέχρι την ημερομηνία που θα γίνει η υλοποίηση. Με την υιοθέτηση του μοντέλου cloud, αντίστοιχες υποδομές μπορούν να λειτουργήσουν μέσα σε λίγα λεπτά, ενώ ολόκληρη η μετάβαση μπορεί να γίνει σε λιγότερο από μερικές ώρες. Επιπλέον, μια επιχείρηση αντί να χρειαστεί να επενδύσει σε υλικό και λογισμικό, να εγκαταστήσει και να ρυθμίσει τις εφαρμογές που τρέχουν στις εκάστοτε ανάγκες της, μπορεί απλά να προμηθευτεί μεσαίας απόδοσης ηλεκτρονικούς υπολογιστές και με μια υποτυπώδη σύνδεση στο Διαδίκτυο να έχει έτοιμο ένα αποτελεσματικό και παραγωγικό περιβάλλον Cloud computing. Σελίδα 42 από 110

43 4. «Ευελιξία» (Remain flexible): Η επιχειρησιακή ευελιξία είναι εξαρτημένη από την ευελιξία της εκάστοτε πληροφοριακής υποδομής. Όταν οι βασικές λειτουργικές πρακτικές μιας επιχείρησης βρίσκονται σε φυσική υποδομή μέσα στην οργάνωση, η διαδικασία αλλαγής του προϊόντος ή της στρατηγικής είναι πολύ αργή. Όσο πιο γρήγορα τα οργανωτικά blocks μιας επιχείρησης μπορούν να αλλάξουν, τόσο γρηγορότερα μια επιχείρηση μπορεί να ανταπεξέλθει και να αντιδράσει στις αλλαγές στην αγορά. Μακροπρόθεσμες υποχρεώσεις, όπως η αγορά λογισμικού ή η προμήθεια υποδομών απαιτούν ακριβή σχεδιασμό για τις μακροπρόθεσμες ανάγκες. Αντίθετα, στην περίπτωση του Cloud computing, ο προγραμματισμός μπορεί να γίνει για βραχυπρόθεσμες χρονικές περιόδους, επομένως αυξομειώσεις στην ζήτηση υπολογιστικών πόρων καλύπτονται, όταν παρουσιαστούν και για όσο οι πόροι είναι αναγκαίοι. 5. «Ευρείας κλίμακας επιλογές και χαμηλότερες τιμές» (Take Advantage Of Expanding Options And Falling Prices): Όταν ξεκίνησαν οι web υπηρεσίες της Amazon, το μόνο που πρόσφεραν ήταν η on-line αποθήκευση σε ένα μόνο κέντρο δεδομένων. Σήμερα, η Amazon, διαθέτει τέσσερα (4) διαφορετικά κέντρα δεδομένων σε τρεις διαφορετικές ηπείρους. Το «νέφος» προσφέρει σχεδόν απεριόριστη αποθηκευτική χωρητικότητα. Έτσι μπορεί μια επιχείρηση να αποθηκεύσει οτιδήποτε θελήσει, χωρίς το φόβο να εξαντληθεί ο αποθηκευτικός της χώρος. Κατά την περίοδο που αναπτύχθηκε η χωρητικότητα και η καινοτομία, το κόστος τόσο για τις επιχειρήσεις όσο και για τους χρήστες μειώθηκε σημαντικά. Για το λόγο αυτό, υπάρχουν μεγάλες εταιρείες πάροχοι που βοηθούν τις επιχειρήσεις να γίνονται πιο ελκυστικές και να αποκτούν ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στον κλάδο που δραστηριοποιούνται. Σελίδα 43 από 110

44 6. «Ασφάλεια & Αξιοπιστία» (Security & Reliability): Πολλές επιχειρήσεις ανησυχούν για την ασφάλεια και την αξιοπιστία των υπηρεσιών «νέφους». Ωστόσο, είναι σαφές ότι οι πάροχοι υπηρεσιών cloud είναι ευκολότερο να σχεδιάσουν καλύτερες πολιτικές ασφαλείας από μια μικρομεσαία επιχείρηση, διότι αφενός μεν χρησιμοποιούν ειδικούς εμπειρογνώμονες και αφετέρου ακολουθούν πιστοποιημένες διαδικασίες ασφαλείας. Επίσης, επειδή ακριβώς εξειδικεύονται στο αντικείμενο αυτό, είναι πολύ ευκολότερο να χτίσουν συστήματα υψηλής αξιοπιστίας, ώστε να προστατεύουν και να υποστηρίζουν τα συστήματα χιλιάδων αντίστοιχων επιχειρήσεων [30]. Βέβαια, υπάρχουν και οφέλη σχετικά με το κομμάτι της ασφάλειας που αναφέρονται στην βιβλιογραφία και αυτά μπορούν να συνοψιστούν ως εξής [14]: Οικονομίες κλίμακας o Πολλαπλές τοποθεσίες o Δίκτυα αιχμής o Ταχύτερη ανταπόκριση σε οποιαδήποτε μορφής περιστατικών o Διαχείριση απειλών Γρήγορη και έξυπνη επέκταση των πόρων Έλεγχος και συλλογή στοιχείων Καλύτερη διαχείριση κινδύνου Συγκέντρωση πόρων Αποτελεσματικές αναβαθμίσεις και προεπιλογές (defaults) Σελίδα 44 από 110

45 2.5 Κίνδυνοι υιοθέτησης Cloud Computing Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, η υιοθέτηση του μοντέλου cloud computing ελλοχεύει και μια σειρά από κινδύνους, που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη. Τα μειονεκτήματα που εμφανίζονται είναι τα εξής [31]: Ποιότητα υπηρεσιών (quality of service): τα παρακάτω ζητήματα αφορούν την ποιότητα υπηρεσιών «νέφους». Καταρχήν, το «νέφος» είναι αδύνατο να λειτουργήσει χωρίς σύνδεση στο Διαδίκτυο. Εάν δεν υπάρχει σύνδεση, δεν υπάρχει πρόσβαση σε τίποτα, ούτε στα ίδια τα έγγραφα του χρήστη. Ομοίως, το «νέφος» δεν λειτουργεί καλά με χαμηλές ή ευρυζωνικές ταχύτητες, και άρα προκύπτουν ζητήματα απόδοσης. Ακόμα όμως και με γρήγορη σύνδεση, εφαρμογές βασισμένες στον ιστό (web) μπορεί να είναι πιο αργές από τις αντίστοιχες του υπολογιστή μας. Αυτό συμβαίνει γιατί, τα πάντα σχετικά με το πρόγραμμα που χρησιμοποιεί ο χρήστης θα πρέπει να σταλούν και να επιστραφούν από τον υπολογιστή του χρήστη στον υπολογιστή του «νέφους» και αντίστροφα. Σε περίπτωση που το δίκτυο είναι αργό εκείνη την στιγμή, δεν θα υπάρχει στιγμιαία πρόσβαση και άρα δεν θα υπάρξουν προβλήματα απόδοσης. Επιπρόσθετα, το υλικό ελέγχεται από τον πάροχο της υπηρεσίας, και όχι από κάποιον ειδικό, οπότε και η κατανομή και ανακατανομή των υπολογιστών μπορεί να επηρεάσει τους χρόνους εκτέλεσης αρνητικά. Έλλειψη προτύπων αγοράς: Το «νέφος» βρίσκεται στο αρχικό στάδιο της ανάπτυξής του και ως συνέπεια αυτού είναι η έλλειψη οριστικών προτύπων αγοράς. Επίσης, υπάρχει ένα ρεύμα νεοεισερχομένων στην βιομηχανία παρόχων και κάθε ένας από αυτούς προσπαθεί να κερδίσει μερίδιο αγοράς. Ενώ η αγορά είναι ρευστή, τυχόν αποφάσεις για δέσμευση με έναν συγκεκριμένο πάροχο μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις καθώς η αγορά ωριμάζει. Σελίδα 45 από 110

46 Εξάρτηση από τον πάροχο: Το να δεσμεύεται κάποιος πελάτης με ένα συγκεκριμένο πάροχο δημιουργεί θέματα αξιοπιστίας. Πολλές φορές αν ο πάροχος του cloud για κάποιο λόγο δεν μπορεί να εξυπηρετήσει τους πελάτες του, τότε η επιχείρηση βρίσκεται μετέωρη. Επίσης, σε περίπτωση ανάγκης μετάβασης σε άλλο πάροχο, το συγκεκριμένο κόστος μετακίνησης του περιεχομένου σε αρκετές περιπτώσεις είναι απαγορευτικό. Ασφάλεια & Ιδιωτικότητα: τα πιο καυτά ζητήματα που αφορούν το «νέφος» σχετίζονται με την ασφάλεια και την προστασία των δεδομένων, όπως έχουμε αναφέρει σε προηγούμενο κεφάλαιο, καθώς και την παρακολούθηση χρήσης του «νέφους» από τον εκάστοτε πάροχο. Για να υιοθετηθεί ευρέως το «νέφος» θα πρέπει να υπάρχουν εγγυήσεις ότι τα δεδομένα θα είναι πάντα προσβάσιμα και ότι ουσιαστικά μόνο ο χρήστης έχει πρόσβαση στα προσωπικά του δεδομένα. Επίσης, εγείρεται το ερώτημα σε περίπτωση που ο πάροχος cloud τερματίσει την επιχειρηματική του δραστηριότητα, αν θα επιστραφούν στον ιδιοκτήτη τα δεδομένα του. Όπως ήδη έχουμε αναφέρει, στο «νέφος», ένα κέντρο δεδομένων περιέχει πληροφορίες που τελικοί χρήστες θα είχαν παραδοσιακά αποθηκεύσει στους υπολογιστές τους, αυτό προκαλεί ανησυχία για την προστασία της ιδιωτικότητας διότι οι χρήστες πρέπει να αναθέσουν σε τρίτους τα δεδομένα τους. Επιπλέον, απειλές για την ασφάλεια μπορεί να συμβούν κατά την διάρκεια εκτέλεσης κατανεμημένων εφαρμογών και έτσι προκύπτουν νέες απειλές, π.χ. hackers. Θα χρειαστεί, βέβαια, να αναφέρουμε ότι εκτός από τα ποιοτικά οφέλη και κινδύνους, οι επιχειρήσεις και κυρίως οι μέτοχοι και διευθύνων σύμβουλοι για να πειστούν για την υιοθέτηση του Cloud computing ή όχι χρειάζονται και αποδείξεις από ποσοτικά οφέλη για τον εταιρικό προϋπολογισμό. Αυτά αναφέρονται συνοπτικά στην επόμενη ενότητα. Σελίδα 46 από 110

47 2.6 Cloud Computing & Εταιρικός προϋπολογισμός Όπως ήδη έχουμε αναφέρει, το Cloud computing αποτελεί ένα ελκυστικό μοντέλο λειτουργίας. Ωστόσο, υπάρχουν κάποια οφέλη και μειονεκτήματα στον εταιρικό προϋπολογισμό που πρέπει να ληφθούν υπόψη από τις διοικήσεις των επιχειρήσεων [32] Οφέλη Κατά την μεταφορά της λειτουργίας μιας επιχείρησης σε ένα μοντέλο IaaS 6 εννοείται η μετάβαση σε μια δομή νέφους που την διαχειρίζονται τρίτοι. Ακολουθώντας την συγκεκριμένη δομή, η επιχείρηση μπορεί να επωφεληθεί με πολλές ευκαιρίες να βελτιώσει τη διαχείριση των εσόδων και των εξόδων και για τα εσωτερικά οικονομικά της, αλλά και τις συνδιαλλαγές της με τους εξωτερικούς συνεργάτες και πελάτες. Επίσης, ευνοεί τη διαχείριση της ροής κεφαλαίου στα εσωτερικά οικονομικά της ζητήματα, καθώς το μοντέλο τιμολόγησης των υπηρεσιών νέφους έχει ελάχιστο αρχικό κόστος και μηνιαία τιμολόγηση. Επίσης, η δομή του «νέφους» βοηθάει στην εξοικονόμηση κόστους, καθώς μειώνει τον διοικητικό φόρτο εργασίας. Η μεταβίβαση σε τρίτους όλων των σχετιζόμενων διαδικασιών παρέχει λύσεις με νέα μοντέλα κοστολόγησης, τα οποία βοηθούν στη διαχείριση των εσόδων από τους πελάτες και τα άλλα τμήματα της επιχείρησης. Πέραν του διοικητικού φόρτου εργασίας, υπάρχει και εξοικονόμηση διοικητικού κόστους. Η δομή του «νέφους» αναλαμβάνει τον πληροφοριακό εξοπλισμό, την συντήρηση, αλλά και τις συνεχείς αναβαθμίσεις του λογισμικού, κάτι που εξοικονομεί χρόνο και χρήμα. Επιπλέον, το «νέφος» διασφαλίζει την συνεχή διεκπεραίωση και διαχείριση καθημερινού back up. Είναι σημαντικό να γίνει αντιληπτό ότι τα συγκεκριμένα διοικητικά κόστη που αναφέρονται παραπάνω θεωρούνται υψηλά σε σύγκριση με τα κόστη χρήσης και μεταφοράς σε περιβάλλοντα Cloud computing. Το cloud έχει την δυνατότητα να διαχειρίζεται καλύτερα τις ανάγκες σε ενέργεια, αφού μειώνει τη μεταβλητότητα στις ανάγκες ηλεκτρισμού, σε διαδικασίες ψύξης και σε κόστος κιλοβατώρας από ότι η λειτουργία ενός server. 6 Δομή cloud ως υπηρεσία. Σελίδα 47 από 110

48 Συνοψίζοντας, η υιοθέτηση του «νέφους» μπορεί να προσδώσει τα εξής οφέλη: Η γενική διάθεση οικονομικών και ανθρώπινων πόρων για την διαχείρισης και συντήρηση ενός κέντρου πληροφοριών εντός της επιχείρησης πολλές φορές κοστίζει περισσότερο από την καταβολή αντιτίμου για τις υπηρεσίες «νέφους». Η χρήση υπολογιστικών πόρων γίνεται ορθότερα με τη χρήση Cloud computing, χωρίς να γίνεται σπατάλη αυτών. Οι υπηρεσίες «νέφους» καταφέρνουν μέσα από τις οικονομίες κλίμακας να μειώσουν τις απαιτήσεις σε ενέργεια, άρα και το συνολικό κόστος για την διαχείριση πληροφοριών Μειονεκτήματα Κατά την έρευνα που διεξήχθη για την υπηρεσία Amazon.com για αποθήκευση πληροφοριών από ερευνητές κατέληξαν στο παρακάτω. Η συγκεκριμένη υπηρεσία παρέχει μια μέθοδο τιμολόγησης για την παροχή και υποστήριξη των τριών χαρακτηριστικών δεδομένων 7, μολονότι οι περισσότερες εφαρμογές δεν καλύπτουν και τις τρεις (3) απαιτήσεις. Για παράδειγμα, η αποθήκευση αρχείων απαιτεί υψηλή αντοχή, αλλά δεν χρειάζεται υψηλή διαθεσιμότητα, ούτε ταχεία πρόσβαση. Άρα, συστήνεται στην συγκεκριμένη υπηρεσία να παρέχει υπηρεσίες και να τις κοστολογεί κλιμακωτά, βάσει της απαιτούμενης αναλογίας, αντοχής, διαθεσιμότητας και πρόσβασης για να επιτευχθούν καλύτερα τιμολόγια. Άρα το κόστος είναι υψηλότερο για τις υπηρεσίες που παρέχουν και τα τρία χαρακτηριστικά επεξεργασίας δεδομένων ταυτόχρονα. Είναι προφανές ότι για τις μεγάλες επιχειρήσεις το κόστος χρήσης και μεταφοράς διαδικασιών στο «νέφος» είναι εξαιρετικά ακριβό, και έτσι τους συμφέρει καλύτερα το ιδιόκτητο κέντρο πληροφοριών [32]. Και αν αυτά ισχύουν για τον ιδιωτικό τομέα, είναι πολύ ενδιαφέρον να εξετάσουμε και την υιοθέτηση του Cloud computing στον Δημόσιο τομέα. 7 Τα χαρακτηριστικά είναι η υψηλή αντοχή (durability), υψηλή διαθεσιμότητα (availability) και γρήγορη πρόσβαση (access). Σελίδα 48 από 110

49 2.7 Το Cloud Computing στον Δημόσιο Τομέα Σαφώς και ο Δημόσιος τομέας βασίζεται σε στρατηγικές, συνήθειες, ανθρώπινο δυναμικό και δομές που έχουν στόχους, περιορισμούς και τρόπους λειτουργίας όμοιους με αυτούς του ιδιωτικού τομέα. Επομένως, τα πλεονεκτήματα που αναμένεται να προκύψουν από την υιοθέτηση Cloud computing ισχύουν εξίσου και για τον Δημόσιο τομέα. Η χρήση, λοιπόν, της δομής Cloud computing από τις Δημόσιες υπηρεσίες θα μπορούσε να μειώσει σε σημαντικότατο βαθμό το κόστος λειτουργίας όλου του Δημόσιου τομέα. Παράλληλα, θα μπορούσε να ενοποιήσει διαφορετικές Δημόσιες υπηρεσίες σε ένα περιβάλλον γρήγορης ανταλλαγής πληροφοριών, απλοποιώντας γραφειοκρατικές και κοστοβόρες λειτουργίες που ταλαιπωρούν καθημερινά τους πολίτες και τους επιβαρύνουν με επιπλέον φορολογία [26]. Ωστόσο, ο Δημόσιος τομέας χαρακτηρίζεται και από συγκεκριμένες ιδιαιτερότητες που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη: Το γενικό κλίμα λιτότητας συνεπάγεται δημοσιονομική πειθαρχεία και περικοπές στα προγράμματα δημόσιων επενδύσεων, συμπεριλαμβανομένου του τομέα της πληροφορικής. Υπό αυτές τις συνθήκες, η αξιοποίηση του Cloud computing, ως λύση για την μείωση των αρχικών επενδύσεων και του κόστους δικαιολογείται απόλυτα, καθώς επιτρέπει την ανάπτυξη των συστημάτων πληροφορικής με μηδενικό κόστος. Η ερευνητική δραστηριότητα στον Δημόσιο τομέα είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη, κυρίως μέσω των εθνικών κέντρων ερευνών, των πανεπιστημίων και των συμπράξεων δημοσίου/ιδιωτικού τομέα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ερευνητική δραστηριότητα δημιουργεί περιόδους αιχμής όσον αφορά τη ζήτηση υπολογιστικής ισχύος, στις οποίες μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα το υπολογιστικό νέφος. Σελίδα 49 από 110

50 Οι δημόσιες επενδύσεις μπορούν να προκαλέσουν και να ενθαρρύνουν τις επενδύσεις στο Cloud computing από εθνικούς ή ευρωπαϊκούς ιδιωτικούς φορείς και ιδιαίτερα από οργανισμούς τηλεπικοινωνιών. Στο παρελθόν, ορισμένες επενδύσεις του δημόσιου τομέα λειτούργησαν καταλυτικά για τις επενδύσεις και τη στρατηγική τοποθέτηση του ιδιωτικού τομέα, για παράδειγμα, στον τομέα της αεροπορίας και της αεροδιαστημικής, της κινητής τηλεφωνίας, των σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας κλπ. [26]. Στο συγκεκριμένο σημείο θα αναφερθούμε στα οφέλη για τις Δημόσιες υπηρεσίες και τους συναλλασσόμενους με αυτές Οφέλη για Δημόσιες Υπηρεσίες και συναλλασσόμενους Οι κυβερνητικοί χρήστες του cloud συχνά στρέφουν την προσοχή τους στο Cloud computing και συγκεκριμένα στην μείωση του πληροφορικού κόστους που η υιοθέτησή του μπορεί να επιφέρει. Συνήθως, η μείωση του συγκεκριμένου κόστους προέρχεται από την χρήση εργαλείων, μεθόδων και διαδικασιών που βασίζονται σε πρότυπες υποδομές που οδηγούν στην αύξηση της παραγωγικότητας. Συνεπώς, η μείωση του κόστους για τις Δημόσιες υπηρεσίες προέρχεται από την μετάβαση από πολύπλοκα ετερογενή, υπολογιστικά μοντέλα, σε περιβάλλοντα που επιτρέπουν την άμεση και κοινή αξιοποίηση των πόρων [33]. Οι διαδικασίες ενοποίησης, απλοποίησης και εικονοποίησης μπορούν επίσης να συμβάλλουν στην μείωση του κόστους μιας υποδομής πληροφορικής. Επιπλέον, οι κυβερνήσεις σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν τις υπηρεσίες πληροφορικής cloud για να αυξήσουν την ποιότητα και την καινοτομία των υπηρεσιών που παρέχουν στους πολίτες τους. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να αυξηθεί ο ανταγωνισμός μεταξύ των παρόχων, η ικανότητα της χρήσης νέων και πρωτότυπων συστημάτων και να μειωθούν τα εμπόδια εισόδου για νέες επιχειρήσεις [33]. Με αυτό τον τρόπο, θα οδηγηθούμε από ακριβές εφαρμογές πληροφορικής σε λύσεις υπηρεσιών χαμηλού κόστους, όπου η ποιότητα και το κόστος θα είναι οι παράγοντες που θα οδηγούν την αγορά. Σελίδα 50 από 110

51 Τέλος, η υποδομή είναι μόλις ένα μικρό μέρος των ποσών που δαπανούν οι κυβερνητικοί οργανισμοί για υπηρεσίες. Μπορεί να υπάρξει μεγαλύτερη εξοικονόμηση, στην περίπτωση που το Cloud computing χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των εσωτερικών διαδικασιών των κυβερνητικών φορέων και του τρόπου που συναλλάσσονται και επικοινωνούν με τους πολίτες. Τα οφέλη που μπορούν να προκύψουν για τους συναλλασσόμενους και τους κοινωνικούς εταίρους είναι σημαντικά. Με την υιοθέτηση της δομής cloud υπάρχει η δυνατότητα εκμετάλλευσης νέων μεθόδων και διαδικασιών για την καλύτερη και πιο βελτιωμένη εξυπηρέτηση των πολιτών. Όπως ήδη γνωρίζουμε, παραδοσιακά, οι διαδικασίες του Δημοσίου που πρέπει κάποιος πολίτης να ακολουθήσει είναι απομονωμένες μεταξύ τους. Η λύση του Cloud computing προσφέρει καλύτερη ενοποίηση των διαδικασιών που χρησιμοποιούν οι δημόσιες υπηρεσίες, οι προμηθευτές τους και όσοι συναλλάσσονται με αυτές, γεγονός που μειώνει το κόστος και βελτιώνει την ροή της πληροφόρησης συνολικά, με σημαντικά οφέλη και για τους πολίτες, αλλά και για τους υπαλλήλους των υπηρεσιών. Επιπλέον, παραδοσιακά οι διαδικασίες του Δημοσίου τομέα απαιτούν από τους συναλλασσόμενους είτε να συμπληρώσουν πολλές αιτήσεις, είτε με την φυσική τους παρουσία να παρευρεθούν στην υπηρεσία για να εξυπηρετηθούν. Με την υιοθέτηση της τεχνολογίας cloud δημιουργούνται ευκαιρίες από την μείωση της γραφειοκρατίας και του κόστους και χρόνου των εσωτερικών διαδικασιών των δημοσίων υπηρεσιών στην εξυπηρέτηση των πολιτών. Οι συναλλασσόμενοι θα μπορούν να χρησιμοποιούν συγκεκριμένες υπηρεσίες για να έχουν ότι χρειάζονται, χωρίς να χρειάζεται να σπαταλήσουν χρόνο με την φυσική παρουσία τους στην υπηρεσία. Έτσι, αυτό θα έχεις ως αποτέλεσμα ο πολίτης να βρίσκεται στο επίκεντρο και σε στενότερη συνεργασία με τις δημόσιες υπηρεσίες για την εξυπηρέτησή του. Οι καινούριες υπηρεσίες θα μπορούν να αντικαταστήσουν τις ήδη υπάρχουσες που θα επιτρέπουν στους πολίτες μέσω web και απομακρυσμένων συσκευών να εισάγουν τις απαραίτητες πληροφορίες και να προωθούν τα αιτήματά τους μέσω Διαδικτύου ότι ώρα τους εξυπηρετεί [33]. Σελίδα 51 από 110

52 Παράλληλα, μειώνεται και το κόστος συλλογής και επεξεργασίας της πληθώρας δεδομένων που λαμβάνεται καθημερινά από τις δημόσιες υπηρεσίες, κάτι που γίνονταν χειροκίνητα, από τους δημοσίους υπαλλήλους και έτσι θα υπάρχει καλύτερη εξυπηρέτηση των πολιτών. Πέρα, όμως από τα παραπάνω, η αλλαγή των εσωτερικών διαδικασιών του Δημοσίου και των διαδικασιών συναλλαγής και επικοινωνίας με τους εταίρους, μπορούν να οδηγήσουν και στην μείωση του περιβαλλοντικού αντίκτυπου, καθώς απαιτούνται λιγότερες μετακινήσεις και πόροι για την παροχή μιας υπηρεσίας [33]. Ορισμένα κράτη μέλη έχουν ήδη πραγματοποιήσει σημαντικές επενδύσεις για την προσαρμογή των λογισμικών της δημόσιας διοίκησής τους στο «νέφος». Ορισμένα παραδείγματα από το παγκόσμιο και Ευρωπαϊκό προσκήνιο αναφέρονται παρακάτω Παραδείγματα Cloud Computing στο Δημόσιο Τομέα Η απόφαση υιοθέτησης και η ταχύτητα μετάβασης σε δομές Cloud computing διαφέρει από οργανισμό σε οργανισμό. Κάθε οργανισμός έχει διαφορετική ευελιξία στην υιοθέτηση αυτών των τεχνολογιών, καθώς οι οργανισμοί και συγκεκριμένα οι Δημόσιοι μπορούν να τις υλοποιήσουν όταν τις χρειάζονται και όπου μπορούν να προδώσουν προστιθέμενη αξία. Η διαδικασία αυτή δεν είναι μια αλλαγή που γίνεται εν μια νυκτί. Οι επιχειρήσεις δεν γνωρίζουν πως μπορούν να αξιοποιήσουν το Cloud computing προς όφελος των δραστηριοτήτων τους. Ενώ το μοντέλο των υποδομών που το αφορά γίνεται ολοένα και πιο ξεκάθαρο, οι μέθοδοι με τις οποίες μπορεί να αξιοποιηθεί καλύτερα από τους δημόσιους οργανισμούς βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης. Ενώ τα δημόσιας χρήσης cloud συστήματα αποτελούν ελκυστικές λύσεις από άποψη κόστους, οι οργανισμοί αυτοί είναι επιφυλακτικοί σχετικά με την ασφάλεια. Παρά τις όποιες επιφυλάξεις και αδυναμίες, υπάρχουν πολλά παραδείγματα στην πράξη που έχουν στεφτεί με επιτυχία, τόσο στην Αμερική όσο και στην Ευρώπη. Σελίδα 52 από 110

53 Η NASA 8 πρόσφατα εγκαινίασε ένα περιβάλλον Cloud computing, ονομαζόμενο Nebula. Το Nebula αποτελεί έναν συνδυασμό δομής, πλατφόρμας πληροφορικής και λογισμικού και ο πάροχος δημιούργησε μια δομή πληροφοριακού συστήματος για την υποστήριξή του. Με την υιοθέτηση του νέου συστήματος, οι ειδικοί της NASA αναφέρουν ότι θα βοηθήσει στην ενοποίηση των απομονωμένων συστημάτων τους κατά την διάρκεια των αποστολών τους στο διάστημα και θα μπορούν να δίνουν την ευκαιρία στους παρατηρητές να έχουν μια πιο ενεργή συμμετοχή στις αποστολές στο διάστημα [34]. Το δημόσιο τμήμα Άμυνας των συστημάτων πληροφοριών (Defense Information Systems Agency / DISA) της Αμερικανικής Κυβέρνησης είναι ο πρώτος οργανισμός σε ιδιωτικό και δημόσιο τομέα που πραγματοποίησε την μετάβαση σε περιβάλλον «νέφους». Τα οφέλη της συγκεκριμένης μετάβασης ήταν η απεριόριστη αποθηκευτική χωρητικότητα, καθώς και η ταχύτητα χρήσης και επεξεργασίας των δεδομένων 9. Βέβαια, υπάρχουν και άλλα παραδείγματα από την Αμερικάνικη πλευρά, όπως ο Αμερικάνικος Στρατός και το Αμερικάνικο Ναυτικό που έχουν υιοθετήσει τεχνολογίες Υπολογιστικής Νέφους με μεγάλη επιτυχία [34]. Υπάρχουν, όμως, και κυβερνήσεις χωρών της Ευρώπης που έχουν στην στρατηγική τους ατζέντα την υιοθέτηση τεχνολογικών δομών cloud στην Γερμανία, την Γαλλία, την Ιρλανδία και την Ολλανδία. Σαφώς και η στρατηγική ατζέντα της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου αποτελεί ίσως το πιο σημαντικό παράδειγμα μετάβασης σε περιβάλλοντα cloud. Η εφαρμογή G-Gloud και η εφαρμογή αποθήκευσης που διαθέτει η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου αποτελεί την πιο προχωρημένη πρωτοβουλία μετάβασης στο «νέφος». Υπολογίζεται ότι με την υιοθέτηση της συγκεκριμένης δομής cloud, η κυβέρνηση θα αποταμιεύσει 20εκ. GBP 10 μέχρι το 2013, 40εκ. GBP μέχρι το 2014 και 120εκ. GBP μέχρι το 2015, ενώ θα οδηγήσει σε σημαντικά οφέλη για τους πολίτες στις συναλλαγές τους με τον Δημόσιο τομέα [34]. 8 NASA (National Aeronautics & Space Administration). 9 Κάτι που απαιτούσε 2 χρόνια για την επεξεργασία του, τώρα απαιτούνται μόνο δύο ώρες. 10 Great Britain Pound, Λίρα Αγγλίας, νόμισμα του Ηνωμένου Βασιλείου. Σελίδα 53 από 110

54 Για την υιοθέτηση συστημάτων cloud στην χώρα μας, οι δημόσιοι οργανισμοί θα πρέπει να αλλάξουν την νοοτροπία που αντιμετωπίζουν την αλλαγή. Δεν πρόκειται για την μετάβαση κάθε έργου πληροφορικής σε ένα διαφορετικό περιβάλλον cloud. Οι δημόσιοι οργανισμοί θα πρέπει να είναι σε θέση να αξιοποιήσουν την εκάστοτε λύση με τον καλύτερο δυνατό τρόπο με την μετάβαση των οργανισμών προς ένα μοντέλο κοινών υπηρεσιών και μεθόδων για την αξιοποίηση των πόρων. Το Cloud computing μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα φορέων του δημόσιου τομέα, από νοσοκομεία και σχολεία, μέχρι υπουργεία και οργανισμούς τοπικής αυτοδιοίκησης. Το Υπουργείο Παιδείας εγκαινίασε πρόσφατα ηλεκτρονικές υπηρεσίες που βασίζονται στο Cloud computing. Πρώτη δράση αποτελεί η νέα υπολογιστική δομή του Υπουργείου Παιδείας, η οποία βασίζεται στην Τεχνολογία «Cloud Computing», που έχει εγκατασταθεί εδώ και μερικούς μήνες. Είναι ένα υπολογιστικό κέντρο που μαζί με τις προγραμματιζόμενες επεκτάσεις του καλύπτει την υπολογιστική ισχύ του Υπουργείου, όλων των Πανεπιστημίων και των ΤΕΙ με δυνατότητες να επεκταθεί. Οι χρήστες μπορούν να αποθηκεύσουν με ασφάλεια τα αρχεία τους και να τα μοιραστούν με άλλους χρήστες. Η υπηρεσία προσφέρει δυνατότητες αναζήτησης και αρχειοθέτησης. Εκτιμάτε ότι η πλήρης λειτουργία τους θα έχει όφελος 4εκ. ευρώ από την προμήθεια εξοπλισμού και 6εκ. ευρώ από την μείωση στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας [35]. Επιπλέον, θετική αποδεικνύεται και η στάση του Δημόσιου τομέα απέναντι στο Cloud computing. Τόσο η νέα στρατηγική της ψηφιακής σύγκλισης όσο και σχέδια όπως ο "Καλλικράτης", συντείνουν σε υπηρεσίες consolidation και virtualization (ενοποίησης και εικονικοποίησης) δηλαδή των υπολογιστικών συστημάτων), υπηρεσίες στις οποίες στηρίζεται η υποδομή του Cloud computing. Η στροφή σε περιβάλλοντα Cloud computing στην Ελλάδα έχει μέλλον και πολύ δρόμο μπροστά της. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι ήδη έχουν εξασφαλιστεί κεφάλαια από το εξωτερικό για να μπορέσει η Ελλάδα να επενδύσει σε καινοτόμες τεχνολογικές λύσεις στον δημόσιο τομέα βραχυπρόθεσμα για να μπορέσει να εξοικονομήσει χρήμα και χρόνο [36]. Σελίδα 54 από 110

55 Από την παραπάνω αναφορά μας σε ιδιωτικό και δημόσιο τομέα, βλέπουμε ότι η διστακτικότητα, που αναφέρθηκε στην αρχική ενότητα του κεφαλαίου, αποτελεί έναν παράγοντα για την μη απόφαση υιοθέτησης δομών «νέφους». Ποιοι, όμως, είναι οι αληθινοί παράγοντες που εμποδίζουν μια επιχείρηση, είτε σε ιδιωτικό ή Δημόσιο τομέα, να μεταβεί σε περιβάλλον «νέφους». 2.8 Εμπόδια Μετάβασης στο Cloud Computing Υπάρχουν δέκα (10) βασικοί παράγοντες που καθιστούν διστακτικό έναν δημόσιο ή ιδιωτικό οργανισμό να μεταβεί σε δομή Cloud Computing. Αυτοί οι παράγοντες είναι οι εξής [7]: 1. Διαθεσιμότητα υπηρεσίας (Availability of Service) Οι οργανισμοί ανησυχούν για το αν οι υπηρεσίες που χρειάζονται καθημερινώς, θα έχουν επαρκές επίπεδο διαθεσιμότητας, που καθορίζεται από τον πάροχο τεχνολογίας Cloud Computing. Αυτό σημαίνει ότι αν για κάποιο λόγο ο πάροχος δεν θα μπορούσε να παρέχει τις υπηρεσίες του Cloud στον οργανισμό, άμεσα ο οργανισμός θα ερχόταν αντιμέτωπος με καταστροφικές συνέπειες όσον αφορά την βιωσιμότητα του. 2. Δέσμευση των δεδομένων στο Cloud (Data Lock-In) Η δυσκολία εξαγωγής δεδομένων από το cloud και η ασυμβατότητα των δεδομένων για χρήση τους σε διαφορετικές υπηρεσίες στο διαδίκτυο, καθιστά τους οργανισμούς αρκετά επιφυλακτικούς ως προς την υιοθέτηση της νέας τεχνολογίας. Οι οργανισμοί θεωρούν ότι αν μεταβούν σε τεχνολογίες Cloud Computing τα δεδομένα τους θα δεσμευτούν (Data Lock-In) μέσα στο σύννεφο, οπότε αυτόματα θα γίνουν και αυτοί δέσμιοι του παρόχου. Έτσι θα έρθουν αντιμέτωποι με πολλούς κινδύνους, όπως εκβιαστικές αυξήσεις των τιμών του παρόχου, αμφισβήτηση της αξιοπιστίας των υπηρεσιών κλπ. Σελίδα 55 από 110

56 3. Εμπιστευτικότητα των δεδομένων και δυνατότητα ελέγχου (Data Confidentiality & Auditability) Όσον αφορά την εμπιστευτικότητα των δεδομένων πολλοί θεωρούν ότι επειδή οι τωρινές υπηρεσίες Cloud Computing παρέχονται μέσα από δημόσια δίκτυα, τα δεδομένα τους γίνονται άμεσα εκτεθειμένα σε επιθέσεις. Ωστόσο, κάτι τέτοιο δεν είναι σωστό, καθώς γνωρίζουμε ότι κρυπτογραφημένα δεδομένα αποθηκευμένα σε κάποιο Cloud ίσως να είναι πιο ασφαλή από δεδομένα μη-κρυπτογραφημένα σε τοπικούς χώρους αποθήκευσης. Ομοίως για τον έλεγχο παρέχεται η δυνατότητα ευκολότερου οικονομικού ελέγχου των υπηρεσιών καθώς και του ελέγχου των εικονικών λειτουργικών συστημάτων που παρέχονται από τον πάροχο Cloud Computing. 4. Προβλήματα μεταφοράς των δεδομένων (Data Transfer Bottlenecks) Σημαντικό πρόβλημα των οργανισμών είναι τα κόστη που προκύπτουν όσον αφορά τις χρεώσεις μεταφοράς των δεδομένων. Οι οργανισμοί θα πρέπει να υπολογίσουν τα σχετικά κόστη σε όλα τα επίπεδα μεταφοράς των δεδομένων στο Cloud με στόχο να ελαχιστοποιήσουν το γενικότερο κόστος της υπηρεσίας. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας της ταχύτατης ανάπτυξης της τεχνολογίας, έχουν μειωθεί οι καθυστερήσεις μεταφοράς των δεδομένων, οι συνδέσεις είναι αξιόπιστες και τα κόστη μεταφοράς εξαιτίας του αυξημένου εύρους ζώνης (bandwidth) είναι αρκετά χαμηλά. 5. Αδυναμία πρόβλεψης της απόδοσης (Performance Unpredictability) Στην τεχνολογία Cloud Computing πολλαπλές εικονικές μηχανές (Virtual Machines) μπορούν να μοιραστούν αρκετά αποδοτικά, επεξεργαστική ισχύ και κύρια μνήμη. Ωστόσο, όσον αφορά τα Inputs/Outputs (I/O s) η πολυπλοκότητα της νέας τεχνολογίας αυξάνεται, για αυτό και καθίσταται δύσκολος ο υπολογισμός ξεκάθαρης απόδοσης και αντίστοιχης χρέωσης. Σελίδα 56 από 110

57 6. Κλιμακωτή αποθήκευση (Scalable Storage) Με τον όρο κλιμακωτή αποθήκευση εννοούμε ότι θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα σύστημα αποθήκευσης το οποίο θα συνδυάζει τρόπους δέσμευσης των πόρων και των δεδομένων με τέτοιο τρόπο ώστε ο κάθε οργανισμός να λαμβάνει κάθε φορά «όσο χρειάζεται» και να του γίνεται και η αντίστοιχη χρέωση. Οι τρείς στόχοι που θέλουμε να πετύχουμε με αυτό τον τρόπο είναι οι εξής: Α. Δέσμευση όσων πόρων χρειάζονται κάθε φορά Β. Κανένα αρχικό κόστος Γ. Απεριόριστος αποθηκευτικός χώρος 7. Σφάλματα σε μεγάλης κλίμακας κατανεμημένα συστήματα (Bugs in Large-Scale Distributed Systems) Τα συστήματα που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη των τεχνολογιών Cloud Computing είναι μεγάλης κλίμακας κατανεμημένα συστήματα, οπότε η εύρεση των λαθών και αποσφαλμάτωση του όλου συστήματος είναι μια αρκετά πολύπλοκη και δύσκολη διαδικασία η οποία απαιτεί σημαντικό χρόνο. 8. Γρήγορη Κλιμάκωση (Scaling Quickly) Οι οργανισμοί επιθυμούν να τους παρέχεται ελαστικότητα όσον αφορά την χρήση της υπηρεσίας, αλλά και κόστους. Για το λόγο αυτό επιθυμούν να έχουν ταχύτατη κλιμάκωση των υπηρεσιών με στόχο την μέγιστη ελαχιστοποίηση του κόστους αλλά και την διατήρηση των πόρων που τους είναι διαθέσιμοι από τον πάροχο. Με τον όρο κλιμάκωση εννοούμε χρέωση ανά ώρα, ανά byte κλπ. έτσι ώστε να μπορεί ο οργανισμός να επικεντρώνει το ενδιαφέρον του στην αποδοτικότητα του συστήματος Cloud. Σελίδα 57 από 110

58 9. Φήμη του παρόχου διαμορφωμένη από ενέργειες χρηστών (Reputation Fate Sharing) Οι οργανισμοί που αποφασίζουν να μεταβούν σε τεχνολογία Cloud Computing θα πρέπει να είναι διατεθειμένοι να αντιμετωπίσουν και συμπεριφορές άλλων κακόβουλων χρηστών, οι οποίοι χρησιμοποιούν τον ίδιο πάροχο Cloud υπηρεσιών. Για παράδειγμα, ένας κακόβουλος χρήστης θα μπορούσε να προβεί σε κακόβουλες ενέργειες εναντίον των πελατών του παρόχου, με αποτέλεσμα να καταστρέφει την φήμη του παρόχου και την αξιοπιστία των υπηρεσιών του. 10. Παραχώρηση αδειών χρήσης λογισμικού (Software Licensing) Οι άδειες λογισμικών περιορίζουν τους υπολογιστές στους οποίους θα τρέχει ένα λογισμικό και οι χρεώσεις για τα λογισμικά που χρησιμοποιούνται ανά υπολογιστή είναι αρκετά αυξημένες, έτσι δημιουργείται ένα πρόβλημα για το πώς ένας πάροχος Cloud υπηρεσιών θα μπορέσει να παρέχει στους οργανισμούς όλων των ειδών τα λογισμικά χωρίς να υπάρχουν υπέρογκες χρεώσεις. Αξίζει να σημειώσουμε ότι σε όλα τα παραπάνω εμπόδια, είτε έχουν βρεθεί λύσεις, είτε βρισκόμαστε στην διαδικασία ανεύρεσής τους που θα τα παρακάμψει και θα προσελκύσει πολλές επιχειρήσεις να μεταβούν σε περιβάλλοντα cloud. Σελίδα 58 από 110

59 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 : Ζητήματα ασφαλείας στο Cloud Computing Security in IT is like locking your house or care it doesn t stop the bad guys, but if it s good enough they may move on to an easier target. Paul Herbka Η ενότητα αυτή ασχολείται με τα θέματα ασφαλείας που εγείρονται από το Cloud computing στον επιχειρηματικό κόσμο. 3.1 Ασφάλεια: Το αμφιλεγόμενο ζήτημα στο Υπολογιστικό Νέφος Όπως έχουμε αναφέρει και παραπάνω, το Cloud computing είναι το θέμα που μονοπωλεί τους κύκλους του IT. Το Cloud computing παρέχει στις επιχειρήσεις την δυνατότητα να αποσυνδέσουν τις ανάγκες τους σε υποδομές πληροφορικής, και κάνουν χρήση του «νέφους» για να αποκτήσουν χώρο για την αποθήκευση των πληροφοριών. Αυτή η μέθοδος αποθήκευσης σαφώς και είναι η πλέον ελκυστική λόγω μηδενικού κόστους για την επιχείρηση. Επιπλέον παρέχει τους αναγκαίους πόρους και ο πελάτης / επιχείρηση κάνει χρήση αυτών των πόρων βάσει των αναγκών του. Με αυτή τον τρόπο ο πελάτης δεν χρειάζεται να επενδύσει σε υποδομές, αλλά ούτε και να επωμιστεί το κόστος συντήρησής τους. Αντιθέτως, συνδέεται στην υποδομή του παρόχου και είναι ελεύθερος να κάνει χρήση των υπηρεσιών, εφαρμογών και αρχιτεκτονικών χωρίς να χρειάζεται να ανησυχεί για το που και πως υπάρχουν οι συγκεκριμένες υποδομές [37]. Το Υπολογιστικό Νέφος αντιπροσωπεύει μια σημαντική ευκαιρία τόσο για τους παρόχους υπηρεσιών, όσο και για τις επιχειρήσεις. Με το να βασιστούν στο Cloud computing, οι επιχειρήσεις μπορούν να μειώσουν το κόστος τους, να γίνουν πιο ευέλικτες και να αποκτήσουν περισσότερες επιλογές όσον αφορά τους υπολογιστικούς πόρους. Η τάση είναι ολοένα κι αυξανόμενη αφού ολοένα και περισσότερες επιχειρήσεις στρέφονται στο Υπολογιστικό Νέφος για να βελτιώσουν τη λειτουργική τους αποδοτικότητα και να ενισχύσουν την κερδοφορία τους [12]. Είναι φανερό ότι υπάρχουν πολλές προοπτικές βελτίωσης της αποδοτικότητας, της ευελιξίας καθώς και της εξοικονόμησης κόστους με την υιοθέτηση της τεχνολογίας του Υπολογιστικού Νέφους. Σελίδα 59 από 110

60 Ωστόσο, το γεγονός ότι καταφεύγουμε σε υπηρεσίες «νέφους», ισοδυναμεί και με το να δείχνουμε πρωτοφανή εμπιστοσύνη στον πάροχο. Ακόμη και αν υποθέσουμε ότι υπάρχει ο συγκεκριμένος πάροχος που του εμπιστευόμαστε ή είμαστε διατεθειμένοι να του εμπιστευτούμε την διαχείριση και την πλήρη πρόσβαση σε μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ( s), ιδιωτικά έγγραφα (private files), στοιχεία τραπεζικών λογαριασμών, κωδικούς πρόσβασης (passwords), φωτογραφίες κλπ. κανείς δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι αυτές οι πληροφορίες δεν θα πέσουν σε λάθος χέρια. Για το λόγο αυτό, πολύ νωρίς σε κάθε συζήτηση για τα περιβάλλοντα μοντέλα «νέφους», το ενδιαφέρον στρέφεται κυρίως στα ζητήματα ασφαλείας. Φυσικά ο κίνδυνος της απώλειας / κλοπής δεδομένων δεν συναντάται αποκλειστικά και μόνο στο Υπολογιστικό Νέφος, αλλά μια διαρροή πληροφοριών σε αυτό το περιβάλλον θα έχει σοβαρότερες συνέπειες καθώς υπάρχει μεγάλος όγκος πληροφορίας που αποθηκεύεται και τεράστιος αριθμός εμπλεκόμενων [38]. Οι απόψεις γύρω από το θέμα της ασφάλειας είναι αρκετές και πολλές από αυτές είναι και αντιφατικές. Όλοι, κατά γενική ομολογία, εμπιστευόμαστε το μας ή την τηλεφωνική μας συσκευή για να μπορέσουμε να στείλουμε σε κάποιον άλλο εμπιστευτικές πληροφορίες, με την σκέψη βέβαια ότι υπάρχει η απαραίτητη ασφάλεια για την μετάδοσή τους. Υπάρχει, βέβαια, και μια πλειάδα ανθρώπων που δεν μιλάνε στο τηλέφωνο αν πρώτα δεν έχουν πάρει τα απαραίτητα μέτρα ασφαλείας που παρέχονται από τις υπηρεσίες τηλεφωνίας. Αξίζει να σημειώσουμε, αναφορικά με το Cloud computing, ότι δεν θα πρέπει να υποτιμήσουμε το γεγονός ότι για αρκετούς από εμάς το επίπεδο ασφαλείας που δύναται να προσφέρει ένας πάροχος «νέφους» είναι σαφώς μεγαλύτερο από αυτό που εμείς οι ίδιοι θα μπορούσαμε να προσφέρουμε στον εαυτό μας. Σε κάθε περίπτωση, παρά τους προβληματισμούς σε θέματα ασφαλείας και κίνδυνους από την χρήση του Cloud computing, το «νέφος» δεν μπορεί να βρεθεί στο παρασκήνιο. Αποτελεί ένα μοντέλο το οποίο είναι βολικό και εύχρηστο για τους χρήστες και επικερδές για τους παρόχους. Αν μια επιχείρηση αρνηθεί την υιοθέτηση του Cloud computing στην σημερινή εποχή, θα βρεθεί πριν ακόμα το καταλάβει εκτός αγοράς, αφού θα είναι ανίκανη να λειτουργήσει π.χ. σκεφτείτε μια επιχείρηση που θα απαρνηθεί το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Σελίδα 60 από 110

61 Σαφώς και μια πιο αισιόδοξη πλευρά αποτελεί η εναρμόνιση της ισχύουσας νομοθεσίας και η θέσπιση αυστηρότερων κανόνων για τους παρόχους, αλλά και υιοθέτηση μέσων και τεχνολογιών που θα αποτρέπουν πάροχο και χρήστη να υποκλέψουν δεδομένα και πληροφορίες. Στις μέρες μας, ωστόσο, η εισαγωγή τέτοιων προτύπων σε ένα μοντέλο το οποίο δεν έχει ωριμάσει, θα διευκολύνει τους hackers να δρουν ελεύθερα και να μπορούν να δημιουργήσουν πρόβλημα ανά πάσα στιγμή. Βέβαια, όταν η Υπολογιστική Νέφους θα φτάσει σε μια ώριμη φάση, θα μπορούμε να είμαστε σε θέση να μιλήσουμε για μεγαλύτερη ασφάλεια της πληροφορίας. Έχοντας δημιουργήσει ένα πλαίσιο συζήτησης σχετικά με το κυριότερο θέμα, αυτό της ασφάλειας του Cloud computing, παραθέτουμε ενδεικτικά τα θέματα ασφαλείας, τις ανησυχίες και τους κινδύνους που συνοδεύουν την τεχνολογία και τις υπηρεσίες Υπολογιστικού Νέφους. 3.2 Θέματα ασφαλείας στο Cloud Computing Είναι φανερό ότι, όπως σε κάθε τεχνολογική τάση, έτσι και στην περίπτωση του Cloud computing, οι επιχειρήσεις που μπορεί να υιοθετήσουν αυτού του είδους την υπηρεσία, θα χρειαστεί να προσαρμόσουν ανάλογα τις διαδικασίες που αφορούν την ασφάλεια των πληροφοριών τους, έτσι ώστε να ανταποκριθούν στην νέα πραγματικότητα. Υπάρχουν, λοιπόν, κάποιοι παράγοντες που χρειάζεται να ληφθούν υπόψη όταν γίνεται αναφορά στην ασφάλεια ενός «νέφους». Αυτοί οι παράγοντες χωρίζονται σε δύο τομείς: τον Τομέα Διακυβέρνησης και τον Επιχειρησιακό Τομέα [12]. Ο Τομέας Διακυβέρνησης είναι ευρύς και αντιμετωπίζει στρατηγικά ζητήματα και ζητήματα συμβολαίου ασφαλείας εντός ενός περιβάλλοντος «νέφους», ενώ ο Επιχειρησιακός Τομέας ασχολείται με πιο βραχυπρόθεσμα ζητήματα ασφάλειας. Σελίδα 61 από 110

62 Πιο αναλυτικά, οι περιοχές που τοποθετούνται κάτω από τον Τομέα Διακυβέρνησης είναι: - Διακυβέρνηση και διαχείριση επιχειρηματικού ρίσκου (governance & enterprise risk management): ασχολείται με την ικανότητα της επιχείρησης να μπορεί να διοικείται και να ελέγχει το επιχειρηματικό ρίσκο που δημιουργείται. Αντιμετωπίζει ζητήματα όπως νομικές προτεραιότητες για παραβάσεις συμφωνίας, την ευθύνη να προστατεύει τα ευαίσθητα δεδομένα και τον τρόπο που τα διεθνή σύνορα επηρεάζουν τα προαναφερθέντα. - Νομική και ηλεκτρονική κάλυψη (legal & electronic discovery): ασχολείται με νομικά ζητήματα κατά την μετάβαση σε περιβάλλον «νέφους», όπως προστασία πληροφοριών, παραβιάσεις ασφάλειας, κανονιστικές απαιτήσεις, διεθνείς νόμους κλπ. - Συμβατότητα και λογιστικός έλεγχος (compliance & audit): διατήρηση και παροχή συμβατότητας κατά την μετάβαση σε περιβάλλον «νέφους». - Διαχείριση κύκλου ζωής των πληροφοριών (information lifecycle management): ασχολείται με την διαχείριση των δεδομένων που παραμένουν στο «νέφος», όπως οι έλεγχοι αποζημίωσης όταν χάνεται ο φυσικός έλεγχος, υπευθυνότητα για το απόρρητο των πληροφοριών, ακεραιότητα, διαθεσιμότητα. - Φορητότητα & διαλειτουργικότητα (portability & interoperability): αφορά την μεταφορά δεδομένων από ένα πάροχο σε ένα άλλο. Ο Επιχειρησιακός Τομέας από την πλευρά του περιλαμβάνει: - Παραδοσιακή ασφάλεια, επιχειρησιακή συνοχή και ανάκτηση πληροφοριών (traditional security, business continuity & disaster recovery): ασχολείται με τον τρόπο που οι διαδικασίες εν χρήσει στην εφαρμογή ασφαλείας επηρεάζονται από το Cloud Computing. - Λειτουργίες του κέντρου πληροφοριών (data center operations): ασχολείται με την αξιολόγηση του κέντρου πληροφοριών και αρχιτεκτονικής του παρόχου για την μακρόχρονη σταθερότητά του. Σελίδα 62 από 110

63 - Αντιμετώπιση περιστατικών, ειδοποιήσεις και αποκατάσταση (incident response, notifications & remediation): ασχολείται με τα διάφορα τμήματα που πρέπει να είναι εγκατεστημένα στον πάροχο και στον χρήση για να εξασφαλιστεί εκ των προτέρων σωστή αντιμετώπιση σε κατάσταση υψηλού κινδύνου. - Ασφάλεια εφαρμογών (application security): ασχολείται με την ασφάλιση του λογισμικού εφαρμογών που τρέχουν και αναπτύσσονται στο «νέφος». - Κωδικοποίηση και διαχείριση κλειδιών (encryption & key management): ασχολείται με την χρήση κωδικοποίησης και διαχείρισης κλειδιών, καθώς και το πότε είναι απαραίτητη η χρήση τους για την διασφάλιση της πρόσβασης στους πόρους και τα δεδομένα του συστήματος. - Διαχείριση ταυτότητας και πρόσβασης (identity& access management): αφορά την διαχείριση των ταυτοτήτων για να παράσχει έλεγχο πρόσβασης. - Δημιουργία εικονικών πόρων (virtualization): διερευνά τα ρίσκα που σχετίζονται με το multi tenancy, με την απομόνωση των εικονικών μηχανημάτων, την συστέγασή τους και τα τρωτά σημεία του κεντρικού ελέγχου των εικονικών μηχανημάτων [12]. 3.3 Ρίσκα 11 & κίνδυνοι 12 ασφάλειας στο Cloud computing Στην παγκόσμια βιβλιογραφία αναφέρονται οι προσεγγίσεις τριών (3) διεθνών οργανισμών που ασχολούνται με το θέμα της ασφάλειας στο Υπολογιστικό Νέφος. Αναφορικά παραθέτουμε τα εξής: NIST (National Institute of Standards and Technology) Σύμφωνα με τον Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST), οι κίνδυνοι ελλοχεύουν στα «ελαστικά» στοιχεία του Νέφους, storage, processing and virtual networks, ενώ ταυτόχρονα εντοπίζονται και πέντε (5) συστατικά / περιοχές που σχετίζονται με την ασφάλεια [13]: υπηρεσίες τροφοδότησης, υπηρεσίες αποθήκευσης δεδομένων, υποδομή μεταποίησης, υπηρεσίες υποστήριξης, ασφάλεια δικτύου και περιμέτρου. 11 Ρίσκο είναι αρνητική επίπτωση της άσκησης ευπαθειών (vulnerabilities), λαμβάνοντας υπόψη την πιθανότητα και την επίπτωση της εμφάνισης. 12 Κίνδυνος είναι οτιδήποτε έχει τη δυναμική να προκαλέσει βλάβη. Οποιαδήποτε αντιπαράθεση ή περιστατικό που θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια. Σελίδα 63 από 110

64 3.3.2 ENISA (European Network and Information Security Agency) Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Δικτύου και Ασφάλειας Πληροφοριών (ENISA) ασχολήθηκε με ζητήματα ασφάλειας και παρείχε τα πιο σημαντικά ρίσκα στην ασφάλεια και υιοθέτηση του cloud computing [14]: - Συμβόλαια ασφαλείας και ρίσκα οργανισμού: όπως το «lock-in» του παρόχου, η απώλεια διακυβέρνησης, οι δυσκολίες συμβατότητας και η απόκτηση παρόχου υπηρεσιών cloud. - Τεχνικά ρίσκα: όπως διαρροή πληροφοριών, απώλεια κλειδιών κωδικοποίησης και σύγκρουση μεταξύ των διαδικασιών. - Νομικά ρίσκα: προστασία δεδομένων και αδειοδότηση λογισμικού. - Ρίσκα όχι αποκλειστικά για τις υπηρεσίες Cloud: όπως προβλήματα δικτύου, μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση στα κέντρα πληροφοριών και φυσικές καταστροφές CSA (Cloud Security Alliance) Σαφώς και στο ίδιο πνεύμα με τα παραπάνω κινείται και η Συμμαχία Ασφάλειας Νέφους (CSA) που ορίζει επτά (7) κορυφαίες απειλές: καταχρηστική και παράνομη χρήση του Υπολογιστικού νέφους (abuse and nefarious use of cloud computing, μηασφαλείς διασυνδέσεις προγραμματισμού εφαρμογών (insecure application programming interfaces), κακόβουλους εισβολέας (malicious insiders), ευπάθειες κοινόχρηστης τεχνολογίας (shared technology vulnerabilities), απώλεια / διαρροή δεδομένων (data loss / leakage), πειρατεία σε λογαριασμό & υπηρεσία (account & service hijacking), ρίσκο άγνωστου προφίλ (unknown risk profile) [12]. Σελίδα 64 από 110

65 3.3.4 OWASP (Open Web Application Security Project) Μια τελευταία κατηγοριοποίηση των κινδύνων ασφαλείας στα περιβάλλοντα Υπολογιστικού Νέφους προέρχεται από το project για την ασφάλεια των ανοικτών εφαρμογών ιστού (OWASP) [39]: λογοδοσία και ιδιοκτησία δεδομένων (accountability and data ownership), ομοσπονδιακή ταυτότητα χρήστη (user identity federation), κανονιστική συμβατότητα (regulatory compliance), επιχειρησιακή συνοχή και προσαρμοστικότητα (business continuity and resilience), ιδιωτικότητα χρήστη και δευτερογενής χρήση δεδομένων (user privacy and secondary usage of data), ολοκλήρωση υπηρεσίας και δεδομένων (service and data integration), πολύ-μίσθωση και φυσική ασφάλεια (multi-tenancy and physical security), ανάλυση περιστατικών και ιατροδικαστική υποστήριξη (incidence analysis and forensic support), ασφάλεια υποδομής (infrastructure security), έκθεση σε μη παραγωγικό περιβάλλον (non production environment exposure). 3.4 Περιοχές ασφάλειας στο Υπολογιστικό Νέφος Γενικά το Υπολογιστικό Νέφος έχει ανάγκη από ένα μοντέλο ασφάλειας που θα συμβαδίζει με τα βασικά χαρακτηριστικά του, της πολλαπλής μίσθωσης (multi-tenancy) και της κλιμάκωσης με την εγκαθίδρυση κλίματος εμπιστοσύνης μεταξύ παρόχου και καταναλωτή. Σελίδα 65 από 110

66 Είναι σαφές ότι, κατά την μετάβαση των επιχειρήσεων σε περιβάλλοντα cloud computing, δηλαδή μετάβαση στοιχείων ταυτοποίησης, υποδομών και δεδομένων / πληροφοριών, χρειάζεται και η παράλληλη μεταβίβαση και κάποιου επιπέδου ελέγχου για κάθε μια από τις τρεις (3) περιοχές [40]. Για τον λόγο αυτό τα θέματα ασφαλείας στο «νέφος» μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις βασικές περιοχές: διαχείριση ταυτοτήτων, ασφάλεια υποδομής και ασφάλεια πληροφορίας 13. Διάγραμμα 10: Οι περιοχές ασφάλειας στο Νέφος [40] Σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως στον παρακάτω πίνακα συνοψίζονται οι εκτιμήσεις των οργανισμών που αναλύθηκαν παραπάνω (NIST, ENISA, CSA & OWASP). Βλέπουμε συνοπτικά, τις αντιστοιχίες των περιοχών ασφάλειας, σε σχέση με τους κινδύνους που αναφέρθηκαν. 13 Αναφερόμαστε σε πληροφορίες (δεδομένα και ερμηνεία), καθώς θεωρούμε ότι ο πάροχος έχει πρόσβαση και ερμηνεία των δεδομένων. Σελίδα 66 από 110