Intercloud : l’avenir du cloud computing?

Leonard Kleinrock, un des contributeurs au projet ARPANET, l’ancêtre d’Internet,  a été visionnaire en prédisant une ère où la puissance de calcul serait utilisée comme une commodité tout comme le téléphone ou l’électricité et desservirait tous les domiciles et bureaux partout dans le monde. Il a ainsi anticipé la transformation actuelle de l’industrie informatique qui se base sur  un modèle de services où des ressources informatiques sont mises à disposition à la demande  et facturées à l’usage.

Dans ce modèle, connu sous le nom d’informatique utilitaire,  ou plus récemment sous le nom de cloud computing, les utilisateurs ont la possibilité d’accéder et de déployer des applications indépendamment de leur localisation, partout dans le monde, à des prix compétitifs et à une qualité de service donnée. Avec le cloud computing, les services sont provisionnés dynamiquement à travers des data centers hébergeant des machines virtuelles interconnectées.

Néanmoins, le modèle standard de cloud computing où un client utilise un seul data center présente plusieurs limitations. Notamment, une indisponibilité du service peut être sévèrement préjudiciable pour les clients, qui n’ont plus accès aux ressources demandées. Au cours des années précédentes, plusieurs coupures de service ont été enregistrées au sein d’acteurs du cloud public (AWS, Azure). Amazon avait à l’occasion conseillé à ses utilisateurs de concevoir leurs applications pour un déploiement multi-sites afin d’augmenter la tolérance aux pannes. Cependant, il est difficile d’implémenter les solutions adéquates en termes de fiabilité et redondance pour des utilisateurs répartis à travers le monde. Aussi, certains fournisseurs pourraient ne pas disposer de l’infrastructure suffisante pour absorber des pics de charge qui pourraient avoir lieu chez tous leurs utilisateurs en même temps.

Par ailleurs, les fournisseurs de cloud public sont aujourd’hui face à des utilisateurs qui expriment des préférences en termes de localisation géographique de leurs services, soit parce qu’ils ont des besoins de répartition de leurs applications pour être plus près des utilisateurs finaux, soit parce qu’ils sont contraints par la législation quant à la localisation de leurs données. La majorité des fournisseurs de cloud public ont établi des data centers répartis sur plusieurs zones géographiques mais à ce jour, aucun fournisseur n’est capable de déployer des data centers dans toutes les localisations possibles dans le monde.

L’ensemble de ces facteurs nous amène à préconiser le recours à l’Intercloud afin de bénéficier d’une meilleure qualité de service, fiabilité et flexibilité. Ceci nécessite la mise en place de mécanismes automatiques pour une  fédération transparente de plusieurs fournisseurs de cloud, afin de supporter une élasticité dynamique des applications qui permettra de  répondre à la qualité de service demandée par les utilisateurs. L’Intercloud peut être ainsi défini comme un modèle qui permet la coordination de la réallocation des ressources et de la distribution de charge à travers des systèmes de cloud interconnectés et appartenant à différents fournisseurs. Cette coordination est réalisée par le biais d’interfaces standardisées.

La valeur ajoutée d’un Intercloud pour les clients réside dans les points suivants :

  • Diversification du portefeuille fournisseurs
  • Adaptabilité et extensibilité du business dans de nouvelles localisations géographiques et conformité aux réglementations locales
  • Résilience et tolérance aux pannes accrues pour les applications.  Ceci répond à la problématique d’indisponibilité, frein important pour l’adoption du cloud
  • Indépendance vis-à-vis des du fournisseur ce qui apporte une plus grande possibilité de négociation du contrat et facilite le changement de fournisseur

Les fournisseurs de cloud ont aussi intérêt à participer à des initiatives d’Intercloud.  En effet, afin d’assurer les niveaux souhaités de disponibilité en cas de pics imprévus de charge, les fournisseurs pratiquent une politique de surdimensionnement de leur infrastructure, ce qui leur coûte cher. Ainsi, le recours ponctuel à des ressources supplémentaires hébergées dans d’autres clouds  leur permet d’assurer une disponibilité, une élasticité et un passage à l’échelle à leurs clients à moindre coût. En résumé, l’Intercloud permet aux fournisseurs de :

  • Une meilleure élasticité à la demande à travers la possibilité de transférer la surcharge vers d’autres clouds en cas d’impossibilité de provisionner des ressources localement.
  • Un meilleur service rendu aux clients même en cas de débordement.

Le modèle Intercloud implique l’interconnexion des infrastructures de plusieurs fournisseurs. Ces derniers peuvent cependant ne pas être volontaires pour participer à une telle initiative à moins qu’ils ne soient financièrement et politiquement incités à le faire. Ainsi, on peut classer les Interclouds en deux catégories :

  • Interclouds fédérés : ils sont constitués d’un groupe de fournisseurs de cloud volontaires pour l’échange de leurs ressources. Ce type d’Intercloud est plus adapté pour des clouds gouvernementaux ou appartenant à des organisations à but non lucratif. Il est aussi envisageable dans le cas de clouds privés appartenant à des organismes qui ont intérêt à collaborer mais avec des organismes non concurrents. Du point de vue architectural, la fédération de ces Interclouds peut être :
    • Centralisée : une entité centrale assure l’allocation des ressources à travers l’Intercloud. Elle peut être implémentée sous forme d’un repository où sont enregistrées toutes les ressources disponibles, ou sous la forme d’une place de marché.
    • Décentralisée ou en mode peer-to-peer : les différents fournisseurs de  clouds communiquent négocient directement entre eux l’échange de ressources sans médiation.
  • Interclouds indépendants connus aussi dans la littérature sous le nom de Multiclouds : il y a peu de chances que des clouds privés ou publics d’un grand fournisseur cloud soient volontaires pour échanger leurs ressources avec des concurrents. De tels fournisseurs sont en général réticents à fournir un accès à leurs services à travers des API dans une place de marché fédérée. A titre d’exemple, malgré les problèmes de dépassements enregistrés, aucun des leaders sur le marché du IaaS comme Amazon, Google ou Microsoft n’a évoqué la possibilité d’utiliser des ressources extérieures en cas de situations similaires dans le futur.

Il s’agit alors ici d’une agrégation des ressources de plusieurs fournisseurs par un broker ou directement par une application donnée indépendamment des fournisseurs cloud. Le provisionnement des ressources peut alors être effectué par des :

    • Services : le développeur de l’application spécifie une SLA ou un ensemble de règles de provisionnement et le service hébergé au niveau du client cloud assure le déploiement et l’exécution en respectant les règles prédéfinies.
    • Librairies : dans ce cas, les brokers d’applications s’appuient sur des librairies d’Intercloud existantes afin d’assurer le provisionnement et l’exécution à travers plusieurs clouds de façon uniforme.

Le cloud hybride, défini comme une composition de deux infrastructures cloud (privée et publique) ou plus, est un type d’Intercloud qui connecte des clouds différents en termes de modèle de déploiement. Les clouds hybrides sont souvent utilisés dans le cas de bursting en recourant à des ressources externes lorsque les ressources locales s’avèrent insuffisantes.

La diversité et la flexibilité des fonctionnalités offertes par le modèle Intercloud posent de réels défis dans le provisionnement des ressources, le déploiement des applications. En particulier, les problématiques de prédiction du comportement des ressources, du mapping flexible des applications sur les ressources, d’intégration ou encore d’interopérabilité sont critiques pour l’exploitation potentielle de l’Intercloud.

La plupart des projets d’Interclouds indépendans ou Multiclouds sont déjà en phase d’industrialisation. Il y a aujourd’hui un marché niche pour ce modèle et les technologies nécessaires sont déjà disponibles. De tels services de médiation et de telles  librairies sont notamment utiles pour les PME qui désirent déployer leurs applications sur plusieurs clouds publics pour une meilleure disponibilité et flexibilité et  à moindre coût. En effet, ils fournissent un accès à de multiples clouds de façon agnostique par rapport au fournisseur. Plusieurs compagnies offrent aujourd’hui ce service payant comme RightScale, EnStratus, Scalr, Kaavo et SlapOs. Les fonctionnalités offertes peuvent varier légèrement d’une solution à une autre en fonction de la liste proposée de fournisseurs cloud. Les utilisateurs peuvent ainsi manipuler des machines virtuelles distribuées sur plusieurs clouds à travers une console.

Cependant,  la totalité des initiatives de fédération sont plutôt des projets visionnaires de recherche à un stade de développement encore précoce. Ce type d’Intercloud soulève des problématiques encore plus complexes notamment liées à l’interopérabilité. En particulier, l’incompatibilité des images représente un réel obstacle devant l’Intercloud. En effet, non seulement différentes implémentations de machines virtuelles utilisent différents formats de disque mais aussi, la migration des mêmes images entre différents déploiements peut encore poser des problèmes d’intégration. Aujourd’hui, pour répondre à ce genre de problématique, on limite le choix des utilisateurs à des images complètement compatibles.

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