1 1. hafta Bulut Bilişime Giriş 1. Bulut kavramı Türkçe bulut İngilizce adıyla cloud internet ve bilgisayar ağlarını kasteden bir terimdir. Başka bir ifade ile bulut terimi ile uzak mesafedeki bir yer kasdedilmektedir. Bulut, resmi ve geniş alan ağı (WAN), yerel alan ağı (LAN) ya da sanal özel ağlar (VPN) üzerinden hizmetler sunan bir yapıdır. Örnek olarak; elektronik mail, web üzerinden gerçekleştirilen konferans ve müşteri ilişkileri yönetimi gibi hizmetlerin hepsi bulut üzerinde gerçekleşir. 2. Bulut Bilişim Kavramı Bulut ve Bulut Bilişim terimleri esasında birbirinden farklı kavramları ifade etmektedir. Bulut terimi ile ağ (network) ve internet kastedilmektedir. Bulut Bilişim terimi ise İngilizce Cloud Computing kelimesinin Türkçe karşılığıdır. Bulut Bilişim kavramı ile uygulamaları online olarak idare etme (manipulating), konfigüre etme (configuring) ve erişim (accessing) işlemlerini gerçekleştirme kastedilmektedir. Bulut bilişim online olarak veri depolama, alt yapı ve uygulama sunmaktadır. Başka bir ifade ile bulut bilişim, uygulama ve servislerin internetteki sunucular üzerinde bulundurulması, internete bağlı herhangi bir cihaz ile uygulama ve servislerin çalıştırılmasıdır (Şekil 1). Bulut Bilişim ile bilgisayarınızda bulunan ofis, resim düzenleme ve arşivleme, ajanda, yabancı dile çeviri programları ve kişisel dosyalarınız, internetteki bir sunucuya taşınıyor ve internete bağlı olduğunuz her yerden bu programlara ulaşarak çalışmalarınızı yapabiliyorsunuz.
2 Şekil 1. Bulut bilişim kavramının şematik izahı Sunucu/istemci yapıda veriler yerel alan ağı içerisinde yer alan sunucularda yer alır. Sunucuya bağlı kullanıcılar sunucuya erişerek istenilen dosya çağrılarak üzerinde istenilen değişiklikler ve güncellemeler gerçekleştirilir. Bulut bilişimde ise veriler Internet üzerinde paylaşılan sunucular üzerinde saklanır. Günümüzde uygulama, sunucu, istemci gibi bilgi teknolojilerini ilgilendiren her konuda sanallaştırmanın yaygınlaşması bulut bilişimin temellerini oluşturmuştur. İşletme içerisindeki kullanıcı bulut altyapısına kaydolur, giriş yapar ve geriye kalan her şeyi bulut altyapısı halleder. İşletmedeki kullanıcın herhangi bir yazılım satın alması gerekmez. Bakım, onarım, lisanslama gibi sorunlarla kullanıcının ilgilenmesi gerekmez. Bulut bilişim sağlayıcıları servislerini diğer web servislerinden ya da web tarayıcılarından erişilebilecek şekilde online olarak sağlarlar. Yazılım ve veriler sunucuda saklanır. Günümüzde network bandwidth (ağ bant genişliği) kapasitelerinin hızla artması ve geniş bant ağ teknolojilerinin herkesin kullanabileceği oranda ucuzlaması gibi sebeplerle firmalar/kuruluşlar bazı hizmetleri, dışkaynak modeli ile sistem entegratörleri ve Veri Merkezi (Data Center) hizmetleri veren bilişim firmalarından alma yoluna girdiler. 2000
3 yılların sonunda global piyasalardaki krizin etkisiyle firmaların, ana işlerine odaklanması ve özellikle Bilişim Teknolojisi (BT) işletim giderlerini minimize etmeye çalışması, yatırım bütçelerini yenilikçi alanlarda kullanmak istemeleri düşüncesini doğurmuştur. Bu iş modeline yönelim ile birlikte başlangıçtaki sanallaştırma teknolojileri ve barındırma modelleri firmaların tüm ihtiyaçlarını karşılamakta zorlanır hale geldi. Bu durum şuan da adına Bulut Bilişim denilen yeni bir hizmet modelinin oluşmasına neden oldu. Bu iş modeli, firmaların gerekli tüm BT ihtiyaçlarını bir self-servis portal üzerinden erişebilecekleri, istedikleri hizmetleri seçerek hızlı bir şekilde yararlanmaya başlayacakları bir ortamın, yani bulut ortamının oluşmasında ana etmen olmuştur. (Özdemir, 2011). 3. Tarihsel Süreç Bulut bilişimin temel kavramı 1950 lere dayanmaktadır; üniversite ve şirketlerde kullanılan büyük boyutlu ana bilgisayarlara zayıf istemciler/terminal bilgisayarlar tarafından ulaşılabilirdi. Bir ana bilgisayar alınması çok masraflı olduğu için, var olan bu bilgisayardan en iyi şekilde faydalanılması oldukça önemliydi. Piyasada zaman paylaşımı(time sharing) olarak bilinen, birçok kullanıcının bilgisayarı hem fiziksel erişimde hem de CPU kullanımında paylaşmasına izin veren, bilgisayarın boş kalma süresini elimine eden bu sistem bilgisayarlardan en iyi şekilde istifade edilmesini sağlamıştır. John McCarthy nin 1960 larda bilgi işlem kullanımının bir gün elektrik ve su hizmeti gibi bir kamu hizmeti şeklinde organize edilebileceği konusunda öngörüleri vardı. Bulut bilişimin günümüz özelliklerinin neredeyse tamamı (esnek hizmet sağlama, kamu hizmeti olarak sağlanma, çevrimiçi ağ üzerinde bulunma, sınırsız kaynak) elektrik dağıtım sektörü ile kıyas edilerek genel, özel, kamu ve topluluklara ayrı kullanım formları düşünülerek Douglas Parkhill in 1966 tarihli The Challange of Computer Utility adlı kitabında incelenmiştir.
4 1970 lerde, bilişim ihtiyaçları sadece büyük ölçekli kurum ve kuruluşlar tarafından edinilebilen ve kişisel işlemlerden ziyade, büyük çaplı ve yoğun işlemlerde kullanılan oda büyüklüğündeki ana bilgisayarlar (mainframe) kullanılarak karşılanmaktaydı. Üstelik söz konusu işlemler gerçek zamanlı olmamakla birlikte, kullanıcılar sadece kendileri ile ana bilgisayarlar arasında arayüz görevi gören terminaller aracılığı ile bu ana bilgisayarları kullanmaktaydılar (Mirzaoğlu, 2011). 1980 lerde, önceden işlevsiz olan terminaller, bellek ve işlemci kapasiteleri ile performanslarının artması ve fiyatlarının düşmesi sonucunda kişisel bilgisayar (PC) olarak kullanılmaya başlanmıştır. Önceleri ana bilgisayarların elinde olan kontrol, kullanıcıların kendi PC leri üzerinde çeşitli kişisel işlemleri yapabilmeye başlamaları ile kullanıcıların eline geçmiştir. Bunun sonucu olarak, bilişim hizmetlerinin sunum modeli merkezilikten sıyrılıp, dağıtık bir hale gelmiş, PC donanımı, işletim sistemi ve kişisel uygulama yazılımı alanlarında çok büyük sektörler oluşmuştur. 1990 larda, PC ler kaynakların paylaşımını ve performansların artırımını sağlayan yerel alan ağları (LAN) üzerinden haberleşmeye başlamıştır. Bunun sonucu olarak kurum ve kuruluşlar kendilerine ait sunucu bilgisayarlardan oluşan bir sistem odası bulundurmaya ve işletmeye başlamışlardır. 1990 ların sonunda ise, uzaktaki kaynakları ve uygulamaları paylaşmak amacıyla birbirlerine bağlanan LAN lar İnternet i oluşturmuşlardır. İlk başlarda haberleşme sağlamak amacıyla kullanılan İnternet, bant genişliği (bandwidth) ve bağlantı hızındaki artış ile bağlantı ücretlerindeki düşüş sayesinde temelde içerik paylaşımına dönük olarak kullanılır hale gelmiştir. İçerik, yer ve İnternet servis sağlayıcılığı gibi yeni iş alanları oluşturulmasını sağlayan İnternet, mevcut işletmeler için yeni bir pazarlama kanalı işlevi görmeye de başlamıştır. Kurum ve kuruluşlar kurumsal işlemlere hizmet eden sunucuların yanı sıra e- posta, web, anti-virus vb. sunucuları da bulundurmaya başlamışlardır. Çeşitli güvenlik
5 sorunlarına yol açan yaygın İnternet kullanımı, kurum ve kuruluşlar açısından LAN güvenliği konusunda da sorumluluklar yüklemiştir. Bu yıllarda, bilişim hizmetlerinin sunum modeli daha da dağıtık bir hal almıştır. 2000 lerde, bilişim hizmetlerinde satın alma, bakım, işletim, iklimlendirme, enerji, güvenlik, ilgili personel vb. masraflarını azaltmaya yönelik arayışlar, bilişim hizmetlerinin dış kaynak kullanımı (outsourcing) yoluyla alınması fikrini ortaya çıkarmış ve bu bağlamda, dağıtımlı bilişim (grid computing), kamu hizmeti bilişimi (utility computing) ve barındırma (hosting) gibi hizmetler gelişmiştir. Dağıtımlı bilişim, homojen olmayan BT kaynaklarının (sunucular, depolama sistemleri ve ağ elemanları vb.) ortak bir havuzda toplanması (ızgara-grid) ve bu havuzdan oluşan sanal sistemin tek bir bilişim sistemi şeklinde kullanıcılara sunulmasıdır. Bu uygulamaların, "kullandığın kadar öde" mantığıyla, kamuya açık veya bir kuruluşa özel olarak sunulması ise kamu hizmeti bilişimi (utility computing) olarak tarif edilmektedir. Sonraki yıllarda yüksek kapasiteli ağların her yerde kullanılabilir hale gelmesi, bilgisayarların ve depolama cihazlarının ucuzlamasının yanı sıra donanım sanallaştırmasının yaygın olarak benimsenmesi, hizmet amaçlı mimari, özerk(otonom) ve hizmet bilgi işlemesi bulut bilişimde çok büyük bir büyümeye ön ayak olmuştur. Dot-com uygulamalarının gelişmesi döneminden sonra, Amazon veri merkezlerini modernize ederek bulut bilişimin gelişmesinde anahtar bir rol oynadı. Bu dönemde bilgisayar ağlarının çoğu kapasitelerinin %10 unu kullanıyordu, sadece özel durumlardaki kapasite artışları için bütün sistem bekliyordu. Amazon boş bekleyen bu kaynakları bilgi işleme hizmet servisi olarak kullandı. Yeni bulut mimarisinin temelinin atılmasının sonucu olarak önemli şirket içi verimlilik artışları yaşandı. Amazon un küçük aktif çalışan ekipleri iki pizza takımları
6 vasıtasıyla yeni özellikler kolayca eklendi. Amazon şirket içinde geliştirdiği bu hizmetleri dışarıya pazarlamak üzere yeni ürün geliştirme çalışmalarını başlattı ve Amazon Web Hizmetleri(AWS) 2002 yılında hizmete girdi. İlk gerçek bulut bilişim hizmeti olarak Amazon S3 2006 yılında hizmete girdi. Bununla birlikte asıl buluş S3 için geliştirilen fiyatlandırma modeliydi, kullandıkça öde modeli şu an bulut hizmetleri fiyatlandırılmasında defakto standart olmuştur. 2008 in başlarında, Eucalyptus ilk açık kaynak, özel bulutların yerleştirilmesi için kullanılan Amazon Web Services-API uyumlu platform oldu. Yine 2008 başlarında, OpenNebula, Avrupa komisyonu tarafından desteklenen RESERVOIR projesi özel, hibrid(karma) ve federasyon bulutlarını uygulayan ilk açık kaynak yazılım oldu. Aynı yıl içerisinde IRMOS Avrupa Komisyonu tarafından desteklenen proje kapsamında yapılan çalışmalar bulut tabanlı altyapıların hizmet kalitesinde(qos) garanti edilecek elemanlara örneğin veri aktarım hızı, ağ gecikmesi, paket gecikme süresi değişimi(jitter), paket kaybolma olasılığı, bit hata oranı gibi(gerçek zamanlı interaktif uygulamalar tarafından da kullanılmaktadır) yoğunlaştı. Sonuç olarak gerçek zamanlı bulut ortamı ortaya çıktı. 2008 in ortalarına gelindiğinde, Gartner bulut bilişimi bilgi teknoloji hizmetleri sektöründe hem kullanıcılar hem de tedarikçiler arasındaki ilişkiyi değiştirebilecek potansiyeli işaret etti. Thinkgrid işletmelerin kendilerine ait donanım ve yazılım varlıklarını, kullandıkça öde hizmet modelleri ile değiştirdiğini böylece gelecekte bazı BT ürünlerinde(tabletler, laptoplar veya thin clientler gibi) artış olurken bazı BT ürünlerinde (PC ler gibi)azalış olacağını belirtti. Ancak, belli oranda çözüm sağlayabilen dağıtımlı bilişim, kamu hizmeti bilişimi, barındırma ve benzeri hizmetler, kendi kendine hizmet (self service) ve ihtiyaca göre kapasite arttırma gibi özellikleri sağlayamamış ve bulut bilişimin doğuşuna zemin hazırlamıştır. Bilgi teknolojilerindeki gelişim sonucu işlemcilerde ve genişbant bilgisayar ağı erişimindeki
7 hızlanma ve fiyatlardaki ucuzlama, sanallaştırma teknolojilerinde, yönetim ve süreç otomasyonunda hızlı gelişme ve veri merkezlerinin endüstriyel ölçekli bilişim hizmeti fabrikalarına dönüşmesi bulut bilişim modelinin doğmasına yol açmıştır. Ana bilgisayarlardan, bulut bilişimin doğuşuna kadar olan tarihsel gelişim süreci Şekil 2. ve Şekil 3 (Mirzaoğlu, 2011)'de gösterilmiştir. Şekil 2. Tarihsel gelişim
8 Şekil 3. Bulut bilişim gelişim süreci