Cloud computing and paradigm shift of information processing	Cat: ICT Pub: 2009 #: 0907a
	Toru Maegawa	09405u/18212r

Title	Cloud computing and paradigm shift of information processing	クラウド・コンピューティングと情報処理のパラダイムシフト
Index	Introduction: What is 'Cloud Computing'?: Google: Amazon.com: Salesforce.com: IBM's Blue Cloud Intitiative: Sun Microsystems: Microsoft: Other Cloud Computing companies: Cf: Open Cloud Conference:	序: クラウド・コンピューティングの定義: グーグル: アマゾン: セールスフォース: IBMのBlue Cloudイニシアティブ: サンマイクロシステムズ: マイクロソフト: 他クラウド・コンピューティング会社 標準化団体 (OCC):
Why?	A lecture of cloud computing was held by Toru Maegawa, Executive Research Fellow of at IECP workshop, Gloom, Int'l Univ. of Japan on Mar.26, 2009 Cloud computing may cause a paradigm shift of software industry. The lecturer is an expert of this theme and a watcher of the key related companies.	2009/3/26に、前川徹Glocom主幹研究員によるクラウド・コンピューティングに関する講演が国際大学GlocomのIECP研究会で行われた。 クラウド・コンピューティングはソフトウェアのパラダイム・シフトをもたらすことになろう。 講師はこのテーマの専門家であり、関連企業のウォッチャーでもある。

Resume	要約
>Top 0. Introduction: "Cloud Computing will be the Next Big Thing." (The Big Switch, Nicholas G. Carr, 2007) Google and Apple are two hot companies: Eric Schmidt said, "Google is a pefect back end to the problems that Apple is trying to solve." It is said that the term of 'Cloud Computing' is expressed first by Eric Schmidt, Google, CEO at the conference in Aug. 2006. SaaS is one of the Cloud Computing services; there are other resource on-demand services such as PaaS or HaaS. Cloud Computing contrasts to systems on-premise. Cf: Web 2.0 (an umbrella term) Cf: Ubiquitous Computing Cf: Utility Computing Cf: Datacenter business Cf: Virtual technique Cf: SOA; Hosted SOA Cf: "The Network is the computer" (Sun Microsystems) Cf: Crowd Sourcing, or Open Innovation Security risks on Cloud Computing: (by Gartner, 6/2008) Administrator function by IS div. Compliance Location of storage Isolation of data Recovery of data Cooperation to user survey Business continuity Modularization of Datacenter (Pod-type Datacenter): Electric cost has doubled every 5 years. (2005 -2011) Operating rate: 99.9999% Cf: Container type of datacenter by HP coolers near heat source water-cooled system is preferable. always-on power should be reconsidered. each pod is independent and can be updated or replaced separately. Position of Cloud Computing: Computers have developed from Mainframe (Concentrated-Disconnected), PC (Distributed-Disconnected), Internet Web (Distributed-Connected), then Cloud Computing (Concentrated-Connected)	0. 序章: クラウド・コンピューティングこそNext Big Thingである (Nicholas G. Carr, 2007) Meme Map クラウド・コンピューティング(Cloud Computing)の用語は、Eric Schmidt, Googl CEOによって2006/8に講演で使われた。 SaaSは、クラウド・コンピューティングの一部である。これ以外にもPaaSやHaaSなどがある。 クラウド・コンピューティングは自社内システム(オン・プレミス)と対照をなす。 Cf: Web 2.0 Cf: ユビキタス・コンピューティング Cf: ユティリティ・コンピューティング Cf: データ・センター・ビジネス Cf: 仮想化技術 Cf: SOA Cf: "The Network is the computer" (Sun) Cf:クラウド・ソーシング (Crowd Sourcing) またはOpen Innovation: 不特定ユーザによる共同開発、共同革新のこと。 セキュリティリスク：ガートナーによる 特権ユーザ 機能 コンプライアンス データの保管場所 データの復旧 調査への協力 事業継続性 データセンタのモジュラー化： ポッド型データセンタ 電力コストは５年毎に倍増 稼働率は99.9999% Cf: HPのコンテナ型データセンタ クーラーは熱源近くに 水冷式システムが望ましい 電源の常時ONを再検討か 各ポッドは独立は更新・交換可能 集中vs分散、接続vs非接続: (下図)
>Top 1. What is 'Cloud Computing'?: Definition: There is not yet established definition about 'cloud computing,' but usually believed as to do an information processing using some resources (hardware, software, or data) located somewhere on the Internet. Eric Schmidt, CEO Google is said that he used this term first at Search Engine Strategic Conference on Aug.9, 2006. Users of cloud computing service: Cloud computing is just like an utility service such as water supply, electricity or city gas service. They will not be aware where the server server located or own data is stored. In US, 69% of the Internet users are using cloud computing in one way or another. Hotmail, Gmail, or Yahoo mail: 56% Store personal photos online: 34% Online applications such as Google documents or Adobe Photoshop Express: 29% Viewpoint of users: utilization of software rather than ownership. purchase of a service of making a hole rather than purchase of a drilling machine. SaaS (Software as a Service) SaaS users access software stored in servers which are developed or owned by SaaS vendors by means of via Web browser	1. クラウド・コンピューティングの定義: 定義: クラウド・コンピューティングの定義はまだ確立していないが、インターネット上のどこかにあるリソース (ハード、ソフト、データ) を利用して情報処理を行うこととされる 。 Google CEOのEric Schemidtga, Serach Engine Strategic Conference, 2006/8に最初に使用したと言われる。 クラウド・コンピューティング・ユーザ: クラウド・コンピューティングはちょうど水道、電気、ガスサービスと同じ。 クラウド・コンピューティングのユーザはサーバがどこにあるか、あるいは自分のデータどこに保管されるのか意識はしていない。 米国ではインターネットユーザの69%がなんらかのクラウド・コンピューティングを利用 メールサービス：56% 写真保管サービス：34% オンライン・アプリ：29% ユーザの視点 ソフトウェアの所有から利用へ ドリル購入より穴明けサービスを SaaS: SaaSベンダが開発または所有するサービスに蓄積しているソフトウェアにウェブ・ブラウザを用いてアクセスする。
>Top 2. Google: Number of servers: 3M or 4M, 6.000 sq.m in Oregon, etc. The location is clearly observed on Yahoo map, not Google map, which is cooled by the Colorado river in Oregon. Linux based OS, proprietary file system and search engine Original service has been search service using search engine. Most of the income are still Adwords and Adsense. Various additional services such as map, news, alert, mail, calendar, word, spreadsheet, presentation. Gmail: 2004/4 made a debut with free1GB storage service Google Documents: merged 'Upstartle Writely' and 'Goolge Spreadsheet,' published beta version in Oct. 2006. can be used freely only by email registration compatible with MS Word and ODF file. Spreadsheet: support CSV-format uploadable at Web site Google App Engine: (3/2008) a platform (or Web OS) for building and hosting web applications on Google's infrastructure. supporting language: Python (OSS); C and Pyrex modules are not supported. "GQL", SQL-like syntax to use Google App Engine's datastore, which in not a relation database. Pay service (as of 2/24/2009) : (free up to a certain level) for additional storage, bandwidth, or CPU cycles it will be pay services: CPU usage: $0.1/h Data transfer: $0.12/GB Data storage: $0.15/GB eMail dispatch: $0.0001/receiver comparable platforms include such as Amazon Web Services and MS's Windows Azure Services Platform. Cf: GYM (Google, Yahoo, Microsoft) battle:	2. グーグル: サーバの数：オレゴン州に300〜400万台 (6,000平米) など。 オレゴン州コロラド河で冷却 (Google mapではなく) Yahoo mapに明示 Linux OS、独自のファイルシステムおよび検索エンジン 本来は検索エンジンを使った検索サーバ 収入のほとんどは、まだAdwordsとAdsense 様々なサーバが追加：地図、ニュース、アラート、メイル、カレンダー、ワープロ、表計算、プレゼンテーション Gmail: 2004/4開始。1GB 保管無料サービス Google Domuments：買収したWritelyとGoogle Spreadsheeetとが合体；2006/10にベータ版公開 email登録だけで無料で利用可能 MS WordおよびODFファイルと互換性 表計算：CSV形式で互換性 Web上で公開可能 Google App Engine： (2008/3) Googleのインフラ上でのWebアプリのホスティングが可能なプラットフォーム Pythonをサポート。C言語とPyrexは非サポート データベース：SQLライクのGQLによる 有料版を発表: (2009/2/24現在) 但し、一定レベルまでは無料。 CPU利用時間：$0.1/h データ転送料：$0.12/GB 蓄積データ量：$0.15/GB メール送信：:$0.0001/receiver 同様のサービスとして、Amazon Web ServiceやMSのWindows Azure Services Platformあり GYM (Google, Yahoo, Microsoft) のバトル:
>Top 3. Amanzon.com: The largest online retailer in Seattle, launched online bookstore in 7/1995. Revenue $601M/1998; $19.1B/2008 (more than 30 times in 10 years) Amazon.com had been a retailer, but now it transformed into IT company making AWS (Amazon Web Services). But AWS is not yet profitable. Amazon Web Services (AWS): S3 (Amazon Simple Storage Service): (3/2006) an online storage service; data (1B- 5GB) can be stored and distributed via HTTP. EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud): (4/2006) a virtual site farm to run application from simulation to web hosting. Standard/small service: Platform 32 bit RAM 1.7 GB Disk: 160 GB Compute units: 1 Price: $325 (fix) , or $0.03/h High-CPU/extra large service: Platform: 64 bit RAM; 7.5 GB Disk: 1690 GB Compute units: 20 Price: $2600 (fix) or $0.24/h Most of S3 and EC2 users are software developers: 30K users/Mar2008 -> 400K/Jun2008 SimpleDB: (8/2007): a virtual database SQS (Amazon Simple Queue Service): (4/2006): a distributed queue messaging service. It supports programmatic sending of messages via web service applications to communicate over the internet. Price: $0.01/10000 messages sent Cf: Java Message Service, MS MEssage Queuing CloudFront: a content delivery network (CDN) for distributing objects stored in S3 Cf: Round-robin DNS, P2P, P2P-Next, BitTorrent	3. アマゾン: Seattle拠点の最大のオンライン小売： 売上：1998年から10年間で30倍以上、$19.1B/2008 Amanzon.comはかつては小売業、現在はAWSサービスを行うIT企業に変遷 但し、AWSはまだ赤字 Amazon Web Services (AWS): S3 (Amazon Simple Storage Service): (2006/3) オンライン保管サービス EC2 (Amanzon Elastic Compute Cloud): Webホスティング・サービス サービス料金： Standard/small service: Platform 32 bit RAM 1.7 GB Disk: 160 GB Compute units: 1 Price: $325 (fix) , または $0.03/h High-CPU/extra large service: Platform: 64 bit RAM; 7.5 GB Disk: 1690 GB Compute units: 20 Price: $2600 (fix) または $0.24/h S3, EC2の利用者の多くはソフトウェア開発者 ３万人(2008/3) →40万人(2008/6) SimpleDB: (2007/8): 仮想データベース SQS (Amazon Simple Queue Service): (2006/4): 非同期型のメッセージ・キュー・サービス Price: $0.01/10000 messages sent Cf: Java Message Service, MS MEssage Queuing CloudFront：コンテンツ・デリバリー・ネットワーク (同一コンテンツの大量、大ユーザへの配信など) Cf: Round-robin DNS, P2P, P2P-Next, BitTorrent
Cf: BitTorrent: P2P file sharing protocol used for distributing large amount of data. Bram Cohen designed the protocol in 4/2001. (now maintained by BitTorrent, Inc.) A 'torrent' is a small file, which contains metadata. Seed: a file provider allows others (peers) to download the file. Each peer who downloads a part of the data makes it available to other peers to download. After the file is successfully downloaded by a peer, many continue to make the data available, becoming additional seeds. Successful connection increases exponentially. This provides significant reduction in the original distributor's hardware and bandwidth. It also provides redundancy against system problems. BitTorrent makes many small data request over different TCP sockets. BitTorrent downloads in a random or in a rest-first approach. This makes receiver of the data to be second distributor (=mirror). Jargon: Torrent: a small file with extension of .torrent. Tracker: a server which manage torrent files, tracking requests of downloading. Seeder: a client which distributes files, which becomes seeder after receipt of 100% of files as long as being connected. Leecher: (<leech) a person who gets merit but not return it to others. Usually a person who downloaded a file, and upload it immediately. Share ratio: ratio of UL : DL of a Torrent. 99% syndrome: situation of not yet finished DL of the last piece of file. Piece: a piece of segmented file. Health: percentage of total of downloaded files against the complete file. Merit: affinity with Web fast downloading (DL) less burden of server able to distribute every folder Demerit: no more downloading without Seeders no search function of client software no anonymity of IP	Cf: BitTorrent: P2Pファイル共有プロトコル Bram Cohenが2001/4に公表 (現在BitTorrent, Inc社が維持) Torrentとは、メタデータを含む小ファイルのこと Seedとは、他のピアにファイルをダウンロード (DL)を許すファイル・プロバイダ。 データの一部をDLした各ピアは、それを他のピアがDLすることを許す。 ピアがうまくファイルをダウンロードした後は、多くのピアは追加のSeedsとなり、そのデータを入手し続ける。 うまく接続する量は指数的に増加する。これによって元の配信者のハードと帯域は現象する。これによってシステムの冗長性が増す。 BitTorrentは、異なるTCPソケットに対して多くの小データリクエストを作り出す。 BitTorrentは、ランダムにまたは休んでいるもの程早くダウンロードすることになる。 これは、データの受け手を二次の配布者 (ミラー)にする。 特殊用語: Torrent: 拡張子.torrentの小さなファイル Toracker: torrentファイルを管理するサービス。 DL (Download) 要求を追跡管理する。 Seeder: ファイルを配布する人。100$DLした後、接続を切らないと、Seederになれる。 Leecher: 自分だけ利益を得て、他人に還元しない人。ファイルをDLすると同時にファイルを他にUL (Upload)する人。 Share ratio (負担率) :そのTorrentに対してのUL：DLの比率 99%病：ファイルの残り１ピースが見つからない状況 Piece: 分割されたファイルの一部分 Health: 接続中のピアのPieceを集めた時に完成ファイルの比率。 メリット: Webとの親和性 高速DL：Seeder同士が補完 サーバ負担少ない ファイル毎の配布可能 デメリット: Seederなくなれば修了 クライアントソフトに検索機能なし IPの匿名性なし
>Top 4. Salesforce.com: 1999: Founded by Marc Benioff; IPO at NYSE in 6/2004. CRM, SFA services: 4/2000 Users: about 1.5M (as of 1/2009) # of user companies: 55,400 (as of 1/2009); 27 users/company # of cancelled companies: about 1%/month Revenue: $1.07B (1/2009) ; Profit: $43.4 Metadata of customers: PaaS (Platform as Service) : force.com Force.com Sites: users can develop & operate in cloud computing. Group Edition: free up to 50,000 PV (Page View)/mo Fee: additional 1M PV/$1000 monthly Service Cloud: aggregated knowledge & experiences of experts to exchange views for clients or partners. consists of 7 components: Community, Social, Search, Partners, Phone, Email, and Chat. Sales force CRM Ideas: President Obama called for opinions and ideas from public. (1/2009)	4. セールスフォース: 1999創立：Marc Benioff CRM, SFAサービス：2000/4 ユーザ数：140万人 (2009/1) ユーザ会社数：55,400社 (2009/1) キャンセル：約1%/月 売上：$10億、利益$43百万 顧客のメタデータ保持 PaaS: force.com Forcecom Sites：ユーザがクラウド・コンピューティング環境で開発運用 Service Cloud：専門家の知識・経験を集約し、顧客やパートナーにコミュニケーションの場を提供 ７つの主要なコンポーネントで行為製：Communication, Social, Search , Partners, Phone, Email, Chat Salesforce CRM Ideas: オバマ大統領が国民の意見・アイデアを募集
>Top 5. IBM's Blue Cloud Initiative: Bluehouse: (10/2008) integrated SNS function and business collaboration IM + Web conference + document sharing Lotus Notes Hosted Messaging: Hosting service of Lotus Notes (10/2008) published "Lotus Live" (1/2009) Consulting & implementation services for cloud computing. Contract with Amazon Web Services: Pay-as-you-go service on 'Amazon EC2": IBM DB2, Informix Dynamic Server, WebShere Portal, Lotus Web Content Management, WebSphere eMash	5. IBMのBlue Cloudイニシアティブ: Bluehouse: (2008/10) SNS機能とビジネス・コラボレーション機能を統合 IM, Web会議、文書共有 Lotus Notes Hosted Messaging: Lous Notesのホスティングサービス (2008/10) "Lotus Live"発表　(2009/1) Amazon Web Servcice Amazon EC2上での従量制サービス IBM DB2, Informix Dynmic Server, WebShere Portal, Lotus Web Content Managment, WebSphere eMash
>Top 6. Sun Microsystems: "The Network is the Computer" (Sun's credo) Jonathan Schwartz, CEO: 'Open source has arrived, so what's next?" : Changes in the global economy have had an impact on all our businesses... You have a choice. Hide under your desk or keep moving forward. ... free is a universal price, requires no currency translation, and reaches the longest tail of the market. Sun Grid: (3/2006) $1/CPU-hr $1/GB-mo M&A: Q-layer (Belgium); Cloud computing company "Open Cloud Platform"atop open source platform: Java, MySQL, OpenSolaris Cloud Storage Service: (=Amazon EC2) Cloud Compute Service: (= Amazon S3) trying to connect both private cloud and public cloud ('Inter-cloud') by Creative Commons License. (API and file format) By hearsay, IBM would merge M&A Sun Microsystems at $9.55 per share, total $750M marriage of suit and geek:	6. サンマイクロシステムズ: "The Network is the Computer" (Sunのロゴ) Jonathan Schwartz, CEO Sun Grid: (2006/3) $1/CPU-hr $1/GB-mo Q-layer (ベルギー)を買収 "Open Cloud Platform"提唱: Cloud+OSS, OpenAPI Java, MySQL, OpnASolaris Clousd Storage Service: (=Amazon EC2) Cloud Compute Service: (= Amazon S3) private cloud とpublic cloud ('Inter-cloud') Creative Commonsによって連結 (API と file format) 噂では、 IBM が Sun Microsystems １株$9.55 ($750M)で買収か スーツ (東海岸) とギーク (西海岸) の結婚
>Top 7. Microsoft: To "On-premise + Cloud Computing": Steve Balmer says: "There will be no server in the office within a decade." transcend from package sales. Microsoft Online Services: Exchange (messaging) Office SharePoint (document sharing) Office Live Meeting (Web conference) Exchange Hosted Service (with security & filtering) Office Live Small Business (Suite for SMB) Windows Cloud: -> "Windows Azure" (10/2008) published by Ray Ozzie, Chief Software Architect; since 'Groove Networks.' Azure service platform: "Windows Azure": installed in MS datacenter, not in a private datacenter. Live Services .Net Services SQL Services MS SharePoint Services MS Dynamics CRM Services	7. マイクロソフト: "On-premise + Cloud Computing"へ: 10年以内に会社にサーバはなくなるだろう (S. Balmer社長) パッケージ販売からの脱却 Microsoft Online Services: Exchange (メッセージング) Office SharePoint (文書共有) Office Live Meeting (Web 会議) Exchange Hosted Service (セキュリティ・フィルタリング付き) Office Live Small Business (中小企業向け) Windows Cloud: -> "Windows Azure" (2008/10) Ray Ozzie, Chief Softwrae Architectが発表; 以前の'Groove Networks' からの構想 Azure service platform: "Windows Azure": MSのデータセンタ に設置。企業向け運用版は提供せず。 Live Services .Net Services SQL Services MS SharePoint Services MS Dynamics CRM Services
>Top 8. Other Cloud Computing companies: Cisco: "Unified Computing System" (3/2009): vertical integration of datacenter, targeting 'private cloud' market. HP: merged Opsware (Marc Andreesen established) Global Cloud Computing Research Test Bed. (7/2008) merged LeftHand Networks (10/2008): virtual product of Storage Area Network container-type datacenter focused on Everything-as-a-Service Alliance: Google-IBM: (10/2007) Cloud Computing for university; Academic Cluster Computing Initiative Yahoo!-CRL (Tata group): (3/2008) cloud computing research Salesforce.com-Google (4/2008) proliferation of cloud computing HP-Intel-Yahoo!: (7/2008) cloud computing for research and education Intel-Oracle: (9/2008): implementation technology of cloud computing Oracle-Amazon.com: (11/2008): provide tools on EC2 platform. HP-NetSuite: (11/2008): application for SMB Google-Salesforce.com: accessibility from Google App Engine to Force.com's API	8. 他クラウド・コンピューティング会社: Cisco: "Unified Computing System" (2009/3): Private cloudのデータセンタの垂直統合を狙う HP: Opsware (Marc Andreesen創業)を買収；iDC管理自動化ソフト Global Cloud Computing Reserach Test Bed. (2008/7) LeftHand Netwroksを買収：Storage Area Networkの仮想化技術 コンテナ型データセンタ 合従連衡: Google-IBM: (2007/10) 大学向けCloud Computing; Academic Cluster Computing Initiative Yahoo!-CRL (印Tataグループ): (2008/3) cloud computing研究 Salesforce.com-Google (2008/4) cloud computingの普及 HP-Intel-Yahoo!: (2008/7) 研究教育向けcloud computing Intel-Oracle: (2008/9): cloud computing構築技術 Oracle-Amazon.com: (2008/11): EC2上で開発ツール提供 HP-NetSuite: (2008/11): 中小企業向けアプリケーション提供 Google-Salesforce.com: Google App EngineのアプリからForce.coのAPIにアクセス可能
>Top 9. Cf: OCC (Open Cloud Conference): A standard-setting organization for Cloud Computing: Mutual interform of cloud computing: Illinois Univ, Jones Hopkins Univ, Calit2, Northwestern Unive, Chicago Univ Cisco Systems "The Open Cloud Manifesto" (4/2009) 38 organization such as IBM, Sun, Cisco, SAP, OMG participated this manifesto Amazon, Google and Microsoft are declined to participate.	9. 標準化団体 (OCC): クラウド・コンピューティングの標準化推進団体 クラウド・コンピューティングの相互運用 "The Open Cloud Manifesto" (2009/4) IBM, Sun, Cisco, SAP, OMGなど38団体が参加 Amazon、Google、Microsoftは不参加

Comme0nt

Tim O'Reilly writes "Web2.0 and Cloud Computing": Cloud computing is segmented into 3 layers: IaaS, PaaS, and SaaS. 1) Utility computing for developpers: Virtual machine (Eg. AWS) If API is deep, it may cause network externality, or if it can't cotrol API, it'll be like Linux. 2) PaaS: high grade API for developpers (Eg: Google AppEngine, or Force.com) : if it increases numbers of developers, ecosystem would bloom. 3) End user application: Web2.0 application (Eg; Goolge, Amazon, Facebook, twitter, flickr) If Office applications became Web application, users feel cloud environment, which may cause network externality. Reference: Carl Shapiro & Hal R. Varian: "Information Rules" Clayton M. Christensen: the law of conservation of attractive profits in "The Innovator's Solution"

Tim O'Reillyによる"Web2.0 and Cloud Computing": クラウド・コンピューティングは３層 1) 開発者のためのユティリティコンピューティング (例：AWS) 2) PaaS：高位のAPI (例：Google AppEngineやForce.com) 3) Web2.0アプリケーション (例：Google, Amazon, Facebook, twitter, flickr) 参考文献： Carl Shapiro & Hal R. Varian: "Information Rules、ネットワーク経済の法則" Clayton M. Christensen: the law of conservation of attractive profits in "The Innovator's Solution、イノベーションの解"