Internet Chapter 12 : Cloud Computing and Storage

Chapter 12 : Cloud Computing and Storage

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Introduction to Cloud Computing

Definition: Cloud computing is the delivery of computing services over the internet, including storage, servers, databases, networking, software, and analytics.
Key Characteristics:
- On-demand self-service
- Broad network access
- Resource pooling
- Rapid elasticity
- Measured service

Types of Cloud Computing

Public Cloud: Resources are available to the public via a third-party provider.
Private Cloud: Resources are used exclusively by one organization.
Hybrid Cloud: Combination of public and private clouds with data sharing.
Community Cloud: Infrastructure shared by organizations with a common interest.

Cloud Service Models

IaaS (Infrastructure as a Service): Provides virtualized computing resources over the internet (e.g., AWS EC2, Microsoft Azure).
PaaS (Platform as a Service): Provides a platform for developers to build applications without managing infrastructure (e.g., Google App Engine, Heroku).
SaaS (Software as a Service): Delivers software applications over the internet (e.g., Gmail, Dropbox).

Cloud Deployment Models

Private Cloud: Dedicated infrastructure for a single organization.
Public Cloud: Services available to multiple customers.
Hybrid Cloud: Integration of private and public cloud environments.
Community Cloud: Shared infrastructure for organizations with similar requirements.

Cloud Storage

Definition: Cloud storage allows users to store data on remote servers accessed through the internet.
Types of Cloud Storage:
- Object Storage: Stores unstructured data as objects (e.g., Amazon S3).
- Block Storage: Stores data in blocks, similar to traditional hard drives (e.g., Amazon EBS).
- File Storage: Stores data in a hierarchical format (e.g., Google Drive, OneDrive).
Benefits:
- Scalability
- Cost-efficiency
- Data redundancy and backup

Virtualization in Cloud Computing

Definition: Virtualization is the creation of virtual resources like servers, storage, and networks.
Types:
- Server Virtualization
- Storage Virtualization
- Network Virtualization
Hypervisors:
- Type 1: Bare-metal hypervisors (e.g., VMware ESXi)
- Type 2: Hosted hypervisors (e.g., VirtualBox)

Cloud Security

Key Aspects:
- Data encryption
- Identity and access management (IAM)
- Firewalls and intrusion prevention
Challenges:
- Data privacy concerns
- Compliance with regulations
- Risk of data breaches

Advantages of Cloud Computing

Cost-effective
High availability
Easy scalability
Disaster recovery
Automatic updates and maintenance

Disadvantages of Cloud Computing

Downtime risk
Security and privacy concerns
Limited control over infrastructure
Vendor lock-in

Cloud Backup and Disaster Recovery

Cloud Backup: Storing backup copies of data in the cloud.
Disaster Recovery (DR): Restoring data and systems after an unexpected event.
DR Models:
- Backup and Restore
- Pilot Light
- Warm Standby
- Multi-site Hot Standby

Applications of Cloud Computing

Web hosting and development
Big data analytics
Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML)
E-commerce platforms
IoT (Internet of Things)

Future Trends in Cloud Computing

Edge Computing: Processing data closer to the source.
Serverless Computing: Running applications without managing servers.
AI and Machine Learning Integration
Multi-Cloud and Hybrid Cloud Adoption

Popular Cloud Service Providers

Amazon Web Services (AWS)
Microsoft Azure
Google Cloud Platform (GCP)
IBM Cloud
Oracle Cloud

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अध्याय 12 : क्लाउड कंप्यूटिंग और स्टोरेज

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क्लाउड कंप्यूटिंग का परिचय

परिभाषा: क्लाउड कंप्यूटिंग इंटरनेट के माध्यम से कंप्यूटिंग सेवाओं जैसे स्टोरेज, सर्वर, डेटाबेस, नेटवर्किंग, सॉफ्टवेयर और एनालिटिक्स को उपलब्ध कराने की प्रक्रिया है।
मुख्य विशेषताएँ:
- ऑन-डिमांड सेल्फ-सर्विस
- व्यापक नेटवर्क एक्सेस
- संसाधनों का पूलिंग
- तीव्र लचीलापन (Elasticity)
- मापनीय सेवाएँ (Measured Service)

क्लाउड कंप्यूटिंग के प्रकार

पब्लिक क्लाउड: सार्वजनिक रूप से उपलब्ध संसाधन, जिन्हें तृतीय-पक्ष प्रदाता द्वारा प्रबंधित किया जाता है।
प्राइवेट क्लाउड: केवल एक संगठन द्वारा उपयोग किए जाने वाले संसाधन।
हाइब्रिड क्लाउड: सार्वजनिक और निजी क्लाउड का संयोजन जिसमें डेटा साझा किया जाता है।
कम्युनिटी क्लाउड: समान आवश्यकताओं वाले संगठनों द्वारा साझा किया गया बुनियादी ढांचा।

क्लाउड सेवा मॉडल्स

IaaS (इन्फ्रास्ट्रक्चर एज़ ए सर्विस): वर्चुअलाइज्ड कंप्यूटिंग संसाधन प्रदान करता है (जैसे AWS EC2, Microsoft Azure)।
PaaS (प्लेटफार्म एज़ ए सर्विस): एप्लिकेशन डेवलपमेंट के लिए प्लेटफार्म प्रदान करता है (जैसे Google App Engine, Heroku)।
SaaS (सॉफ्टवेयर एज़ ए सर्विस): इंटरनेट के माध्यम से सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन उपलब्ध कराता है (जैसे Gmail, Dropbox)।

क्लाउड डिप्लॉयमेंट मॉडल्स

प्राइवेट क्लाउड: किसी एक संगठन के लिए समर्पित बुनियादी ढांचा।
पब्लिक क्लाउड: कई ग्राहकों के लिए उपलब्ध सेवाएँ।
हाइब्रिड क्लाउड: निजी और सार्वजनिक क्लाउड का मिश्रण।
कम्युनिटी क्लाउड: समान आवश्यकताओं वाले संगठनों के लिए साझा बुनियादी ढांचा।

क्लाउड स्टोरेज

परिभाषा: क्लाउड स्टोरेज उपयोगकर्ताओं को इंटरनेट के माध्यम से डेटा को रिमोट सर्वर पर संग्रहीत करने की अनुमति देता है।
क्लाउड स्टोरेज के प्रकार:
- ऑब्जेक्ट स्टोरेज: असंरचित डेटा को ऑब्जेक्ट के रूप में संग्रहीत करता है (जैसे Amazon S3)।
- ब्लॉक स्टोरेज: डेटा को ब्लॉक में संग्रहीत करता है, पारंपरिक हार्ड ड्राइव की तरह (जैसे Amazon EBS)।
- फाइल स्टोरेज: डेटा को फोल्डर और फाइल फॉर्मेट में संग्रहीत करता है (जैसे Google Drive, OneDrive)।
फायदे:
- मापनीयता (Scalability)
- लागत में कमी (Cost Efficiency)
- डेटा बैकअप और पुनर्प्राप्ति

क्लाउड कंप्यूटिंग में वर्चुअलाइजेशन

परिभाषा: वर्चुअलाइजेशन सर्वर, स्टोरेज और नेटवर्क जैसे संसाधनों का वर्चुअल रूप में निर्माण है।
प्रकार:
- सर्वर वर्चुअलाइजेशन
- स्टोरेज वर्चुअलाइजेशन
- नेटवर्क वर्चुअलाइजेशन
हाइपरवाइजर:
- टाइप 1: बरे-मैटल हाइपरवाइजर (जैसे VMware ESXi)
- टाइप 2: होस्टेड हाइपरवाइजर (जैसे VirtualBox)

क्लाउड सुरक्षा

प्रमुख पहलू:
- डेटा एन्क्रिप्शन
- पहचान और पहुंच प्रबंधन (IAM)
- फायरवॉल और घुसपैठ रोकथाम प्रणाली
चुनौतियाँ:
- डेटा गोपनीयता की चिंता
- नियमों का अनुपालन
- डेटा चोरी का जोखिम

क्लाउड कंप्यूटिंग के लाभ

लागत प्रभावी (Cost-effective)
उच्च उपलब्धता (High Availability)
आसान मापनीयता (Scalability)
आपदा पुनर्प्राप्ति (Disaster Recovery)
स्वचालित अपडेट और रखरखाव

क्लाउड कंप्यूटिंग की सीमाएँ

डाउनटाइम का जोखिम
सुरक्षा और गोपनीयता संबंधी चिंताएँ
बुनियादी ढांचे पर सीमित नियंत्रण
वेंडर लॉक-इन की समस्या

क्लाउड बैकअप और डिजास्टर रिकवरी

क्लाउड बैकअप: डेटा की प्रतियां क्लाउड में संग्रहीत करना।
डिजास्टर रिकवरी (DR): अप्रत्याशित घटनाओं के बाद डेटा और सिस्टम को पुनर्स्थापित करना।
DR मॉडल्स:
- बैकअप और पुनर्स्थापना
- पायलट लाइट
- वॉर्म स्टैंडबाई
- मल्टी-साइट हॉट स्टैंडबाई