Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış PDF

BULUT BİLİŞİMİ 02. HAFTA :Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Bulut bilişim mimarisinin temel bileşenleri Ön uç ve arka uç teknolojileri Sanallaştırma ve hipervizörler Depolama teknolojileri ve ağ altyapısı TURGAY TAYMAZ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 1. Bulut...

BULUT BİLİŞİMİ 02. HAFTA :Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Bulut bilişim mimarisinin temel bileşenleri Ön uç ve arka uç teknolojileri Sanallaştırma ve hipervizörler Depolama teknolojileri ve ağ altyapısı TURGAY TAYMAZ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 1. Bulut Bilişim Mimarisi Nedir? Bulut bilişim mimarisi, bulut bilişim hizmetlerinin nasıl tasarlandığını, organize edildiğini ve sunulduğunu gösteren bir çerçevedir. Bu mimari, farklı katmanlardan ve bileşenlerden oluşur, her biri belirli bir işlevi yerine getirir. Bulut mimarisi, bulut hizmetlerinin ölçeklenebilirliğini, güvenliğini, performansını ve yönetilebilirliğini sağlamak için kritik öneme sahiptir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri Ön Uç (Front-End): Kullanıcıların bulut hizmetlerine eriştiği ve etkileşimde bulunduğu arayüzdür. Web tarayıcıları, mobil uygulamalar ve API'ler ön uç bileşenlerine örnek olarak verilebilir. Arka Uç (Back-End): Bulut hizmetlerinin iş mantığını ve veri işlemlerini gerçekleştiren bileşenlerdir. Sunucular, depolama sistemleri, veritabanları ve uygulama sunucuları arka uç bileşenlerine örnek olarak verilebilir. Ağ (Network): Ön uç ve arka uç bileşenlerini birbirine bağlayan ve veri iletişimini sağlayan altyapıdır. Yük dengeleyiciler, yönlendiriciler ve güvenlik duvarları ağ bileşenlerine örnek olarak verilebilir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri Ön Uç (Front-End): Front-end altyapısı, son kullanıcının etkileşime girdiği her şeyi içerir. Birlikte kullanıcı arabirimi sunan çeşitli alt bileşenlerin daha geniş şekilde benimsenmesidir ve son kullanıcının bulut bilgi işlem altyapısına nasıl bağlandığının önemli bir parçasını oluşturur. Front-end bulut altyapısı, yerel ağlar, web tarayıcıları ve web uygulamaları gibi bileşenleri içerir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri Ön Uç (Front-End) bulut bileşenleri: Kullanıcı Arayüzü: Kullanıcı arayüzü, son kullanıcının bulut üzerinde istek göndermek veya herhangi bir görevi gerçekleştirmek için eriştiği her şeyi ifade eder. Popüler bulut tabanlı kullanıcı arayüzlerinden bazıları Google Doc, Gmail vb. örneklerini içerir. Yazılım: Ön uçtaki yazılım mimarisi, kullanıcı tarafında çalışan yazılımdır. Ön uç yazılım mimarisi, öncelikle istemci tarafı uygulamaları veya tarayıcıları içerir. İstemci Aygıtı veya Ağ: Ön uç mimarisinin önemli bir parçası olan istemci aygıtı veya ağ, son kullanıcı tarafındaki donanımı ifade eder. Herhangi bir giriş cihazı veya PC olabilir. Bulut bilişimde, istemci tarafındaki cihaz, ağır yükü işlemek için olağanüstü bir yetenek gerektirmez. Bulut tüm ağır yükü alabilir ve aynı şekilde işler. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri Arka Uç (Back-End): Buluttaki back-end mimarisi, front-end mimarisini güçlendirir. Donanım ve depolamadan oluşur, uzak bir sunucuda bulunurlar. Bulut hizmeti sağlayıcı, bu back-end bulut mimarisini kontrol eder ve yönetir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri İdeal Arka Uç (Back-End) bulut mimarisi, tüm altyapıyı bulutta tuttuğu için her zaman sağlam olmalıdır. Arka Uç (Back-End) bulut mimarisinin ana bileşenleri aşağıdakileri içerir: Uygulamalar – Uygulama, back-end mimarisinin önemli bir parçasıdır. Arka ucun son kullanıcıya sorgu göndermek için sunduğu kullanıcı arayüzünü ifade eder. Arka ucun bu katmanı, müşterinin isteklerini ve gereksinimlerini karşılar. Hizmetler – Tüm arka uç mimarisine fayda sağlar. Hizmet, bulut bilgi işlem sisteminde çalışan her görevi yerine getirir. Bulut hizmetlerinden bazıları uygulama geliştirme ortamı, depolama ve web hizmetleridir. Ayrıca hizmet, bulut çalışma zamanında çok çeşitli görevleri yürütebilir. Depolama – Bulutta depolama, verilerin bir bulutta bulunduğu alandır. Veri depolama, sağlanan farklı bulut hizmetlerine göre değişir. Depolamaya örnek olarak katı hal sürücüleri, sabit sürücüler, Intel Optane DC Persistent depolama vb. verilebilir. Sunucu bölmelerindeki sabit sürücüler, bulut back-end mimarisinde depolamayı oluşturur ve özellikle bir bulut bilgi işlem sisteminde yazılım, sayısız hizmeti çalıştırmak için buluttaki işletim sisteminin gereksinimlerine göre sürücüleri bölümlere ayırır. Yönetim – Yönetim yazılımı, belirli kaynakları belirli görevlere tahsis eder ve herhangi bir bulut ortamının kusursuz işleyişinden sorumludur. Teknik terimlerle ifade edilirse, yönetim “ara yazılım”dır ve bir bulut bilgi işlem sisteminde ön uç ile arka uç mimarisi arasında koordinasyon sağlar. Güvenlik – Güvenlik, herhangi bir bulut bilgi işlem altyapısının ayrılmaz ve kritik bir parçasıdır. Hata ayıklama sürecini göz önünde bulundurarak güvenlik altyapısı oluşturur. Herhangi bir sorun olması durumunda hata ayıklama kolay olmalıdır. Düzenli depolama yedeklemesi, bir bulut bilgi işlem sisteminde güvenliği sağlamanın ilk adımıdır ve sanal güvenlik duvarları, bulut güvenlik altyapısının diğer önemli unsurlarıdır. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Gerçek Hayattan Bulut Bilişim Kullanım Örneği (Netflix – AWS Kullanımı) Netflix, dünyanın en büyük video akış hizmetlerinden biridir ve bu hizmeti sağlamak için Amazon Web Services (AWS) kullanmaktadır. Netflix’in bulut mimarisi, yüksek hacimli veri trafiğini yönetmek ve kullanıcılara kesintisiz bir deneyim sunmak için güçlü bir ön uç ve arka uç entegrasyonu gerektirir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Gerçek Hayattan Bulut Bilişim Kullanım Örneği (Netflix – AWS Kullanımı) Ön Uç (Front-End) Örneği: Netflix’in kullanıcı arayüzü, web tarayıcıları, mobil uygulamalar ve akıllı TV'ler üzerinden milyonlarca kullanıcıya hizmet vermektedir. Kullanıcılar bu arayüzler üzerinden film ve dizi listelerine erişip seçim yapar, izleme tercihlerine göre öneriler alır. Bu etkileşimli süreçte: Kullanıcı Arayüzü (UI): Netflix’in web ve mobil uygulamaları, kullanıcıların bulut hizmetlerine eriştiği ve etkileşimde bulunduğu arayüzdür. Ön Uç Yazılımı: Netflix’in arayüz yazılımları, JavaScript ve React gibi teknolojiler kullanılarak geliştirilmiştir. Bu yazılımlar, kullanıcının isteklerini arka uca ileten köprü işlevi görür. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Gerçek Hayattan Bulut Bilişim Kullanım Örneği (Netflix – AWS Kullanımı) Arka Uç (Back-End) Örneği: Netflix, içerik dağıtımı ve kullanıcı isteklerinin yönetimi için AWS altyapısını kullanır. Burada devreye giren arka uç bileşenleri: Veritabanı Yönetimi: Netflix’in tüm kullanıcı verileri (izleme geçmişi, tercihler vb.) AWS üzerinden yönetilen veritabanlarında depolanır. Depolama: Netflix’in video içerikleri, AWS’nin bulut tabanlı depolama sistemleri (Amazon S3) üzerinden depolanır ve ihtiyaç duyulduğunda kullanıcıya iletilir. Yük Dengeleme ve CDN (Content Delivery Network): AWS’nin sağladığı yük dengeleyiciler, milyonlarca kullanıcının aynı anda platforma erişmesi durumunda bile trafiği optimize eder ve içeriği en yakın sunucudan ileterek hız ve performansı artırır. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Gerçek Hayattan Bulut Bilişim Kullanım Örneği (Netflix – AWS Kullanımı) Sonuç: Netflix, AWS’nin sunduğu güçlü bulut altyapısı sayesinde yüksek performanslı, ölçeklenebilir ve güvenli bir hizmet sunar. Bu, bulut bilişimin avantajlarını açıkça gösteren bir örnektir. Ön uçta kullanıcıya hızlı bir erişim sağlanırken, arka uçta tüm işlemler sorunsuz ve güvenli bir şekilde yönetilir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 2. Bulut Bilişim Mimarisi'nin Temel Bileşenleri BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 3. Ön Uç ve Arka Uç Teknolojileri Ön Uç Teknolojileri: HTML, CSS, JavaScript gibi web teknolojileri Mobil uygulama geliştirme framework'leri (React Native, Flutter, vb.) API (Application Programming Interface) tasarım ve yönetimi API kısaltması ile anılan uygulama programlama Arka Uç Teknolojileri: arayüzü bir uygulama yazılımının diğer bir Sunucu işletim sistemleri (Linux, Windows Server) uygulamada yazılımları ile iletişim kurmasını Veritabanı yönetim sistemleri (MySQL, PostgreSQL, MongoDB) sağlayan komut, protokol ve araçlar kümesine Web sunucuları (Apache, Nginx) verilen addır. Uygulama sunucuları (Node.js, Tomcat) Bulut platformlarının sunduğu yönetilen hizmetler (AWS Lambda, Azure Functions, Google Cloud Functions) BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 4. Sanallaştırma ve Hipervizörler Sanallaştırma: Fiziksel bir sunucunun kaynaklarını (CPU, bellek, depolama) birden fazla sanal sunucuya bölme işlemidir. Bu, kaynakların daha verimli kullanılmasını ve bulut bilişimin temelini oluşturur. Hipervizör: Sanallaştırma işlemini yöneten ve sanal makinelerin fiziksel donanım üzerinde çalışmasını sağlayan yazılımdır. Tip 1 (bare-metal) ve Tip 2 (hosted) hipervizörler olmak üzere iki türü vardır. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 4. Sanallaştırma ve Hipervizörler BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 4. Sanallaştırma ve Hipervizörler Tip 1 Hipervizör (Bare-Metal) Donanım Üzerinde Çalışır: Tip 1 hipervizörler, doğrudan fiziksel sunucu donanımı üzerinde çalışır. İşletim sistemi gerektirmezler ve donanım kaynaklarına doğrudan erişime sahiptirler. Bu nedenle "bare- metal" hipervizörler olarak da adlandırılırlar. Yüksek Performans: Donanıma doğrudan erişimleri sayesinde, Tip 1 hipervizörler genellikle Tip 2 hipervizörlere göre daha yüksek performans sunarlar. Daha Fazla Güvenlik: İşletim sistemi katmanının olmaması, saldırı yüzeyini azaltır ve güvenliği artırır. Örnekler: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer, Proxmox BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 4. Sanallaştırma ve Hipervizörler Tip 2 Hipervizör (Hosted) İşletim Sistemi Üzerinde Çalışır: Tip 2 hipervizörler, fiziksel sunucu üzerinde çalışan bir işletim sistemi üzerinde çalışırlar. Sanal makineler, bu işletim sistemi üzerinde bir uygulama gibi çalışır. Daha Kolay Kurulum: Tip 1 hipervizörlere göre kurulumu ve yapılandırması daha kolaydır. Daha Az Maliyetli: Genellikle Tip 1 hipervizörlere göre daha düşük maliyetlidirler. Daha Az Performans: İşletim sistemi katmanının varlığı, performansı biraz düşürebilir. Örnekler: Oracle VirtualBox, VMware Workstation, Parallels Desktop BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 4. Sanallaştırma ve Hipervizörler Özellik Tip 1 (Bare-Metal) Tip 2 (Hosted) Kurulum Yeri Donanım üzerinde İşletim sistemi üzerinde Performans Daha yüksek Daha düşük Güvenlik Daha yüksek Daha düşük Maliyet Daha yüksek Daha düşük Kurulum Zorluğu Daha zor Daha kolay VMware ESXi, Microsoft Oracle VirtualBox, VMware Örnekler Hyper-V, Citrix XenServer, Workstation, Parallels Proxmox Desktop BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Depolama Teknolojileri: Blok Depolama: Verileri bloklar halinde depolayan ve yüksek performans gerektiren uygulamalar için uygun olan bir depolama türüdür. Amazon Elastic Block Store (EBS): Amazon Web Services (AWS) tarafından sunulan, EC2 örneklerine (sanal makinelere) bağlanabilen yüksek performanslı blok depolama hizmetidir. Veritabanları, dosya sistemleri ve diğer uygulamalar için kullanılabilir. Azure Disk Storage: Microsoft Azure tarafından sunulan, sanal makinelere kalıcı depolama sağlayan blok depolama hizmetidir. Farklı performans ve fiyat seçenekleri sunar. Google Persistent Disk: Google Cloud Platform (GCP) tarafından sunulan, sanal makinelere bağlanabilen dayanıklı ve yüksek performanslı blok depolama hizmetidir. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Depolama Teknolojileri: Dosya Depolama: Verileri dosya ve klasör yapısında depolayan ve paylaşılan erişim gerektiren uygulamalar için uygun olan bir depolama türüdür. Amazon Elastic File System (EFS): AWS tarafından sunulan, birden fazla EC2 örneği tarafından paylaşılabilen, ölçeklenebilir ve ağa bağlı bir dosya depolama hizmetidir. Web siteleri, içerik yönetim sistemleri ve paylaşılan uygulama ortamları için kullanılabilir. Azure Files: Azure tarafından sunulan, sunucusuz uygulamalar ve bulut tabanlı iş yükleri için tamamen yönetilen bir dosya paylaşım hizmetidir. SMB protokolü üzerinden erişilebilir ve Windows ve Linux sanal makineleri tarafından kullanılabilir. Google Cloud Filestore: GCP tarafından sunulan, uygulamalar ve veriler için tamamen yönetilen bir dosya depolama hizmetidir. NFS protokolü üzerinden erişilebilir ve yüksek performans ve düşük gecikme süresi sunar. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Depolama Teknolojileri: Nesne Depolama: Verileri, meta verileri ve benzersiz tanımlayıcıları ile birlikte depolayan ve büyük miktarda yapılandırılmamış veriyi depolamak için uygun olan bir depolama türüdür. Amazon Simple Storage Service (S3): AWS tarafından sunulan, herhangi bir miktarda veriyi depolamak için ölçeklenebilir, güvenilir ve düşük maliyetli bir nesne depolama hizmetidir. Resimler, videolar, yedeklemeler, log dosyaları ve diğer yapılandırılmamış veriler için kullanılabilir. Azure Blob Storage: Azure tarafından sunulan, yapılandırılmamış verileri (metin, ikili veriler) depolamak için ölçeklenebilir ve güvenli bir nesne depolama hizmetidir. Google Cloud Storage: GCP tarafından sunulan, herhangi bir türde veriyi depolamak için birleşik bir nesne depolama hizmetidir. Farklı depolama sınıfları ve erişim yöntemleri sunar. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Ağ Altyapısı: Sanal Özel Bulut (VPC): Bulut ortamında izole bir ağ bölümü oluşturarak güvenli ve özelleştirilebilir bir ağ altyapısı sağlar. Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC): AWS'nin sunduğu VPC hizmetidir. Kullanıcıların AWS bulutunda kendi özel sanal ağlarını oluşturmalarına olanak tanır. Bu sayede, kaynaklar izole edilebilir, IP adres aralıkları, alt ağlar ve ağ geçitleri özelleştirilebilir. Azure Virtual Network: Microsoft Azure'un VPC hizmetidir. Azure bulutunda izole bir ağ ortamı sağlar. Kullanıcılar, IP adreslerini, DNS sunucularını ve güvenlik politikalarını kontrol edebilirler. Google Virtual Private Cloud (Google VPC): Google Cloud'un VPC hizmetidir. Kullanıcıların GCP'de özel ağlar oluşturmalarına ve yönetmelerine olanak tanır. Güvenlik duvarları, yönlendirme ve VPN bağlantıları gibi özellikler sunar. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Ağ Altyapısı: Yük Dengeleyici: Gelen trafiği birden fazla sunucu arasında dağıtarak performansı artırır ve yüksek kullanılabilirlik sağlar. Amazon Elastic Load Balancing (ELB): AWS'nin sunduğu yük dengeleyici hizmetidir. Gelen trafiği birden fazla EC2 örneği arasında dağıtır. Farklı yük dengeleme algoritmaları (round robin, en az bağlantı vb.) sunar. Azure Load Balancer: Azure'un yük dengeleyici hizmetidir. Gelen trafiği birden fazla sanal makine veya hizmet arasında dağıtır. HTTP/HTTPS, TCP ve UDP protokollerini destekler. Google Cloud Load Balancing: GCP'nin yük dengeleyici hizmetidir. Global HTTP(S) yük dengeleme, TCP proxy yük dengeleme ve UDP proxy yük dengeleme gibi farklı yük dengeleme türleri sunar. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış 5. Depolama Teknolojileri ve Ağ Altyapısı Ağ Altyapısı: İçerik Dağıtım Ağı (CDN): Statik içerikleri kullanıcılara coğrafi olarak daha yakın sunuculardan sunarak web sitesi ve uygulama performansını iyileştirir. Amazon CloudFront: AWS'nin sunduğu CDN hizmetidir. Web sitelerinin ve uygulamaların statik ve dinamik içeriğini dünya genelindeki edge konumlarından sunar. İçerikleri önbelleğe alarak ve kullanıcılara coğrafi olarak daha yakın sunuculardan sunarak performansı artırır. Azure CDN: Azure'un CDN hizmetidir. Web sitelerinin ve uygulamaların içeriğini dünya genelindeki Microsoft veri merkezlerinden sunar. Farklı CDN sağlayıcıları (Akamai, Verizon) ile entegrasyon sunar. Google Cloud CDN: GCP'nin CDN hizmetidir. Web içeriğini Google'ın global ağı üzerinden sunar. HTTP(S) yük dengeleme ile entegre çalışır ve yüksek kullanılabilirlik sağlar. BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış AWS (Amazon Web Services) Ana Sayfa: https://aws.amazon.com/ Eğitim ve Sertifikasyon: https://aws.amazon.com/training/ Dokümantasyon: https://docs.aws.amazon.com/ Ücretsiz Tier: https://aws.amazon.com/free/?all-free-tier.sort- by=item.additionalFields.SortRank&all-free-tier.sort-order=asc BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Google Cloud Platform (GCP) Ana Sayfa: https://cloud.google.com/ Eğitim: https://cloud.google.com/training Dokümantasyon: https://cloud.google.com/docs Ücretsiz Tier: https://cloud.google.com/free BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Microsoft Azure Ana Sayfa: https://azure.microsoft.com/tr-tr/ Eğitim: https://learn.microsoft.com/tr-tr/azure/?product=popular Dokümantasyon: https://docs.microsoft.com/tr-tr/azure/ Ücretsiz Hesap: https://azure.microsoft.com/tr-tr/free/ BULUT BİLİŞİMİ Bulut Bilişim Mimarisine Genel Bakış Oracle Cloud Ana Sayfa: https://www.oracle.com/cloud/ Eğitim: https://education.oracle.com/cloud Dokümantasyon: https://docs.oracle.com/en/cloud/ Ücretsiz Tier: https://www.oracle.com/cloud/free/ BULUT BİLİŞİMİ KAYNAKÇA Fatih Başçiftçi, Bulut Bilişim Ders Notları, https://www.fatihbasciftci.com/dersler/bulut_bilisim/icindekiler.h tml Cyntexa, What Is Cloud Computing?, https://cyntexa.com/blog/what-is-cloud/ Bulutistan, Bulut Mimarisi Nedir?, https://bulutistan.com/blog/bulut-mimarisi-nedir/ AWS, Netflix on AWS, https://aws.amazon.com/tr/solutions/case- studies/innovators/netflix/ BULUT BİLİŞİMİ ÖNÜMÜZDEKİ HAFTA Hafta 3: Bulut Bilişim Güvenliği Bulut ortamındaki güvenlik riskleri ve tehditler Kimlik doğrulama ve yetkilendirme yöntemleri Veri şifreleme ve güvenliği Güvenlik duvarları ve saldırı tespit sistemleri BULUT BİLİŞİMİ