Cloud computing

Un service de cloud décentralisé est un modèle de stockage en réseau[13] suivant lequel les données sont stockées sur de multiples machines dénommées « nœuds » et hébergées par les participants coopérant au cloud. Pour être viable, un tel modèle doit mettre à disposition un espace de stockage au moins égal à l’espace de stockage requis par les utilisateurs. Cependant, certains nœuds peuvent mettre plus d’espace de stockage à disposition que d’autres. Des récompenses peuvent être mises en place en fonction de la contribution des nœuds du système.

Contrairement au modèle traditionnel centralisé, le service de cloud décentralisé n’utilise pas directement de serveurs dédiés pour le stockage de données, éliminant de ce fait de coûteux investissements en matériel. Chaque nœud utilise un logiciel permettant de mettre à disposition de l’espace de stockage.

Les données peuvent être découpées et chiffrées avant d’être envoyées vers le cloud décentralisé. Elles sont ensuite distribuées aux nœuds du système suivant des algorithmes de balance de charge, de distribution géographique, etc.

Afin de conserver l’intégrité et la disponibilité des données stockées dans un système constitué de nœuds dont la fiabilité est aléatoire, un certain niveau de redondance peut être prévu, permettant de reconstituer la donnée quand bien même certains nœuds la stockant seraient indisponibles (par exemple en raison d’une coupure réseau ou d’une défaillance matérielle). Les systèmes les plus économes en termes de stockage et de bande passante utilisent généralement un code de correction d’erreur appelé code d’effacement.

Parmi les entreprises développant actuellement des solutions de cloud décentralisé, il est possible de citer Filecoin, Internxt, MaidSafe, Flux, Sia ou Storj..

En français infrastructure en tant que service. C'est le service de plus bas niveau. Il consiste à offrir un accès à un parc informatique virtualisé. Des machines virtuelles sur lesquelles le consommateur peut installer un système d'exploitation et des applications. Le consommateur est ainsi dispensé de l'achat de matériel informatique. Ce service s'apparente aux services d'hébergement classiques des centres de traitement de données (datacenters), et la tendance est en faveur de services de plus haut niveau, qui font davantage abstraction de détails techniques[6].

En français plate-forme en tant que service. Dans ce type de service, situé juste au-dessus du précédent, le système d'exploitation et les outils d'infrastructure sont sous la responsabilité du fournisseur. Le consommateur a le contrôle des applications et peut ajouter ses propres outils. La situation est analogue à celle de l'hébergement Web, où le consommateur loue l'exploitation de serveurs sur lesquels les outils nécessaires sont préalablement placés et contrôlés par le fournisseur. La différence étant que les systèmes sont mutualisés et offrent une grande élasticité - capacité de s'adapter automatiquement à la demande, alors que, dans une offre classique d'hébergement Web, l'adaptation fait suite à une demande formelle du consommateur[6].

En français logiciel en tant que service. Dans ce type de service, des applications sont mises à la disposition des consommateurs. Les applications peuvent être manipulées à l'aide d'un navigateur Web ou installées de façon locative sur un PC, et le consommateur n'a pas à se soucier d'effectuer des mises à jour, d'ajouter des patches de sécurité et d'assurer la disponibilité du service.

Un fournisseur de software as a service peut exploiter des services de type platform as a service, qui peut lui-même se servir de infrastructure as a service[11].

D'autres services sont également disponibles :

Correspond à la mise à disposition de données délocalisées quelque part sur le réseau. Ces données sont principalement consommées par ce que l'on appelle des applications composites (en anglais mashups).

Il s'agit du concept de BPaaS, qui consiste à externaliser une procédure d'entreprise suffisamment industrialisée pour s'adresser directement aux maîtres d'ouvrage, sans nécessiter l'aide de professionnels de l'informatique.

Aussi appelé en français « bureau en tant que service », « bureau virtuel » ou « bureau virtuel hébergé » est l’externalisation d'une infrastructure de bureau virtuel (en anglais virtual desktop infrastructure) auprès d’un fournisseur de services. Généralement, le desktop as a service est proposé avec un abonnement payant.

Le network as a service correspond à la fourniture de services réseaux, suivant le concept de software defined networking (SDN).

STaaS : STorage as a Service correspond au stockage de fichiers chez des prestataires externes qui les hébergent pour le compte de leurs clients. Des services grand public proposent ce type de stockage le plus souvent à des fins de sauvegarde ou de partage de fichiers. L'architecture de tels services peut être centralisée ou décentralisée.

Correspond à la fourniture de solutions de communication substituant aux matériels et serveurs locaux (PABX, ACD, SVI…) des ressources partagées sur Internet.

Les caractéristiques du cloud sont qualifiées par les anglophones sous le vocable elastic computing capacity. Le National Institute of Standards and Technology en a donné une définition succincte qui reprend ces principes de base : « L'informatique dans les nuages est un modèle permettant d'établir un accès par le réseau à un réservoir partagé de ressources informatiques standard configurables (réseau, serveurs, stockage, applications et services) qui peuvent être rapidement mobilisées et mises à disposition en minimisant les efforts de gestion ou les contacts avec le fournisseur de service »[14].

Les caractéristiques intéressantes du cloud computing pour les entreprises sont la réduction du coût total de possession des systèmes informatiques, la facilité d'augmenter ou de diminuer les ressources. Le recours au cloud computing permet de décharger les équipes informatiques des entreprises, qui ont alors plus de disponibilité pour des activités à haute valeur ajoutée. Le cloud computing permet également aux petites entreprises d'avoir accès à des services jusque-là réservés aux grandes entreprises en raison de leur coût[12].

Une solution de back-end mobile à la demande (MBaaS pour Mobile Backend as a Service) est une architecture informatique hébergée dans le Cloud qui offre aux applications mobiles un accès à des dispositifs de stockage, à des bases de données et à d’autres ressources dont elles peuvent avoir besoin pour fonctionner.

Cette approche de type PaaS a recours à des API et à des kits de développement logiciel (SDK) pour relier les applications mobiles au back-end Cloud[15].

En 2010, Amazon, Microsoft, Citrix, Google, Alibaba, HP, IBM, Intel, SalesForce ou Sidetrade figurent parmi les principales entreprises du secteur[23].

Fin juillet 2008, Intel, Hewlett Packard et Yahoo! ont noué un partenariat visant à promouvoir la recherche dans le domaine du cloud computing[24]. La première initiative concerne la création d'un environnement distribué (cloud computing test bed) facilitant la recherche et les tests de logiciels, d'administration de centres de données et de matériels associés à l'informatique dans le nuage à une échelle jamais atteinte. Pour cette opération, les trois partenaires ont associé l'Infocomm Development Authority of Singapore (en), l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et l'Institut de technologie de Karlsruhe. Depuis le printemps 2009, l’Open cloud manifesto réunit des éditeurs qui estiment que le cloud computing devrait être ouvert[25], contrairement à Microsoft et Google qui ne l'ont pas signé[26]. Quatre éditeurs de logiciels libres (IELO, Mandriva, Nexedi et TioLive) ont fondé la Free Cloud Alliance (FCA) le 25 mars 2010[27]. Cette dernière propose une offre globale réunissant Iaas, Paas et SaaS, constituée de tous les composants libres nécessaires aux applications progiciel de gestion intégré (ERP), gestion de la relation client (CRM) ou gestion de la connaissance (KM)[28].

Le 22 novembre 2010, le gouvernement des États-Unis a lancé sa politique de cloud prioritaire : des économies substantielles étaient attendues sur son budget annuel informatique de 80 milliards de dollars, par la consolidation d'au moins 40 % des 2 100 centres de données d'ici 2015[29].

En 2011, dans le cadre des investissements d'avenir cherchant à faire émerger des solutions portées par des entreprises française, deux consortiums, Cloudwatt mené par Orange et Thales[30], et Numergy, mené par SFR et Bull[31], ont été mis en place à la suite d'un appel à projets gouvernemental[32]. Un investissement de la Caisse des dépôts et consignations de 75 millions d'euros par projet a été réalisé pour permettre le développement des deux sociétés[33] - [34]. Un autre projet important financé sous le même appel à projet est le projet Nu@ge[35], qui regroupe huit PME (opérateurs nationaux, centres de données, virtual desktop providers, etc.) et le LIP6 (équipe de Guy Pujolle). Ces consortiums ont pour objectif de fournir aux entreprises françaises et européennes une solution souveraine de cloud computing avec des données hébergées en France.

En 2016, Microsoft a investi trois milliards de dollars en vue de doubler la puissance de calcul de ses nuages en Europe[36].

Le cloud computing peut permettre d'effectuer des économies, notamment grâce à la mutualisation des services sur un grand nombre de clients. Certains analystes indiquent que 20 à 25 % d’économies pourraient être réalisées par les gouvernements sur leur budget informatique s’ils migraient vers le cloud computing[40]. Comme pour la virtualisation, l'informatique dans le nuage peut être aussi intéressante pour le client grâce à son évolutivité. En effet, le coût est fonction de la durée de l'utilisation du service rendu et ne nécessite aucun investissement préalable (homme ou machine). L'« élasticité » du nuage permet de fournir des services évolutifs et peut permettre de supporter des montées en charge. Inversement, le fournisseur a la maîtrise sur les investissements, est maître des tarifs et du catalogue des offres et peut se rémunérer d'autant plus facilement que les clients sont captifs.

À titre d'exemple, une entreprise possédant une boutique en ligne pourra facilement mettre en œuvre des serveurs supplémentaires pour faire face à un pic d'activité très limité dans le temps, tel que la période de Noël ou des soldes, puis les supprimer après coup. Cela lui reviendra certainement moins cher que si elle avait du acheter et gérer toute l'année une infrastructure informatique capable d'absorber cette charge importante mais éphémère.

L'abonnement à des services de cloud computing peut permettre à l'entreprise de ne plus avoir à acquérir des actifs informatiques comptabilisés dans le bilan sous forme de CAPEX et nécessitant une durée d'amortissement. Les dépenses informatiques peuvent être comptabilisées en tant que dépenses de fonctionnement.

La maintenance, la sécurisation et les évolutions des services étant à la charge exclusive du prestataire, dont c'est généralement le cœur de métier, celles-ci ont tendance à être mieux réalisées et plus rapidement que lorsque sous la responsabilité du client (principalement lorsque celui-ci n'est pas une organisation à vocation informatique).

L'informatique en nuage induit une consommation d'énergie croissante et contribue au réchauffement climatique et des milieux par leur énergie grise et via les fermes de serveurs nécessaires à l'informatique en nuage. L'ONG Greenpeace, par exemple dénonce ceci dans un rapport de 2010 sur l'impact écologique du secteur informatique[41]. Ainsi, si toutes les fermes de serveurs d'informatique en nuage constituaient un pays, celui-ci viendrait au quatrième rang mondial des plus grands consommateurs d'énergie[42].

La facilité qu'offre le cloud à activer de nouveaux services risque de conduire à un accroissement de la consommation de ressources par effet rebond[43].

Il existe d'autres inconvénients :

• l'utilisation des réseaux publics, dans le cas du cloud public, entraîne des risques liés à la sécurité du cloud. En effet, la connexion entre les postes et les serveurs applicatifs passe par le réseau Internet et expose à des risques supplémentaires de cyberattaques et de violation de confidentialité. Le risque existe pour les particuliers, mais aussi pour les grandes et moyennes entreprises, qui ont depuis longtemps protégé leurs serveurs et leurs applications des attaques venues de l'extérieur, grâce à des réseaux internes cloisonnés ;
• le client d'un service de cloud computing devient très dépendant de la qualité du réseau pour accéder à ce service. Aucun fournisseur de service cloud ne peut garantir une disponibilité de 100 %[44]. Par exemple, des défaillances sur les services cloud sont référencées par l'International Working Group of Cloud Resiliency[45] ;
• les entreprises perdent la maîtrise de l'implantation de leurs données. De ce fait, les interfaces interapplicatives (qui peuvent être volumineuses) deviennent beaucoup plus complexes à mettre en œuvre que sur une architecture hébergée en interne ;
• les entreprises n'ont plus de garanties (autres que contractuelles) de l'utilisation qui est faite de leurs données, puisqu'elles les confient à des tiers ;
• des questions juridiques sont posées par l'absence de localisation précise des données du cloud computing[46]. Les lois en vigueur s'appliquent, mais pour quel serveur, quel centre de données et, surtout, quel pays ? ;
• comme les logiciels installés localement, les services de cloud computing permettent de lancer des attaques (cassage de mot de passe, déni de service…)[47]. En 2009 par exemple, un cheval de Troie a utilisé illégalement un service du cloud public d'Amazon pour infecter des ordinateurs[48] ;
• du fait que l'on ne peut pas toujours exporter les données d'un service cloud, la réversibilité (ou les coûts de sortie associés) n'est pas toujours prise en compte dans le cadre du projet. Le client se trouve souvent « piégé » par son prestataire, et c'est seulement lorsqu'il y a des problèmes (changement des termes du contrat ou des conditions générales d'utilisation, augmentation du prix du service, besoin d'accéder à ses données en local, etc.) qu'il se rend compte de l'enfermement propriétaire (vendor lock-in) dans lequel il se trouve ;
• en cas d'accident mettant en cause un site fournissant les prestations de services liées au cloud pour des fonctions critiques d'une entreprise cliente, les données contenues dans les serveurs détruits peuvent être perdues, à moins d'avoir été sauvegardées par ailleurs, chez d'autres hébergeurs ou sur d'autres serveurs du prestataire. Les entreprises touchées doivent engager sans délai leur plan de reprise d'activité informatique.

En 2022, les parts de marchés détenues par les différents fournisseurs de services d'infrastructures cloud au niveau mondial s'établissaient comme suit[49] :

Fin Juin 2022, la taille du marché de l'infrastructure cloud était estimé, au niveau mondial, à 203.5 milliards de dollars[49].

Le marché européen représente 53 Md€ en 2020[50].

D'après le cabinet IDC, le marché français du cloud computing (public, privé et les services associés) aurait progressé de 46 % en 2012 pour atteindre près de 2 milliards d'euros[51]. Selon une étude menée par Markess, le marché global français pourrait atteindre les 27 milliards d'euros en 2025[52].

Le marché français est dominé, comme au niveau mondial, par les trois leaders américains: Amazon Web Services, Azure de Microsoft et Google[53].

Les États-Unis détiennent la plus grande part du Cloud, cadré par une loi spécifique : le Cloud Act[54]. Un débat est ouvert sur la compatibilité entre le Cloud act et le RGPD de protection des données mis en place par l'Union européenne.

Le marché d’infrastructures cloud en Chine était estimé à 7.3 milliards de dollars lors du premier quadrimestre 2022[55].

Le cloud, comme le SaaS, interpellent les métiers de la distribution informatique et télécoms, l'aspect dématérialisé et la simplification des processus d'administration permettant de se passer de nombreux intermédiaires. Mais si la dématérialisation simplifie la technique, les à côtés se complexifient, que ce soit le côté légal, les garanties de niveaux de performance et de disponibilité ou SLA, la sécurité et, enfin, la réversibilité. Ces aspects, et la volonté des sociétés de l'offre de toucher les grands comptes comme les PME impliquent une distribution indirecte dont le métier devra évoluer vers des activités plus liées à l'évaluation, au support, à l'accompagnement et au pilotage, tout en tenant compte des spécificités du client final. Dans ce cadre, le rôle des grossistes informatiques évoluera aussi[56] vers un rôle d'agrégateur d'offres sous la forme de portails de solutions. Dans ce mouvement, les usagers, c'est-à-dire les éditeurs de services ou de solutions en mode SaaS, auront une position clé dans la génération de besoins[57].

Les activités traditionnelles de la distribution informatique et télécoms seront revues avec un prisme cloud, avec comme pour toute émergence d'une nouvelle industrie, de nouveaux métiers, et l'évolution de métiers existants. Beaucoup d'acteurs tentent de mieux cerner cet écosystème en définissant des métiers selon la valeur que les acteurs apportent dans la chaîne de valeurs de la distribution de solution cloud et SaaS. Selon le livre blanc du cloud.

Pour Richard Stallman[58] - [59], à l'origine du projet GNU, l'informatique dans le nuage « est un piège », les utilisateurs perdent le contrôle de leurs applications. Il le considère comme un concept publicitaire sans intérêt, rejoignant les critiques exprimées par Larry Ellison, fondateur d'Oracle, selon lequel il s'agit d'un phénomène de mode[60].

Steve Wozniak, cofondateur d'Apple, prévoit également des problèmes avec le développement croissant du cloud computing et l'externalisation des données[61].

• hubiC
• Ubuntu One
• Wuala

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