Smart Cities and Communities and Social Innovation Bando MIUR D.D. 391/Ric. del 5 luglio 2012 “Open City Platform: una piattaforma cloud di valenza generale evolutiva aperta e innovativa per l’offerta e l’erogazione in cloud di servizi per la Pubblica Amministrazione Mirco Mazzucato OCP Project Manager ([email protected])
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Smart Cities and Communities and Social InnovationBando MIUR
D.D. 391/Ric. del 5 luglio 2012
“Open City Platform: una piattaforma cloud di valenza generale evolutiva aperta e innovativa per l’offerta e l’erogazione in cloud di servizi per la Pubblica Amministrazione
Progetto di Ricerca Industriale finanziato dal MIUR
Durata: 30 mesi (1 gennaio 2014 – 30 giugno 2016 -> Dic. 2016)
Personale Coinvolto: oltre 100 unità
Mesi uomo: oltre 2000
Obiettivi Realizzativi: 11
Deliverable: 63 (tra ricerche e prototipi)
Budget Progetto: 11.949.448,89 euro
Totale Agevolazioni: 10.688.786,90 euro
Cofinanziamento: 1.260.662,00 euro
Oltre 9.000.000 di cittadini potenzialmente coinvolti dalle
sperimentazioni regionali e comunali
ATI Toscana/E.R.
Visione d’insieme
Open City Platform secondo il bando Smart Cities collabora strettamente con:
3 Regioni (Emilia Romagna, Marche e Toscana)
Decine di comuni e ANCI
per fornire una Piattaforma Cloud Open Source mirata per i Data Centers della PA che:
• Fornisca un’implementazione di riferimento per poter stabilire a livello nazionale
un’infrastruttura cloud completa e federata che permetta alle PA, cittadini e imprese la
l’accesso e la condivisione di servizi e dati disponibili nei vari CED cloud della PA
• Permetta di fornire una base tecnologica avanzata per richieste di finanziamento a livello
Europeo al mondo della Ricerca, Università, Industrie e PA
• Sviluppi competenze e nuovi modelli di business secondo le potenzialità dei territori
I Driver principali del progetto
- Per eliminare il lock in e la mancanza di trasparenza delle piattaforme proprietarie
- Per ridurre i costi per la PA e porre il paese alla frontiera mondiale in questo campo
- Per poter sfruttare un trend di mercato ormai consolidato
- Per poter anticipare le nuove aspettative degli utenti.
- Per abilitare lo sviluppo e il riuso di nuove applicazioni relative ai settori
d’interesse delle PA (Salute, eGov, Ambiente, Mobilità …)
- Per realizzare nuovi modelli organizzativi sostenibili nel tempo per le PA che
permettano d’innovare l’erogazione di servizi in modo nativamente digitale
Cloud Open Source: La scelta si è rivelata vincente
Da DZone Cloud Report 2014
Cloud: Cosa interessa di più oggi?
Da Dzone Cloud Report 2014
Una significativa evoluzione recente
Focus sulla PA: su cosa punta OCP ?
Perchè puntare su un nuovo cloud aperto per la PA?
• Lo sviluppo del Cloud Open Source è recente (2010)!
• E’ possibile realizzare nuovi servizi tecnologici infrastrutturali innovativi open source nell’ambito del Cloud, competitivi perchè nativamente interoperabili a livello federato, ora secondo le regole del paese ( SPID…) e poi europee e perché realizzati dalle imprese e il mondo della ricerca sotto la guida diretta delle esigenze delle PA (Security, Privacy..)
• E’ possibile abilitare tempestivamente lo sviluppo/di nuove applicazioni cloud competitive relative ai settori d’interesse delle PA (Salute, eGov, Ambiente, Mobilità …) nativamente predisposte e sostenute da tools specifici per poter essere attivate e riutilizzate in modo digitale nei CED cloud delle PA
• Per realizzare nuovi modelli organizzativi sostenibili nel tempo per le PA che permettano d’innovare l’erogazione di servizi in modo nativamente digitale da parte delle Pubbliche Amministrazioni Locali e Regionali a cittadini, imprese e altre amministrazioni a costi ridotti
La strategia di OCP per la Piattaforma Cloud per la PA
• Realizzare una Piattaforma Cloud generale Open Source per la PA che comprendea i tre livelli: Infrastructure as a Service- IaaS , Platform as a Service - PaaS e Software as a Service –SaaS integrando:
- I migliori prodotti che la vasta community internazionale open source ha reso disponibili e continuerà a sviluppare e rendere disponibili: Openstack, Zabbix, Cloudfoundry, WsO2, OpenShift- Le customizzazioni prodotte dai progetti pionieristici come PRISMA (progetto MIUR PON 22
con MEuro di finanziamento), Marche Cloud, INFN Cloud
• Aggiungere/integrare nella piattaforma con attività di Ricerca e Sviluppo nuovi servizi innovativi specifici per la PA
- AppStore, Open Data Engine, Security federata, Market Place per il cittadin
- In futuro piattaforme specifiche di settore a supporto a servizi in cloud per Sanità, eGov, Ambiente….
adapter
Disaster Recovery as
a Service (DRaaS)
Real Environment
(VM infrastructure, HW, network)
Real Environment
(VM infrastructure, HW, network)
IaaS / PaaS
Management
Flexible Resource
Management
Cloud to Cloud
(C2C) Cloud to
Ground
(C2G)
Service Composition
Orchestrator
brokering
Queue system
Openstack
Native API
Recipe
(HEAT)
IAAS providers
API API
API
API
Lifecycle Engine
API API
API
Mo
nit
ori
ng
en
gin
e
PaaS adapter layer
API
Cloud Formation as a
Service (CFaaS)
openstack
Billin
g e
ng
ine
App store
Auth SSOCitizen's
Marketplace
Reusable
components
(REST
services)
loggingAppManagement
Portal
Au
the
nti
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n -
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ac
co
un
tin
g
API
App
App
API
Open Data
Services
(REST
services)
PRISMA ESB interface
iPaaS Layer
API
L’architettura della piattaforma è stata disegnata considerando:
• integrazione IaaS e PaaS• scalabilità• multilayer• interoperabilità• riuso delle componenti• robustezza
Include al suo interno macro componenti particolarmente rilevanti:
• modulo orchestrator/automation• modulo monitoring/billing• PaaS layer/services• IaaS layer/services• Open Data e Open Service Engine• Application Store e Toolkit
Repository • Citizen’s Marketplace
L’architettura generale della Piattaforma OCP
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L’Architettura originale di Monitoring di OCP
Monitoring PillarOrchestrator
OpenstackENV
Openstack Hypervisor
CloudifyENV
Zabbix watcher
Zabbix metric
Zabbix Infrastructure
Zabbix WrapperBIZ
Orchestrator
(jBPM)BIZ Library
HEAT REST API
CLOUDIFYREST API
PRISMA MODEL
Billing
Policy engine
Rules
Price List
Billing Pillar
Static info from platform:
• Flavour• Service
type
Get metering data
Get static data
• Invoice Sytem
• notification
VMVM
+ script
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Monitoraggio infrastruttura di
servizio
Metriche billing e di servizio E di monitoraggio
raggiungibilità servizio PAAS
[PRISMA]Ceilometer/script python custom
[ZCP]zabbix ceilometer proxy
Storicizzate su DB Zabbix
Metriche utente con frequenza di update
maggiore
Metriche per capire stato del servizio deployato (agent
Zabbix)
Infrastrutture Cloud: L’espansione di Openstack
• Cloud pubbliche:
o Amazon
o OpenStack
• Cloud private OpenStack
OpenStack vs. Amazon
• Nel 2013 Amazon domina ancora il mondo del Cloud
• Ma il trend sta cambiando:
IaaS da PRISMA: Layout architetturale
Le caratteristiche generali della IaaS di OCP
• HA: Tutti i servizi di OpenStack offerti alla PA in HA con tool d’installazione econfigurazione automatici basati su Puppet, Foreman e Fuel
• Monitoring integrato
• Fault-tolerance
o Soluzioni pronte per gestire i fallimenti dei servizi Core di OpenStack
o E per gestire il fault dei servizi utente ospitati su OpenStack
• Disaster Recovery
o Soluzioni di Cold-disaster-recovery direttamente integrate nell’infrastruttura IaaS
o Sia per i dati che per i servizi
• Performance a QoS
o Gestisce automaticamente (a livello di IaaS) QoS e autoscaling per gestire picchi di carico
Le strategie adottate per la PaaS di OCP
• Fornire alla PA automazione per l’attivazione di servizi su IaaS a livello di piattaforma eliminando dall’utente la necessità di gestire la complessità delle componenti dell’infrastruttura e delle configurazioni non solo per OpenStack ma per cloud eterogenee
• Continuare il focus sull’integrazione di soluzioni Open Source ma fornire la massima apertura alla possibilità di usare tecnologie e infrastrutture cloud proprietarie
• Fare scelte sempre guidate dagli Use Case della PA + standard di mercato
• Basare il core della piattaforma su soluzioni Open Source che sono o stanno diventando leader di mercato
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Le Piattaforme PaaS di OCP
API
API
API API API
«OCP sta parallelamente conducendo test e sperimentazioni su quattro diverse piattaforme PaaS
leader di mercato»
«non necessariamente ne sarà scelta una sola, ma potrebbero coesistere nel prodotto finale più
soluzioni per risolvere problemi diverse…tutte integrate»
«Lo strato di integrazione e l’orchestrator giocheranno un ruolo fondamentale nella gestione
delle diverse piattaforme e delle ‘’RICETTE’’ relative ai servizi erogati»
Decisione sulla scelta dei prodotti da integrare in OCP prevista per fine marzo
• Restfull
interface
• Basate su
ricette o
cartridge
• Openstack
enabled
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I servizi PaaS di basso livello di OCP
Identity access
management
Database
Application
deployment
Queue system Business
intelligence
Business
Process Manager
Open Data
framework
Tecnologie offerte as a Service derivati da PRISMA
Desktop as a
service
OCP offre già servizi di tipologia PaaS progettati per essere erogati rispettando concetti chiave del Cloud Computing:
Ognuno di questi elementi è parte fondante della piattaforma
Messaging
(mail + sms)
Personal
storage
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OCP e Open Service
OCP intende favorire la diffusione della cultura dell’Open Data, e in particolare la diffusione
degli Open Service quali soluzioni abilitanti la creazione di applicativi evoluti rivolti all’utenza
Smart City
Gli Open Data sono snapshot estratti dal sistema informatico sorgente, quindi ne rappresentano
una “copia” caratterizzata da estrema staticità
• I principali svantaggi degli Open Data sono legati all’impossibilità di (i) Accedere a
informazioni presenti nel sistema informatico originario in tempo reale (ii) Realizzare
transazioni e servizi bidirezionali (iii) Dare significato ai dati (iv) Garantire il principio
d’interoperabilità
Risolvere tali problematiche significa evolvere il concetto di Open Data a quello di Open
Service
• L’Open Service permette di accedere a informazioni presenti nel sistema informatico
originario in tempo reale, realizzare transazioni e servizi bidirezionali, implementare
l’interoperabilità all’interno della singola amministrazione e valorizzare il principio di
cooperazione applicativa tra i back-end di sistemi informativi pubblici di diverse
amministrazioni
OCP offrirà open service per usufrire di dati disponibili in
formato proprietario su applicazioni legacy già in uso
presso la PA
Standard OCP per la rappresentazione e integrazione dei dati
“A ‘point of interest’ is a location about which information is available. A POI can be as simple as a set of coordinates and an identifier, or more complex such as a three dimensional model of a building with names in various languages, information about open and closed hours, and a civic address. POI data has many uses including navigation systems, historical place-based research, geocaching, location-based social networking games, and augmented reality browsers.”
● In Openstreetmap un POI è rappresentato utilizzando il concetto di “node” (http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Points_of_interest)
● Keyhole Markup Language(KML) è un formato di file utilizzato per visualizzare i dati geografici in un navigatore come Google Earth o Google Maps.https://developers.google.com/kml/
● W3C to OGC data model
Infomobilità
Mobilità (in particolare soggetti diversamente abili)
• Socrata OpenData Portal, è una soluzione “chiavi in mano” (SaaS) per la realizzazione di portali Open Data fornita dalla compagnia Socrata.
• Comprehensive Knowledge Archive Network (CKAN), al momento è la soluzione open-source più utilizzata ma anche la più essenziale; promossa da Open Knowledge Fundation.
• Open Government Data Initiative (OGDI), è una piattaforma open source cloud based sviluppata da Microsoft.
• StatPortal OpenData, è una piattaforma open source sviluppata interamente in Italia da Sistemi Territoriali S.r.l. Consente di realizzare portali di open data con funzionalità avanzate.
Valutazione dei i migliori tool oggi utilizzati per la realizzazione di portali Open Data:
OCP Open Data Engine
• Ha una componente di data storage nativa in grado di gestire dati alfanumerici, geografici e triple RDF (Linked Open Data), consentendo quindi la gestione di informazioni di vario tipo
• Ha un avanzato modulo di data visualization grazie al quale i dati catalogati non sono solo scaricabili ma possono anche essere fruiti sul web con tabelle, grafici e mappe interattive generate automaticamente dal sistema e personalizzate
• Consente l’esposizione del catalogo e dei dati con molteplici formati e protocolli (es. XML, JSON, ODATA, RDF, endpoint SPARQL) agevolando quindi il possibile riuso dei dati
• Grazie al protocollo ODATA consente la realizzazione di reti di portali federati che condividono non solo i metadati ma anche i dati senza che questi siano copiati da un database ad un altro
• La piattaforma espone inoltre le API CKAN, rendendola quindi pienamente compatibile e federabile con altri portali realizzati con tale tecnologia, DatiGov.it compreso.
Stat Portal
L’Application Store di OCP
Tramite l’Application Store
le Pubbliche Amministrazioni che agiscono da Stazione Appaltante ( Regioni, Consip, AgID…) potranno abilitare i provider a rendere disponibili i prodotti acquisiti via gara
Le Pubbliche Amministrazioni Locali Acquirenti potranno acquisire e abilitare l’erogazione dei servizi applicativi disponibili verso il cittadino/impresa in infrastrutture Cloud.
Il processo di attivazione - automatizzato dalla Piattaforma Cloud di OCP (o altre) – renderà disponibili via cloud le risorse Software ed Hardware (virtuale) e i sistemi di monitoring e billing necessari al corretto utilizzo dei Prodotti“acquistati”.
L’ Application Store
• La base per attivare un vero e-commerce per il software per la PA
• Diviso in aree tematiche (eHealth, eGov…)
• Con Elementi Tecnologici (Service Toolkit)
• Best practices
• Opendata services
• Citizen Market Place
Citizen's
Marketplace
Reusable
components
(REST services)
App Open Data
Services
(REST services)App
App
e-Gov e-Health infomobility
Scelta tecnologica di OCP per l’Application Store
Dopo una valutazione approfondita la scelta tecnologica si è orientata nella selezione di WSO2 Enterprise Store come artefatto base su cui costruire l’Application Store.
La scelta è stata determinata da questi fattori:
• Soluzione completamente Open Source disponibile con licenza Apache 2.0
• Buona parte dei requisiti già disponibili out of the box.
• L’architettura di base a plugin permette una semplice e solida estensione delle funzionalità.
• Soluzione fortemente personalizzabile.• Soluzione nativamente multi-tenant• Architettura scalabile e coerente con i paradigmi
Cloud.
Il Market Place con i servizi riutilizzabili del Service Toolkit
di componenti software infrastrutturali (OCP Reusable components) o di servizi applicativi riutilizzabili pubblicati sull’AppStore di OCP nella sezione Market Place per i servizi del Service Toolkit messo a disposizione per questo scopo dalle imprese di OCP
In questo modo le imprese saranno agevolate a sviluppare le sole componenti applicative, senza dovere riprogettare i servizi più generali e standard.
Le imprese produttrici di software per la PAL (e per i Cittadini) potranno trarre vantaggio dal riuso
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Servizi di messaggistica e per
soluzioni VOIP
Servizi per Gateway Multicanale
Servizi di integrazione storage
Servizi per la classificazione
semanticaServizi di accesso a dati catastali
Il service toolkit dei componenti ritutilizzabili
Servizi cartografici
Servizi per l'Identità Digitale
Servizi di accesso a gateway Billing,
Accounting e Pagamenti
Applicativi in OCP
Consultazione pratiche edilizie
Gestione pratiche SUE
Gestione pratiche SUAP
Estrazione dati catastali SigmaTer
Servizi geografici catastali SigmaTer
Accesso ai dati cartografici catastali
Visura catastale ai fini IMU/ICI
Pagamento Tassa rifiuti urbani
Pagamento IMU
Dichiarazione di variazione IMU
Denuncia IMU
Mobilità categorie diversamente abili
Servizi raccolta informazioni territoriali
Applicativi client per la creazione di archivi record
Servizi di condivisione dati
Servizi multicanale di interrogazione informazioni
Analisi Flussi Veicolari
Tracciabilita mezzi/persone/asset
Gestione Accessi-ZTL
Codice della Strada-Velox
Codice della Strada-Viper
Controllo ambientale
Videosorveglianza
Integrazione BIG DATA
Gestione parcheggi
TEnder Opportunities for SMEs (TEO)
Tassa automobilistica
Applicativi pilota
SmartGov, Territorio e Fiscalità
Infomobilità e videosorveglianza
Salute
Autocertificazione Stato di Famiglia
Autocertificazione di Matrimonio
Iscrizione Albo Scrutatori
Iscrizione Albo Presidenti di Seggio
Variazioni domiciliari
Consultazioni dati Anagrafici
Richiesta di Immigrazione
Cancellazione dagli Albi elettorali
Autocertificazioni Precompilate
Consultazione atti amministrativi
Gestione bandi, gare e concorsi
Cartella Clinica del cittadino
Health Directory Service
Il Citizen’s Marketplace
Il Citizen’s Marketplace è un luogo unico nel quale la PAL e le Aziende possono esporre i propri Servizi ai Cittadini.
Il Cittadino potrà scegliere di usare o acquistare i servizi proposti e avrà a disposizione un’area tramite la quale – in un unico contesto – potrà verificare amministrativamente i consumi e i costi a lui riferiti su tutti i contratti di servizio in essere con i vari fornitori di Servizi.
Oppure il Cittadino potrà interfacciarsi con i servizi applicativi che le PAL attivano per lui sul Cloud
Citizens are welcome
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Un’implementazione open source di riferimento dei componenti dell’architettura disicurezza prevista dal Sistema Pubblico per la gestione federata delle Identità Digitalidi cittadini e imprese (SPID per I settori del cloud computing quali:
o Platform as a Service (PaaS)
o Software as a Service (SaaS)
La security di OCP
Schema architetturale
Attribute Authority (AA) VOMS-based
Carateristiche AA
• compatibile con quanto riportato nella sezione “Regole tecniche per il gestore diattributi qualificati” della specifica SPID
• sarà una evoluzione di Virtual Organization Membership Service (VOMS) usato inambito grid in centinaia di CED per l’autorizzazione distribuita e sviluppato neiprogetti europei EGEE ed EMI
• La sicurezza dell’accesso al servizio è garantita dall’adozione dello standard TLS1.2
Policy enforcement framework: vari modelli
Modello web application: PEP inserito nell’applicazione
Modello web service: PEP esterno all’applicazione
Basato sullo standard “eXtensible Access Control Markup Language v.2.0Farà leva sul know how acquisito nel progetto HealthSOAF e da INFN
Deliverables : quali e quando
COMPONENTI TEMPO
• Piattaforma IaaS con tutti servizi in HA e Monitoring Disponibile Avviata installazione nei testbed di Regione ToscanaEmilia Romagna e Toscana + …Umbria e Basilicata
•Piattaforma PaaS con Orchestrator, Cloudify , Tecnologie Disponibileas a Service e Monitoring multi-layer integrato
Installata a seguire nei testbed delle tre RegioniPrototipo I con altre PaaS e Billing Luglio 2015
• Open Data Engine (Prototipo I) Luglio 2015
• Application Store (Prototipo I) Luglio 2015
• Service Toolkit (Prototipo I) Luglio 2015
• Citizen Marketplace (Prototipo I) Luglio 2015
• Security (Prototipo I) Luglio 2015
• Primo Porting Applicazioni Luglio 2015
• Release finale dopo sperimentazione con PA Prototipi I Ottobre 2015