Облачные вычисления — что это: суть, типы, модели. Что такое облачные вычисления.

Анализ был перенесен в облако. Обработка больших данных и машинное обучение уже невозможны без виртуальных серверов и мощных систем хранения данных в облаке.

Облачные вычисления

Облачные вычисления — это модель предоставления вычислительных и сетевых ресурсов, а также пространства для хранения данных и других ИТ-ресурсов по запросу через интернет. Особенностью этой модели является то, что ресурсы можно получать на условиях оплаты по факту. Второе название облачных вычислений — cloud computing или вычисления, которые выполняются в облаке, и эта услуга доступна как интернет-сервис.

Первые попытки объединить вычислительные ресурсы и распределить их между различными пользователями, как куски большого пирога, были предприняты в 1960-х годах. Но облачные вычисления в том виде, в котором мы их знаем, появились благодаря SalesForce, первой компании, предложившей CRM-систему по подписке. Она была доработана компанией Amazon, которая сегодня является крупнейшим поставщиком облачных услуг на платформе AWS. Ее основными конкурентами на мировом рынке являются Microsoft Azure и Google Clouds. В России аналогичные услуги предлагают Mail.Ru Cloud Solutions, Selectel, Ростелеком, Яндекс и др.

Облачные вычисления включают в себя три основные модели предоставления ресурсов.

1. Публичное облако или общедоступное облако Многие неаффилированные пользователи имеют доступ к ИТ-ресурсам, а управление инфраструктурой осуществляется сторонним провайдером. Компании приобретают вычислительные мощности в облаке на основе контракта с провайдером. Это гарантирует, что пользователи не дублируют свою работу, не используют один и тот же пул ресурсов и не имеют доступа к данным друг друга,
2. Частные ИТ-ресурсы используются компанией, включая подчиненные ей структуры: полевые офисы, филиалы, розничные магазины (для предприятий розничной торговли). В некоторых случаях в список включаются подрядчики, используемые компанией для выполнения разовых задач или привлеченные на аутсорсинг. Управление частным облаком может осуществляться как самой компанией, так и привлеченным поставщиком услуг. Аналогичным образом, ИТ-ресурсы могут быть расположены на территории компании или в центре обработки данных провайдера,
3. Гибридное облако или гибридное облако ИТ-инфраструктура компании разделена между публичным и частным облаком. Часть вычислительных ресурсов находится в частном облаке под его полным контролем, а другая часть — в публичном облаке. Эти две системы связаны между собой таким образом, что сервисы из разных облаков могут обмениваться данными в режиме реального времени.

В этой классификации общественное облако иногда называют публичным облаком. Это тип публичного облака, предназначенного для использования членами одного сообщества или пользователями, объединенными общей целью.

Облачные вычисления как услуга

В чем заключается концепция облачных вычислений? В целом, это определение часто используется по отношению к IaaS, PaaS и SaaS. Все это — модели обслуживания клиентов в облаке. Это именно то, что предлагают им поставщики облачных услуг под такими названиями.

Инфраструктура как услуга, где пользователь просто арендует вычислительные ресурсы у поставщика. Это так называемая «облегченная» версия облачных вычислений и модель, которую проще и дешевле всего реализовать. Провайдер гарантирует пользователям доступность своих услуг на уровне сервера. В чистом виде IaaS работает по принципу виртуального центра обработки данных, где провайдер устанавливает специальное программное обеспечение на одной или нескольких машинах, а пользователи развертывают любое количество виртуальных машин через его интерфейс. Выделенные и виртуальные частные/виртуальные частные/выделенные (VPS/VDS) серверы также являются примерами IaaS.

Преимуществами IaaS являются простота аренды, доступная стоимость даже для малого бизнеса и возможность установки любых операционных систем и прикладного программного обеспечения. С другой стороны, компаниям приходится пользоваться услугами ИТ-специалистов для управления виртуальной ИТ-инфраструктурой, в то время как обработка данных и другие операции напрямую зависят от физических серверов провайдера и установленного на них программного обеспечения.

IaaS можно получить у любой компании, предлагающей услуги аренды облачной инфраструктуры. В их число входит большое количество российских облачных провайдеров. IaaS идеально подходит для размещения веб-сайтов любого размера и содержания, тестирования и разработки приложений, хранения данных (резервного копирования), высокопроизводительных вычислений и аналитики Больших Данных.

Платформа как услуга, когда провайдер предлагает пользователям доступ к программной платформе. Пользователь арендует вычислительные мощности, определенное количество места для хранения своих баз данных, приобретает канал для передачи данных, белые IP-адреса, дополнительные инструменты, такие как балансировщик и многое другое. Он может использовать любое количество виртуальных машин и устанавливать программное обеспечение по мере необходимости. Это оптимальное решение для крупных предприятий, которые ценят надежность и масштабируемость при развертывании решений и их последующей эксплуатации.

К преимуществам PaaS относятся эластичность модели предоставления облачных ресурсов, высокая скорость предоставления, обширный список дополнительных услуг, облачных инструментов и дополнительных сервисов, а также гибкие условия оплаты, линейно зависящие от потребляемых ресурсов. Недостатком является то, что компания-заказчик должна нанять хотя бы одного технически квалифицированного специалиста для работы с ИТ-инфраструктурой.

Наиболее известными примерами PaaS являются Amazon (платформа AWS), Windows Azure и Oracle Cloud Platform. Их услугами пользуются компании, ищущие стабильную среду для разработки и тестирования приложений, бизнес-аналитики и прогнозирования.

Программное обеспечение как услуга, когда пользователь получает от поставщика услуг готовый пакет приложений. Наиболее понятное определение этой концепции заключается в том, что вы работаете в облаке, используя только необходимое вам программное обеспечение, не заботясь о вычислительных и других ресурсах, стоящих за ним.

Преимущество SaaS в том, что техническая сторона полностью скрыта от пользователя, а сроки заказа и получения услуги минимальны — вы можете начать пользоваться облаком уже через несколько минут после его активации. Недостатками являются ограниченный выбор программного обеспечения в этом формате и ограниченные возможности настройки. В большинстве случаев пользователь сильно зависит от стабильности поставщика SaaS, а услуга обходится дороже, когда речь идет о развертывании массивных облачных решений (с крупными клиентами).

Если простой неприемлем, компании используют резервную инфраструктуру в облаке, на которую постоянно реплицируются данные из основной инфраструктуры. В этом случае время простоя после сбоя будет минимальным, если вообще будет.

Что такое облачные вычисления?

Облачные вычисления — это предоставление различных услуг через интернет. Эти ресурсы включают инструменты и приложения, такие как хранилища данных, серверы, базы данных, сети и программное обеспечение.

Вместо того чтобы хранить файлы на специальном жестком диске или локальном устройстве хранения, облачное хранилище позволяет хранить файлы в удаленной базе данных. Пока электронное устройство имеет доступ к сети, оно также имеет доступ к данным и программному обеспечению для своей работы.

Облачные вычисления популярны среди частных лиц и предприятий по целому ряду причин, включая экономию средств, повышение производительности, скорость и эффективность, продуктивность и безопасность.

Суть облачных вычислений

Облачные вычисления называются так потому, что информация, к которой осуществляется доступ, находится в облаке или виртуальном пространстве. Компании, занимающиеся облачными вычислениями, позволяют пользователям хранить файлы и приложения на удаленных серверах, а затем получать доступ ко всем данным через Интернет. Это означает, что пользователю не нужно находиться в определенном месте для доступа к нему, и он может работать удаленно.

Облачные вычисления снимают всю работу по анализу и обработке данных, независимо от того, какое устройство у вас с собой или где вы сидите и работаете. Они также переносят всю эту работу на огромные группы компьютеров, расположенных далеко в киберпространстве. Интернет становится облаком, и вуаля — ваши данные, ваша работа и ваши приложения доступны с любого устройства, которое вы можете подключить к Интернету, в любой точке мира.

Облачные вычисления могут быть как публичными, так и частными. Публичные облачные сервисы предоставляют свои услуги через Интернет за определенную плату. С другой стороны, частные облачные сервисы предлагают свои услуги только определенному кругу лиц. Эти услуги представляют собой систему сетей, которые предлагают размещенные услуги. Существует также гибридный вариант, сочетающий элементы государственных и частных услуг.

Типы облачных сервисов

Независимо от типа услуги, услуги облачных вычислений предоставляют пользователям различные функции, такие как:

• Адрес электронной почты
• Хранение, резервное копирование и восстановление данных
• Создание и тестирование приложений
• Анализ данных
• Потоковое аудио и видео
• Предоставление программного обеспечения по требованию

Облачные вычисления — это еще довольно новая услуга, но ее используют самые разные организации, от крупных корпораций до малого бизнеса, от некоммерческих организаций до государственных учреждений и даже частные лица.

Облачные вычисления — это предоставление различных услуг через интернет. Эти ресурсы включают инструменты и приложения, такие как хранилища данных, серверы, базы данных, сети и программное обеспечение.

Какой сервис можно считать облачным?

Национальный институт стандартов и технологий США определил следующие обязательные характеристики облачных вычислений:

● Самообслуживание по требованию, потребитель сам определяет и изменяет параметры предлагаемых услуг (время работы сервера, скорость доступа и обработки, объем хранимых данных) без предварительного согласования с облачным провайдером.

● Универсальный сетевой доступ, услуги доступны потребителям через сеть передачи данных независимо от используемого конечного устройства.

● Объединение ресурсов: поставщик услуг объединяет ресурсы для большого числа клиентов в единый пул для динамического перераспределения мощностей между клиентами в условиях постоянно меняющегося спроса на мощности; в этом случае клиенты контролируют только основные параметры услуги (например, объем данных, скорость доступа), но фактическое распределение ресурсов, предоставляемых клиентам, осуществляет поставщик.

● Эластичность: услуги могут быть предоставлены, расширены и ограничены в любое время без дополнительных затрат на взаимодействие с поставщиком, обычно в автоматическом режиме.

● Биллинг потребления, поставщик услуг автоматически регистрирует ресурсы, потребляемые пользователями на определенном уровне абстракции (например, объем данных, пропускная способность, количество пользователей, количество транзакций), и использует эти данные для оценки объема услуг, предоставленных клиентам.

С точки зрения поставщика облачных услуг, облачные технологии позволяют добиться экономии за счет масштаба за счет объединения ресурсов, поскольку требуется меньше аппаратных ресурсов, чем в случае с выделенными аппаратными мощностями на одного клиента, а автоматизация процессов изменения распределения ресурсов значительно снижает стоимость абонентского обслуживания.

С точки зрения пользователя, сервисы с такими возможностями предоставляют инфраструктуру с быстро масштабируемой вычислительной мощностью без необходимости создания, обслуживания или модернизации собственной аппаратной инфраструктуры.

Легкий и универсальный доступ обеспечивается наличием интернет-услуг и поддержкой различных категорий конечных устройств (ПК, мобильные телефоны, планшеты).

Какие бывают виды облачных сервисов?

Можно выделить три основных типа:

Частное облако — инфраструктура, предназначенная для использования одной компанией, включающая множество потребителей (например, отделы одной компании), а также, возможно, клиентов и подрядчиков этой компании; поддержка облака может осуществляться как ИТ-специалистами компании, так и специалистами облачного провайдера.

Публичное облако — это инфраструктура, предназначенная для бесплатного использования широкой общественностью. Публичное облако предоставляется и обслуживается исключительно облачным провайдером.

Гибридное облако — инфраструктура, объединяющая публичные и частные облака, соединенные технологией, обеспечивающей совместный доступ к данным и приложениям. Данные и приложения можно перемещать туда и обратно между частными и публичными облаками, гибридное облако предлагает компаниям более гибкое управление облачной инфраструктурой.

Что такое IaaS, PaaS и SaaS?

В настоящее время существует три основные модели облачных услуг, которые иногда называют облачными уровнями. Услуги инфраструктуры (IaaS), услуги платформы (PaaS) и услуги приложений (SaaS) можно рассматривать как отражение структуры облачных технологий и информационных технологий в целом.

Давайте рассмотрим их на примере Pizza as a Service:

Инфраструктура как услуга (IaaS) может означать набор физических ресурсов, таких как серверы, сетевое оборудование и системы хранения данных, которые предлагаются клиентам в качестве предоставляемых услуг. Частным примером инфраструктурных услуг является «Оборудование как услуга» (HaaS). В качестве услуги пользователь получает оборудование, на базе которого он создает собственную инфраструктуру с наиболее подходящим программным обеспечением.

Платформа как услуга (PaaS) — это модель обслуживания, в которой (самостоятельно созданные или приобретенные) приложения предоставляются заказчику в виде серии услуг. Например, с помощью услуги Workplace as a Service (WaaS) компания может организовать рабочие места своих сотрудников с помощью облачных вычислений, создав и установив все программное обеспечение, необходимое для работы сотрудников. Data as a Service (DaaS) предоставляет пользователям дисковое пространство, на котором они могут хранить большие объемы информации. Безопасность как услуга (SaaS) позволяет пользователям быстро развернуть продукты, обеспечивающие безопасное использование веб-технологий, безопасность электронной почты и локальных систем.

Услуги приложений, SaaS (Software as a Service) предполагают доступ к приложениям как к услуге, т.е. приложения провайдера работают в облаке и предоставляются пользователям по запросу как услуга. В этом случае оплата производится за фактическое использование программного обеспечения. Иногда провайдеры предоставляют эти услуги бесплатно, поскольку у них есть возможность получать доход, например, за счет рекламы.

Еще одна интересная тема — практическое применение и использование облачных технологий, примеры которых описаны в многочисленных статьях в интернете. Пользователями могут быть самые разные субъекты:

Где используются облачные вычисления

В корпоративном мире облачные вычисления охватывают широкий спектр услуг, от виртуальной инфраструктуры (Infrastructure as a Service, IaaS) до бизнес-приложений (Software as a Service, SaaS). Облако делает бизнес-услуги, которые раньше были доступны только в офисе на настольном компьютере, доступными из любого места, где есть подключение к Интернету.

Облака используются практически во всех высокотехнологичных отраслях: разработка программного обеспечения, проекты на базе IoT, аналитика Больших Данных и т.д. Есть и более специализированные задачи, которые могут быть выполнены в облаке, например, обработка речи в реальном времени с помощью искусственного интеллекта.

В чем преимущества облаков

Вот семь важных преимуществ:

1. Вам не нужно покупать и поддерживать собственную ИТ-инфраструктуру: оборудование, услуги, операционные системы и другое программное обеспечение.
2. Вам не нужно беспокоиться о модернизации и обновлении оборудования и операционной системы — за вас это делает поставщик облачных услуг.
3. Ваш внутренний ИТ-персонал разгружен, поскольку поставщик берет на себя большую часть обслуживания инфраструктуры.
4. Благодаря облачным вычислениям вы можете тестировать проекты без больших предварительных затрат и увеличивать или уменьшать арендуемые ресурсы по мере необходимости.
5. Инфраструктура и услуги в облаке предоставляются быстро — в отличие от традиционного подхода, когда оборудование и программное обеспечение необходимо приобретать.
6. В результате компания может выводить новые продукты на рынок быстрее, чем ее конкуренты, если она использует собственную инфраструктуру.
7. Ресурсы растут быстро — например, когда приложение становится популярным и база пользователей увеличивается.

Что думают эксперты

Ли Джеймс, технический директор хостинг-провайдера Rackspace, считает, что будущее облачных вычислений за мультиоблачными (или гибридными) облаками — моделью, в которой одновременно используется несколько облаков от разных провайдеров. Джеймс объясняет это, прежде всего, общим ростом популярности публичных облаков, которые так или иначе используют 81% предприятий. Во-вторых, он объясняет это растущей популярностью Kubernetes, контейнерной системы приложений, которую легко использовать в мультиоблачной среде.

В то же время, говорит Ли Джеймс, многие компании по-прежнему инвестируют в частные облачные решения вместо общедоступных облаков. Частные облака предлагают больше возможностей для настройки и защиты инфраструктуры.

Стефан Фабель, директор по продуктам Canonical, считает, что облако — лучший выбор для ИТ-инфраструктуры стартапов. По словам Фабеля, компаниям, начинающим свою деятельность с ограниченным бюджетом, необходима среда, в которой они могли бы экспериментировать с новейшими технологиями. Для этого лучше всего подходит публичное облако.

Патрик О’Кифф, вице-президент по развитию компании Quest, осторожен в прогнозах относительно компаний, переходящих в облако. О’Кифф считает, что полный переход на облачную инфраструктуру стал разочарованием для многих компаний, в основном из-за высоких эксплуатационных расходов и недостаточной гибкости публичных облаков. Поэтому, по словам эксперта, эти компании могут обратиться к гибридным облакам.

Общественное облако — это тип инфраструктуры, предназначенный для использования определенным сообществом клиентов из организаций, объединенных общими целями (например, миссией, требованиями к безопасности, политиками и соответствием различным требованиям).

Pay as you go

Представьте, что вы хотите начать свой собственный бизнес и создать веб-сайт. Вы покупаете сервер, нанимаете IT-специалиста, запускаете свой сайт….. Сначала посетителей немного, и сервер справляется с нагрузкой, но потом сайт раскручивает известный блогер, количество посетителей резко возрастает, и вам срочно нужно покупать новые серверы. А следовательно — покупать программное обеспечение, нанимать персонал, искать дополнительные площади и так далее. Как правило, расходы увеличиваются. Но затем количество посетителей стабилизируется, и выясняется, что серверы используются в среднем лишь на 10-15% мощности. Только время от времени количество посетителей увеличивается настолько, что серверы достаточно загружены. А иногда случается и так, что серверы перегружены — и тогда у ваших посетителей возникают проблемы при взаимодействии с сайтом. Как же можно решить эту проблему? Воспользуйтесь преимуществами облачных технологий. Вы можете разместить свой сайт в облаке и платить только за те мощности, которые вы реально используете, за тот трафик, который вы реально генерируете. Это избавит вас от необходимости приобретать дополнительное оборудование в случае пиковых нагрузок и в то же время избавит от необходимости ежедневно обслуживать несколько серверов. В чем отличие от обычного хостинга? Ведь помимо физического хостинга и обслуживания вашего сайта, вы также получаете необходимое программное обеспечение (которое также размещается в облаке), масштабируемость и бесконечные возможности расширения.

Вот еще один пример. Допустим, у вас есть дизайн-студия. Обычно там работает всего несколько человек. Но однажды вы получаете большую работу, которую нужно выполнить в очень короткие сроки. Вам необходимо нанять сторонних специалистов для работы над проектом. Однако для того, чтобы они могли работать, необходимо предоставить им дорогое профессиональное программное обеспечение! Что мне делать? Покупаете ли вы дополнительные лицензии, даже если знаете, что в дальнейшем они вам не пригодятся? Да, я так думаю. Однако вам придется потратить время и усилия на установку и настройку приложения на каждом компьютере. И еще — техническое обслуживание. Это означает, что вам придется нанимать не только новых дизайнеров, но и новый штат ИТ-специалистов. Гораздо удобнее использовать веб-версию необходимого программного обеспечения и платить только за то время, которое сотрудники тратят на его использование. При этом вы автоматически избегаете проблем, связанных с настройкой, управлением и поддержкой программы. Кстати, от этого выигрывают не только пользователи, но и разработчики программного обеспечения. Почему? Ответ прост: потому что это полностью устраняет проблему пиратства.

Откровенно говоря, мы привели лишь несколько примеров. Во всем мире все варианты облачных решений включают модель оплаты по подписке. Не только в плане программного обеспечения, но и в плане аппаратных ресурсов. Те, кому не нужны аппаратные ресурсы, могут просто арендовать необходимые им приложения (и здесь мы возвращаемся к концепции Software as a Service).

• Низкие первоначальные инвестиции в ИТ (нет необходимости покупать оборудование и программное обеспечение, устанавливать и настраивать решение),
• Оптимизация расходов (ежемесячная оплата в соответствии с потреблением),
• Более низкие риски (нет необходимости балансировать лицензии на программное обеспечение, т.е. нет ответственности, поставщик услуг отвечает за бесперебойную работу услуги),
• Масштабируемость решений (вы можете легко увеличивать и уменьшать количество пользователей, добавлять новые решения).
• Простота поддержки (вы платите за единую ИТ-услугу, которая охватывает все; вам не нужно беспокоиться о стандартизации программного обеспечения, обучении ИТ-персонала новым версиям и т.д.)

Многие другие компании признали преимущества такого типа хранения данных и активно начали разрабатывать собственное программное обеспечение, однако им не удалось догнать, а тем более обогнать конкурентов.

Перспективы облачных вычислений

Будет усиливаться тенденция к аутсорсингу ИТ-услуг, включая вычислительные ресурсы (Infrastructure as a Service), системы хранения данных (Storage as a Service), услуги восстановления данных (Disaster Recovery Service), услуги информационной безопасности, программное обеспечение по подписке (Software as a Service), управление и т.д.

По прогнозам экспертов, в ближайшие годы рынок облачных услуг будет активно расти — не менее чем на 25-30% в год, даже в отдаленных районах, где этот процесс будет связан с распространением высокоскоростного интернета. В то же время доля облачных технологий в гибридных архитектурах корпоративных ИТ-систем будет расти по мере увеличения опыта использования облаков, количества успешных бизнес-кейсов и, соответственно, уровня доверия. По мере роста использования облаков растет и спрос на безопасные частные облачные решения.

В целом, облака будут развиваться в соответствии с мировыми тенденциями, в том числе на стороне поставщиков услуг. Услуги, технологии и SLA будут стандартизированы, отрасль будет регулироваться государством, а с технологической точки зрения облака станут более эффективными (максимальная скорость вычислений при обработке больших объемов данных) и менее дорогими.

Есть и другая сторона развития облачных технологий: экспоненциальный рост объема данных — большая часть хранимой информации будет представлять собой архивные копии, которые нельзя будет восстановить или удалить.

В долгосрочной перспективе развитие облачных сервисов принесет внедрение систем машинного обучения: искусственного интеллекта, нейронных сетей, дополненной реальности, нейроинтерфейсов, квантовой телепортации и т.д.

Концепция вычислительного тумана, использующая ресурсы большого количества географически распределенных персональных устройств (компьютеров, планшетов, гаджетов, дронов, бытовой техники и т.д.) для хранения и анализа данных, уже находится в стадии разработки и по сути основана на принципе распределения вычислительной мощности практически между всеми устройствами в нашем окружении.

Поделитесь этим в социальных сетях и оставьте свои мысли в комментариях ниже.

Базовая физическая и виртуальная инфраструктура облака, включая сети, серверы, операционные системы и хранилища, контролируется и управляется провайдером облака, в дополнение к развернутым или установленным приложениям и, по возможности, параметрам конфигурации среды (платформы).

Недостатки

Однако, хотя основные задачи и проблемы хранения данных были решены, не все так радужно, как может показаться не слишком посвященному пользователю. Есть и «другая сторона медали»:

• Для использования облачных технологий необходимо постоянное, стабильное и бесперебойное подключение к Интернету.
• Следует признать, что компания, предоставляющая услуги по хранению и другие услуги, имеет полный доступ к личной конфиденциальной информации, даже если существует соглашение о неразглашении.
• Ни один пользователь не имеет полного доступа к программе, существуют определенные ограничения, которые нельзя обойти. Поэтому кастомизация иногда нереальна.
• На самом деле безопасность данных никто не гарантирует, поскольку нельзя исключить существование уязвимостей и вирусов, специально разработанных для таких систем.

Однако любые недостатки легко перевешиваются преимуществами, описанными выше. Интернет практически повсеместен и стабилен, хранение личных данных на сторонних серверах уже широко распространено, а облако действительно является гораздо более безопасной средой, чем ПК.

Примеры

Многие обычные люди уже давно используют варианты этого набора, не задумываясь об этом. Назовем несколько самых известных:

• Google Drive.
• Google Drive.
• Skype Skype Skype Skype.
• SkyDrive.
• ЯндексДрайв.
• Office 365.

Популярный и всеми любимый Google предлагает каждому современному владельцу смартфона около сотни практичных и полезных инструментов и сервисов.

В бизнесе

История компании (большая и маленькая) началась в 2006 году, когда глобальная компания Amazon запустила свою систему инфраструктурных веб-сервисов. Сегодня наиболее популярными для практики являются следующие типы моделей:

• Виртуальные офисы.
• Виртуальные офисы.
• Частные или гибридные облака.
• Частные или частные частные серверы.
• DRaaS.
• Контактные центры.
• Приложения.

Этот вид вычислений очень популярен в США и Западной Европе; в России он пока не пользуется таким спросом. Однако его значение растет из года в год и даже из месяца в месяц.