Облачные вычисления — что за ними стоит?

Создание собственного центра обработки данных отнимает много времени и средств: необходимы значительные затраты на обслуживание и наем специалистов. Кроме того, его трудно масштабировать по мере необходимости. Для того чтобы ваш бизнес развивался, ваша ИТ-инфраструктура всегда должна быть на шаг впереди, поэтому часто необходимо предоставлять больше ресурсов, чем требуется в данный момент.  Полностью функциональный центр обработки данных является жизненно важным для большинства компаний, и работа будет стоять на месте, если он выйдет из строя. Никто не может себе этого позволить, поэтому лучше вложить в центр обработки данных слишком много, чем слишком мало.

С облачными вычислениями можно пойти другим путем: вместо того чтобы самому покупать, устанавливать и обслуживать технологию, вы пользуетесь веб-услугами. Через Интернет из центра обработки данных можно получить различные услуги, включая пространство для хранения данных, вычислительную мощность, базы данных и программные среды. В большинстве случаев эта форма аутсорсинга ИТ-ресурсов работает на основе аренды. Таким образом, услуги легко заказать именно тогда, когда они вам нужны.

Объединение компьютеров в сеть для предоставления пользователям большей вычислительной мощности и пространства для хранения данных — не новое изобретение. Компьютерные мэйнфреймы в 1950-х годах уже сделали шаг к облачным вычислениям. В то время пользователи могли получить доступ к компьютеру мэйнфрейма через несколько других терминалов в организации и использовать их мощности. Однако вначале это было на основе таймшера, когда пользователи должны были резервировать время для использования вычислительных мощностей мэйнфрейма.

В последующие десятилетия была разработана виртуализация, которая позволила абстрактно воссоздавать компьютерные экземпляры. Наконец, с изобретением Интернета такие виртуальные среды стали доступны каждому в режиме онлайн, а в 1990-х годах стали коммерчески доступными для большего числа пользователей.

В этот момент концепция облака стала более популярной, но только в этом тысячелетии компании и частные лица начали проявлять все больший интерес к технологии. Первые облачные предложения были индивидуальными сервисами, такими как место для обмена файлами или Google Sheets и Docs, где несколько пользователей могут одновременно работать над документом. Однако в то же время компания Amazon начала предоставлять свои огромные серверные фермы другим пользователям. Известная как Amazon Web Services (AWS), она позволяет другим компаниям использовать инфраструктуру гиганта электронной коммерции и запускать на ней программное обеспечение.

В настоящее время облачные вычисления являются частью повседневной жизни многих людей. Большинство смартфонов, а Интернет вещей тем более, постоянно подключены к облаку. Например, фотографии, которые пользователи делают с помощью своего смартфона, автоматически загружаются в облачный сервис Apple или Google, чтобы к ним можно было получить доступ с других устройств.

Облачные вычисления — это собирательный термин, описывающий аппаратные и программные услуги, предоставляемые через Интернет. Объем предлагаемых услуг может варьироваться от облачного пространства для хранения данных, предоставляемого удаленными серверами, до инфраструктуры в облаке, с помощью которой компании получают доступ к целым центрам обработки данных через интернет.

Согласно документу Национального института стандартов и технологий, услуги должны соответствовать определенным характеристикам, чтобы называться облачными вычислениями:

• Самообслуживание по требованию: У пользователей всегда должна быть возможность самостоятельно запрашивать необходимые им ресурсы без необходимости обращаться к поставщику услуг.
• Широкий сетевой доступ: Облачные вычисления должны быть доступны через интернет и с помощью стандартизированных механизмов и протоколов, обеспечивающих широкую доступность.
• Объединение ресурсов: Объединение нескольких вычислительных ресурсов является основным требованием для облачных вычислений. Это осуществляется в виде серверных ферм, которые динамически распределяют и переназначают ресурсы, такие как вычислительная мощность и хранилище, для удовлетворения потребностей нескольких пользователей. Клиенты могут не знать точного местонахождения предоставляемых ресурсов.
• Быстрая эластичность: Предоставление мощностей должно осуществляться быстро и в зависимости от потребностей. В некоторых случаях это может быть автоматизировано для увеличения и уменьшения масштаба без вмешательства клиентов или поставщиков услуг.
• Измеряемый сервис: Использование облачных услуг постоянно контролируется, что обеспечивает большую прозрачность для обеих сторон.

Облачные вычисления часто понимаются как попытка сделать ИТ-ресурсы доступными так же, как и другие инфраструктурные услуги: как вода поступает из крана, а электричество — из розетки, так и вычислительная мощность поступает из интернета. Точно так же, как большинству людей не нужно понимать, как функционируют электрические сети, облачные вычисления избавляют от необходимости понимать, как устроен компьютер. Пользователь просто использует ресурсы (место для хранения и вычислительную мощность) и получает за это счет, точно так же, как за использование электроэнергии.

Как электростанция является центром энергосистемы, так и облачные вычисления обычно сосредоточены вокруг большого центра обработки данных или серверной фермы. Здесь ресурсы нескольких компьютеров или серверов объединяются вместе, что известно как grid computing, что позволяет добиться высокой производительности. В сочетании с виртуализацией для отдельных пользователей в сети могут быть созданы отдельные виртуальные экземпляры. Доступ к сети осуществляется беспрепятственно, поэтому пользователю не нужно знать, где именно хранятся его данные.

В настоящее время на рынке существует широкий спектр облачных решений. Помимо цены и предоставляемой поддержки, эти варианты отличаются главным образом предлагаемыми уровнями и моделью развертывания. Термин «уровни» относится к объему услуг, а модель развертывания определяет тип предложения.

Уровень соответствует определенному уровню обслуживания, а различные уровни «как услуга», или слои, описывают объем услуги. По этой причине их обычно представляют с помощью модели пирамиды. Инфраструктура как услуга имеет самый большой объем, в то время как программное обеспечение как услуга фокусируется только на конкретных приложениях.

• Инфраструктура как услуга (IaaS): На этом уровне провайдеры предлагают комплексные аппаратные решения: вычислительную мощность, пространство для хранения данных и сетевые технологии. Экземпляры, которые использует пользователь, полностью виртуальны и разделены на пул ресурсов. IaaS может служить основой для последующих уровней, но также предлагается как отдельный продукт.
• Платформа как услуга (PaaS): этот уровень идет дальше, предоставляя полную облачную среду, а не только аппаратное обеспечение. PaaS в первую очередь ориентирован на разработчиков программного обеспечения. Поставщики услуг предоставляют готовую среду разработки в облаке на размещенном оборудовании. Таким образом, программисты экономят время и деньги на настройке и поддержке такой среды.
• Программное обеспечение как услуга (SaaS): На самом верхнем уровне пользователям предлагаются программные решения из облака. SaaS в основном предназначен для типичного конечного пользователя, поскольку ему не нужно беспокоиться об установке и поддержке программного обеспечения, и он может быть уверен, что аппаратное обеспечение достаточно мощное. Для доступа к программному обеспечению пользователи используют либо веб-браузер, либо ограниченную программу, которая загружает программное обеспечение из облака.
• Все как услуга (XaaS): Помимо трех вышеупомянутых уровней, провайдеры также предлагают дополнительные услуги. Однако обычно это делается по маркетинговым соображениям. На самом деле XaaS всегда может быть отнесен к другому уровню или не иметь никакого отношения к облачным вычислениям. Люди как услуга (HuaaS) — это форма краудсорсинга, когда пул людей выполняет работу через Интернет.

Модели развертывания описывают тип услуги, например, резервируются ли экземпляры только для одного пользователя или предоставляются другим.

• Частное облако: Серверы используются исключительно одним клиентом. Частное облако может быть расположено на площадке (внутреннее облако), но не обязательно. Даже у хостинг-провайдера, использующего серверную ферму, можно использовать выделенное оборудование, к которому другие клиенты этого провайдера не имеют доступа.
• Общественное облако: Облако сообщества функционирует аналогично частному облаку, за исключением того, что несколько пользователей совместно используют выделенный аппаратный экземпляр. Однако объединение пользователей не происходит случайным образом. Вместо этого часто объединяются пользователи из одной сферы деятельности или с похожими интересами. Кроме того, управление общественным облаком может осуществляться как внутри компании, так и извне. Цель заключается в экономии ресурсов по сравнению с использованием нескольких частных облаков.
• Общественное облако: Этот тип модели развертывания соответствует фактической идее, лежащей в основе облака. То есть вы делите серверное соединение с широкой общественностью. Как пользователь, вы не можете просматривать или изменять, кто еще использует ресурсы сервера.

Гибридное облако: Эта модель представляет собой гибрид частного и публичного облака. Это означает, что коммерческие и частные пользователи могут определить, какие части своей работы сделать частными — например, аспекты безопасности — а какие оставить общедоступными.

Облачные вычисления имеют значительные преимущества, особенно для малых и средних организаций. Для таких предприятий создание собственной ИТ-инфраструктуры является дорогостоящим и требует постоянной поддержки и обслуживания со стороны специального персонала. Кроме того, лучше всего, чтобы центр обработки данных рос пропорционально росту самой организации. Поскольку этого традиционно трудно достичь, лица, принимающие решения, обычно покупают новое оборудование в установленные циклы, основываясь на оценке своих будущих потребностей. Это часто приводит к тому, что закупается больше ресурсов, чем требуется на самом деле.

Тем не менее, большинство компаний не могут работать без центра обработки данных. Облачные вычисления обеспечивают решение этой проблемы на основе потребностей. Приобретение и обслуживание оборудования берет на себя поставщик услуг, а клиенту для получения доступа к услугам облачных вычислений достаточно вложить средства в относительно дешевые терминалы. Кроме того, профессиональные серверные фермы, такие как те, что используются провайдерами облачных вычислений, гораздо более безопасны, чем те, которые большинство организаций могли бы использовать на месте. Специальные сотрудники службы безопасности и специалисты по серверам защищают центр обработки данных от физических и цифровых атак соответственно, а специалисты по пожарной безопасности обеспечивают сохранность данных от огня. Наконец, большинство поставщиков услуг облачных вычислений проводят обязательное резервное копирование всех данных.

Однако у облачных вычислений есть и недостатки, поэтому некоторые до сих пор не перешли на них. Например, уровень настраиваемости конфигурации может сильно варьироваться в зависимости от поставщика услуг, что для некоторых является существенным недостатком. В целом, вы также зависите от провайдера — если у него возникнут технические трудности, это напрямую повлияет на вашу деятельность. Кроме того, для эффективной работы облачных вычислений требуется надежное и стабильное интернет-соединение. Если его нет, сотрудники не смогут работать эффективно.

Наибольшее беспокойство в связи с облачными решениями вызывает конфиденциальность данных. Хотя это правда, что данные защищены в центре обработки данных или на серверной ферме, передача этих данных через Интернет всегда представляет собой риск для безопасности. Кроме того, влияние оказывает и местоположение центра обработки данных. Если от американских провайдеров вполне обоснованно можно ожидать соблюдения местных норм защиты данных, то этого нельзя сказать о международных провайдерах.

Конечно, хотя облачные вычисления могут помочь компаниям сэкономить деньги, они не бесплатны, поэтому пользователи должны тщательно продумать, сколько мощностей им нужно и когда. Компании часто заказывают больше облачных ресурсов, чем на самом деле, из-за относительно низкой стоимости, но эти затраты увеличиваются. Однако это не обязательно так, поскольку некоторые провайдеры позволяют отменять облачные ресурсы, как только в них отпадает необходимость, что позволяет сэкономить деньги.