Облачные вычисления — это модель предоставления вычислительных и сетевых ресурсов, а также хранилищ данных и других IT-ресурсов по требованию посредство сети интернет. Особенность этой модели в том, что ресурсы можно получать с оплатой по факту их использования. Второе название облачных вычислений — cloud computing (англ. версия названия), или вычисления, которые выполняются в облаке, и эта услуга доступна как онлайн-сервис.
Предыстория появления облачных вычислений
Первые попытки объединить вычислительные ресурсы и раздавать их, словно куски большого пирога, между разными пользователями, делались еще в 60–х годах прошлого века. Но в том виде, в котором мы знаем, что это, вычисления в облаке появились благодаря компании SalesForce, которая первой начала предоставлять по подписке CRM-систему. Дальнейшее развитие этого направления связывают с компанией Amazon, которая сегодня является крупнейшим поставщиком облачных услуг на платформе AWS. Ее главные конкуренты на мировом рынке — Azure Microsoft и Google Clouds. В России подобные услуги предлагают компании Mail.Ru Cloud Solutions, Selectel, «Ростелеком», «Яндекс» — это кратко, на самом деле их в разы больше.
Как работают облачные вычисления
Облачные вычисления предполагают наличие двух участников (в некоторых моделях развертывания это может быть одна компания). Первый (провайдер) строит дата-центр, размещает там серверы и системы хранения данных, прокладывает сетевое оборудование и разворачивает программное обеспечение, которое управляет IT-хозяйством и грамотно распределяет его между пользователями. Второй — пользователь, компания-клиент — заключает договор с провайдером и запрашивает у него определенный пул ресурсов: любое количество процессоров, объем памяти для хранения, ширина интернет-канала, количество IP-адресов, инструменты управления ресурсами (например, балансировщик).
Характеристики вычислений в облаке
Выделение ресурсов по запросу пользователя
Работа строится по принципу самообслуживания. Это когда клиент сам решает, сколько ресурсов и когда ему потребуется. Запросить ресурсы можно самостоятельно через личный кабинет на платформе облачного провайдера. При этом клиенту не нужно связываться по телефону, электронной почте или другим каналам с менеджерами провайдера. Вместо этого он получает необходимую вычислительную мощность через пару минут после манипуляций в личном кабинете.
Этот принцип удобен компаниям, которые сталкиваются с нерегулярной нагрузкой на свои сервисы. Например, ночью у их клиентов минимальная активность, поэтому им нужно меньше ресурсов. И, наоборот, потребность в них резко возрастает перед новогодними праздниками, в дни распродаж, после запуска масштабных рекламных кампаний.
Оплата за потребленные ресурсы
Собственные дата-центры принято строить с запасом, чтобы они справлялись с растущими нагрузками без модернизации оборудования. Технологии облачных вычислений избавляют от этого. Оплата за использование взымается помесячно по факту — когда будут подсчитана мощность процессоров, объем хранилища и другие параметры арендованных ресурсов. Это удобно, так как компания не переплачивает не за неиспользуемые мощности, избавлена от капитальных затрат, которые обязательно возникают при строительстве своего ЦОДа, и может планировать расходы на IT-инфраструктуру в долгосрочной перспективе.
Бесшовное объединение ресурсов
Провайдер может иметь любое количество серверов, систем хранения, коммутаторов и входящих интернет-каналов, но это не принципиально для пользователей. Специальное программное обеспечение объединяет доступные ресурсы так, что платформа выглядит единым целым. А ее клиенты получают от него свою порцию любых размеров. Если провайдер захочет увеличить количество серверов в стойке, закупить партию быстрых SSD-накопителей, это не отразится на его клиентах и работе сервисов: масштабирование пройдет незаметно, а суммарная емкость дата-центра увеличится.
Возможности гибкого масштабирования
Компания, которая выбрала вычисления в облаке, получает все инструменты для быстрого роста, не привязываясь к размерам IT-инфраструктуры. Так как инфраструктура находится в облаке и легко масштабируется, темпы развития ничто не сдерживает.
Еще одна выгода, которую получает бизнес, заключается в экономии человеческих ресурсов. Компании не нужно содержать штат технических специалистов, а это рабочие места, заработная плата, социальное обеспечение и регулярное повышение квалификации. Достаточно одно-двух инженеров, которые будут заниматься вопросами работы сервисов в облаке, а перечисленные выше задачи берет на себя провайдер. Он же следит за тем, чтобы оборудование стабильно работало и клиентские сервисы не останавливались. Сами клиенты могут сосредоточиться на приоритетных задачах, пока их IT-парк гибко подстраивается под их текущие потребности.
Развертывание мощностей за несколько минут
Если в компании открывается один или несколько филиалов, масштабы бизнеса изменились — это не будет поводом для инвентаризации IT-оборудования. Вместо этого системный инженер изменит объем вычислительных ресурсов в личном кабинете на облачной платформе. Изменения вступают в силу через несколько минут. Это позволяет повысить качество обслуживания клиентов и не привязываться к физическому «железу» при кратко- и долгосрочном планировании.
Прозрачное ценообразование
Услуги облачного провайдера можно оценить количественными показателями. Это важно компаниям, которые строго контролируют финансовые потоки. Счет за использование ресурсов в облаке выставляется по итогам месяца. По нему можно сделать вывод, какие ресурсы были максимально востребованы и в какие периоды, а также спрогнозировать затраты в будущем.
Высокая доступность вычислительных ресурсов
Провайдеры и их клиенты заключают договор, в котором описан порядок предоставления вычислительных ресурсов в облаке и обязанности/ответственности сторон. Задача провайдера — сделать так, чтобы заинтересовать как можно больше клиентов, а для этого услуги должны предоставляться без задержек и остановок, а системы хранения быть отказоустойчивыми.
Бизнес понимает, что даже получасовой простой приведет к оттоку клиентов и негативно скажется на репутации, поэтому выбирает провайдеров с дата-центрами, у которых высокий уровень надежности (определяется параметром Tier) и есть четкое SLA — соглашение об оказании услуг. В последнем прописывают, какое время в течение года сервисы клиента могут быть недоступными. Обычно это время, необходимое для регулярного сервисного обслуживания.
В облачной модели техподдержка работает в режиме 24/7. Инженеры, к которым можно обратиться онлайн или по телефону, имеют высокий уровень компетенции и оперативно отреагируют на проблемы, возникающие в работе с облачными ресурсами.
Выгоды для провайдеров и их клиентов
Услуги облачных вычислений представляют собой модель взаимодействия, в которой заинтересованы обе стороны. Провайдеры могут продать вычислительные мощности в облаке так, чтобы у них не оказалось невостребованных ресурсов (серверов, систем хранения данных.). Их клиенты получают другие преимущества: фактическую оплату за потребленные ресурсы, гибкое масштабирование в зависимости от потребностей, уход от капитальных издержек на содержание IT-инфраструктуры.
Компании переходят на облачную модель вычислений, чтобы избавиться от покупки и сопровождения «железа» там, где нужно быстро разворачивать новые среды для разработки и тестирования, получить динамическое распределение нагрузки, требуется высокая эластичность, масштабируемость и независимость от физического оборудования, прозрачный контроль над затратами на IT-инфраструктуру.
Модели развертывания
Облачное вычисление данных предполагает три базовых модели развертывания ресурсов.
Публичное облако, или Public cloud
К IT-ресурсам имеют доступ много не связанных друг с другом пользователей, а инфраструктурой управляет сторонний провайдер. Вычислительные мощности в облаке компании получают на основании договора, заключенного с провайдером. Он следит, чтобы в работе пользователи не пересекались друг с другом, не претендовали на один и тот же пул ресурсов и не имели доступа к данным друг друга.
Приватное облако, или Private cloud
IT-ресурсами пользуется одна компания, включая подчиненные ей структуры: удаленные офисы, филиалы, торговые точки (у ритейлеров). В некоторых случаях в список попадают подрядные организации, к которым обращается компания для выполнения разовых работ или отдает им задачи на аутсорсинг. Управлять работой приватного облака может как сама компания, так провайдер, с которым она заключила соответствующий договор. Точно так же, и IT-ресурсы могут располагаться на территории компании или на площадях дата-центра провайдера.
Гибридное облако или Hybrid cloud
IT-инфраструктура компании разделена между публичным и частным облаком. Часть вычислительных ресурсов находится под ее полным контролем в частном облаке, еще одна часть — в публичном. Между ними налажены связи, которые позволяют сервисам из разных облаков обмениваться данными в режиме реального времени.
Иногда в этой классификации выделяют еще общее облако (облако сообщества или Community cloud). Это разновидность публичного облака, предназначенная для использования членами одного сообщества или пользователей, объединенных общими целями.
Облачные вычисления как услуга
Какое понятие связано с облачными вычислениями? Обычно это определение часто употребляется применимо к IaaS, PaaS и SaaS. Все это — модели обслуживания клиентов в облаке. Именно под такими названиями их предлагают облачные провайдеры, они же поставщики облачных услуг.
IaaS
Инфраструктура как услуга, где пользователь получает в аренду от поставщика только вычислительные ресурсы. Это так называемая lite-версия облачных вычислений и модель, которую проще и дешевле всего реализовать. Провайдер гарантирует пользователям работоспособность их сервисов на уровне сервера. В чистом виде IaaS работает по принципу виртуального ЦОДа, когда поставщик на одну или несколько машин устанавливает специальное ПО, а пользователи через его интерфейс разворачивают любое количество виртуальных машин. Также примерами IaaS можно считать выделенные (Dedicated) и виртуальные приватные/выделенные (VPS/VDS) серверы.
Плюсы IaaS в простоте аренды, доступной даже для малого бизнеса стоимости, возможности устанавливать любые операционные системы и прикладные программы. Из минусов то, что компании вынуждены обращаться к услугам компьютерных специалистов для управления виртуальной IT-инфраструктурой, а вычислительные и другие возможности напрямую зависят от физических серверов и ПО, которое на них устанавливает провайдер.
IaaS можно воспользоваться у любой компании, которая предлагает услуги аренды инфраструктуры в облаке. В их числе большое количество российских облачных провайдеров. IaaS идеален для размещения веб-сайтов любых размеров и содержания, тестирования и разработки приложений, хранения данных (резервное копирование), высокопроизводительных вычислений и анализа big data.
PaaS
Платформа как услуга, где поставщик предлагает пользователям доступ к программной платформе. Пользовать арендует вычислительную мощность процессоров, определенный объем дисковых накопителей под свои базы данных, получает канал для передачи данных, белые IP-адреса, дополнительные инструменты вроде балансировщика и другие. Он может использовать любое количество виртуальных машин и устанавливать программное обеспечение в зависимости от потребностей. Это оптимальное решение для крупных компаний, которые ищут надежность и масштабируемость в разворачивании решений и их последующей эксплуатации.
К плюсам PaaS относят эластичность модели предоставления вычислительных ресурсов в облаке, высокую скорость разворачивания, большой список дополнительных услуг, инструментов в облаке и подключаемых сервисов, гибкую систему оплаты, которая линейно зависит от потребленных ресурсов. Минус в том, что компании-клиенту нужно иметь в штате минимум одного технически подкованного специалиста, который будет заниматься IT-инфраструктурой.
Самые известные примеры PaaS — сервисы Amazon (платформа AWS), Windows Azure, Oracle Cloud Platform. Их услугами пользуются компании, которые ищут стабильную среду для разработки и тестирования приложений, занимаются бизнес-аналитикой и прогнозированием.
SaaS
Программное обеспечение как услуга, где пользователь получает в распоряжение готовый набор приложений от поставщика услуги. Наиболее простое для понимания определение этого понятия— когда вы работаете в облаке, используя лишь необходимое программное обеспечение и не думаете о том, какие вычислительные и другие ресурсы за этим стоят.
Плюс SaaS в том, что от пользователя полностью скрыты техническая сторона вопроса, а сроки заказа и получения услуги минимальны — приступать к использованию облачных вычислений можно через несколько минут после ее активации. Минусы — ограниченный перечень ПО, доступный в этом формате, и ограниченные возможности для настройки программы. В большинстве случаев пользователь сильно зависит от стабильности работы SaaS-провайдера и услуга обходится дороже, когда речь идет о разворачивании объемных решений в облаке (за которыми стоят крупные заказчики).
Самые популярные примеры SaaS’ов — офисные приложения Microsoft Office 365 и «Битрикс 24». Программным обеспечением как услугой пользуются для организации доставки электронной почты, систем CRM (для управления связями с клиентами) и ERP (для планирования ресурсов компании), а также систем управления документооборотом на предприятии.
