Облачные вычисления. Платформа Windows Azure

Для создания сайтов можно  использовать языки и приложения с открытым исходным кодом по своему усмотрению, а затем выполнить развертывание с помощью FTP, Git и TFS. Использование Git и TFS дает возможность настроить автоматическую публикацию сайта после того, как его последняя версия обновляется в системе управления версиями (СУВ). Настройка непрерывной интеграции и развертывания снимает необходимость в ручной сборке, тестировании и размещении. Все это будет выполняться автоматически.

Для создания веб-сайта можно  выбрать два пути (рисунок 2.3):

1. выбрать шаблон сайта (из представленных в галерее);
2. создать свой сайт (Quick Create или Create With Database).

В галерее доступно множество видов  сайтов и платформ, таких как WordPress, KentikoCMS, Orchard CMS и другие. Во многих случаях, выбор приложений из существующих обеспечит более быстрое создание необходимого портала, а также предоставит возможности по управлению им.

 

 

Рисунок 2.3 – Создание нового веб-сайта

 

При создании сайта самостоятельно, в  панели управления необходимо подготовить  виртуальную машину для него, создать  БД (в случае необходимости) и выделить место под хранение. При таком  сценарии будет предоставлен экземпляр  виртуальной машины, на котором будет  развернут сайт. Далее необходимо выбрать способ развертывания или  публикации. Среди вариантов можно использовать не только Git и TFS, но и Web Deploy и FTP Deploy, доступные в IDE после выбора настроек публикации, которые могут быть загружены с портала.

После того, как файлы сайта будут  загружены, к нему можно получить доступ по адресу, который выдается автоматически в домене третьего уровня (<your_name>.azurewebsites.net) и имеет название вашего сайта (который был задан при создании). В случае необходимости DNS имя можно сменить на свое (это доступно для режимов работы отличных от Free, а также требует фиксированной оплаты).

 

 

Рисунок 2.4 – Мониторинг созданного сайта в панели управления

 

В случае необходимости повышения  производительности сайта, увеличения размера БД, необходимо выбрать более  мощную виртуальную машину, а также  БД (рисунок 2.5).

 

 

Рисунок 2.5 – Настройки масштабирования  сайта

2.2.2 Виртуальные  машины

 

В Windows Azure можно легко использовать собственные образы Windows Server или Linux, а также выбрать образы из коллекции. Это позволяет сохранять полный контроль над образами и поддерживать их в соответствии с бизнес-требованиями. Windows Azure также помогает переносить приложения и инфраструктуру, не меняя существующий код, что ускоряет переход SharePoint, SQL Server и Active Directory в облако и экономит время и деньги.

Виртуальные машины следует использовать для следующих целей:

• Получение гибкости. Виртуальные машины дают приложению мобильность, позволяя перемещать виртуальные жесткие диски (VHD) между локальной и облачной средой.
• Выполнение приложений в облаке. Если компания использует популярные серверные приложения Майкрософт, виртуальные машины помогут применять те же локальные корпоративные приложения и инфраструктуру в облаке. Легко работайте с приложениями, такими как Microsoft SQL Server, Active Directory и Microsoft SharePoint Server.
• Оставайтесь на связи. С полным административным доступом можно удаленно подключаться к виртуальным машинам и управлять установленными на них приложениями.

Все виртуальные машины управляются  расширенной версией гипервизора (Hyper-V) и располагаются в глобальных центрах обработки данных. Каждая виртуальная машина может иметь различные характеристики – число процессоров, объем памяти, объем хранилища (жесткого диска). В зависимости от размера вычислительной операции предоставляются 5 видов конфигураций машин.

 

Таблица 2.1 – Конфигурации виртуальных машин

Размер вычислительной операции	Частота процессора (ГГц)	Количество ядер	Объем памяти
Очень мелкая	1,7	В общем доступе	768 Мб
Мелкая	1,7	1	1,75 Гб
Средняя	1,7	2	3,5 Гб
Крупная	1,7	4	7 Гб
Очень крупная	1,7	8	14 Гб

2.2.3 Облачные  службы

 

Предоставляют возможность  создания приложений и интерфейсов API с высокой доступностью и бесконечной масштабируемостью.

Быстро развертывайте  мощные приложения и службы и управляйте ими с помощью облачных служб  Windows Azure. Просто загрузите свое приложение, а Windows Azure автоматически осуществит развертывание – от настройки и балансировки нагрузки до мониторинга работоспособности для обеспечения непрерывной доступности. Соглашение об уровне обслуживания гарантирует степень доступности 99,95% для вашего приложения. Используйте свое приложение, не заботясь об инфраструктуре. Все так просто.

Используйте облачные службы в следующих целях:

• Уделяйте внимание приложению, не заботясь об инфраструктуре.

Вам больше не придется волноваться  об исправлениях, сбоях оборудования и сетевых проблемах. Облачные службы Windows Azure позволяет вам создавать приложения, которые остаются доступными даже во время обновления программного обеспечения и сбоев оборудования. Теперь вы можете просто работать с кодом, ведь именно это важно.

• Разработка API для разнообразных устройств.

Каждому новому мобильному приложению требуется мощный набор серверных  служб. Облачные службы Windows Azure предоставляют вам все, что нужно для создания самых надежных и масштабируемых интерфейсов API, о которых только можно мечтать. Воспользуйтесь преимуществом мгновенного доступа к мгновенному масштабированию для обработки больших нагрузок без написания нового кода.

• Создание современных облачных архитектур.

Облачные службы Windows Azure предоставляют наиболее эффективную среду для создания самых современных распределенных вычислительных приложений на планете. Ваши пользователи смогут насладиться быстро работающими приложениями, которые никогда не перестают отвечать.

2.2.4 Мобильные  службы

 

Windows Azure Mobile Services – набор сервисов, которые призваны облегчить разработчикам мобильных приложений создание и использование серверного бэкенда. Использование облака Windows Azure в качестве такого бэкенда позволит получить готовый функционал push-уведомлений, сохранения данных в облачное хранилище, аутентификации и авторизации пользователей без необходимости разворачивать собственную инфраструктуру.

Доступ к сервисам доступен из C# и JavaScript. Команда разработчиков работает над публичным REST API, который позволит получать данные и работать с сервисами из любого языка. На сегодня обеспечена официальная инструментальная поддержка Windows Phone, iOS Windows 8. Также планируется добавление поддержки Android.

Сегодня Windows Azure Mobile Services предлагает следующий функционал:

• хранение пользовательских данных в облаке;
• аутентификация и авторизация пользователей в облаке;
• прием push-уведомлений от облачного сервиса.

Особенности:

• REST API, доступ с любого мобильного клиента;
• масштабирование по требованию;
• мониторинг потребления ресурсов и числа запросов в реальном времени;
• реляционное хранилище, поддержка SQL-запросов, индексов;
• автоматическое обновление схемы данных;
• разрешения, обработка запросов перед операциями CRUD;
• функциональная единая панель управления;
• бесплатно (!) предоставляется 10 экземпляров.

 

 

Рисунок 2.6 – Архитектура windows Azure Mobile Services

 

Последнее обновление сервиса  [22] предоставило следующие возможности:

• Поддержка платформы iOS и выпуск отдельного iOS SDK

Добавлены новые инструментальные средства для разработки iOS-приложений для iPhone и iPad. Эти инструменты выпущены с открытым исходным кодом под свободной лицензией Apache 2.0.

Для разработчиков iOS-приложений благодаря новому SDK упрощается доступ к сервисам хранения информации и авторизации через сторонние сервисы и сервис Microsoft Account. Поддержка push-уведомлений пока не доступна в новом iOS SDK и появится в скором будущем.

• Поддержка сторонних сервисов авторизации: Facebook, Twitter, Google

В дополнение к уже предложенному  сервису авторизации Microsoft Account, который можно было использовать для своих приложений ранее, в обновлении представлена поддержка сторонних сервисов авторизации: Facebook, Twitter и Google.

• Использование Windows Azure Tables, Blobs и Service Bus внутри Mobile services

С обновлением сервиса  у разработчиков появилась возможность  использовать внутри скриптов Mobile Services вызовы к другим сервисам облачной платформы: средствам хранения информации Tables и Blobs и средству интеграции Service Bus.

• Отправка почтовых и SMS сообщений

В дополнение к использованию  облачных сервисов самой платформы  из серверных скриптов Mobile Services, в обновлении добавлен функционал позволяющий отправлять почтовые сообщения (используя SendGrid) и SMS-сообщения. Можно бесплатно отправлять до 25000 почтовых сообщений в месяц.

Аналогично отправке почтовых сообщений в обновлении появилась  возможность отправлять SMS-уведомления. Для этого используется сервис Twilio, который предлагает разработчикам Windows Azure 1000 бесплатных сообщений.

• Доступность Mobile Services в регионе West US

Напомню, что Windows Azure Mobile Services находятся в стадии превью (ноябрь 2012), что означает их ограниченную доступность в датацентрах. При запуске сервисов они были доступны только из одного региона US East. С обновлением разработчикам стал доступен на выбор еще один регион – West US. С выходом финальной версии сервисов они будут доступны во всех регионах.

2.2.5 Данные большого объема

 

Windows Azure предоставляет множество служб, помогающих управлять данными в облаке, которые называются Windows Azure Storage. Каждый сервис подходит для хранения определенного типа данных:

Таблицы – представляют собой структурированное хранилище. Каждая таблица состоит из набора объектов, каждый из которых имеет набор названий свойств и их значений. Один объект может иметь до 256 свойств. Таблицы распределены таким образом, чтобы максимально поддерживать балансировку нагрузок.

Бинарные объекты – используются для хранения больших бинарных объектов (файлов). Предоставляется простой интерфейс для хранения именованных файлов вместе с метаданными и обеспечивается поддержка сети распределения контента. Бинарные объекты располагаются в контейнерах, каждый из которых содержит набор объектов.

Бинарные объекты могут  быть двух видов – блочные, оптимизированные для потокового обмена данными и  страничные, оптимизированные для случайных  операций ввода/вывода. Размер блочного бинарного объекта не может превышать 200 Гб, а размер страничного бинарного  объекта – 1 Тб.

BLOB-объекты – это простейший способ хранения больших объемов неструктурированных текстовых или двоичных данных, таких как видео, музыкальный файлы и изображения. BLOB-объекты – это управляемая служба, сертифицированная по стандарту ISO 27001, которая может автоматически масштабироваться до объема в 100 ТБ и доступ к которой можно получить практически из любого места с помощью интерфейса REST и управляемых API.

Очереди – надежное хранилище сообщений. Обычно используется для обеспечения коммуникаций между ролями. Данный сервис оперирует очередями, в которых располагаются сообщения. Допускается использование неограниченного числа очередей, а очереди могут содержать неограниченное число сообщений. Размер же сообщения ограничен 8 Кб.

Диски – тома NTFS, доступные для приложений, выполняющихся в инфраструктуре Windows Azure. Диски (Windows Azure Drives) хранятся как отформатированные под NTFS виртуальные диски (Virtual Hard Drives, VHDs) в страничных бинарных объектах. Так как диски поддерживают сохранение информации, они могут использоваться приложениями, которым необходимо сохранять состояния. После того как диск Windows Azure смонтирован, он доступен программно через стандартные интерфейсы NTFS. Использование дисков Windows Azure может существенно упростить миграцию существующих приложений на платформу Windows Azure.

 

 

Рисунок 2.7 – Сервисы хранения данных Windows Azure Storage

 

Несколько примеров, иллюстрирующих сценарии использования некоторых сервисов хранения данных:

• Хранилище бинарных объектов: Возможность хранения резервных копий, отчетов и пр. для их быстрого получения в случае необходимости.
• Табличное хранилище: Возможность хранения состояний веб-приложений, например, в случае электронной коммерции – хранение покупательской корзины или текущего состояния заказа.
• Очереди: Веб-приложение может вызывать сервисы, располагаемые на платформе Windows Azure и осуществлять коммуникации между веб-ролями и прикладными ролями в рамках одного или нескольких приложений.
• Диски: За счет поддержки файловой системы, NTFS могут использоваться сервисами для обеспечения поддержки традиционных файловых операций – чтение/запись, например для протоколирования операций или сохранения временных данных.
• Для хранения реляционных данных, например при переносе локальной базы данных в облако, следует использовать компонент платформыWindows Azure – SQL Azure.

2.2.5.1 SQL Azure – это способ предоставления реляционной базы данных Microsoft как сервиса. Данный сервер базируется на технологиях Microsoft SQL Server и обеспечивает устойчивую к ошибкам, масштабируемую и мультитенантную базу данных, доступную как сервис. Как и в случае с Windows Azure, SQL Azure – это не просто хостинг Microsoft SQL Server. Работа SQL Azure базируется на компоненте Cloud Fabric, который управляет экземплярами базы данных и обеспечивает их развертывание, администрирование, обновление, мониторинг и поддерживает весь жизненный цикл работы с данными. От пользователей требуется только выполнение таких задач, как создание схемы и ее поддержание, оптимизация запросов и управление безопасностью.