Облачные вычисления

Оглавление

Что такое облачные вычисления 3

Развитие облачных вычислений 4

Свойства и модели облачных вычислений 6

Модели облачных служб 8

Модели развертывания облака 9

Общая схема устройства «облака» 10

 

 

 

 

Что такое облачные вычисления

Cloud computing (англ. Cloud — облако; computing — вычисления) — «облачные вычисления» — концепция «вычислительного облака», согласно которой программы запускаются и выдают результаты работы в окно стандартного веб-браузера на локальном ПК, при этом все приложения и их данные, необходимые для работы, находятся на удаленном сервере в интернете.

Компьютеры, осуществляющие cloud computing, называются «вычислительным облаком». При этом нагрузка между компьютерами, входящими в «вычислительное облако», распределяется автоматически. Благодаря этой особенности системы облачных вычислений осуществляется более быстрое вхождение в программное обеспечение. Кроме того, значительно снижаются затраты на электроэнергию и обслуживание, увеличивается скорость обработки информации, экономится пространство на жестком диске, нет необходимости наращивать мощность компьютера. Простейшим примером cloud computing являются p2p-сети.

По мнению специалистов, cloud computing — группа технологий, возглавляющих развитие информационных технологий в целом, имеющая даже большее влияние, нежели в своё время электронный бизнес.

 

 

 

 

 

Развитие облачных вычислений

Концепция «облачных вычислений»  зародилась в 1960 году, когда Джон Маккарти высказал предположение, что когда-нибудь компьютерные вычисления будут производиться  с помощью «общенародных утилит».

Идеология облачных вычислений получила популярность в 2007 году благодаря быстрому развитию каналов связи и растущей в геометрической прогрессии потребности как бизнеса, так и частных пользователей, в горизонтальном масштабировании своих информационных систем.

Позже концепцию «вычислительного облака» начинают активно применять  различные компании, например, Google. Наиболее характерный пример — служба Google Docs, позволяющая работать с офисными документами через браузер.

Трудно сейчас найти того, кто  первый придумал рисовать на схемах облака, однако идея прижилась, прочно вошла  в практику, и в конце концов с лёгкой руки профессора Рамната К. Челлапа (Ramnath K. Chellappa) из бизнес-школы Goizueta при Университете Эмори (Emory University, Атланта, Джорджия), предложившего считать вычисления экономическим, а не техническим явлением, даже породила название нового типа вычислений – Cloud Computing, которое без особых затей так и переводят на другие языки – "облачные вычисления".

Под "облаком", разумеется, подразумевается  не сам Интернет, а весь тот набор  аппаратного и программного обеспечения, который обеспечивает обработку  и исполнение клиентских заявок "с  той стороны".

 

Свойства и модели облачных вычислений

Основные характеристики облаков:

• возможность самообслуживания без участия человека со стороны провайдера;
• наличие широкополосного доступа к сети;
• сосредоточенность ресурсов на отдельных площадках для их эффективного распределения;
• быстрая масштабируемость — ресурсы могут неограниченно выделяться и высвобождаться с большой скоростью в зависимости от потребностей;
• управляемый сервис — система управления облаком автоматически контролирует и оптимизирует выделение ресурсов, основываясь на измеряемых параметрах сервиса (размер системы хранения, ширина полосы пропускания, число активных пользователей и т. д.).

Самообслуживание по требованию (On-demand self-service). У потребителя есть возможность получить доступ к предоставляемым вычислительным ресурсам в одностороннем порядке по мере потребности, автоматически, без необходимости взаимодействия с сотрудниками каждого поставщика услуг.

Широкий сетевой доступ (Broad network access). Предоставляемые вычислительные ресурсы доступны по сети через стандартные механизмы для различных платформ, тонких и толстых клиентов (мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, рабочих станций и т. п.).

Объединение ресурсов в  пулы (Resorce pooling). Вычислительные ресурсы провайдера объединяются в пулы для обслуживания многих потребителей по многоарендной (multi-tenant) модели. Пулы включают в себя различные физические и виртуальные ресурсы, которые могут быть динамически назначены и переназначены в соответствии с потребительскими запросами. Нет необходимости в том, чтобы потребитель знал точное местоположение ресурсов, однако можно указать их местонахождение на более высоком уровне абстракции (например, страна, регион или центр обработки данных). Примерами такого рода ресурсов могут быть системы хранения, вычислительные мощности, память, пропускная способность сети.

Мгновенная эластичность (Rapid elasticity). Ресурсы могут быть эластично выделены и освобождены, в некоторых случаях автоматически, для быстрого масштабирования соразмерно со спросом. Для потребителя возможности предоставления ресурсов видятся как неограниченные, то есть они могут быть присвоены в любом количестве и в любое время.

Измеряемый сервис (Measured service). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют ресурсы с помощью средств измерения, реализованных на уровне абстрации применительно для разного рода сервисов ((например, управление внешней памятью, обработкой, полосой пропускания или активными пользовательскими сессиями). Использованные ресурсы можно отслеживать и контролировать, что обеспечивает прозрачность как для поставщика, так и для потребителя, использующего сервис.

 

 

 

 

 

Модели облачных служб

Программное обеспечение  как услуга (SaaS). Возможность предоставления потребителю в использование приложений провайдера, работающих в облачной инфраструктуре. Приложения доступны из различных клиентских устройств или через интерфейсы тонких клиентов, такие как веб-браузер (например, веб-почта) или интерфейсы программ. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами, системами хранения и даже индивидуальными настройками приложений за исключением некоторых пользовательских настроек конфигурации приложения.

Платформа как услуга (PaaS). Возможность предоставления потребителю для развертывания в облачной инфраструктуре потребительских (созданных или приобретенных) приложений, реализованных с помощью языков программирования, библиотек, служб и средств, поддерживаемых провайдером услуг. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами и системами хранения данных, но имеет контроль над развернутыми приложениями и, возможно, некоторыми параметрами конфигурации среды хостинга.

Инфраструктура как услуга (IaaS). Возможность предоставления потребителю систем обработки, хранения, сетей и других фундаментальных вычислительных ресурсов для развертывания и запуска произвольного программного обеспечения, которое может включать в себя операционные системы и приложения. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, но имеет контроль над операционными системами, системами хранения, развернутыми приложениями и, возможно, ограниченный контроль выбора сетевых компонентов (например, хост с сетевыми экранами).

Модели развертывания облака

Частное облако (Private cloud). Облачная инфраструктура, подготовленная для эксклюзивного использования единой организацией, включающей несколько потребителей (например, бизнес-единиц). Такое облако может находиться в собственности, управлении и обслуживании у самой организации, у третьей стороны и располагаться как на территории предприятия, так и за его пределами.

Облако сообщества и  коммунальное облако (Community cloud). Облачная инфраструктура, подготовленная для эксклюзивного использования конкретным сообществом потребителей от организаций, имеющих общие проблемы (например, миссии, требования безопасности, политики). Облако может находиться в собственности, управлении и обслуживании у одной или более организаций в сообществе, у третьей сторонеи располагаться как на территории организаций, так и за их пределами.

Публичное (или общее) облако (Public cloud). Облачная инфраструктура, подготовленная для открытого использования широкой публикой. Оно может находиться в собственности, управлении и обслуживании у деловых, научных и правительственных организацийв любых их комбинациях. Облако существует на территории облачного провайдера.

Гибридное облако (Hybrid cloud). Облачная инфраструктура представляет собой композицию из двух или более различных инфраструктур облаков (частные, общественные или государственные), имеющих уникальные объекты, но связанных между собой стандартизиоованными или собственными технологиями, которые позволяют переносить данные или приложения между компонентами (например, для балансировки нагрузки между облаками).

Общая схема устройства «облака»

 

Данная схема весьма полно отражает концепцию облачной системы. В архитектуре  реализованы следующие требования:

• Создание эластичного пула виртуальных ресурсов 
• Обеспечение эластичного масштабирования и непрерывности бизнеса
• Механизм доставки сервисом on-demand
• Безопасности систем и процессов
• Автоматизации процессов управления IT
• Тесная интеграция продуктов и обеспечение интероперабельности мультивендорных решений

Предусмотрены различные методы доставки услуг потребителям, а так же интеграция с облачными системами различных  облачных провайдеров.

Достоинства и недостатки

 

Основными достоинствами стоит назвать:

• снижаются требования к вычислительной мощности ПК (непременным условием является только наличие доступа в интернет);
• отказоустойчивость;
• безопасность;
• высокая скорость обработки данных;
• снижение затрат на аппаратное и программное обеспечение, на обслуживание и электроэнергию;
• экономия дискового пространства (и данные, и программы хранятся в интернете).

При всем этом имеются и некоторые  минусы.

Во-первых, не все данные можно доверить стороннему провайдеру в интернете, тем более, не только для хранения, но ещё и для обработки.

Во-вторых, далеко не каждое приложение позволяет сохранить хотя бы на флэшку промежуточные этапы обработки, а также финальный результат  работы, а ведь онлайновые результаты удобны не всегда.

Разумеется, какой-никакой, но всегда остаётся риск, что провайдер онлайновых сервисов однажды не сделает резервную  копию данных – как раз перед  крушением сервера.

Еще одним недостатком является привязка к интернету. И хотя доступ к сети сейчас имеется почти в  любой точке земного шара, не всегда он может соответствовать требованиям  облачных сервисов, а также стоимость  доступа в некоторых странах  превышает цены на само «облако».

 

Безопасность

Конфиденциальность должна обеспечиваться по всей цепочке, включая поставщика «облачного» решения, потребителя  и связывающих их коммуникаций.

Задача поставщика — обеспечить как физическую, так и программную  неприкосновенность данных от посягательств третьих лиц. Не случайно «облачные» дата-центры как правило проектируются с опорой на самые современные стандарты безопасности (включая вопросы шифрования, а также упомянутые средства антивирусной защиты и защиты от хакерских атак).

Потребитель должен ввести в действие «на своей территории» соответствующие  политики и процедуры, исключающие  передачу прав доступа к информации третьим лицам. В этом смысле объективные  преимущества «облаков» не следует  смешивать с избавлением заказчика от каких бы то ни было усилий по обеспечению безопасности собственного информационного периметра.

Решение задач обеспечения безопасности включает в себя традиционные и широко известные решения, хотя и содержит ряд специфических решений, которые  в процессе выполнения традиционных задач должны быть оптимизированы для  экономии производительности виртуальной  среды, добавляя безопасность.

Серьезные сбои в работе оборудования даже у крупных поставщиков «облачных» услуг уже происходят. В мировой  практике «облачных» вычислений известны случаи, когда потребитель в течение  длительного времени не мог получить доступ к приложениям. А банальное  «отключение Интернета» по вине провайдера (не обязательно — провайдера, непосредственно  обслуживающего заказчика, виноват может оказаться и магистральный оператор) может сделать работу с «облачными» ресурсами невозможной в принципе.