Как облачная инфраструктура расширяет возможности современного предприятия

Chandler Harris Chandler Harris

Описание. Облачная инфраструктура (IaaS) — это вычислительная инфраструктура в облаке, которая предоставляет вычислительные и сетевые ресурсы, а также хранилища через Интернет, по подписке с возможностью масштабирования. Модель подписки позволяет регулировать объем используемых ресурсов по мере необходимости, что обеспечивает большую гибкость по сравнению с локальными инфраструктурами.

В начале 2010-х годов значительное увеличение скорости Интернета сделало возможным предоставление цифровых услуг через Интернет, что привело к облачной революции. Компании начали переводить приложения на модель «ПО как услуга» (SaaS). Резкий всплеск веб-трафика потребовал расширения аппаратных ресурсов и применения новых инструментов для автоматизации управления оборудованием. Тогда компании стали предлагать облачные инфраструктурные ресурсы и инструменты для управления как услугу, по модели облачной инфраструктуры (IaaS).

Что такое облачная инфраструктура?

IaaS — это облачная вычислительная инфраструктура, которая предоставляет вычислительные и сетевые ресурсы, а также хранилища через Интернет по подписке с возможностью масштабирования. Это базовая облачная служба, которая может служить основой для моделей «платформа как сервис» (PaaS) и SaaS или же дополнять их. Многие команды Agile и DevOps применяют IaaS для построения собственных платформ. Модель подписки позволяет регулировать объем используемых ресурсов по мере необходимости, что обеспечивает большую гибкость по сравнению с локальными инфраструктурами.

Принцип работы

IaaS-инфраструктура — это комплекс физических и виртуальных вычислительных ресурсов, необходимых для запуска приложений и рабочих нагрузок в облаке. Поставщики IaaS могут управлять центрами обработки данных клиентов, предоставлять клиентам виртуальные вычислительные мощности, хранилища данных и сетевые услуги.

Традиционный хостинг без операционной системы обеспечивает прямой доступ к оборудованию и контроль аппаратных спецификаций через Интернет. При этом предоставление виртуальных вычислительных ресурсов, сетей и хранилищ невозможно. При работе с хостингом без операционной системы клиент получает удаленный доступ для подключения к компьютеру и его настройки. Вычисления на графических процессорах, высокопроизводительные вычисления, аналитические и многие другие задачи при таком подходе можно выполнить с большей производительностью, чем при работе с IaaS-инфраструктурой. Однако клиент лишается ряда преимуществ IaaS-инфраструктуры, в том числе возможности быстро выделять и масштабировать ресурсы.

На основе хостинга без операционной системы создают общий, или «виртуальный» хостинг. Общий хостинг использует виртуализацию, чтобы разбить один компьютер на отдельные виртуальные машины. Виртуализация — это процесс системного уровня, при котором ресурсы оперативной памяти, ЦП, диска или сети могут быть виртуализированы и представлены в виде нескольких отдельных ресурсов. Такая виртуализация ресурсов позволяет размещать несколько арендаторов на одном физическом компьютере так, как если бы они работали на отдельных компьютерах.

Масштабируя хостинг без операционной системы и виртуальный хостинг до центра обработки данных или кластерной инфраструктуры, можно создать IaaS. Вместо одного компьютера в отдельные виртуальные вычислительные единицы можно превратить целую серверную комнату.

Если добавить к такой серверной комнате возможности удаленного конфигурирования и выделения ресурсов, на основе IaaS-инфраструктуры можно выполнять облачные вычисления. Помимо ресурсов операционной системы, решение IaaS предоставляет полный набор предварительно настроенных ресурсов инфраструктуры, например балансировщики нагрузки, инструменты управления DNS, почтовые серверы, шлюзы безопасности и многое другое. При самостоятельной разработке и поддержке такие ресурсы, как правило, сопряжены с большими затратами.

Как IaaS-инфраструктура связана с контейнерами?

Сегодня многие решения IaaS в рамках доступной инфраструктуры предлагают контейнерный хостинг, или контейнеры как услугу (CaaS). Контейнеры как услуга (CaaS) — это облачный сервис, который позволяет разработчикам ПО и отделам ИТ загружать, упорядочивать, запускать и масштабировать контейнеры, а также управлять ими, используя контейнерную виртуализацию. В CaaS в качестве основного ресурса применяются контейнеры, а не виртуальные машины.

Какие популярные технологические платформы предоставляют IaaS-инфраструктуру?

В качестве распространенных примеров IaaS-инфраструктуры можно назвать Amazon AWS, Microsoft Azure, Google Cloud, DigitalOcean и Linode. В число платформ, предлагающих локальные решения IaaS, входят Amazon Outposts, Azure Stack и Google Anthos. Если организация хочет создать собственную IaaS-инфраструктуру, для этого существует несколько распространенных решений, например OpenStack, VMware vCloud и Azure Stack.

Сравнение IaaS, PaaS и SaaS

IaaS, PaaS и SaaS — это разные уровни стека облачных услуг. IaaS-инфраструктура является базовым нижним уровнем и опорной инфраструктурой, которая поддерживает и делает возможной работу PaaS и SaaS.

PaaS — это инфраструктура, которая поддерживает разработку приложений. Она предоставляет разработчикам доступ к управляемому языку программирования и экосистемам баз данных, в которых можно автоматически развертывать код приложения. Это позволяет разработчикам сосредоточиться на коде основной бизнес-логики и не тратить время на обслуживание нужной им инфраструктуры среды программирования. Примеры распространенных экосистем PaaS: Ruby on Rails, Node.js Express и Python Django.

Продукты SaaS — это полнофункциональные специализированные программные приложения, поставляемые из облака, например CRM, приложения календарей, веб-службы электронной почты, интернет-магазины и не только. SaaS можно создать на основе PaaS. На платформе PaaS доступны язык и экосистема баз данных, где разработчики пишут код для создания SaaS.

Преимущества

Подход IaaS позволяет организации масштабировать инфраструктуру в соответствии с потребностями. Это большое преимущество, поскольку многим организациям не нужна фиксированная инфраструктура — они хотят развивать инфраструктуру по мере изменения потребностей. IaaS-инфраструктура предоставляет командам разработчиков большую автономность при приобретении ресурсов по мере необходимости, устраняя зависимость от ручных операций, выполняемых системным администратором. Это снижает расходы на сотрудников и помогает формировать бережливые команды DevOps.

Вот некоторые причины, по которым организации могут сделать выбор в пользу IaaS-инфраструктуры.

  • Сложности и задержки при попытке настроить или приобрести новые аппаратные ресурсы.
  • Высокие затраты на инфраструктуру, которые не компенсируются ее использованием.
  • Невозможность быстро адаптироваться к всплескам трафика.

Недостатки

Если ваша организация не использует IaaS-инфраструктуру, потребуется время на освоение системы и некоторые расходы на переход. Более простым решением может оказаться работа с популярным сторонним предложением IaaS, которое позволит не тратить средства на приобретение оборудования, необходимого для установки IaaS-инфраструктуры. Проблема часто заключается в том, чтобы научиться использовать API сторонней платформы и перенести на эту платформу существующие ресурсы.

Если в организации уже есть центр обработки данных, но при этом требуется внедрить IaaS-инфраструктуру и управлять ей, это может оказаться дорогостоящей и трудоемкой задачей.

Как внедрить IaaS-инфраструктуру

Существует два распространенных способа внедрения IaaS. Первый — с использованием хостинга, когда организация создает аккаунт на стороннем узле IaaS. Прежде чем выбрать поставщика услуг хостинга, важно понять специфические потребности компании в серверах, сетевых ресурсах и хранилище, поскольку существует множество поставщиков, которые предлагают различные возможности. После выбора поставщика и создания аккаунта организации необходимо определить элементы существующей инфраструктуры, которые лучше всего подходят для миграции на новый узел. Процесс рекомендуется выполнять поэтапно.

Альтернативным вариантом является создание локальной архитектуры IaaS на существующем оборудовании. Для этого необходимо выбрать технологическую платформу IaaS, такую как OpenStack, VMware vCloud или Azure Stack. При внедрении IaaS-инфраструктуры используют оборудование, отделенное от существующей инфраструктуры. После установки и запуска IaaS в работу требуется выполнить тот же процесс миграции, что и при использовании хостинга.

Заключение

IaaS-инфраструктура возникла в результате развития в сфере системного администрирования и управления оборудованием. Такой подход предоставляет компаниям любого размера доступ к инфраструктурным технологическим ресурсам без необходимости покупать и обслуживать локальную инфраструктуру, а также обеспечивать управление ею. Благодаря ему даже самые маленькие стартапы получают инфраструктуру корпоративного уровня и доступ к инновациям.