Что такое облачные вычисления? Обзор облака

Руководство по облачным вычислениям и их пользе для современных предприятий

Kev Zettler Kev Zettler

Описание. Облачные вычисления — это предоставление вычислительных ресурсов через Интернет. Они обеспечивают экономию средств, масштабируемость, высокую производительность, снижение издержек при масштабировании и многое другое. Для многих компаний миграция в облако напрямую связана с модернизацией данных и ИТ.

Когда выражение «облако» впервые появилось в начале 2000-х годов, оно было окружено мистикой. Идея доступа к вычислительным ресурсам не из локальной ИТ-инфраструктуры (с неба?) воспринималась как научная фантастика. Но реальность оказалась гораздо глубже и навсегда изменила технологию и методы ведения бизнеса.

Что такое облачные вычисления?

Облачные вычисления — это предоставление через Интернет (облако) вычислительных ресурсов, включая хранилище, вычислительные мощности, базы данных, сети, аналитику, искусственный интеллект и программные приложения. Благодаря такому аутсорсингу компании могут при желании получить доступ к необходимым вычислительным ресурсам без необходимости приобретать и обслуживать физическую локальную инфраструктуру ИТ. Так ресурсы используются более гибко, инновации внедряются быстрее и уменьшаются издержки при масштабировании. Для многих компаний миграция в облако напрямую связана с модернизацией данных и ИТ.

Характеристики облачных вычислений

До эпохи облачных вычислений организации приобретали и поддерживали локальную инфраструктуру ИТ. Несмотря на то что в значительной степени переходу в облако изначально способствовала экономия средств, многие организации считают, что у общедоступной, частной или гибридной облачной инфраструктуры есть множество преимуществ.

Облачные вычисления позволяют командам, следующим принципам Agile и DevOps, упростить и ускорить процесс разработки.

Ниже приведен список характеристик облачных вычислений.

Самообслуживание по требованию

Поставщики ресурсов для облачных вычислений предлагают API, к которым обращаются пользователи для запроса новых ресурсов или масштабирования существующих, когда это необходимо. Команды могут упростить автоматизацию выделения ресурсов инфраструктуры, используя инструменты технологии «инфраструктура как код» от таких компаний, как Terraform и Ansible.

Расширенный доступ к сети

Расположение физического оборудования является серьезной проблемой при обеспечении оптимального взаимодействия с конечными пользователями. Облачные вычисления несут огромную пользу, предлагая глобально распределенное физическое оборудование, что позволяет организациям рационально выделять оборудование с ориентиром на местоположение.

Объединение ресурсов

Вычислительные ресурсы в платформе облачной инфраструктуры делятся и распределяются динамически по запросу. Поскольку физические машины облачного хоста динамически выделяются и совместно используются несколькими арендаторами, облачное оборудование тщательно оптимизировано для максимального использования.

Быстрая адаптация

Облачные инфраструктуры могут расти и сокращаться динамически, позволяя пользователям запрашивать автоматическое масштабирование их вычислительных ресурсов в соответствии с трафиком. Адаптация может происходить на уровне каждой машины при увеличении распределения ресурсов, чтобы максимизировать доступные ресурсы машины, или на уровне нескольких машин, когда приложение автоматически масштабируется до многосетевых машин.

Измеримое обслуживание

Поставщики облачной инфраструктуры предоставляют подробные метрики использования, на основе которых составляется и передается информация о стоимости использования. Например, Amazon Web Services (AWS) указывает почасовые или посуточные статьи расходов для каждой категории услуг. Поставщики облачных услуг обычно используют модель выставления счетов по факту потребления в стиле служб жилищно-коммунального хозяйства. Потребление измеряется и информация о нем доставляется. Таким образом, с клиентов взимается плата за точное количество используемых вычислительных ресурсов.

Типы облачных развертываний

Существует три основных типа облачных развертываний. Каждый из них имеет уникальные преимущества, и организации часто используют сразу несколько из них.

Публичное облако

Общедоступные облака предоставляют вычислительные ресурсы — серверы, хранилище, приложения и т. д. — через Интернет от поставщика облачных услуг, такого как AWS и Microsoft Azure. Поставщики облачных услуг владеют и управляют всем оборудованием, программным обеспечением и другой вспомогательной инфраструктурой.

Частное облако

Частное облако — это вычислительные ресурсы, предназначенные исключительно для организации. Оно может быть физически расположено в центре обработки данных на территории организации или у поставщика облачных услуг. Частное облако обеспечивает более высокий уровень безопасности и конфиденциальности, чем общедоступные облака, предлагая компаниям выделенные ресурсы.

Клиенты частного облака получают основные преимущества общедоступного облака, включая самообслуживание, масштабируемость и адаптацию, но также имеют возможность дополнительного контроля и настройки. Кроме того, частные облака могут иметь более высокий уровень безопасности и конфиденциальности, поскольку они размещены в частных сетях, недоступных для общественного трафика.

Гибридное облако

Гибридные облака представляют собой комбинацию частных и общедоступных облаков (например, IBM Hybrid Cloud при поддержке Red Hat), объединенных технологией, позволяющей одновременно использовать данные и приложения. Конфиденциальные службы и приложения можно хранить в безопасном частном облаке, в то время как общедоступные веб-серверы и клиентские конечные точки могут быть размещены в общедоступном облаке. Большинство популярных сторонних поставщиков облачных услуг предлагают модель гибридного облака, позволяющую пользователям комбинировать частные и общедоступные облака для удовлетворения своих потребностей. Это придает компаниям большую гибкость при развертывании приложения, имеющего особые требования к инфраструктуре.

Службы облачных вычислений

Диаграммы IaaS, PaaS, SaaS

Динамические свойства облачных вычислений закладывают основу для новых служб более высокого уровня. Эти службы часто не только дополняют, но и предоставляют необходимые услуги для команд, следующих принципам Agile и DevOps.

Инфраструктура как услуга

Облачная инфраструктура (IaaS) — это основополагающий уровень службы облачных вычислений, который позволяет организациям арендовать инфраструктуру ИТ — серверы, системы хранения данных, сети, операционные системы — у поставщика облачных услуг. IaaS-инфраструктура позволяет пользователям резервировать и выделять необходимые ресурсы из неподготовленных физических серверных хранилищ. Кроме того, IaaS-инфраструктура позволяет пользователям резервировать предварительно настроенные машины для выполнения специализированных задач, таких как подсистемы балансировки нагрузки, базы данных, серверы электронной почты и распределенные очереди.

Команды DevOps могут использовать IaaS-инфраструктуру в качестве базовой платформы для создания цепочки инструментов DevOps, включающей различные сторонние инструменты.

Платформа как сервис

Платформа как сервис (PaaS) — это облачная инфраструктура, созданная на основе IaaS-инфраструктуры, которая предоставляет ресурсы для создания инструментов и приложений на уровне пользователя. Она предоставляет базовую инфраструктуру, включая вычислительные и сетевые ресурсы и ресурсы хранения, а также средства разработки, системы управления базами данных и промежуточное ПО.

PaaS использует IaaS-инфраструктуру для автоматического выделения ресурсов, необходимых для управления языковым комплектом технологий. Среди популярных языковых комплектов технологий Ruby On Rails, Java Spring MVC, MEAN и JAM. Далее клиенты PaaS могут просто загрузить сборку кода своего приложения, и она будет автоматически развернута в инфраструктуре PaaS. Это новый и мощный рабочий процесс, позволяющий командам полностью сосредоточиться на коде конкретного бизнес-приложения и не беспокоиться о проблемах хостинга и инфраструктуры. PaaS автоматически отслеживает и масштабирует инфраструктуру для увеличения или сокращения ресурсов, на которых был выявлен трафик.

ПО как услуга

При модели «ПО как услуга» (SaaS) программные продукты поставляются через Интернет, по требованию и, как правило, по подписке. Поставщики облачных услуг размещают приложение, управляют им и по необходимости предоставляют обновления и исправления безопасности. Примерами SaaS служат CRM-системы, веб-приложения почты, инструменты повышения производительности, такие как Jira и Confluence, инструменты аналитики и мониторинга, приложения чата и другое.

Внесерверная обработка данных

Внесерверная обработка данных (FaaS) — это служба облачных вычислений, предлагающая платформу, где клиенты могут разрабатывать и запускать приложения, а также управлять ими. Это облегчает положение разработчиков, когда им нужно создавать и обслуживать инфраструктуру для разработки и запуска приложения. Поставщики облачных услуг предлагают облачные ресурсы, выполняют блок кода, возвращают результат, а затем уничтожают использованные ресурсы.

Преимущества облачных вычислений

Уникальные свойства облачных инфраструктур обеспечивают несколько новых технических и бизнес-преимуществ. Ниже приведены основные преимущества облачных вычислений для команд, следующих принципам Agile.

Снижение стоимости

Командам, использующим облачные ресурсы, не нужно приобретать собственные аппаратные ресурсы. Помимо затрат на оборудование, поставщики облачных услуг делают все возможное, чтобы максимизировать и оптимизировать использование оборудования. Это превращает аппаратные и вычислительные ресурсы в товар, а поставщики облачных услуг стараются предложить самую низкую цену.

Улучшенная масштабируемость

Поскольку облачные вычисления по умолчанию адаптируются, организации могут масштабировать ресурсы по требованию. Облачные вычисления обеспечивают автоматическое масштабирование функций для команд. Облачные приложения могут автоматически сокращать и увеличивать ресурсы инфраструктуры при всплесках трафика.

Повышение производительности

Облачные вычисления предлагают новейшие и мощнейшие вычислительные ресурсы. Пользователи могут использовать новейшие машины с лучшими многоядерными процессорами, предназначенными для тяжелых задач, требующих параллельной обработки. Кроме того, крупные поставщики облачных услуг предлагают машины с передовыми GPU и TPU для задач интенсивной обработки графических и матричных данных, а также задач, требующих применения искусственного интеллекта. Эти облачные поставщики постоянно обновляют процессоры с учетом новейших технологий.

У крупных поставщиков облачных вычислений оборудование распределено глобально, что обеспечивает высокую производительность подключений в зависимости от места физического подключения. Кроме того, поставщики облачных услуг предлагают глобальные сети доставки контента, которые кэшируют запросы пользователей и контент по местоположению.

Улучшенное быстродействие

Команды, использующие облачные инфраструктуры, могут быстрее обрабатывать и доставлять клиентам данные. Команды разработчиков, следующие принципам Agile, могут использовать облачную инфраструктуру для быстрого развертывания новых виртуальных машин для тестирования и проверки уникальных идей, а также автоматизации стадий конвейера по тестированию и развертыванию.

Повышенная безопасность

Хостинг частного облака предлагает изолированную инфраструктуру, защищенную межсетевым экраном, что повышает безопасность. Кроме того, поставщики облачных услуг предлагают множество механизмов и технологий для создания безопасных приложений. Контроль доступа пользователей — важная задача безопасности, и большинство поставщиков облачных услуг предлагают инструменты для ограничения полного доступа пользователей.

Непрерывная интеграция и доставка

Непрерывная интеграция и непрерывная поставка (CI/CD) — ключевые методы приверженцев DevOps, помогающие повысить скорость работы команды и сократить время выхода на рынок. Облачные решения CI/CD, такие как Bitbucket Pipelines, позволяют командам автоматически создавать, тестировать и развертывать код, не беспокоясь об управлении инфраструктурой CI или ее техническом обслуживании. Bitbucket Pipelines использует контейнеры Docker для обеспечения изоляции и воспроизводимости конвейера релизов. Можно выполнять команды, похожие на команды локальной машины, но со всеми преимуществами свежей и воспроизводимой конфигурации для каждой сборки.

Комплексный мониторинг и управление инцидентами

Развертывание в облаке позволяет командам подключать инструменты на любом этапе разработки, что упрощает мониторинг всех частей конвейера. Комплексный мониторинг — еще одна ключевая возможность для организаций, применяющих DevOps, поскольку она позволяет быстрее устранять проблемы и инциденты. Поставщики облачных услуг делятся показателями работоспособности системы, включая информацию о приложении и сервере, процессоре, памяти, частоте запросов и ошибок, среднем времени ожидания и т. д. Например, мониторинг нагрузки на многие виртуальные машины позволяет командам добавить больше емкости для виртуальных машин (VM) при увеличении спроса или же автоматизировать масштабирование (увеличение/уменьшение) на основе этих показателей, чтобы снизить частоту вмешательства и уменьшить издержки. Подробнее о мониторинге DevOps.

Заключение

Облачные вычисления предоставляют расширенные вычислительные ресурсы, которые доступны по требованию и масштабируются по запросу, а также получают регулярные обновления без необходимости приобретения и обслуживания локальной инфраструктуры. Благодаря облачным вычислениям команды становятся более эффективными и сокращают время выхода на рынок, поскольку могут быстро получать и масштабировать услуги без значительных усилий, необходимых для управления традиционной локальной инфраструктурой. Ознакомьтесь с облачными предложениями Atlassian.