Облачные и вычислительные технологии. Облачные технологии. Основные понятия и типы облачных сервисов. За что придется платить при использовании облака

Впервые концепция облачных технологий (вычислений) или облачной (рассеянной) обработки данных была предложена в 1970-х гг. Официально идея была опубликована и научно обоснована в 2006 г., когда компания Amazon представила свою инфраструктуру веб-сервисов (Web Services ), обеспечивающую не только хостинг, но и предоставление клиенту удаленных вычислительных мощностей. Аналогичные сервисы вслед за Amazon представили Google, Sun и IBM и Microsoft. Причем Microsoft представила не просто сервис, а полноценную облачную операционную систему Windows Azure.

Облачные вычисления (англ, cloud computing) - технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис. Как правило, используемый сегодня термин «облачные вычисления» применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет. Сам термин «облако» появился из принятого графического обозначения Интернета, который изображается в виде облачков. Таким образом, облачные вычисления - это новая парадигма, предполагающая распределенную и удаленную обработку и хранение данных .

На сегодняшний день облачный сервис включает три основных характеристики, которые отличают его от обычного сервиса:

режимность «ресурсов по запросу»;
эластичность;
независимость от элементов управления инфраструктурой.

В качестве простого примера, отражающего различия облачных систем и обычных, можно привести услуги выдачи ресурсов на вебсерверах. В случае с обычной системой провайдер взимает плату за предоставленные мощности и ресурсы вне зависимости от их использования. Что же касается облачных структур, то плата взимается лишь за использованные мощности и ресурсы, тем самым экономя деньги пользователя.

Облачные сервисы можно разделить на пять категорий:

1) программное обеспечение как услуга;
2) платформа как услуга;
3) инфраструктура как услуга;
4) данные как услуга;
5) рабочее место как услуга.

Программное обеспечение как услуга (Software-as-a-Service - SaaS ) - модель, в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством тонкого клиента, например, из браузера (к примеру, веб-почта) или интерфейса программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе контроль сети, серверов, операционных систем, хранения или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.

Платформа как услуга (Platform-as-a-Service - PaaS ) - модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нем новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретенных тиражируемых приложений). В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения - системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования - предоставляемые облачным провайдером.

Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе контроль сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).

Инфраструктура как услуга (Infrastructure-as-a-Service - laaS) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами, например, потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение. Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также набор доступных сервисов. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе контроль сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

С точки зрения инфраструктуры выделяют следующие модели развертывания:

частное облако;
публичное облако;
гибридное облако;
общественное облако.

Частное облако (англ, private cloud ) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Публичное облако (public cloud ) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца - поставщика услуг.

Гибридное облако (hybrid cloud ) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

Общественное облако (community cloud ) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики и соответствия различным требованиям). Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой- либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Наряду с очевидными преимуществами концепция облачных технологий не лишена недостатков. Главные претензии связаны с безопасностью и необходимостью надежного широкополосного доступа в Интернет.

Рассмотрим примеры реализации облачных технологий (помимо веб-почты).

Например, в США был запущен облачный сервис OnLive, предоставляющий возможность играть в современные игры даже на самом простом оборудовании. Технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в «готовом» виде. Другими словами, вычисления, предназначенные для выполнения на видеокарте и процессоре вашего компьютера, здесь выполняются на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор.

Также Apple развивает у себя облачную технологию в виде сервиса под названием MobileMe. Сервис включает в себя почтовый клиент, календарь, адресную книгу, файловое хранилище, альбом фотографий и инструмент для обнаружения утерянного iPhone. Этот сервис является платным, но главное здесь - другое. Apple обеспечивает такой уровень взаимодействия своего набора интернет-сервисов и приложений на компьютере, телефоне, плеере и iPad, что необходимость в использовании браузера пропадает. Вы пользуетесь привычными программами на своем Mac, iPhone и iPad, однако, все данные хранятся не на них, а в облаке, что позволяет забыть о необходимости синхронизации, а также - о доступности. При этом, оговоримся, не обязательно использовать именно приложения - можно и просто через браузер с любого компьютера зайти в свой аккаунт.

Разрабатываемая Google операционная система Chrome OS представляет собой фактически один браузер, через который пользователь взаимодействует с разветвленной сетью веб-сервисов. ОС ориентирована на нетбуки, отмечаются очень низкие системные требования и отсутствие необходимости самостоятельной установки программ. Иными словами, Google предоставляет преимущества облачной концепции обычным пользователям. Правда минус этого подхода заключен в том, что без Интернета нетбук на базе Chrome OS будет совершенно бесполезен.

Отметим преимущества и недостатки облачных технологий.

Преимущества облачных вычислений:

снижение требований к вычислительной мощности пользовательского компьютера (любой компьютер, способный открыть окно браузера, получает огромный потенциал настоящей рабочей станции);
экономия затрат на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования;
масштабируемость, отказоустойчивость и безопасность автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг;
удаленный доступ к данным в облаке - работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет;
высокая скорость обработки данных;
оплата услуг по мере необходимости и только за то, что используется;
экономия дискового пространства Сданные и программы хранятся на отдаленных серверах).

Недостатки облачных вычислений:

зависимость целостности пользовательских данных от компаний, предоставляющих услугу;
необходимость наличия надежного и быстрого доступа в сеть Интернет;
отсутствие общепринятых стандартов в направлении безопасности облачных технологий;
возможность появления облачных монополистов;
опасность хакерских атак на сервер (при хранении данных на компьютере в любое время можно отключиться от Сети и очистить систему с помощью антивируса).

Несмотря на всю критику, у облачных технологий хорошее будущее. Самым простым доказательством этому служит то, что как бы не соревновались и не противоречили друг другу три основных гиганта (Microsoft, Apple и Google ), все они практически одновременно устремились в эту новую технологию и уходить оттуда не собираются. Более того, именно с облачными технологиями все три компании связывают свое будущее. Еще два года назад концепция cloud computing казалась лишь красивой идеей, «приманкой», странным экспериментом. Сегодня же преимущества облачных технологий могут почувствовать даже те люди, которые не связаны с разработкой программ, веб-технологиями и прочими узкоспециализированными вещами (Xbox Live, Windows Live, MobileMe, OnLive, Google Docs - яркие тому примеры).

Ниже приведена краткая характеристика нескольких проектов «облачных» технологий с открытым исходным кодом.

Chef - относительно новый проект, которому всего год, но он активно разрабатывается, что видно по частоте использования регистраций кода. Это фреймворк сборки для управления конфигурацией всех типов /Г-инфраструктуры, в частности среди «облачных» разработок. Сначала пишется исходный код, описывающий, как будет построена инфраструктура, а затем эти описания применяются к серверам. В результате получается полностью автоматизированная инфраструктура. Chef профессионально поддерживается и спонсируется компанией Opscode.

Eucalyptus - это инфраструктура Open Source программного обеспечения для реализации «облачных» технологий на кластерах. Текущий интерфейс Eucalyptus совместим с интерфейсами Amazon’s ЕС 2,

S3 и EBS, однако инфраструктура разработана для поддержки множественных клиентских интерфейсов. Eucalyptus реализуется с использованием, как правило, доступных инструментариев Linux и базовых веб- сервисных технологий, что облегчает установку и поддержку системы. Eucalyptus Systems обеспечивают услуги консультирования, обучения и поддержки.

В первую очередь, облако интересно конечным пользователям информационных систем. Простейший случай: есть веб-сервис, обслуживающий запросы от пользователей. Сервис реализован в облаке. По мере того как количество запросов растет и сервис перестает справляться с нагрузкой, в систему можно добавить (динамически или по требованию) новые узлы и перераспределить нагрузку между ними

Во вторую очередь, Eucalyptus полезен в непосредственной разработке программных систем. В облаке можно объединить аппаратные ресурсы всех мастей и оттенков, удовлетворяющих требованиям Eucalyptus.

OpenNebula - это, возможно, самый интересный и самый значимый проект в списке «облачных» технологий, рекламирующий себя как Open Source инструментарий для «облачных» вычислений. OpenNebula - это инструмент, который может быть использован для любого типа «облачного» внедрения и для управления виртуальной инфраструктурой в информационном центре или кластере или для объединения локальной инфраструктуры с публичной «облачно»-ориентированной инфраструктурой. OpenNebula также поддерживает публичные «облака», предоставляющая возможность «облачным» интерфейсам раскрывать их функциональность для виртуальной машины, управления памятью и сетью.

Zenoss - имеет возможность отслеживать Amazon Web Services и все виды другой «облачной» и виртуальной инфраструктуры.

Enomaly’s Elastic Computing Platform (далее - ECP ) - программируемая виртуальная «облачная» инфраструктура для всех типов предприятий. ЕСР помогает в разработке, управлении и внедрении виртуальных приложений в «облаке» и значительно снижает административный и системный объем работы. Веб-ориентированная инструментальная панель дает возможность 77-сотрудникам упростить и эффективно спланировать внедрения, автоматизировать масштабирование и балансировку загрузки виртуальных машин, анализировать, настраивать и оптимизировать «облачные» возможности простых в использовании сервисных программ. ЕСР платформа была создана для работы с виртуальным центром обработки данных, обеспечивая дополнительную ценность и снижение затрат.

Ubuntu Enterprise Cloud включает в себя Ubuntu Server Edition и интегрирует несколько Open Source проектов, включая Eucalyptus. UEC предоставляет пользователям пакеты «под ключ» для внедрения частного «облака».

Облачные технологии представляют собой такой способ обработки информации, при котором ресурсы компьютерного устройства предоставляются пользователю в режиме онлайн-сервиса. Понятие «облако» в этом случае олицетворяет разветвленную инфраструктуру, сосредотачивающую в себе все технические детали.

Главным отличительным свойством облачных технологий выступает неравномерность всего многообразия пользовательских запросов, которая в дальнейшем сглаживается путем применения виртуализации сервера. Последнее понятие подразумевает под собой распределение общей нагрузки между виртуальными серверами и компьютерами.

Концепция облачных технологий включает в себя разные понятия, которые ориентированы на предоставление услуг. Этими понятиями могут быть программное обеспечение, информационные данные, инфраструктура, рабочее место или платформа. Основной функцией облачных технологий во всех случаях является максимальное удовлетворение потребностей пользователя в удаленной обработке данных и их безопасном хранении.

На сегодняшний день встречается несколько типов облаков, среди которых:

частное облако, используемое одной организацией и ее клиентами;
публичное облако, ориентированное на широкое пользование;
гибридное облако, включающее в себя как частную, так и публичную составляющие;
общественное облако, предназначенное для конкретных потребителей и организаций, объединенных общими целями.

Сферы применения облачных технологий

На сегодняшний использование облачных технологий распространено образовательных системах различных стран. Переход на такие технологии осуществляют многие образовательные учреждения Европы, активно использующие облачные сервисы компании Microsoft и Google. В последнее время прослеживаются тенденции перемещения в облако систем управления образованием. Поддержкой внешних провайдеров заручаются те образовательные учреждения, которые не могут самостоятельно финансировать высококлассное оборудование и использование программного обеспечения.

Облачные технологии получили признание и в области научно-исследовательской деятельности, ориентированной на работу с огромными информационными массивами, моделирование научных экспериментов и внедрение инновационных технологий.

Примером использования облачных технологий в России является ведение электронных дневников учащихся, личные кабинеты учителей, виртуальные приемные и ученические форумы. В последние годы обороты набирает и дистанционное образование.

Популярно облако в бухгалтерском деле, требующем постоянного доступа к специальным программам и сервисам. Широкое распространение получают виртуальные услуги различных государственных ведомств, доступ к которым может получить каждый пользователь сети.

Используют облачные технологии в организациях, работающих с огромными массивами документов, ведение которых становится доступным для каждого исполнителя без регулярных скачиваний и копирования данных.

Преимущества использования облачных технологий

Облачные технологии, преимущества которых основаны на высокой степени защиты и конфиденциальности информации, на сегодняшний день находятся на пике своей популярности.

Облако – самый удобный вариант обработки данных, так как не требует покупки дорогостоящих лицензионных программ и дополнительного ресурсного обеспечения. Для обращения к облачным сервисам пользователю необходимы только высокоскоростной интернет и функциональный браузер.

Для начинающих пользователей облака действуют сервисные службы, оказывающие свою помощь при возникновении даже самых незначительных сбоев в системе.

Появление облачных технологий решило проблему покупки мощных дорогостоящих компьютеров. Пользователям больше не приходится следить за заполнением сетевого диска или производительной способностью устройства. Организации и частные лица, пользуясь облаком, могут отказаться от финансирования мощных серверов. Помимо прочего, плюсом таких информационных хранилищ является неограниченность предоставляемых ресурсов. К тому же, облачные сервисы предоставляют пользователям широкий арсенал сетевых инструментов, обеспечивающих безопасное удаленное сотрудничество.

Ценным качеством облака сегодня считается независимость пользователей и свободная регулировка объемов используемых ресурсов, плата за которые производится только с учетом их актуальности.

Что скрывается за однотипными аббревиатурами типа XaaS?

Просматривая новости облачных технологий, читатели сталкиваются с разными определениями и обозначениями, смысл которых может быть понятен не сразу. Не говоря уже об однотипных аббревиатурах облачных сервисов, в которых порой путаются даже специалисты, работающие в сфере IT. Поэтому мы решили собрать в одном месте базовые определения, знание которых поможет читать материалы на тему облачных технологий и понимать их, не отвлекаясь на поисковики или Wikipedia.

Для удобства мы разделили термины на несколько категорий, кратко описав самое важное в каждой из них. Конечно, в нашей статье приведены далеко не все определения, но даже этого списка хватит, чтобы относительно свободно ориентироваться в мире облачных технологий.

Облака. Общие термины

Облачные вычисления — если говорить простым языком, это сценарий, согласно которому пользователю предоставляется доступ к вычислительным ресурсам, таким как серверы, сети, системы хранения данных, приложения и сервисы, посредством сети, чаще всего через интернет.

Публичное облако — инфраструктура, предоставляющая возможность использования облачных вычислений большому кругу пользователей. Обычно принадлежит коммерческой организации.

Частное (приватное) облако — как следует из самого названия, является инфраструктурой, принадлежащей одной организации и позволяющей использовать облачные вычисления исключительно в ее целях.

Гибридное облако — совмещает признаки частного и публичного облака. При таком подходе часть инфраструктуры принадлежит клиенту, а часть арендуется. Связь двух структур обеспечивается с помощью технологий передачи данных.

Аппаратная часть

Центр обработки данных (ЦОД) — специализированное отдельно стоящее здание для размещения различного серверного и сетевого оборудования, доступ к которому осуществляется через интернет. Помимо обеспечения резервирования питания и каналов связи, в таком здании обязательно работает квалифицированный персонал, обеспечивающий постоянный мониторинг и обслуживание всех систем.

Сервер — специализированный компьютер, используемый для работы приложений и сервисов, обеспечивающих работу ИТ-инфраструктуры.

Кластер — несколько серверов, соединенных каналами связи и представленных пользователю в виде одного аппаратного ресурса.

Системы хранения данных (СХД) — программно-аппаратное решение, позволяющее консолидировать все дисковое пространство в рамках одной системы. Помимо общей отказоустойчивости и постоянного мониторинга собственного состояния СХД поддерживают множество полезных функций, таких, например, как репликация данных на уровне массива.

Репликация — процесс копирования данных с целью их синхронизации на один или несколько объектов. Позволяет обезопасить информацию от потери в случае выхода из строя оборудования.

Сетевой коммутатор ( Switch) — устройство, позволяющее соединять несколько узлов компьютерной сети. Работает на уровне L2 модели OSI.

Сетевой маршрутизатор ( Router) — устройство, имеющее несколько сетевых интерфейсов и позволяющее передавать данные между различными сегментами сети. Правила, на основании которых будет осуществляться передача пакетов, настраиваются администратором. Работает на уровне L3, модели OSI.

Виртуализация

Виртуализация — технология, позволяющая предоставлять вычислительные ресурсы, абстрагированные от аппаратной части и при этом логически изолированные друг от друга. То есть на одном физическом сервере можно создать много виртуальных, которые будут работать независимо.

Гипервизор — программа, позволяющая реализовать технологию виртуализации. С помощью гипервизора происходит управление и настройка виртуальных машин, а также сетей, программных коммутаторов и маршрутизаторов.

Виртуальная машина — аналог физического компьютера, реализованный в виртуальной среде. Понятия «виртуальная машина» и «виртуальный сервер» имеют отличия только в конечном назначении, а по сути являются одним и тем же.

Услуги в сфере облачных технологий

Отдельно стоит описать основные сервисы, предоставляемые на базе виртуальных технологий. Большая группа таких сервисов объединяется под аббревиатурой XaaS, которая расшифровывается «что угодно как сервис». В основе всех этих услуг лежат основные три: PaaS, SaaS, IaaS.

PaaS ( Platform as a Service — платформа как услуга) — такой вид облачных вычислений, который предоставляется заказчику в виде готовой программной платформы, включающей в себя различные инструменты, и позволяет настраивать их. По сути, эта платформа может быть чем угодно: средой тестирования, системой управления базами данных или автоматизации процессов управления. При этом такая платформа управляется и обслуживается сервис-провайдером.

SaaS ( Software as a Service — программное обеспечение как услуга) — это, наверное, самый распространенный вид сервиса, работающий на базе облачных технологий. Заключается он в предоставлении заказчику в пользование каких-либо программ, которые расположены в облаке сервис-провайдера. В качестве яркого примера можно привести ящик электронной почты Google или, например, пакет Microsoft Office 365.

IaaS (Infrastructure as a Service — инфраструктура как услуга) — тип облачной услуги, который заключается в аренде заказчиком пула вычислительных ресурсов сервис-провайдера в качестве виртуальной инфраструктуры. Это могут быть виртуальные серверы, системы хранения данных, различные сетевые элементы, а также любая совокупность этих компонентов.

Но помимо базовых существует много других облачных услуг. Давайте взглянем на них поближе:

DRaaS (Disaster Recovery as a Service — аварийное восстановление как услуга) — услуга по предоставлению заказчику возможности восстановления работоспособности собственной виртуальной структуры в облаке сервис-провайдера в случае аварии или катастрофы. Услуги такого типа помогают исключить влияние серьезных сбоев на бизнес, а значит, наиболее востребованы компаниями, для которых работа приложений и сервисов является критичным параметром.

BaaS (Backup as a Service — резервное копирование как услуга) — услуга по предоставлению заказчику площадки и инструментов для организации процедуры резервного копирования данных в облако. Реализация этого сервиса зависит от многих факторов, таких как объем резервируемых данных, пропускная способность каналов связи, а также схема резервирования и глубина архива. Это удобно для компаний, в которых есть большой объем критично важных данных, но организация собственной надежной системы резервирования является нерентабельной.

BaaS (Backend as a Service — бэкэнд как услуга) — набор готовой серверной функциональности, который позволяет упростить и ускорить разработку приложений. Другими словами, это полноценная среда разработки, размещенная в облаке, а значит, позволяющая пользоваться всеми плюсами технологии, такими как, например, неограниченная масштабируемость.

MaaS ( Monitoring as a Service — мониторинг как услуга) — относительно новый тип облачной услуги, который заключается в организации мониторинга собственной инфраструктуры с помощью программных средств, размещенных в облаке сервис-провайдера. Как и во многих других случаях, такое решение позволяет использовать самые продвинутые программные инструменты, при этом не покупая их и не организовывая администрирование.

DBaaS ( Data Base as a Service — база данных как услуга) — сервис, позволяющий клиентам подключаться к базе данных, расположенной в облаке. При этом стоимость решения рассчитывается исходя из объема базы и количества подключений клиентов. Основными плюсами такого решения, конечно, будут масштабирование и отсутствие необходимости обеспечивать безопасность данных.

HaaS ( Hardware as a Service — оборудование как услуга) — услуга по предоставлению вычислительных мощностей из облака. По сути, вместо покупки железного сервера клиент может взять его в аренду, при этом находиться оно будет на площадке сервис-провайдера, что обеспечит резервирование питания и своевременное обслуживание.

NaaS ( Network as a Service — сеть как услуга) — услуга по предоставлению сетевой инфраструктуры в качестве альтернативы собственной сети. Возможности NaaS позволяют пользоваться инструментами маршрутизации, а также увеличивать или уменьшать пропускную способность канала.

STaaS ( Storage as a Service — хранилище как услуга) — это услуга по предоставлению дискового пространства в облаке. Для пользователя такое решение выглядит как дополнительный логический диск или просто сетевая папка. Плюсом STaaS является наличие резервирования как обязательного условия у любого сервис-провайдера.

DaaS (Desktop as a Service — рабочий стол как услуга) — услуга, которая заключается в предоставлении пользователю удаленного рабочего стола. В отличие от локального, удаленный рабочий стол может обладать действительно мощными техническими характеристиками, это позволяет использовать приложения различного уровня без привязки к возможностям своего настольного ПК.

CaaS ( Communications as a Service — коммуникация как услуга) — услуга по предоставлению средств коммуникации в облаке. Другими словами, этот сервис позволяет организовать телефонию, передачу мгновенных сообщений или, например, возможность проводить видеоконференции силами сервис-провайдера.

CaaS ( Container as a Service — контейнер как услуга) — тип услуги, который в последнее время становится все более популярным. Заключается он в предоставлении клиенту возможности организовать, запустить или остановить контейнер с помощью веб-интерфейса или средств API.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели основные понятия, позволяющие лучше ориентироваться в мире облачных технологий, а также разобрали большую часть услуг, предоставляемых на их основе. Надеемся, что эта информация будет вам полезна.

Облачные (рассеяные) вычисления (англ. cloud computing , также используется термин Облачная (рассеянная) обработка данных ) - технология обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.

Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять и не должен заботиться об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым он работает. Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали. Согласно документу IEEE, опубликованному в 2008 году, «Облачная обработка данных - это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».

Облачная обработка данных как концепция включает в себя понятия:

«Всё как услуга»,
«Инфраструктура как услуга»,
«Платформа как услуга»,
«Программное обеспечение как услуга»,
«Данные как услуга»,
«Рабочее место как услуга»
другие технологические тенденции, общим в которых является уверенность, что сеть Интернет в состоянии удовлетворить потребности пользователей в обработке данных.

Например, Google Apps обеспечивает приложения для бизнеса в режиме онлайн, доступ к которым происходит с помощью Интернет-браузера, в то время как ПО и данные хранятся на серверах Google. Операционная система Google Chrome OS предназначена для работы с "облаком".

Хотя термин «облачные вычисления» является устоявшимся, в русском языке он имеет другое значение, нежели оригинал. «Cloud» помимо облака имеет и иное значение, а именно рассеяный; собственно значение «рассеянный» и подразумевается в англоязычной терминологии.

Для облачных вычислений основным предположением является неравномерность запроса ресурсов со стороны клиента(ов). Для сглаживания этой неравномерности для предоставления сервиса между реальным железом и middleware помещается ещё один слой - виртуализация серверов. Серверы, выполняющие приложения виртуализируются и балансировка нагрузки осуществляется как средствами ПО, так и средствами распределения виртуальных серверов по реальным.

Критика

Концепция облачных вычислений подвергалась критике со стороны сообщества свободного программного обеспечения и в частности со стороны Ричарда Столлмана:

Использовать веб-приложения для своих вычислительных процессов не следует, например, потому, что вы теряете над ними контроль. И это не лучше, чем использовать любую проприетарную программу. Делайте свои вычисления на своём компьютере, используя программы, уважающие вашу свободу. Если вы используете любую проприетарную программу или чужой веб-сервер, вы становитесь беззащитными. Вы становитесь игрушкой в руках того, кто разработал это ПО.

- "Cloud computing is a trap, warns GNU founder Richard Stallman", интервью газете The Guardian (англ.)

Что в действительности представляют собой облачные сервисы

Облачная обработка данных (cloud computing) вызывает весь спектр эмоций. "В сфере сетевых технологий это словосочетание является символом сегодняшнего времени", - говорит ведущий аналитик Gartner Бен Принг, и с ним соглашаются многие его коллеги. Но при этом проблема состоит в том, что каждый трактует термин «облачная обработка данных» по-своему.

Часто под словом "облако" понимают весь Интернет: то есть, все, что находится за пределами брандмауэра компьютера, автоматически попадает в «облако» - включая традиционный аутсорсинг. Другие рассматривают облачные сервисы как обновленную версию коммунальных IT-услуг (utility computing): фактически, виртуальные сервера доступные через Интернет.

Если вы ищете способ расширения IT-возможностей предприятия и при этом не планируете пока инвестиции в создание новой инфраструктуры, привлечение нового персонала и переобучение сотрудников или лицензирование нового программного обеспечения, то вы рано или поздно придете к идее облачных сервисов. Данные виды услуг доступны в реальном времени через Интернет и заметно расширяют существующие IT-возможности.

Сегодня облачные сервисы находятся еще в стадии становления: «разношерстная» команда больших и малых провайдеров готова предоставить вам множество не менее «разношерстных» сервисов на базе облачной технологии: от полнофункциональных приложений до сервисов хранения данных и фильтрации спама. Если вам требуется несколько видов таких услуг, то, скорее всего, каждую из них придется подключать отдельно – возможно даже у разных провайдеров. Конечно, по мере развития этой сферы начинают появляться и более крупные провайдеры - агрегаторы и интеграторы облачных сервисов – но пока их совсем немного. А пока давайте рассмотрим, какие виды облачных сервисов существуют на сегодняшний день.

SaaS (Software As a Service)

Этот тип облачных сервисов использует мультиабонентскую архитектуру: предоставляет через браузер доступ к отдельному приложению тысячам клиентов. Аббревиатура SaaS расшифровывается как Software-as-a-Service – программное обеспечение как сервис, в отличие от SaaP - Software-as-a-Product – когда вы покупаете программный продукт «в коробке». Этот вид услуг удобен для потребителя тем, что не требует авансовых инвестиций в сервер или лицензирования программного обеспечения.

Сервисы SaaS основаны на принципе подписки : программное обеспечение работает на стороне провайдера и предоставляется абонентам в аренду, при этом оплата зависит от числа пользователей, объема транзакций и т.п. Также удобно то, что приложения можно настроить под определенные потребности пользователей. Сегодня одним из наиболее успешных игроков на рынке SaaS является Salesforce.com.

Коммунальные IT-услуги (utility computing)

Сама идея коммунальных IT-услуг далеко не нова, но сегодня эта форма облачных сервисов переживает второе рождение, благодаря таким «монстрам», как Amazon.com, Sun, IBM и многим другим компаниям, предлагающим доступ к накопителям и виртуальным серверам по требованию клиентов. Раньше такие сервисы использовались, в основном, для вспомогательных целей, но сегодня они способны заменить даже часть центра обработки данных предприятия.

Другие провайдеры предлагают решения, которые помогают IT-компаниям создавать виртуальные data-центры из общественных серверов: например, использовать память, устройства ввода-вывода, накопители и вычислительные ресурсы как виртуальный пул, доступный через сеть.

Облачные веб-сервисы

Близко к SaaS находятся провайдеры веб-сервисов, предлагающие API, которыми разработчики имеют возможность воспользоваться через Интернет – без необходимости скачивать полнофункциональное приложение.

Такие виды услуг предлагает широкий спектр провайдеров: от компаний, поставляющих отдельные бизнес-сервисы (в том числе, традиционные сервисы обработки кредитных карт), до полномасштабных API, предоставляемых, например, Google.

Платформа в качестве сервиса

Еще один вариант SaaS. Эта форма облачных сервисов поставляет в качестве сервиса среду разработки. Вы строите собственные приложения, работающие на инфраструктуре провайдера. Ваши пользователи работают с приложениями через Интернет - с серверов провайдера.

Эти сервисы ограничены дизайном и возможностями вендора, поэтому здесь вы не получите полную свободу для полета фантазии, но зато можете вполне рассчитывать на предсказуемость и прединтеграцию. В качестве примера можно назвать Google App Engine.

Управляемые услуги (managed service)

Одна из самых старых форм облачных сервисов. Компания, занимающаяся предоставлением этих сервисов, называется MSP (managed service provider). Сюда входит весь спектр услуг - от доставки ПО до дистанционного мониторинга и полной поддержки IT-инфраструктуры.

В эту категорию попадают сервисы сканирования на вирусы электронной почты, сервисы мониторинга приложений, различные сервисы управления охраной (Managed security services), антиспамовые сервисы и сервисы управления настольными компьютерами (desktop management services).

Платформы коммерческих сервисов

Гибрид SaaS и MSP. Данный вид облачных компьютерных сервисов чаще всего используется коммерческими компаниями: с их помощью пользователи могут заказать экскурсионный тур или, например, секретарские услуги с одной общей платформы, а сервис обеспечит им нужную информацию в соответствии с поисковыми параметрами и ценами, введенными пользователем.

Интернет интеграция

Сегодня интеграция облачных сервисов находится в начальной фазе своего развития. Компания OpSource недавно ввела топологию OpSource Services Bus, использующую интеграционную технологию небольшого стартапа под названием Boomi. SaaS-провайдер Workday приобрел компанию CapeClear – ESB-провайдера (enterprise service bus), нацеленного на B2B интеграцию. Grand Central с 2005 года стремится стать универсальным "bus in the cloud" провайдером и объединять более мелких SaaS-провайдеров для доставки интегрированных решений конечным пользователям.

Но в целом взаимосвязи между различными облачными сервисами сегодня еще довольно редки. Поэтому некоторые предпочитают вместо словосочетания «cloud computing» – «облачные сервисы», употреблять термин «sky computing» – «небесный сервис», т.е. система, состоящая из многих изолированных сервисов-«облачков», к каждому из которых IT-клиенты должны подключаться отдельно.

С другой стороны, поскольку виртуализация и SOA (сервис-ориентированная архитектура) постепенно проникает на предприятие, идея связанных сервисов начинает привлекать все большее внимание. По некоторым прогнозам в перспективе каждое предприятие должно стать узлом «облака». Но вряд ли эта задача будет решена в ближайшее время – скорее, это представляет собой долговременный тренд с отдаленным горизонтом.

Многие современные пользователи компьютеров и мобильных устройств уже не могут себе представить жизнь без интернета, который прочно обосновался в нашем быту. Относительно недавно появились новые облачные технологии, которые достаточно сильно отличаются от классических моделей компьютерных систем, хотя в некоторых моментах работают и по схожим принципам. Однако многим само понятие "облака", хоть и знакомо, но все равно остается непонятным. О том, что это такое, читайте далее.

Что такое облачные технологии?

Если говорить о самом понятии простым языком, можно сказать, что технологические решения такого типа в основе своей подразумевают хранение и использование информации, программного обеспечения или специальных сервисов без фактического задействования на компьютерах жестких дисков (они используются разве что только для начальной установки клиентского программного обеспечения с целью доступа к облачным сервисам).

Иными словами, использование облачных технологий позволяет задействовать только сугубо вычислительные ресурсы компьютерного терминала или мобильного девайса. Такое объяснение многим может показаться слишком запутанным. Поэтому для того, чтобы понять, как выглядит применение облачных технологий на практике, можно привести самый простой пример.

Большинство современных юзеров, так или иначе, пользуется электронной почтой. Зачастую именно наличие такого адреса необходимо для регистрации в интернет-сервисах, социальных сетях, онлайн-играх и т. д. В любой системе Windows имеется встроенный почтовый клиент Outlook. При получении или отправке писем все они сохраняются непосредственно на жестком диске в папке программы.

Другое дело, когда почтовый ящик расположен на удаленном сервере (например, Mail.Ru, Gmail, Yandex-почта и т. д.). Пользователь просто входит на сайт, вводит свои регистрационные данные (логин и пароль), после чего получает доступ к своей почте. Это и есть облачные технологии в самом простом смысле, поскольку вся корреспонденция сохраняется не на пользовательском компьютере (жестком диске), а на удаленном сервере. Собственно, и специальная программа для доступа к почтовому ящику не нужна (достаточно самого обычного веб-браузера, который в данном случае исполняет роль клиентского приложения).

Таким образом, самое главное, чем отличаются облачные технологии от стандартных методов IT, состоит как раз в сохранении информации или какого-то программного обеспечения именно на удаленном сервере, который в свое время получил название "облака", и в возможности совместного доступа к данным или ПО. Сегодня можно увидеть множество сервисов, которые построены именно по принципам облака. Но так было не всегда.

Развитие облачных технологий

Вообще, разговоры о внедрении таких моделей велись еще с конца 60-х годов прошлого века. Тогда появилась концепция использования вычислительных возможностей компьютерных систем по всему миру с организацией в виде коммунального хозяйства, авторами которой были Джозеф Ликлайдер и Джон Маккарти.

Следующим шагом стало внедрение в 1999 году так называемых CRM-систем в виде веб-сайтов, предоставляемых по подписке, которые обеспечивали доступ к вычислительным ресурсам через интернет, чем в 2002 году начал активно пользоваться книжный онлайн-магазин Amazon, позже трансформировавшийся в огромную IT-корпорацию.

И только в 2006 году, благодаря появлению проекта Elastic Compute Cloud, о полномасштабном внедрении облачных технологий и сервисов заговорили всерьез. Естественно, немаловажную роль в предоставлении вычислительных ресурсов сыграл и запуск всем сегодня знакомого сервиса Google Apps, состоявшийся в 2009 году.

Современные облачные сервисы

С тех пор рынок облачных технологий претерпел достаточно серьезные изменения. И предоставлением одних только вычислительных ресурсов дело не ограничивалось.

Стали появляться новые облачные технологии и сервисы, которые сегодня условно можно разбить на несколько больших категорий:

облачные информационные хранилища;
игровые порталы;
антивирусные платформы;
программные средства на основе веб-интерфейса.

Каждая из этих групп включает в себя множество подкатегорий, но в общих чертах все они построены по одним и тем же принципам.

Обязательные характеристики

Согласно общепринятым требованиям Национального института стандартов и технологий США, существует единый перечень условий, которым должны соответствовать облачные информационные технологии:

самостоятельное пользовательское обслуживание по требованию (возможность пользователя самому определять степень использования технологических и вычислительных ресурсов в виде скорости доступа к данным, серверного времени их обработки, объема хранилища и т. д., без обязательного согласования или взаимодействия с поставщиком услуг);
доступ к сети универсального уровня (доступ к передаче данных вне зависимости от используемого типа устройства);
объединение вычислительных ресурсов (динамическое перераспределение мощностей за счет объединения ресурсов для большого количества пользователей в единый пул);
эластичность (возможность в любой момент времени предоставить, расширить или сузить спектр услуг в автоматическом режиме и без дополнительных затрат);
учет услуг, предоставленных потребителям (абстрагирование использованного трафика, количества пользователей и производимых ними транзакций, пропускной способности и т. д.).

Общепринятая классификация моделей развертывания

Говоря об облачных технологиях, нельзя не упомянуть и их разделение по типам используемых моделей облачных сервисов.

Среди них выделяют несколько основных групп:

Частное облако - отдельная инфраструктура, используемая только одной организацией или предприятием, включающим несколько пользователей, или компаниями-партнерами (подрядчиками), которая может принадлежать самой организации или находиться вне ее юрисдикции.
Публичное облако - структура, предназначенная для использования широкой публикой в свободном доступе и, как правило, находящаяся в ведении владельца (поставщика услуг).
Общественное облако - организационная структура, предназначенная для групп пользователей, имеющих общие интересы или задачи.
Гибридное облако - комбинация из двух и более выше приведенных типов, которые в структуре остаются уникальными самостоятельными объектами, но связаны между собой по строго определенным стандартизированным правилам передачи данных или использования приложений.

Типы моделей обслуживания

Отдельно следует выделить методику классификации моделей обслуживания, то есть, всего того набора средств и инструментов, которые облачный сервис может предоставить пользователю.

Среди основных моделей выделяют следующие:

SaaS (ПО как сервис) - модель совокупности программного обеспечения, предоставляемого облачным провайдером потребителю, которое может быть использовано либо непосредственно в облачном сервисе с какого-то устройства, либо посредством доступа через тонкие клиенты, либо через интерфейс специального приложения.
PaaS (платформа как сервис) - структура, позволяющая пользователю на основе предоставляемых инструментов использовать облако для разработки или создания базового ПО с целью последующего размещения другого программного обеспечения (собственного, приобретенного или тиражируемого) на основе систем управления базами данных, сред исполнения языков программирования, связующего ПО и т. д.;
IaaS (инфраструктура как сервис) - модель использования облачного сервиса с самостоятельным управлением ресурсами и возможностью размещения программного обеспечения любого типа (даже ОС), но с ограниченным контролем некоторых сетевых сервисов (DNS, файрвол и т.д.).

Блоки облачных сервисов

Поскольку облачные технологии предполагают минимальное участие пользователя в работе всего комплекса и являются моделями, состоящими из множества технологических комбинаций, взаимодействующих между собой за счет применения связующего ПО, на данном этапе рассмотрения таких сервисов отдельно можно выделить некоторые важные составляющие любого программно-аппаратного комплекса, которые принято называть блоками:

Портал для самообслуживания - инструмент, который позволяет пользователю заказать определенный вид услуг с уточнением дополнительных деталей (например, для IssA это заказ виртуальной машины с уточнением типа процессора, объема оперативной памяти и жесткого диска или отказ от ее использования).
Каталог служб - набор базовых услуг и связанных с ними шаблонов для создания, которые посредством передачи автоматизации смогут конфигурировать созданный сервис в реально существующих компьютерных системах и с определенным типом программного обеспечения.
Оркестратор - специализированное средство контроля действий выполняемых операций, предусмотренных шаблоном для каждого сервиса.
Тарификация и биллинг - учет предоставленных пользователю услуг, выставление счетов на оплату для согласования финансовых вопросов.

Дополнительны методы

Кроме всего прочего, иногда с целью распределения нагрузки может применяться технология виртуализации в виде виртуальной серверной части, которая представляет собой некую прослойку или связку между программными услугами и аппаратной частью (распределение виртуальных серверов по реальным). Такой подход обязательным не является, однако, облачные технологии в образовании используют такую методику достаточно часто.

Достаточно интересно выглядят и антивирусы, которые загружают подозрительные файлы не на компьютеры, а в облако или "песочницу" (Sandbox), где и производится предварительная проверка, после чего-либо дается разрешение на его отправку на компьютер, либо он помещается в карантин в самом облаке.

Плюсы и минусы использования облачных сервисов

Что касается плюсов и минусов, они, конечно же, есть. Положительный аспект состоит в том, что при доступе к программному обеспечению, хранилищу или создании собственной инфраструктуры для пользователей таких сервисов существенно снижаются затраты, связанные с приобретением дополнительного или более мощного оборудования, или лицензионного ПО.

С другой стороны, большинство экспертов подвергают использование облачных сервисов жесткой критике только лишь по причине их низкой защищенности от постороннего вмешательства. На повестку дня выходит и вопрос хранения громадных объемов устаревших или неиспользуемых данных. Ярким примером тому служат сервисы Google, в которых пользователь не может удалить какие-либо группы данных или неиспользуемые службы.

Вопросы оплаты

Естественно, использование таких сервисов является платным, особенно, если это облачные технологии в образовании (специализированные библиотеки, образовательные платформы), доступ к специализированному программному обеспечению или обычные хранилища данных с большими зарезервированными объемами дискового пространства.

Но для рядового пользователя те же сервисы хранения информации вроде DropBox, OneDrive (бывший SkyDrive), "Облако Mail.Ru", "Яндекс. Диск" и многие другие идут на уступки, выделяя, в зависимости от самого сервиса, порядка 15-20 Гб дискового пространства без оплаты. По современным меркам, конечно, немного, но для сохранения некоторых важных данных достаточно.

Заключение

Вот и все, что касается облачных технологий. Им многие специалисты и аналитики сулят большое будущее, но вот вопрос сохранности информации или конфиденциальности данных встает настолько остро, что без применения новых разработок в области защиты информации такая радужная перспектива выглядит весьма сомнительной.