Облачные вычисления

     Облачные технологии - это способ увеличения пропускной способности сетей или предоставление ИТ-ресурсов в виде сервиса, который Вы можете получить не вкладываясь в создание новой инфраструктуры, при этом у Вас нет нужды готовить новые кадры или покупать лицензированное новое программное обеспечение. Сервисы входящие в облачные технологии, предоставляются на основе подписки или платы за использование услуги, в режиме реального времени через Интернет, это конечно расширяет существующие у Вас возможности.

     Когда речь заходит о облачных технологиях, многие из специалистов начинают путаться, и не могут точно отнести к ним тот или иной сервис. Однако, опросив десятки поставщиков программ, аналитиков и ИТ-клиентов, был составлен грубый список нескольких сервисов, что точно входят в облачные технологии:

1. SaaS

Этот тип облачных технологий обеспечивает доступ тысячам клиентам на единое приложение через браузер. Поставщик разрабатывает веб-приложение и самостоятельно управляет им, предоставляя заказчикам доступ к программному обеспечению через Интернет. Выгода клиента в том, что это исключает его первоначальные вложения в серверы и дорогое программное обеспечение. Поставщику же модель SaaS позволяет эффективно бороться с нелицензионным использованием программного обеспечения, поскольку само программное обеспечение не попадает к конечным заказчикам. Кроме того, концепция облачной технологии SaaS, позволяет уменьшить затраты на развёртывание и внедрение систем технической и консультационной поддержки продукта, хотя и не исключает их полностью.

2. Utility computing.  
   Идея не нова, но эта форма облачных технологий приобрела новую жизнь с Amazon.com, Sun, IBM и другими, предлагающими в настоящее время виртуальные серверы вычислительных ресурсов по принципу коммунальных услуг, доступ к которым клиент может получить в любое время. Выгода для Вас как клиента в том, что вы платите за вычислительные ресурсы и программное обеспечение только тогда, когда они вам действительно нужны. Концепция utility computing (UC) — предоставление вычислительных ресурсов по принципу коммунальных услуг - позволяет добиться недостижимой ранее эффективности.
3. Среда разработки как сервис. 
   Другой вариант SaaS, эта форма облачных технологий обеспечивает среду разработки как сервис. Вы создаете собственные приложения, которые работают на инфраструктуре провайдера и доставляются пользователям через Интернет с серверов провайдера. Как и Legos, эти услуги ограничиваются дизайном поставщика и его возможностями, так что вы конечно не получаете полную свободу, но вы получите предсказуемость и предварительную интеграцию. Пример подобного сервиса Salesforce.com, Coghead и новый Google App Engine.
4. MSP (управляемые услуги). 
   Одна из старейших форм облачных технологий, включает в себя процесс управления несколькими взаимосвязанными программами. В основном этим сервисом пользуются поставщики IT, а не конечные пользователи. MSP это управление программами, такими как антивирусная служба, электронная почта или служба мониторинга приложений. Например, услуги по безопасности предоставляемые SecureWorks, IBM и Verizon так-же попадают в эту категорию, поскольку предоставляют услуги на основе анти-спама Postini, недавно приобретенного Google.
5. Service commerce platforms. 
   Эта услуга гибрид SaaS и MSP, сервис входящий в облачные технологии предлагает услуги из центра, с которым пользователи в дальнейшем взаимодействуют. Данный сервис наиболее распространен в условиях торговли. Позволяет пользователям например заказать билеты для путешествия или секретарские услуги из общей платформы, которая затем координирует предоставление услуг и цен в допустимых пределах заданных пользователем. Работает этот сервис как автоматизированное бюро обслуживания. Для примера можно привести Rearden Commerce и Ariba.
6. Интернет интеграция. 
   Интеграция облачных услуг в одно целое. Сегодня, облачные технологии включают в себя большое количество изолированных друг от друга облачных ИТ-услуг, к которым клиенты должны подключаться по отдельности. С другой стороны, современные IT технологии просто пронизывают предприятие, поэтому идея связанных между собой сервисов, запущенных на гибкой, масштабируемой инфраструктуре должно в конечном итоге сделать каждое предприятие одним из узлов в большом облаке. Это конечно длительный тренд с далеко идущими последствиями. Но среди имеющихся трендов в облачных технологиях, является пожалуй одним из самых трудно оспориваемых...

Облачные вычисления.

     Облачные вычисления представляют собой динамически масштабируемый способ доступа к внешним вычислительным ресурсам в виде сервиса, предоставляемого посредством Интернета, при этом пользователю не требуется никаких особых знаний об инфраструктуре "облака" или навыков управления этой "облачной" технологией.

     Под "облаком", разумеется, подразумевается не сам Интернет, а весь тот набор аппаратного и программного обеспечения, который обеспечивает обработку и исполнение клиентских заявок, а Интернет непосредственно необходим для того, чтобы предоставлять удалённый доступ к различным вычислительным ресурсам.

     Поэтому, сервисы облачных вычислений представляют собой онлайновые приложения, доступ к которым обеспечивается посредством обычного интернет-браузера. Нет никакой особой разницы, развлекательные ли это сервисы, или специализированные бизнес-приложения, суть одна: пользователю совершенно не нужно обладать определённым производительным "железом" для запуска специфического программного приложения, ему достаточно лишь обратиться через интернет к соответствующему провайдеру и попросту оплатить услугу, в идеальном случае - получить её бесплатно, с просмотром рекламы от спонсоров и т.д.

     Гибкость облачных вычислений зависит от возможности распределения ресурсов по требованию. Такое распределение позволяет использовать совокупные ресурсы системы без выделения конкретных аппаратных ресурсов определенной задаче. До облачных вычислений Web-сайты и серверные приложения выполнялись на отдельно взятых системах. С приходом облачных вычислений ресурсы используются как объединенный виртуальный компьютер. Такая объединенная конфигурация предоставляет среду, в которой приложения выполняются независимо без привязки к какой-либо конкретной конфигурации.

     Первые идеи об использовании вычислений как публичной услуги были предложены еще в 1960-х известным ученым в области информационных технологий, изобретателем языка Lisp, профессором MIT и Стэнфордского университета Джоном Маккарти (John McCarthy). Реализация первого реального проекта приписывается компании Salesforce.com, основанной в 1999 году. Именно тогда и появилось первое предложение нового вида b2b продукта "Программное обеспечение как сервис" ("Software as a Service", "SaaS"). Определенный успех Salesforce в этой области возбудил интерес у гигантов ИТ индустрии, которые спешно сообщили о своих исследованиях в области облачных технологий. И вот уже первое бизнес-решение под названием "Amazon Web Services" было запущено в 2005 году компанией Amazon.com, которая со времен кризиса доткомов активно занималась модернизацией своих датацентров. Следующим свою технологию постепенно ввела Google, начав с 2006 года b2b предложение SaaS сервисов под названием "Google Apps". И, наконец, свое предложение анонсировала компания Microsoft, презентовав ее на конференции PDC2008 под названием "Azure Services Platform".

     Сам факт высокой заинтересованности крупнейших игроков рынка ИТ демонстрирует определенный статус облачных вычислений как тренда 2009-2010 годов. Кроме того, с релизом Microsoft Azure Service Platform множество экспертов связывает новый виток развития веб-технологий и выход всей сферы облачных вычислений на новый уровень.

На данный момент большинство  облачных инфраструктур развернуто на серверах датацентров, используя технологии виртуализации, что фактически позволяет любому пользовательскому приложению использовать вычислительные мощности, совершенно не задумываясь о технологических аспектах. Тогда можно понимать "облако" как единый доступ к вычислениям со стороны пользователя.

     Зачем спешить в облако

     Для перехода к парадигме облачных вычислений есть веские причины - как с точки зрения бизнеса, так и с точки зрения ИТ. Здесь действуют те же основные аргументы, что и для внедрения аутсорсинга.

• Уменьшение расходов. Облачные вычисления могут снизить как капитальные затраты (CapEx), так и текущие расходы (OpEx), поскольку ресурсы приобретаются только по необходимости и оплачиваются только по использованию.
• Оптимальное использование персонала. Использование облачных вычислений высвобождает ценных сотрудников, позволяя им сконцентрироваться на увеличении прибыли, а не на поддержке аппаратного и программного обеспечения.
• Надежная масштабируемость. Облачные вычисления обеспечивают мгновенное масштабирование вверх или вниз в любое время без долгосрочных обязательств.

     Компоненты облачных вычислений

    Модель облачных вычислений состоит из внешней (front end) и внутренней (back end) частей. Эти два элемента соединены по сети, в большинстве случаев через Интернет. Посредством внешней части пользователь взаимодействует с системой; внутренняя часть – это собственно само облако. Внешняя часть состоит из клиентского компьютера или сети компьютеров предприятия и приложений, используемых для доступа к облаку. Внутренняя часть предоставляет приложения, компьютеры, серверы и хранилища данных, создающие облако сервисов.

     Уровни: вычисления как коммунальный ресурс

     Концепция облака основана на уровнях, каждый из которых предоставляет определенную функциональность. Такая стратификация компонентов облака позволяет сделать уровни облачных вычислений коммунальным ресурсом, аналогичным электричеству, услугам телефонии или природному газу. Товар "облачные вычисления" - это более дешевые и менее затратные для пользователя вычислительные ресурсы. У облачных вычислений есть все шансы стать еще одним коммунальным ресурсом.

Монитор виртуальных  машин (virtual machine monitor - VMM) предоставляет средства для одновременного использования функциональных возможностей облака (см. рисунок 1). VMM – это программа, выполняющаяся на хост-системе и позволяющая одному компьютеру поддерживать несколько идентичных сред исполнения программ. С точки зрения пользователя система представляет собой автономный компьютер, изолированный от других пользователей. В действительности все пользователи обслуживаются одним и тем же компьютером. Виртуальная машина – это одна операционная система (ОС), управляемая основной контролирующей программой, которая представляет ее в виде нескольких операционных систем. При облачных вычислениях VMM предоставляет пользователям возможность отслеживать и, следовательно, управлять такими аспектами процесса, как доступ к данным, хранение данных, шифрование, адресация, топология и перемещение рабочей нагрузки.

 
Рисунок 1. Как  работает монитор виртуальных машин 

Облако предоставляет  следующие уровни:

• Уровень инфраструктуры – это основа облака. Он состоит из физических активов – серверов, сетевых устройств, дисков и т.д. Существуют поставщики инфраструктуры как сервиса (Infrastructure as a Service - IaaS), например IBM® Cloud. При взаимодействии с IaaS вы в действительности не управляете базовой инфраструктурой, однако управляете операционными системами, хранилищами данных, развертываемыми приложениями и, до определенной степени, выбранными сетевыми компонентами.

Примером организаций, которые  могут получить выгоды от IaaS, являются сервисы печати по требованию (Print On Demand - POD). Модель POD основана на продаже товаров, дизайн которых задается в соответствии с требованиями клиента. POD позволяет физическим лицам открывать магазины и продавать дизайны товаров. Владельцы магазинов могут загрузить столько дизайнов, сколько будут в состоянии создать. Многие загружают тысячи дизайнов. Благодаря возможностям облачной системы хранения POD может предоставлять неограниченный объем дискового пространства.

• Промежуточным уровнем является платформа. Она предоставляет инфраструктуру приложений. Платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS) предоставляет доступ к операционным системам и соответствующим сервисам. Она дает способ развертывания приложений в облаке при помощи языков программирования и инструментальных средств, поддерживаемых поставщиком. Вам не нужно управлять используемой инфраструктурой или контролировать ее, но у вас есть возможность управлять развернутыми приложениями и, до определенной степени, конфигурациями среды хостинга приложений.

Существуют поставщики PaaS, например Elastic Compute Cloud (EC2) от Amazon. Идеальный пользователь PaaS – это небольшая частная фирма по созданию программного обеспечения. Имея в своем распоряжении такую платформу, можно создавать продукты мирового класса без накладных расходов, свойственных разработке на собственных ресурсах.

• Верхний уровень – это уровень приложений, который обычно и изображают в виде облака. Приложения, выполняющиеся в нем, предоставляются пользователям по требованию. Существуют поставщики программного обеспечения как сервиса (Software as a Service - SaaS), например, Google Pack. Google Pack содержит доступные через Интернет приложения - Calendar, Gmail, Google Talk, Docs и многие другие.

Все эти уровни показаны на рисунке 2.

 
Рисунок 2. Уровни облачных вычислений, встроенные в  компоненты "как сервис"

Облачные структуры

По характеру владения облачные структуры делятся на три  типа: закрытые (private), открытые (public) и гибридные (hybrid).

• Открытые облака доступны широкой общественности или большой промышленной группе; они принадлежат и поддерживаются организацией, продающей облачные сервисы. Под "облаком" обычно подразумевается именно открытое облако; посредством Web-приложений сторонний поставщик динамически предоставляет через Интернет ресурсы совместного использования и выставляет счета в зависимости от их использования.
• Закрытые облака расположены за сетевым экраном предприятия и управляются этим предприятием. Это облачные сервисы, создаваемые и управляемые внутри предприятия. Закрытые облака предлагают в основном те же преимущества, что и открытые; основное их отличие состоит в том, что ответственность за настройку и поддержку закрытого облака несет предприятие.
• Гибридные облака – это комбинация открытого и закрытого облака, в которой используются сервисы, расположенные как в открытом, так и в закрытом пространстве. Ответственность за управление такими сервисами распределяется между поставщиком открытого облака и предприятием. Используя гибридное облако, организации могут определить цели и требования к создаваемым сервисам и получить их, основываясь на выборе наиболее подходящего варианта.

     Если говорить коротко, идея облачных вычислений состоит в том, что компании, использующие ИТ-услуги, могут покупать эти услуги как сервисы. Вместо того, чтобы покупать серверы для поддержки внутренних или внешних сервисов и приобретать лицензии на программное обеспечение, компания может купить их как сервис. Здесь нет ничего нового. Уже довольно давно существуют сервисы хостинга, позволяющие сконцентрироваться на бизнесе, а не на ИТ-инфраструктуре. Однако облачные вычисления могут предложить нечто большее.