Облачные вычисления

Облака дают возможность по-новому организовать предоставление ИТ-сервисов в глобальном масштабе и сделать даже самые сложные ИТ-сервисы доступными как для компаний различных возможностей, так и для граждан разных пристрастий и цифрового опыта. С их появлением началась массовая демократизация отрасли. Именно облачные вычисления позволили обществу выйти на новый виток развития, который характеризуется проникновением ИТ во все области жизни, деятельности, бизнеса, государства и общества. Без облаков были бы невозможны ни многочисленные платформы уберизации, ни стриминговые1 сервисы, такие как Netflix, или Yandex.Музыка, ни игровые стриминги. При этом требования к устройству, с которого осуществляется доступ к облачным сервисам, минимальны, что позволяет использовать самые разные варианты.

Можно сказать, что Цифровая трансформация многим обязана облачным вычислениям, потому что с их появлением доступ к современным технологиям стал возможен для широкого круга потребителей, и произошла широкая трансформация различных областей деятельности. Облака используются сегодня всюду в ситуации моноцентричной архитектуры. И единственная архитектура, где они пока не нашли достойного применения, это распределенная архитектура без центрального управления, такая, например, какая используется в блокчейне.

Аспекты и определения облачных вычислений

Рассматривать облачные вычисления (или облака) можно с разных точек зрения. Мы остановимся на двух аспектах: техническом и функциональном.

Технический аспект облаков фокусируется на технических вопросах. Например, как разработать ПО, которое приспособлено для работы в облачной модели SaaS, как организовать биллинг публичного облака, как сформировать аутентификационные и авторизационные модели, как обеспечить защиту персональных и конфиденциальных данных и т.д. К техническому подходу можно также отнести вопросы построения грамотных архитектурных моделей, соответствующих потребностям заказчиков с точки зрения эффективности, производительности, надежности, безопасности и других характеристик качества.

Функциональный аспект сосредоточен на вопросах функциональной модели облачных сервисов, в частности, формировании правильных договоров и SLA2, контроле облачных провайдеров, коммерческой и ролевой моделях облачных вычислений, стандартизации и методологий их внедрения, использования, развития и поддержки.

Понятно, что эти аспекты – две стороны одной медали: один не может и не должен существовать без другого.

С технической точки зрения облака «выросли» из виртуализации, т.е. из «предоставления набора вычислительных ресурсов или их логического объединения, абстрагированного от аппаратной реализации, и обеспечивающего при этом логическую изоляцию друг от друга вычислительных процессов, выполняемых на одном физическом ресурсе». Конечно, в этом определении ничего не говорится о разделении сервисов, но никто не запрещает размещать в рамках одной аппаратной реализации вычислительные ресурсы, относящиеся к различным сервисам. Виртуализировать можно разнообразные ресурсы, такие как сети, операционные системы, память, процессорные мощности. Наиболее популярный тип виртуализации – виртуализация операционных систем, которая позволяет размещать на одном физическом сервере несколько логических серверов, что дает возможность эффективно использовать оборудование и централизовать его обслуживание.

Однако популярность облачных сервисов связана скорее со вторым аспектом. Именно его на заре цифровой трансформации Гартнер определил в качестве одного из важнейших трендов. Такой подход зафиксирован в определении облачных вычислений – «метод управления ИТ, когда используемые активы не принадлежат компании-потребителю, и ИТ-сервисы или обеспечивающие их ресурсы предоставляются пользователям через интернет» (Гартнер).

Вот и еще ряд определений облаков.

Облачные вычисления – это технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.

Википедия

Облачные вычисления представляют собой модель для обеспечения удобного сетевого доступа к общему пулу настраиваемых вычислительных ресурсов (например, сетей, серверов, систем хранения данных, приложений и услуг) по требованию, которые можно быстро выделить и предоставить с минимальными управленческими усилиями или минимальным вмешательством со стороны поставщика услуг.

NIST

Облачные вычисления – это парадигма обеспечения сетевого доступа к масштабируемому и гибкому пулу распределяемых физических или виртуальных ресурсов, предоставляемых в режиме самообслуживания и администрируемых по требованию.

ГОСТ ISO/IEC 17788-2016 «Облачные вычисления Общие положения и терминология Information technology. Cloud computing. Overview and vocabulary».

Облако – это стиль, в котором масштабируемые и эластичные ИТ предоставляются как сервисы пользователям через интернет. Облачные вычисления включают в себя:

• 

«Всё как сервис»

• 

«Инфраструктура как сервис»

• 

«Платформа как сервис»

• 

«Программное обеспечение как сервис»

• 

«Рабочее место как сервис»

• 

«Данные как сервис»

• 

Другие технологические тенденции, общим в которых является уверенность, что сеть Интернет в состоянии удовлетворить потребности пользователей в обработке данных.

Гартнер

Ниже перечислены ключевые характеристики облачных сервисов, которые способствовали их быстрому распространению и массовому использованию:

• 

Широкие возможности сетевого доступа – т.е. при наличии сети к сервисам могут получить доступ различные пользователи, вне зависимости от их физического расположения по отношению к ресурсам;

• 

Измеримость сервиса – облачная модель подразумевает измеримость сервиса, которая является основой финансовой модели биллинга;

• 

Мультиарендность – доступ к сервису в случае публичного облака получают различные компании-заказчики, которые могут арендовать его на гибких условиях;

• 

Самостоятельное конфигурирование сервисов по требованию – в общем случае грамотный облачный провайдер предоставляет заказчику возможность разумного конфигурирования сервиса, не оказывающего влияния на сервисы других заказчиков;

• 

Высокие эластичность и масштабируемость – грамотный облачный провайдер предоставляет огромные возможности по гибкости и масштабируемости, что бывает сложно организовать в классической модели;

• 

Объединение ресурсов в пул позволяет повысить эффективность их использования.

Конечно, для того, чтобы воспользоваться вышеперечисленными преимуществами облаков, провайдер и заказчик должны быть компетентны и подготовлены к их эффективному применению.

Классификация облачных вычислений

Гартнер выделяет различные типы облаков, среди которых наиболее известны:

IaaS (Infrastructure as a Service) – инфраструктура как сервис, когда потребителям облачных услуг предоставляются виртуальные серверы и сети, хранилища данных, операционные системы; основные преимущества таких облаков – масштабирование по мере изменения потребностей потребителей;

PaaS (Platform as a Service) – платформа как сервис, когда потребителям предоставляются платформенные решения, такие как среды разработки и выполнения ПО, среды машинного обучения, среды обработки больших данных, платформы промышленного IoT и т.д., что позволяет экономить время на разработке ПО и настройке оборудования и упростить масштабирование ИТ-сервисов;

SaaS (Software as a Service) – программное обеспечение как сервис, когда пользователям предоставляется функционал программных систем, настроенных и готовых к работе.

В Табл. 1 приведены особенности облачных моделей, которые позволят организации выбрать наиболее подходящий для неё тип и обосновать свой выбор.

Табл. 1. Особенности облачных моделей для обоснования выбора.

Список моделей облачных сервисов можно расширить, например, становятся все более популярны «Бизнес-процессы как сервис», «Безопасность как сервис», «Вычисления как сервис», «Данные как сервис», «Рабочий стол как сервис», «Аварийное восстановление данных как сервис».

В зависимости от стоящих перед организацией задач и имеющихся возможностей она может выбрать ту или иную модель облачных вычислений.

Кроме классификации по типу владения активами различных архитектурных уровней облака делят по типу развертывания и потребления. Структура такой классификации приведена в Табл. 2.

Табл. 2. Типы облаков.

Модель NIST, приведенная на Рис. 1, объединяет вышеприведенные классификации и основные характеристики облаков.

Рис. 1. Модель NIST облачных вычислений.

С точки зрения финансов облака позволяют перевести капитальные затраты в операционные (CAPEX в OPEX), по крайней мере, частично, так как заказчик освобожден от необходимости приобретать оборудование, программные платформы или программное обеспечение, выполнять дорогостоящие и зачастую высоко рисковые проекты. Инвестиционные затраты в эти активы несёт провайдер облачных сервисов, он же обычно осуществляет их эксплуатацию и обслуживание.

Именно такую модель предложил Билл Гейтс, который говорил, что ИТ должны предоставляться как электричество и оплачиваться как коммунальные услуги.

Публичные и гибридные облака позволяют компаниям среднего и малого бизнеса (СМБ) получить доступ к современным технологиям, которые в классической модели из-за высокого уровня начальных инвестиций были бы для них недоступны. Грамотно сформированная облачным провайдером арендная плата, когда заказчик платит только за объем потребляемых сервисов, даёт возможность увеличить выгоды, получаемые от использования ИТ-сервисов. Это, в свою очередь, стимулирует развитие облаков, рост конкуренции между облачными провайдерами и массовую смену моделей предоставления ИТ на облачную, характерную в настоящее время не только для компаний СМБ, но и для крупных организаций, включая государственные структуры и транснациональные холдинги.

На протяжении последних лет аналитики активно и зачастую противоречиво оценивают возможности того или иного типа облаков. Гартнер практически постоянно утверждает, что наибольшее развитие получат гибридные облака. Такой же вывод можно сделать и на основе простых рассуждений: по мере развития облаков компаниям приходится максимально приспосабливать их под собственные потребности, используя публичные облака для общих ИТ-сервисов, а частные – для особенных, определяющих их конкурентные преимущества. Однако применение гибридных облаков зачастую ограничивается техническими трудностями интеграции облачных сервисов с собственными сервисами организации.