Файл: Основные понятия облачных вычислений.pdf

Наряду с модульной архитектурой, программное обеспечение может приобрести особенности, которые сейчас характерны для социальных сетей. Программы при необходимости смогут автоматически создавать кратковременные связи с элементами программного и аппаратного обеспечения. Программное и аппаратное обеспечение центра обработки данных будут формироваться вокруг решаемой задачи, а не наоборот. Разработчикам больше не придется заботиться о выделении объема хранения, коммутатора и сервера, все это будет происходить автоматически.

К 2020 году будет полным ходом осуществляться переход на недорогое оборудование, поскольку такие схемы, как Open Compute Project, выйдут за пределы центров обработки данных Amazon Web Services и Facebook и станут внедряться и небольшими компаниями. Если разделить инфраструктуру на базовые компоненты, можно быстро производить апгрейды и замены. Лучше всего инфраструктура на оборудовании потребительского класса подходит крупным компаниям, которые имеют большие центры обработки данных. С нынешнего времени и до 2020 года наиболее быстро растущим сектором рынка станут облачные сервис-провайдеры^[19].

С появлением на рынке малопотребляющих процессоров ARM с 64-разрядными возможностями, их использование начнет нарастать очень быстрыми темпами. Для RISC-процессоров будет разработано корпоративное программное обеспечение, которое будет позволять компаниям применять в своих центрах обработки данных экономно расходующие энергию процессоры и тем самым на порядок снизить расходы на электричество. Весьма вероятно, что к 2020 году малопотребляющие процессоры можно будет встретить повсеместно. И это будут не только процессоры ARM. Сознавая нависшую над ней угрозу, компания Intel напряженно трудится над снижением энергопотребления процессоров Atom. Facebook считает, что распространение процессоров ARM начнется с устройств хранения, а затем охватит серверы. Данная тенденция окажет огромное влияние на объем выполняемой полезной работы в расчете на доллар, что поможет облачным провайдерам, таким как Amazon Web Services, снизить расходы на электричество, что может выразиться в выгоде для разработчиков^[20].

Сочетание потребностей в наращивании числа ядер в высокопроизводительных процессорах и широко распределенных приложениях приведет к появлению в центрах обработки данных сверхскоростных внутренних соединений. Можно ожидать, что к 2020 году коммуникации в центрах обработки данных будут осуществляться со скоростью нескольких сотен гигабит в секунду. Произойдет очень быстрое превращение технологий скоростных внутренних соединений в массовый товар, что приведет к появлению очень быстрых и дешевых соединений. Это позволит ускорить передачу информации в центрах обработки данных и снизить ее стоимость. Благодаря этому компании смогут создавать более крупные приложения, которые пересылают больше данных, и потенциально откроет перед разработчиками возможность написания более интеллектуальных, сложных и автоматизированных программ^[21].

Сегодня облака различаются в зависимости от того, какие услуги они предоставляют: инфраструктура как сервис, платформа как сервис или программное обеспечение как сервис. Но, согласно исследованию аналитической группы Forrester, к 2020 году появятся более специализированные инструменты, такие как инструменты промежуточной виртуализации или динамические сервисы аутсорсинга бизнес-процессов. Другими словами, наряду с несколькими крупными провайдерами, которые предлагают простые технологии, такие как вычисления и хранение, возникнет широкая сеть провайдеров специализированных облачных сервисов, позволяющая компаниям переносить в облака задачи, которые иначе пришлось бы решать с помощью весьма специфических приложений. Облака, как и любые другие полезные вещи, будут дифференцироваться в зависимости от возможностей их инфраструктуры и разделятся на неизвестные ранее классы^[22] [3, 7].

По итогам данной главы можно сделать вывод, что технология облачных вычислений является довольно новым направлением развития информационных технологий, имеющим своих сторонников и противников. Но, несмотря ни на что, облачные технологии активно развиваются

2. Основные модели предоставления услуг

2.1. Архитектура облачных вычислений

Облачные сервисы можно представить в виде многослойной модели, состоящей из слоев инфраструктуры как услуги, платформы как услуги и программного обеспечения как услуги. Базисом или фундаментом облачных сервисов является физическая инфраструктура, то есть хранилища, сети, серверы и системное программное обеспечение облачного дата-центра^[23] [1].

Архитектура облачных вычислений представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Схема использования моделей обслуживания в облачных вычислениях

2.2. Инфраструктура как услуга. Модель IaaS

Первый слой услуг облачных вычислений представляет собой инфраструктуру, предоставляющую пользователю сетевую и компьютерную инфраструктуры, а также ее обслуживание в форме виртуальной инфраструктуры, то есть, базируясь на физической инфраструктуре центров обеспечения доступа или дата-центров, поставщиком создается виртуальная инфраструктура, предоставляемая пользователям в качестве сервиса. Виртуализация позволяет осуществить преобразование физической инфраструктуры дата-центров в виртуальную. Именно таким образом создается первый слой облачных услуг – «Инфраструктура как услуга»^[24].

В наиболее базовой модели облачных услуг и в соответствии с IETF, поставщики IaaS предлагают компьютерные физические или чаще виртуальные ресурсы. Гипервизор запускает виртуальные машины в качестве гостей. Облачные гипервизоры в режиме оперативной поддержки системы могут поддерживать большое количество виртуальных машин и способны оказывать комплексные услуги в соответствии с меняющимися требованиями клиентов. В качестве примеров гипервизоров можно представить Hyper-V, Oracle VirtualBox, Xen, VMware ESX / ESXi или KVM. Инфраструктура облачных вычислений часто предлагает дополнительные ресурсы, такие как образа диска библиотеки виртуальной машины, хранилища данных, брандмауэры, IP-адресацию, виртуальную локальную сеть и пакеты программного обеспечения. Поставщики инфраструктуры облачных вычислений поставляют эти ресурсы по требованию из центров обработки данных^[25].

При использовании технологии виртуализации ресурсов, физическое оборудование разделяется между пользователями на несколько частей, которые используются для выполнения текущих задач. К примеру, на единичном физическом сервере можно запустить множество виртуальных. На каждом виртуальном сервере пользователю будет выделено время доступа к ним для решения задач. Виртуализация может быть реализована как на программном уровне, так и на аппаратном^[26].

Исходя из этой технологии, пользователю предоставляются абстрактные гибкие вычислительные мощности, то есть не сам сервер, а лишь серверное время для обработки определенных задач; не источники хранения данных, а пространство на них; не каналы связи, а сетевая пропускная способность этих каналов.

Концепция IaaS позволяет пользователю приобретать только вычислительные мощности, необходимые для выполнения определенных задач. В состав дополнительных услуг IaaS может входить подключение любого физического оборудования пользователя к облачной платформе и его размещение в сети дата-центров^[27] [1, 3, 4, 9].

2.3. Платформа как услуга. Модель PaaS

Второй слой услуг облачных вычислений представляет собой платформа как сервис и является категорией услуг облачных вычислений, которая обеспечивает платформу, позволяющую заказчикам разрабатывать, запускать и управлять веб-приложениями без сложностей создания и поддержания инфраструктуры, которые обычно присутствуют при разработке и запуске приложений. Платформа как сервис может поставляться двумя способами^[28]:

• в качестве общественного облачного сервиса от поставщика, где потребитель программного управления контролирует развертывание и конфигурирование, а поставщик обеспечивает сетью, серверами, системой хранения и другими услуги для размещения приложения потребителя;
• в качестве программного обеспечения, установленного в частных центрах обработки данных или публичной инфраструктуры как сервиса, управляемой внутренним ИТ-департаментом^[29].

Первоначальной целью PaaS было упрощение процесса написания кода для разработчиков, с инфраструктурой и операциями, находящимися под опекой поставщика PaaS. Первоначально все сервисы PaaS находились в публичном облаке. Так как многие компании не хотят иметь все возможности публичного облака, были созданы частные и гибридные варианты PaaS^[30].

PaaS предоставляет разработчикам и компаниям среду для создания, приема и развертывания приложений, защищая разработчиков от сложностей со стороны инфраструктуры. PaaS могут улучшить скорость разработки приложений и позволяют потребителю сосредоточиться на самом приложении. С PaaS потребитель управляет приложениями и данными, в то время как поставщик или информационный отдел управляют выполнением, промежуточным программным обеспечением, операционной системой, виртуализацией, серверами, хранением и сетями. Средства разработки, предоставляемые поставщиком, настроены в соответствии с потребностями пользователя. Пользователь может выбрать сохранение программного обеспечения или поддержку его поставщиком^[31].

Предложения PaaS также могут включать средства для разработки приложений, разработки программного обеспечения, тестирования и развертывания, а также такие услуги, как сотрудничество по команде, интеграция и сортировка веб-сервисов, работа с базами данных, безопасность, масштабируемость, хранение, обновление версий, инструментарий приложений и содействие сообщества разработчиков. Кроме инженерно-технических аспектов обслуживания, предложения PaaS включают в себя механизмы для управления услугами, например, мониторинг и документооборот^[32].

Преимуществом PaaS в первую очередь является возможность для программирования высокого уровня резкого снижения сложности; разработка приложений может быть более эффективной, так как она встроена в инфраструктуру; облегченное поддержание и усиление приложений. Это также может быть полезно в ситуациях, когда несколько разработчиков работают над одним проектом с участием сторон, которые находятся далеко^[33] [2, 6, 7, 9, 10, 12, 13].

2.4. Программное обеспечение как услуга. Модель SaaS

Третий слой услуг облачных вычислений представляет собой Программное обеспечение как услугу и является модель обеспечения лицензирования и доставки, в которой программное обеспечение лицензируется на основе подписки и располагается на центральном хостинге. Такую методичку называют «предоставлением по требованию» программного обеспечения. SaaS, как правило, обеспечивает доступ пользователей с помощью тонкого клиента через веб-браузер. SaaS стала распространенной моделью поставки для многих бизнес-приложений, включая офисные приложения, обмен сообщениями, программное обеспечение для обработки платежных ведомостей, программное обеспечение СУБД, программное обеспечение для управления, САПР, программное обеспечение разработки, виртуализацию, управление взаимоотношениями с клиентами, информационные системы управления, планирование ресурсов предприятия, выставление счетов, управление человеческими ресурсами, управление контентом и управление Service Desk^[34].

Термин «программное обеспечение как услуга» считается частью архитектуры облачных вычислений, также как инфраструктура как услуга, платформ как услуга, рабочий стол как услуга, сервер как услуга и информационные технологии управления как услуга^[35].

Централизованное размещение бизнес-приложений восходит к 1960 году. Начиная с того времени IBM и другие поставщики мейнфреймов ввели сервис обслуживания бизнес-бюро, также называемый как режим разделения времени или утилита вычислений. Такие услуги были включены в предложение вычисления мощности и хранения в базах данных для банков и других крупных организаций по всему миру с помощью центров обработки данных^[36].

Распространение Интернета в течение 1990-х годов привело к новому классу централизованных вычислений, называемых провайдерами приложений. ASP предусматривает работу с сервисом хостинга и управлением специализированными бизнес-приложениями с целью сокращения расходов за счет централизованного управления и специализации поставщика решений в конкретном бизнес-приложении. Двумя крупнейшими родоначальниками ASP в мире были USI, с штаб-квартирой в Вашингтоне, и Futurelink Corporation, с штаб-квартирой в Оранж Каунти^[37].

Модель SaaS не имеет физической необходимости косвенной дистрибуции, так как она не распространяется физически и развертывается почти мгновенно. Первая волна компаний, предоставляющих SaaS, построили свою собственную экономическую модель, не включающую вознаграждение партнера в своей структуре ценообразования. Ввод модели SaaS был труден для рынка традиционных издателей программного обеспечения. Во-первых, потому что модель SaaS не приносит им такую же структуру доходов, во-вторых, потому, что SaaS продолжает работать с дистрибьюторской сетью, снижает их прибыли и наносит ущерб для конкурентоспособности стоимости их продукции^[38].