Файл: Облачные Сервисы (основы технологий облачных вычислений).pdf

Несмотря на то, что определенные надежды в связи с хранением данных в «облаке» возлагались на так называемые NoSQL-системы, сегодня уже ясно, что такие системы негативно сказываются на характеристиках атомарности, согласованности, изолированности и долговечности (компоненты так называемой модели ACID, по которой определяют качество транзакционных систем хранения данных). По мнению Стоунбрейкера, в будущем проблему масштабирования удастся решить не за счет NoSQL, а за счет так называемых NewSQL-систем, изначально обладающих свойством масштабируемости. К числу таких систем относятся Xeround, Clustrix, NimbusDB, GenieDB и VoltDB.

Перспективы развития PaaS сервисов

Перспективы PaaS-технологий связаны с тенденцией превращения веб-приложений в предмет массового спроса. Десять лет назад веб-разработчики могли прилично заработать, создав веб-сайт с возможностью обновления содержания через веб-интерфейс. Сегодня это базовая штатная возможность, доступная «из коробки» во всех популярных системах управления контентом, и для того, чтобы заработать аналогичные деньги, сегодняшние веб-разработчики должны предложить заказчику нечто, в большей степени удовлетворяющее специфическим потребностям заказчика.

Как и системы обновления контента 10 лет назад, функционально насыщенные масштабируемые веб-приложения сегодня создаются не на базе готовых наборов инструментов, а по индивидуальному заказу. При этом разработчикам приходится раз за разом решать одни и те же задачи, по обеспечению адаптации приложений к меняющейся нагрузке, избеганию простоев и перерасходов ресурсов.

Благодаря развитию PaaS-решений в ближайшем будущем необходимость заново изобретать велосипед при решении таких задач исчезнет, что позволит разработчикам сосредоточиться на более творческих проблемах и, возможно, и, возможно, поднимет веб-технологии в целом на качественно новый уровень.

2.3. Облачные сервисы, основанные на модели IaaS

Инфраструктура как сервис» (IaaS) — наиболее зрелый сегмент облачных вычислений. С одной стороны, он достаточно хорошо сложился, чтобы отдельные участники этого сегмента ежегодно зарабатывали десятки и сотни миллионов долларов. С другой, именно в сегменте IaaS наиболее последовательно воплощаются классические преимущества облачных вычислений: экономия за счет эффекта масштаба (чем больше пользователей пользуется ресурсом, тем меньше эксплуатационная стоимость в расчете на одного пользователя), эластичность, модель оплаты «по счетчику» и т. д.

Анализ современного состояния облачных сервисов, основанных на технологии IaaS

Amazon Web Services (AWS) — наиболее известное и наиболее успешное предложение класса IaaS. Несмотря на то, что бренд AWS был представлен еще в 2002 году, фактически AWS в современном виде существует с 2006 года, когда были анонсированы сервисы Elastic Compute Cloud (EC2) и Simple Storage Service (S3): первый сервис позволяет арендовать образы виртуальных машин, второй — хранить данные, забыв об ограничениях, свойственных дисковым накопителям.

До сегодняшнего дня эти два сервиса остаются для AWS ключевыми. Популярность AWS продолжает планомерно увеличиваться: несмотря на то, что Amazon не публикует информацию о числе зарегистрированных пользователей, доходность AWS постоянно растет.

В отличие от Amazon.com бизнес компании Rackspace изначально связан с услугами хостинга и collocation. Облачные вычисления для этой компании — это расширение существующего предложения, а не выход на принципиально новый рынок.

Этим объясняются и некоторые особенности облачных сервисов Rackspace, которые имеют больше общих черт с традиционным хостингом, чем AWS. Хотя обороты облачного бизнеса Rackspace выглядят несколько скромнее, чем у Amazon, это не мешает компании временами перехватывать у Amazon инициативу, предлагать отсутствующие у конкурента возможности и анонсировать новаторские исследовательские проекты.

Самым интересным шагом Rackspace как поставщика облачных сервисов стал запуск платформы с открытым OpenStack, предназначенной для создания публичных и приватных IaaS-инфраструктур. В основу OpenStack были положены как собственные наработки Rackspace, так и некоторые результаты проектов, выполненных по заказу NASA (впоследствии команда Anso Labs, где работали авторы этих разработок, также вошла в состав Rackspace). Несмотря на то, что платформа OpenStack в настоящее время еще не готова к эксплуатации в промышленных условиях, к участию в ней удалось привлечь свыше 60 компаний, многие из которых (такие как AMD, Citrix, Dell, Intel и др.) являются признанными лидерами отрасли. Существование столь представительного сообщества является залогом успеха платформы OpenStack в будущем. Если же говорить о собственно коммерческом предложении Rackspace Cloud, то в настоящее время оно во многом дублирует основные компоненты AWS: EC2 и S3. Хотя Rackspace и не предлагает столь широкого набора дополнительных сервисов, как Amazon, это отчасти компенсируется за счет таких особенностей, как техническая поддержка на ПО, установленное в виртуальных машинах, возможность более гибкого конфигурирования виртуальных машин, несколько более выгодныRackspace также предлагает облачную услугу Cloud Sites, которая позволяет добавлять доступные вычислительные ресурсы по мере увеличения нагрузки на сайт. В отличие от Cloud Servers Cloud Sites не позволяет пользователям непо средственно работать с виртуальными машинами: более того, им доступна лишь некоторая часть функциональности сервера, непосредственно связанная с веб-приложениями. Выбор же доступных технологий ограничен: в качестве языков программирования в Cloud Sites можно использовать только Perl, PHP и .net, а в качестве СУБД — только MySQL с MS SQL Server.

Если AWS и основные облачные сервисы Rackspace оптимизированы для размещения сложных приложений с транзакционной архитектурой, то созданная в 2009 году швейцарская компания CloudSigma предлагает существенно более простое решение, позволяющие добавлять и убавлять ресурсы, доступные отдельно взятой виртуальной машине.

В этом предложение CloudSigma ближе к Cloud Sites от Rackspace. Однако здесь пользователи имеют больше возможностей для регулирования конфигурации виртуальных серверов. Счета клиентов CloudSigma разделяются на две части: базовая часть (та конфигурация, которую пользователь заказал при заказе услуги) и «взрывная» часть, когда нагрузка на систему превышает мощности арендованного виртуального сервера. Естественно, стоимость мощностей по «взрывным» тарифам существенно выше, чем по базовым.е условия обслуживания и др.

Характеристики рассмотренных облачных сервисов приведены в таблице 3.

.

Особенности основных облачных сервисов, основанных на технологии IaaS

Таблица 3

Подобно CloudSigma, российские предложения по облачному хостингу ориентированы преимущественно на масштабирование в пределах отдельно взятой виртуальной машины. Некоторые провайдеры, например, Slidebar / Parking, предлагают возможность вынесения в «облако» корпоративной инфраструктуры, однако столь продвинутых инструментов для построения, администрирования и мониторинга облачной инфраструктуры, как у Amazon, в России никто предложить не может.

Но зато российские облачные провайдеры позволяют увеличивать и уменьшать количество доступной оперативной памяти и дискового пространства и платить только лишь за фактически использованное процессорное время.

Наиболее популярным среди российских облачных хостинг-провайдеров является предоставление пользователям возможности самостоятельно определить количество необходимых ресурсов с помощью «ползунка»: пользователь выбирает объем необходимой памяти, дисковое пространство, иногда — объем доступных ресурсов CPU. После этого он получает виртуальную машину с заданными характеристиками. Если впоследствии потребности в вычислительных ресурсах снизятся или увеличатся, характеристики виртуальной машины можно будет изменить (с соответствующей корректировкой оплаты).

Стоимость услуг провайдеров по предоставлению облачных сервисов за прошлый год приведены на рисунке 4.

Рисунок 4. Услуги, предлагаемые российским компаниями

Провайдеры ISP Server и Selectel отходят от общей модели. В случае ISP Server необходимо платить за дисковое пространство, израсходованное выше нормы, а также за процессорное время. Оператор Selectel реализовал чрезвычайно гранулированную систему учета вычислительных ресурсов, в рамках которой подсчитывается не только процессорное время и объем ОЗУ, но и нагрузка на сеть, количество дисковых операций, объем занятого дискового пространства, объем информации, записанной на диск или прочитанной с диска.

В целом российский облачный хостинг — это не столько альтернатива Amazon Web Services, сколько удобная замена традиционному хостингу. Такие предложения особенно актуальны для средних по уровню нагрузки веб-приложений с варьирующей или плохо предсказуемой нагрузкой, которые можно развернуть на одной виртуальной машине. Кроме того, российские облачные провайдеры безусловно ближе российскому пользователю, чем западные гиганты, которые пока что не начали работать на российском рынке, не имеют местных представительств и русскоязычной поддержки. Впрочем, многим пользователям облачных предложений российских поставщиков будет вполне достаточно: далеко не каждый зарегистрированный пользователь Amazon Web Services когда‑либо испытывает действительную потребность в тех возможностях, которые предоставляет этот

Рассмотренные облачные сервисы, основанные на различных технологиях, позволяют сделать вывод, что основным преимуществом использования облачных вычислений, является балансирование рабочей нагрузки, за счет которого достигается более эффективное использование ресурсов вычислительной системы.

К основным преимуществам технологии можно отнести:

- возможность доступа к ресурсам в облаке на основе использования Интернет-соединения, обычного браузера и нетребовательного к ресурсам терминала конечного пользователя;

- быстрое развертывание собственных сервисов и/или увеличение рабочей нагрузки на существующие у поставщика облачные услуги;

- поддержка резервирования, самовосстановления и масштабирования, позволяющего повышать надежность системы и уменьшать риски при отказах программного и аппаратного обеспечения;

- управление рабочими нагрузками в реальном времени, в том числе пакетными операциями и фоновыми программами, которые взаимодействуют с пользователями;

- мониторинг в реальном времени загрузки и баланса системы, а также выделения ресурсов.

Недостатки и проблемные вопросы, которые тормозят внедрение облачных вычислений:

- невозможность работы с сервисами облака без постоянного подключения к Интернет;

- сложный или невозможный процесс перехода от одного поставщика облачных услуг к другому;

- отсутствие единственного международного правового регулирования в сфере облачных вычислений и обработки информации в облаке;

- вопрос доверия к поставщику услуг пользователей;

- вопрос защиты информации пользователя, обрабатываемой и хранящейся в облаке.

Для обеспечения безопасности информации облачные вычисления предоставляют такие преимущества:

- специализированный персонал: провайдер облака, как большая организация, для обеспечения безопасности в облаке нанимает специалистов в отрасли безопасности информации, позволяя сотрудникам сосредоточиться исключительно на вопросе безопасности, достичь высокого уровня безопасности, который невозможно достигнуть в небольшой организации;

- централизованное управление, конфигурация системы безопасности и ее аудит;

- стойкость платформы: аппаратный и программный состав платформы, на которой развернуто облако более равномерно, чем в большинстве традиционных вычислительных центров, что позволяет лучше автоматизировать деятельность относительно обеспечения безопасности, тестирования и исправления ошибок в компонентах платформы;

- наличие ресурсов: возможность динамического масштабирования ресурсов системы, а также резервирования и аварийного возобновления, что может быть использовано для повышения стойкости системы против атак типа «отказ в обслуживании», а также быстрого возобновления потом серьезных инцидентов;

- резервное копирование и возобновление: провайдер облачных услуг может позволить предоставление более высокого уровня резервного копирования и возобновления, чем тот, что обеспечивают традиционные центры обработки данных, а также обеспечить хранение резервных копий по географическому требованию;