Облачные вычисления

Диаграмма, показывающая обзор облачных вычислений с типичными типами приложений, поддерживаемых этой вычислительной моделью

Облачные вычисления — модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру. Данная технология знаменует собой переход от традиционной модели, где пользователь приобретает и обслуживает собственное «железо», к парадигме потребления вычислительных мощностей как коммунальной услуги (подобно электроэнергии или водоснабжению).

История возникновения

Концептуальные идеи, лежащие в основе облачных вычислений, восходят к 1960-м годам, когда американский учёный Джон Маккарти высказал предположение, что вычисления когда-нибудь будут организованы по принципу публичной коммунальной службы. Сам термин «облако» (англ. cloud) стал активно использоваться в технической литературе в начале 2000-х годов, изначально как метафора для обозначения сложной инфраструктуры, скрытой от конечного пользователя, которую на схемах было принято изображать в виде стилизованного облака.

Ключевым драйвером развития облачных технологий стало развитие широкополосного интернета, виртуализации и стремительный рост мощностей дата-центров. Поворотным моментом стал запуск Amazon Web Services (AWS) в 2006 году, предложивших сервисы хранения данных и аренды вычислительных мощностей. Вслед за Amazon на рынок вышли другие технологические гиганты — Google с платформой Google App Engine и Microsoft с платформой Azure.

Основные характеристики и модели обслуживания

Облачные вычисления обладают пятью существенными характеристиками: самообслуживание по требованию (пользователь сам определяет необходимые ресурсы), широкополосный сетевой доступ, объединение ресурсов в пул (ресурсы распределяются между множеством потребителей), эластичность (ресурсы могут быстро масштабироваться в зависимости от нагрузки) и измеряемость услуги (потребление контролируется и тарифицируется).

В зависимости от характера предоставляемых услуг различают три основные модели обслуживания облачных вычислений. Первая модель — это инфраструктура как услуга (англ. IaaS, англ. Infrastructure as a Service). Пользователю предоставляется доступ к базовым вычислительным ресурсам — виртуальным серверам, системам хранения данных, сетевым мощностям. На этой инфраструктуре клиент самостоятельно разворачивает программное обеспечение (вплоть до операционных систем). Примерами такой модели являются Amazon EC2, Google Compute Engine. Вторая модель — платформа как услуга (англ. PaaS, англ. Platform as a Service). Пользователь получает среду для разработки, развёртывания и управления приложениями. Провайдер предоставляет платформу с готовыми инструментами, избавляя клиента от сложностей администрирования серверов и операционных систем. Примерами такой модели служит Google App Engine. Третья модель — программное обеспечение как услуга (англ. SaaS, англ. Software as a Service). Пользователю предоставляется готовое приложение, доступное через веб-браузер или программный интерфейс. Вся нижележащая инфраструктура, платформа и само приложение полностью управляются провайдером. Базовые примеры такой модели — это Google Workspace (Gmail, Google Docs), Microsoft 365, Salesforce.

Облачные среды классифицируются по способу организации доступа:

• публичное облако — инфраструктура принадлежит провайдеру и предоставляется широкой публике;
• частное облако — инфраструктура создаётся и используется исключительно в интересах одной организации;
• гибридное облако — комбинация публичного и частного облаков, между которыми организован обмен данными и приложениями;
• общественное облако — инфраструктура создается для использования определённым сообществом потребителей, имеющих общие задачи.

Преимущества и вызовы

Широкое распространение облачных вычислений в корпоративном и частном секторах обусловлено их экономическими и техническими характеристиками, которые отличают данную модель от традиционной развёртки локальной инфраструктуры. К преимуществам облачных вычислений относят следующие. Во-первых, происходит трансформация модели затрат. Модель облачных вычислений предполагает переход от капитальных затрат (CAPEX) к операционным (OPEX). Пользователь не несёт расходов на приобретение оборудования, строительство и содержание дата-центров, а оплачивает потребление вычислительных ресурсов как услугу. Это снижает финансовый порог для внедрения IT-решений. Во-вторых, имеет место масштабируемость и эластичность. Технология обеспечивает возможность динамического изменения выделяемых ресурсов в соответствии с фактической нагрузкой. Для потребителя это означает отсутствие необходимости резервировать мощности под пиковые нагрузки. В-третьих, доступ к сервисам и данным осуществляется через стандартные сетевые протоколы с любых устройств, имеющих подключение к интернету, что способствует развитию распределённых рабочих коллективов и глобального присутствия бизнеса. В-четвертых, провайдер облачных услуг берёт на себя задачи по обслуживанию физической инфраструктуры, установке обновлений и обеспечению отказоустойчивости, что позволяет потребителю сосредоточиться на разработке и эксплуатации прикладного программного обеспечения.

Наряду с преимуществами, модель облачных вычислений сопряжена с рядом технологических, юридических и организационных вызовов, которые являются предметом профессиональных дискуссий. Хранение данных в инфраструктуре третьей стороны требует оценки рисков, связанных с несанкционированным доступом, утечками информации и атаками на провайдера. Уровень защищённости данных регулируется соглашением об уровне обслуживания и применяемыми провайдером стандартами безопасности (например, ISO 27001). Размещение данных на серверах, физически расположенных в иностранных государствах, влечёт за собой необходимость соблюдения местного законодательства. Особую сложность представляют нормы, регулирующие трансграничную передачу персональных данных.

Источники

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Облачные вычисления», расположенная по следующим адресам: — «https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Облачные_вычисления» — «https://znanierussia.ru/articles/Облачные_вычисления» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».