Основи хмарних обчислень

1. Що таке хмарні обчислення
2. Навіщо поспішати в хмару
3. Компоненти хмарних обчислень
4. Рівні: обчислення як комунальний ресурс
5. Малюнок 1. Як працює монітор віртуальних машин
6. Малюнок 2. Рівні хмарних обчислень, вбудовані в компоненти "як сервіс"
7. ІТ-ролі в хмарі
8. Розробник
9. Адміністратор
10. архітектор
11. Бути чи не бути хмарі: оцінка ризиків
12. Загальне керівництво: як контролювати галузеві стандарти
13. Вимоги до пропускної здатності
14. Фінансове питання
15. зниження ризиків
16. Висновок
17. Ресурси для скачування

Новий спосіб надання обчислювальних ресурсів

За останні кілька років в галузі інформаційних технологій (ІТ) отримала розвиток нова парадигма - хмарні обчислення. Хоча хмарні обчислення - це всього лише особливий спосіб надання обчислювальних ресурсів, а не нова технологія, вони викликали революцію в методах надання інформації та послуг.

Спочатку в ІТ домінували мейнфрейми. Згодом ця жорстка конфігурація поступилася дорогою клієнт-серверної моделі. Сучасна ІТ-галузь стає все більш мобільною, всепроникною і, природно, хмарної. Але ця революція, як і будь-яка інша, містить старі компоненти, з яких вона еволюціонувала.

Таким чином, щоб правильно розуміти хмарні обчислення, потрібно пам'ятати, що вони, по суті, генетично успадковують попередні системи. Багато в чому переломний зміна означає "назад у майбутнє", а не остаточне завершення минулого. У цьому дивовижному новому світі хмарних обчислень є місце для інноваційного кооперування хмарної технології та перевіреної ефективності попередніх систем, таких як потужні мейнфрейми. Це справжнє зміна підходу до обчислень надає ІТ-персоналу величезні можливості, дозволяючи взяти управління змінами на себе і використовувати їх на благо собі і своїй організації.

Що таке хмарні обчислення

Хмарні обчислення - це комплексне рішення, яке надає ІТ-ресурси у вигляді сервісу. Це засноване на інтернет-технологіях рішення, в якому ресурси загального користування надаються аналогічно розподілу електроенергії по проводах. Комп'ютери в хмарі налаштовані на спільну роботу, а різні додатки використовують сукупну обчислювальну потужність так, як ніби виконуються на одиночній системі.

Гнучкість хмарних обчислень залежить від можливості розподілу ресурсів на вимогу. Такий розподіл дозволяє використовувати сукупні ресурси системи без виділення конкретних апаратних ресурсів певної задачі. До хмарних обчислень Web-сайти і серверні додатки виконувалися на окремо взятих системах. З приходом хмарних обчислень ресурси використовуються як об'єднаний віртуальний комп'ютер. Така об'єднана конфігурація надає середовище, в якому програми виконуються незалежно без прив'язки до будь-якої конкретної конфігурації.

Навіщо поспішати в хмару

Для переходу до парадигми хмарних обчислень є вагомі причини - як з точки зору бізнесу, так і з точки зору ІТ. Тут діють ті ж основні аргументи, що і для впровадження аутсорсингу.

• Зменшення витрат. Хмарні обчислення можуть знизити як капітальні витрати (CapEx), так і поточні витрати (OpEx), оскільки ресурси купуються тільки за потребою і оплачуються тільки по використанню.
• Оптимальне використання персоналу. Використання хмарних обчислень вивільняє цінних співробітників, дозволяючи їм сконцентруватися на збільшенні прибутку, а не на підтримку апаратного та програмного забезпечення.
• Надійна масштабованість. Хмарні обчислення забезпечують миттєве масштабування вгору або вниз в будь-який час без довгострокових зобов'язань.

Компоненти хмарних обчислень

Модель хмарних обчислень складається з зовнішньої (front end) і внутрішньої (back end) частин. Ці два елементи з'єднані по мережі, в більшості випадків через Інтернет. За допомогою зовнішньої частини користувач взаємодіє з системою; внутрішня частина - це власне саме хмара. Зовнішня частина складається з клієнтського комп'ютера або мережі комп'ютерів підприємства і додатків, що використовуються для доступу до хмари. Міністерство внутрішніх справ надає додатки, комп'ютери, сервери і сховища даних, що створюють хмара сервісів.

Рівні: обчислення як комунальний ресурс

Концепція хмари заснована на рівнях, кожен з яких надає певну функціональність. Така стратифікація компонентів хмари дозволяє зробити рівні хмарних обчислень комунальним ресурсом, аналогічним електрики, послуг телефонії або природному газу. Товар "хмарні обчислення" - це більш дешеві і менш затратні для користувача обчислювальні ресурси. У хмарних обчислень є всі шанси стати ще одним комунальним ресурсом.

Монітор віртуальних машин (virtual machine monitor - VMM) надає кошти для одночасного використання функціональних можливостей хмари (див. малюнок 1 ). VMM - це програма, що виконується на хост-системі і дозволяє одному комп'ютеру підтримувати кілька ідентичних середовищ виконання програм. З точки зору користувача система являє собою автономний комп'ютер, ізольований від інших користувачів. Насправді все користувачі обслуговуються одним і тим же комп'ютером. Віртуальна машина - це одна операційна система (ОС), керована основний контролює програмою, яка представляє її у вигляді декількох операційних систем. При хмарні обчислення VMM надає користувачам можливість відстежувати і, отже, керувати такими аспектами процесу, як доступ до даних, зберігання даних, шифрування, адресація, топологія і переміщення робочої навантаження.

Малюнок 1. Як працює монітор віртуальних машин

Хмара надає наступні рівні:

• Рівень інфраструктури - це основа хмари. Він складається з фізичних активів - серверів, мережевих пристроїв, дисків і т.д. Існують постачальники інфраструктури як сервісу (Infrastructure as a Service - IaaS), наприклад IBM® Cloud. При взаємодії з IaaS ви насправді не керуєте базовою інфраструктурою, однак керуєте операційними системами, сховищами даних, розгортаються додатками і, до певної міри, обраними елементів мережі.

  Прикладом організацій, які можуть отримати вигоди від IaaS, є сервіси друку на вимогу (Print On Demand - POD). Модель POD заснована на продажу товарів, дизайн яких задається відповідно до вимог клієнта. POD дозволяє фізичним особам відкривати магазини і продавати дизайни товарів. Власники магазинів можуть завантажити стільки дизайнів, скільки будуть в змозі створити. Багато завантажують тисячі дизайнів. Завдяки можливостям хмарної системи зберігання POD може надавати необмежений обсяг дискового простору.

• Проміжним рівнем є платформа. Вона надає інфраструктуру додатків. Платформа як сервіс (Platform as a Service - PaaS) надає доступ до операційних систем і відповідним сервісам. Вона дає спосіб розгортання додатків в хмарі за допомогою мов програмування та інструментальних засобів, що підтримуються Вашим постачальником. Вам не потрібно управляти використовуваної інфраструктурою або контролювати її, але у вас є можливість управляти розгорнутими додатками і, до певної міри, конфігураціями середовища хостингу додатків.

  Існують постачальники PaaS, наприклад Elastic Compute Cloud (EC2) від Amazon. Ідеальний користувач PaaS - це невелика приватна фірма зі створення програмного забезпечення. Маючи в своєму розпорядженні таку платформу, можна створювати продукти світового класу без накладних витрат, властивих розробці на власних ресурсах.

• Верхній рівень - це рівень додатків, який зазвичай і зображують у вигляді хмари. Перегляд програм, які в ньому, надаються користувачам на вимогу. Існують постачальники програмного забезпечення як сервісу (Software as a Service - SaaS), наприклад, Google Pack. Google Pack містить доступні через Інтернет додатки - Calendar, Gmail, Google Talk, Docs і багато інших.

Всі ці рівні показані на малюнку 2.

Малюнок 2. Рівні хмарних обчислень, вбудовані в компоненти "як сервіс"

хмарні структури

За характером володіння хмарні структури діляться на три типи: закриті (private), відкриті (public) і гібридні (hybrid).

• Відкриті хмари доступні широкому загалу або великий промисловій групі; вони належать і підтримуються організацією, що продає хмарні сервіси. Під "хмарою" зазвичай мається на увазі саме відкрите хмара; за допомогою Web-додатків сторонній постачальник динамічно надає через Інтернет ресурси спільного використання і виставляє рахунки в залежності від їх використання.
• Закриті хмари розташовані за мережевим екраном підприємства і управляються цим підприємством. Це хмарні сервіси, які створюються і керовані всередині підприємства. Закриті хмари пропонують в основному ті ж переваги, що й відкриті; основне їх відмінність полягає в тому, що відповідальність за настройку і підтримку закритого хмари несе підприємство.
• Гібридні хмари - це комбінація відкритого і закритого хмари, в якій використовуються сервіси, розташовані як у відкритому, так і в закритому просторі. Відповідальність за управління такими сервісами розподіляється між постачальником відкритого хмари і підприємством. Використовуючи гібридне хмара, організації можуть визначити цілі і вимоги до створюваних сервісів і отримати їх, грунтуючись на виборі найбільш відповідного варіанту.

ІТ-ролі в хмарі

Уявіть собі, що в зв'язку зі збільшенням обсягу виробленого коду вам буде потрібно велика автоматизація управління і адміністрування що, в свою чергу, призведе до зміни завдань персоналу, відповідального за написання адміністративних скриптів. Консолідація ІТ-ресурсів, дозволяючи скоротити кількість апаратних і програмних одиниць, одночасно призводить до виникнення нових структур. Зрушення буде відбуватися в напрямку висококваліфікованих фахівців у сфері аналізу та обробки інформації. У новій парадигмі на технічних фахівцях буде лежати велика відповідальність за вдосконалення і модернізацію загальних бізнес-процесів.

Розробник

Зростаюче використання мобільних пристроїв, популярність соціальних мереж та інші аспекти еволюції комерційних ІТ-процесів і систем гарантують роботу спільноті розробників, однак системні і систематичні процеси моделі конфігурації хмари позбавлять корпоративних розробників деяких традиційних ролей.

Нещодавно проведений IBM опитування (див. Розділ ресурси , "Нове опитування developerWorks виявляє домінування хмарних обчислень і розробки мобільних додатків") продемонстрував, що запит на мобільні технології буде зростати експоненціально. Ці технології разом з швидким поширенням хмарних обчислень по всьому світу приведуть до радикального збільшення числа розробників, які знаються на цій галузі. Для задоволення зростаючої потреби в мобільних взаємодіях потрібно все більше розробників, які розуміють, як працюють хмарні обчислення.

Хмарні обчислення забезпечують практично необмежену потужність, усуваючи проблеми масштабованості. Хмарні обчислення відкривають розробникам доступ до програмних і апаратних активів, які більшість підприємств малого і середнього розміру не могли б собі дозволити. Розробники, використовуючи керовані через Інтернет хмарні обчислення і активи, які є результатом такої конфігурації, матимуть доступ до ресурсів, про більшість з яких в недавньому минулому могли тільки мріяти.

Адміністратор

Адміністратори є хранителями і законодавцями ІТ-систем. Вони відповідають за управління доступом користувачів до мережі. Це означає контроль над створенням призначених для користувача паролів і відповідальність за формулювання правил і процедур для такої фундаментальної функціональності, як загальний доступ до системних активів. Наступ хмарних обчислень призведе до необхідності упорядкувати цей процес, оскільки адміністратор в такому середовищі тепер займається не тільки внутрішніми справами, але і зовнішніми взаємовідносинами свого підприємства і постачальника хмарних обчислень, а також діями інших абонентів відкритого хмари.

Це змінює роль мережевих екранів, встановлених адміністраторами, і природу процедур загальної інформаційної захисту підприємства. Необхідність захисту системи не зникає. З впровадженням хмарних обчислень відповідальність навіть зростає. Адміністратор повинен не тільки гарантувати цілісність даних і систем всередині організації, але також стежити за хмарою і керувати ним, гарантуючи безпеку систем і даних повсюдно.

архітектор

Функція архітектури полягає в ефективному моделюванні заданої функціональності системи в реальному ІТ-світі. Основним завданням архітектора є розробка архітектурної інфраструктури моделі хмарних обчислень організації. Архітектура хмарних обчислень складається по суті в абстрагуванні трьох рівнів (IaaS, PaaS і SaaS) таким чином, щоб конкретне підприємство, що використовує хмарні обчислення, досягло поставленої мети і завдань. Абстракції функціональності рівнів розробляються так, щоб відповідальні керівники і також рядові співробітники могли використовувати ці абстракції для планування, виконання та оцінки ефективності процедур і процесів ІТ-системи.

Роль архітектора в епоху хмарних обчислень полягає в формулюванні моделі функціональної взаємодії рівнів хмари. Архітектор повинен використовувати абстракцію як засіб забезпечення виконання ІТ-системою властивої їй ролі при досягненні цілей, поставлених організацією.

Бути чи не бути хмарі: оцінка ризиків

Найважливішими питаннями для тих, хто збирається використовувати хмарні обчислення, є безпека та конфіденційність. Компанії, що надають послуги хмарних обчислень, знають про це і розуміють, що без надійного захисту їх бізнес зруйнується. Тому захист і конфіденційність мають найвищий пріоритет для всіх суб'єктів хмарних обчислень.

Загальне керівництво: як контролювати галузеві стандарти

Керівництво (governance) є найважливішою відповідальністю власника закритого хмари і спільної відповідальністю постачальника і споживача сервісу в відкритому хмарі. Однак, з огляду на такі чинники, як міжнародний тероризм, DOS-атаки, віруси, черв'яки і т.д., які можуть бути непідвладні власнику закритого хмари або постачальнику і споживачу сервісу відкритого хмари, існує необхідність в більш широкої координації спільної діяльності, особливо на глобальному , регіональному і національному рівнях. Природно, подібна координація спільної діяльності повинна бути організована так, щоб не послабляти і не порушувати будь-яким чином контроль з боку власника процесу або абонентів відкритого хмари.

Вимоги до пропускної здатності

Якщо ви збираєтеся впровадити інфраструктуру хмарних обчислень, при розробці стратегії необхідно оцінити пропускну здатність і її потенційний вузьке місце. У статті "Тонка соломинка: вузьке місце хмарних обчислень і його усунення", опублікованій на CIO.com, зазначається:

Проектувальники систем віртуалізації в минулому знали, що основним вузьким місцем при збільшенні щільності віртуальних машин є обсяг пам'яті; проте зараз з'явилося безліч серверів, з набагато більшим об'ємом пам'яті, що усуває це вузьке місце. Хмарні обчислення нівелюють це вузьке місце, усуваючи проблему щільності машин - її рішення стає відповідальністю постачальника хмари, що звільняє користувачів хмари від необхідності піклуватися про це.

Для хмарних обчислень вузьким місцем є пропускна здатність каналу до постачальника хмари і назад.

Так яке ж найкраще вирішення проблеми пропускної здатності? На сучасному ринку таким рішенням є blade-сервер. Blade-сервер - це сервер, оптимізований під мінімальне використання фізичного простору і енергії. Одним з основних переваг використання blade-сервера для хмарних обчислень є підвищення пропускної здатності. Наприклад, система IBM BladeCenter розроблена для швидкого і ефективного збільшення швидкості обробки робочих навантажень високопродуктивних обчислень. Аналогічно тому, як збільшення обсягу пам'яті усунуло вузьке місце для щільності віртуальних машин, вам необхідно оцінити можливості вашого постачальника і визначити, чи буде пропускна здатність суттєвою проблемою для продуктивності.

Фінансове питання

Оскільки істотну частку вартості ІТ-операцій складають адміністрування та управління, неявна автоматизація частини цих функцій в середовищі хмарних обчислень сама по собі знизить витрати. Автоматизація може значно знизити кількість помилок і зменшити витрати на дублювання рутинних ручних операцій.

Є інші і джерела фінансових проблем - вартість обслуговування обладнання, електричної енергії, систем охолодження і, природно, адміністрування та управління і т.д. Так що пропускна здатність - це ще не все.

зниження ризиків

Розгляньте наступні можливі ризики:

• Несприятливі наслідки неправильного управління даними.
• Невиправдані витрати на обслуговування.
• Фінансові або юридичні проблеми постачальника.
• Експлуатаційні проблеми або простої постачальника.
• Проблеми відновлення даних і конфіденційності.
• Загальні проблеми безпеки.
• Атаки на систему ззовні.

При використанні хмарних систем завжди існує проблема безпеки даних, їх доступності та зловмисними діями, що утрудняють обчислювальні процеси. Однак при ретельному продумуванні плану, методології вибору постачальника сервісу і при тверезому підході до спільного управління ризиками більшість компаній може благополучно використовувати переваги даної технології.

Висновок

У наш революційний час хмарні обчислення можуть надати організаціям засоби і методи, необхідні для забезпечення фінансової стабільності і високого рівня обслуговування. Природно, для досягнення оптимальної захищеності хмарних обчислень і вироблення загальних експлуатаційних стандартів необхідна глобальна кооперація. Ми повинні зустріти еру хмарних обчислень у всеозброєнні.

Ресурси для скачування

Схожі тими

Підпішіть мене на ПОВІДОМЛЕННЯ до коментарів