Что такое облачные технологии? Использование облачных вычислений и сетей

Облачные технологии — это инновационные технологии для работы в сети интернет. Технология распределённой обработки данных в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю, как интернет-сервис. Если объяснить доступным языком, то облачные сервисы – это ваша рабочая площадка в интернете, а точнее на удаленном сервере, которая предоставляется, как интернет-сервисы, для реализации своих целей, задач, проектов.

Перебои в работе одного сервера облачной сети не коснутся других серверов, что обеспечивает  общую бесперебойную работу. Кроме этого, облачные технологии позволяют равномерно регулировать и оплачивать только используемые ресурсы, без переплат. По такому принципу например работают сервисы облачного майнинга криптовалюты.

Самый простой пример облачного сервиса это — электронная почта. Если вы работаете с почтой на каком-то сайте-сервисе (gmail.com, yandex.ru, mail.ru), который эту почту позволяет использовать, то это и есть ничто иное как облачный сервис, являющийся частью облачных технологий.

Ключевые возможности облачных сервисов для рядового пользователя:

• Доступ к личной или корпоративной информации с любого компьютера, подключённого к Интернету.
• Можно работать с информацией с разных устройств (ПК, планшеты, телефоны и т.п.).
• Не важно в какой операционной системе вы предпочитаете работать (Windows, Mac, Linux).
• Одну и туже информацию, разные пользователи, могут просматривать и редактировать одновременно с разных устройств.
• Если что-то случится с вашим устройством (ПК, планшетом, телефоном), то вы не потеряете важную информацию, так как она теперь не хранится на серверах облачного сервиса.
• Вы всегда пользуетесь самой последней версией программ и при этом не надо следить за выходом обновлений.

Это только самые базовые возможности которые предоставляют облачные сети, подробнее о всех вариантах использования облачных технологий мы расскажем в данном материале.

Что такое облачные вычисления?

Облачные вычисления – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет пользователю как онлайн-сервис. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали.

Определение облачных вычислений на первый взгляд очень запутанное: это модель предоставления повсеместного и удобного сетевого доступа к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, серверы, приложения, сети, системы хранения и сервисы), которые могут быть быстро предоставлены и освобождены с минимальными усилиями по управлению и необходимости взаимодействия с провайдером.

Для того чтобы лучше представить, что такое cloud computing, можно привести простой пример: раньше пользователь для доступа в электронную почту прибегал к определенному ПО (мессенджеры и программы), установленному на его ПК, теперь же он просто заходит на сайт той компании, чьи услуги электронной почты ему нравятся, непосредственно через браузер, без использования посредников.

Но этот пример больше подходит для частных облаков. Нас же интересуют данные технологии в бизнесе. Современная реализация началась с 2006 года. Тогда компания Amazon представила свою инфраструктуру веб-сервисов, не только обеспечивающую хостинг, но и предоставляющую клиенту удаленные вычислительные мощности.

Классификация облачных сервисов

Существует три модели обслуживания облачных вычислений:

• Программное обеспечение как услуга (SaaS, Software as a Servise). Потребителю предоставляются программные средства — приложения провайдера, выполняемые на облачной инфраструктуре.
• Платформа как услуга (PaaS, Platform as a Service). Потребителю предоставляются средства для развертывания на облачной инфраструктуре создаваемых потребителем или приобретаемых приложений, разрабатываемых с использованием поддерживаемых провайдером инструментов и языков программирования.
• Инфраструктура как услуга (IaaS, Infrastructure as a Service). Потребителю предоставляются средства обработки данных, хранения, сетей и других базовых вычислительных ресурсов, на которых потребитель может развертывать и выполнять произвольное программное обеспечение, включая операционные системы и приложения.

Дата-центры для обработки данных

Для хранения и обработки большого количества информации облачных сервисов используются специализированные технические решения, мощные серверы, дисковые хранилища. Создавать и обслуживать такие технические системы самостоятельно достаточно сложно и дорого: содержание серверов требует специальных технических условий, отдельных помещений и квалифицированного персонала. Одним из основных назначений дата центров как раз и является создание подходящих условий для размещения таких технических решений.

Дата-центры (data-центры, ЦОД – центры обработки данных) специализируются на размещении специализированных компьютерных устройств, предназначенных для хранения, обработки информации, а также на предоставлении клиентам каналов связи для доступа в Интернет или передачи данных.

Назначение ЦОД — обеспечение гарантированной безотказной работы информационной системы предприятия с заданными уровнями доступности, надежности, безопасности и управляемости. Использование технологии создания центров обработки данных позволяет создавать резервные штаб-квартиры предприятий с сохранением максимально возможной функциональности информационной системы при чрезвычайных обстоятельствах.

Главная задача дата-центра состоит в создании защищенного надежного пространства с благоприятными для работы климатическими условиями, гарантированному электропитанию, благодаря которому компания-арендатор может всегда получить доступ к своим данным, закрытым для посторонних пользователей.

Преимущества облачных сервисов

В прошлом году совокупный объем мирового рынка в сфере облачных технологий составил порядка $40 млрд. Некоторые эксперты прогнозируют, что к 2020 году этот показатель достигнет $240 млрд. Россия по внедрению cloud computing в бизнес занимает 34-е место с показателем $250 млн.

Выделяют несколько основных преимуществ, связанных с использованием облачных технологий:

• Доступность. Доступ к информации, хранящейся на облаке, может получить каждый, кто имеет компьютер, планшет, любое мобильное устройство, подключенное к сети интернет. Из этого вытекает следующее преимущество.
• Мобильность. У пользователя нет постоянной привязанности к одному рабочему месту. Из любой точки мира менеджеры могут получать отчетность, а руководители — следить за производством.
• Экономичность. Одним из важных преимуществ называют уменьшенную затратность. Пользователю не надо покупать дорогостоящие, большие по вычислительной мощности компьютеры и ПО, а также он освобождается от необходимости нанимать специалиста по обслуживанию локальных IT-технологий.
• Арендность. Пользователь получает необходимый пакет услуг только в тот момент, когда он ему нужен, и платит, собственно, только за количество приобретенных функций.
• Гибкость. Все необходимые ресурсы предоставляются провайдером автоматически.
• Высокая технологичность. Большие вычислительные мощности, которые предоставляются в распоряжение пользователя, которые можно использовать для хранения, анализа и обработки данных.

Надежность. Некоторые эксперты утверждают, что надежность, которую обеспечивают современные облачные вычисления, гораздо выше, чем надежность локальных ресурсов, аргументируя это тем, что мало предприятий могут себе позволить приобрести и содержать полноценный ЦОД.

Недостатки облачных сервисов

• Необходимость постоянного соединения. Для получения доступа к услугам «облака» необходимо постоянное соединение с Интернет
• Программное обеспечение и его «кастомизация». Есть ограничения по ПО, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю. Пользователь имеет ограничения в используемом обеспечении и иногда не имеет возможности настроить его под свои собственные цели
• Конфиденциальность. Конфиденциальность данных, хранимых в публичных «облаках», в настоящее время, вызывает много споров, но в большинстве случаев эксперты сходятся в том, что не рекомендуется хранить наиболее ценные для компании документы на публичном “облаке”, так как в настоящее время нет технологии, которая бы гарантировала 100% конфиденциальность данных
• Безопасность. «Облако” само по себе является достаточно надежной системой, однако при проникновении в него злоумышленник получает доступ к огромному хранилищу данных. Еще один минус, — это использование систем виртуализации в которых, в качестве гипервизора, используются ядра стандартных ОС (например Windows), что позволяет использовать вирусы и уязвимости системы
• Дороговизна оборудования. Для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы, что не выгодно только что созданным и малым компаниям
• Дальнейшая монетизация ресурса. Вполне возможно, что компании в дальнейшем решат брать плату с пользователей за предоставляемые услуги.

Как видите, есть две стороны медали. Впрочем, развитию технологии это не вредит, а может даже и подстегивает.

Модели развёртывания облачных технологий

Частное облако (англ. private cloud) — инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации.

Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Публичное облако (англ. public cloud). Инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Физически существует в юрисдикции владельца — поставщика услуг.

Гибридное облако (англ. hybrid cloud) — это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений.

Общественное облако (англ. community cloud) — вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики, и соответствия различным требованиям).

Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Модели обслуживания облачных вычислений

Программное обеспечение как услуга (SaaS, англ. Software-as-a-Service) — модель, в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством тонкого клиента, например, из браузера(например, веб-почта) или интерфейс программы.

Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения, или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.

Платформа как услуга (PaaS, англ. Platform-as-a-Service) — модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нём новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретённых тиражируемых приложений).

В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения — системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования — предоставляемые облачным провайдером.

Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).

Инфраструктура как услуга (IaaS, англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service). Предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами. Например, потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение.

Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также ограниченный контроль набора доступных сервисов (например, межсетевой экран, DNS). Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

Какие возможности открывают облачные технологии для бизнеса?

Позволяют получить нужные ресурсы по запросу, без покупки оборудования. Облако дает возможность гибко реагировать на потребности компании или ситуацию на рынке.

Спрос компании на ресурсы или программы неоднороден, например:

• В период распродаж или сезонных всплесков нужно больше мощностей, чтобы справиться с наплывом клиентов и быть уверенными, что сайт или приложение не упадут под нагрузкой. После распродажи столько ресурсов не понадобится. Облако позволяет быстро увеличить объем задействованных ресурсов, а потом снизить его обратно, чтобы и сервис не упал под нагрузкой, и вы не переплачивали за неиспользуемые ресурсы на спаде.
• При открытии компании или создании нового продукта обычно нужен минимум цифровых ресурсов. В случае успеха потребности в ресурсах будут расти, в облаке их легко получать быстро.

Так как в облаке ресурсы предоставляются по требованию (on demand), вы платите только за те мощности, которые нужны прямо сейчас. Применение облачных технологий позволяет получить инфраструктуру для цифровых продуктов, которая легко растет или уменьшается в зависимости от ваших потребностей.

Позволяют снять часть нагрузки с IT-отдела. Развертывание серверов и их администрирование — непрофильная задача для большинства бизнесов.

Переход в облако означает, что:

• Вам не нужно покупать собственные серверы и тем более строить дата-центр, то есть вы снижаете капитальные расходы на IT.
• Вам не нужно нанимать экспертов, занимающихся развертыванием инфраструктуры и управлением ею: виртуализацией серверов, гипервизорами, распределением виртуальных ресурсов, настройкой и поддержкой облачных баз данных и других платформ. Это берет на себя провайдер.
• Также вы можете отдать провайдеру на аутсорс администрирование серверов, баз данных, платформ и другие услуги, для которых нужны узкоспециализированные эксперты. Это предельный уровень аутсорсинга, который называют Managed services.

Позволяют быстро запускать новые проекты или MVP для стартапов и исследовательских отделов. Можно арендовать вычислительные ресурсы и с их помощью быстро разрабатывать минимально жизнеспособные продукты (MVP), чтобы тестировать бизнес-гипотезы. Это могут быть мобильные приложения и игры, программы на основе машинного обучения, SaaS-решения, которые компания продает клиентам.

Облачные технологии отлично подходят для проектов с высокой долей неопределенности, позволяя быстро запустить проект, сэкономить на оборудовании и не понести большие убытки, если гипотеза не сработает. А если сработает — легко масштабировать решение.

Позволяют снизить риски при сбоях и авариях. В облаке возможны разные сценарии аварийного восстановления: периодические бэкапы, резеврная инфраструктура и другие. Восстановление из бэкапов, снимаемых с определенной периодичностью, подходит, когда содержание резервной инфраструктуры обходится дороже, чем простой сервисов в течение какого-то времени.

Если же простой недопустим, компании запускают в облаке резервную инфраструктуру, в которую данные постоянно копируются из основной. В этом случае простой сервисов после сбоя если и будет, то минимальный.

Какие услуги предлагают облачные сети?

Все, что касается сloud сomputing, обычно принято называть словом aaS. Расшифровывается это просто – «as a Service«, то есть «как сервис», или «в виде сервиса».

В настоящее время облачные технологии и, собственно, их концепция, предполагает оказание следующих типов услуг своим пользователям:

• Storage-as-a-Service («хранение как сервис»)
  Это, пожалуй, самый простой из СС-сервисов, представляющий собой дисковое пространство по требованию. Каждый из нас когда-нибудь сталкивался с ситуацией, когда на мониторе появлялось зловещее предупреждение: «Логический диск заполнен, чтобы освободить место, удалите ненужные программы или данные». Услуга Storage-as-a-Service дает возможность сохранять данные во внешнем хранилище, в «облаке». Для Вас, оно будет выглядеть, как дополнительный логический диск или папка. Сервис является базовым для остальных, поскольку входит в состав практически каждого из них. Примером может служить Google Drive и прочие схожие сервисы.
• Database-as-a-Service («база данных как сервис»)
  Здесь скорее больше для админов, ибо сия штука предоставляет возможность работать с базами данных, как если бы СУБД была установлена на локальном ресурсе. Причем, в этом случае гораздо легче «расшаривать» проекты между разными исполнителями, не говоря уже о том, сколько деньжат можно сэкономить на компьютерном железе и лицензиях, требуемых для грамотного использования СУБД в крупной или даже средней организации.
• Information-as-a-Service («информация как сервис»)
  Дает возможность удаленно использовать любые виды информации, которая может меняться ежеминутно или даже ежесекундно.
• Process-as-a-Service («управление процессом как сервис»)
  Представляет собой удаленный ресурс, который может связать воедино несколько ресурсов (таких как услуги или данные, содержащиеся в пределах одного «облака» или других доступных «облаков»), для создания единого бизнес-процесса.
• Application-as-a-Service («приложение как сервис»)
  Еще, может называется, Software-as-a-Service («ПО как сервис»). Позиционируется как «программное обеспечение по требованию», которое развернуто на удаленных серверах и каждый пользователь может получать к нему доступ посредством Интернета, причем все вопросы обновления и лицензий на данное обеспечение регулируется поставщиком данной услуги. Оплата, в данном случае, производиться за фактическое использование последнего. В качестве примера можно привести Google Docs, Google Calendar и т.п. онлайн-программы.
• Platform-as-a-Service («платформа как  сервис»)
  Пользователю предоставляется компьютерная платформа с установленной операционной системой и некоторым программным обеспечением.
• Integration-as-a-Service («интеграция как сервис»)
  Это возможность получать из «облака» полный интеграционный пакет, включая программные интерфейсы между приложениями и управление их алгоритмами. Сюда входят известные услуги и функции пакетов централизации, оптимизации и интеграции корпоративных приложений (EAI), но предоставляемые как «облачный» сервис.
• Security-as-a-Service («безопасность как сервис»)
  Данный вид услуги предоставляет возможность пользователям быстро развертывать продукты, позволяющие обеспечить безопасное использование веб-технологий, электронной переписки, локальной сети, что позволяет пользователям данного сервиса экономить на развертывании и поддержании своей собственной системы безопасности.
• Management/Governace-as-a-Service («администрирование и управление как сервис»)
  Дает возможность управлять и задавать параметры работы одного или многих «облачных» сервисов. Это в основном такие параметры, как топология, использование ресурсов, виртуализация.
• Infrastructure-as-a-Service («инфраструктура как сервис»)
  Пользователю предоставляется компьютерная инфраструктура, обычно виртуальные платформы (компьютеры), связанные в сеть, которые он самостоятельно настраивает под собственные цели.
• Testing-as-a-Service («тестирование как сервис»)
  Дает возможность тестирования локальных или «облачных» систем с использованием тестового ПО из «облака» (при этом никакого оборудования или обеспечения на предприятии, не требуется).

Для наглядности, обобщим все эти сервисы архитектуры «облако», в одну схему за которой и кроются облачные технологии на которой приведена классификация сервисов, по типу услуг:

Краткая история и ключевые этапы развития технологии

Концепция «облачных вычислений» зародилась в 1960 году, когда Джон Маккарти высказал предположение, что когда-нибудь компьютерные вычисления будут производиться с помощью «общенародных утилит».

Облачные вычисления могут показаться относительно новым явлением. Тем не менее, их история уходит корнями в начало 1950-х, когда появление мейнфреймов позволило нескольким пользователям получить доступ к центральному компьютеру.

В первые идея того, что мы сегодня называем облачными вычислениями была озвучена J.C.R. Licklider, в 1970 году. В эти годы он был ответственным за создание ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Его идея заключалась в том, что каждый человек на земле будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные на и программы.

Далее можно выделить такие ключевые этапы развития облачных технологий:

• Расширение пропускной способности Интернета, в 90-е годы не позволило получить значительного скачка в развитии в облачной технологии, так как практически ни одна компания не технологии того времени не были готовы к этому. Однако сам факт ускорения Интернета дал толчок скорейшему развитию облачных вычислений.
• Одним из наиболее значимых событий в данной области было появление Salesforce.com в 1999 году. Данная компания стала первой компанией предоставившей доступ к своему приложению через сайт, по сути данная компания стала первой компанией предоставившей свое программное обеспечение по принципу – программное обеспечение как сервис (SaaS).
• Следующим шагом стала разработка облачного веб-сервиса компанией Amazon в 2002 году. Данный сервис позволял хранить, информацию и производить вычисления.
• В 2006, Amazon запустила сервис под названием Elastic Compute cloud (EC2), как веб-сервис который позволял его пользователям запускать свои собственные приложения. Сервисы Amazon EC2 и Amazon S3 стали первыми доступными сервисами облачных вычислений.
• Другая веха в развитие облачных вычислений произошла после создания компанией Google, платформы Google Apps для веб-приложений в бизнес секторе.
• Значительную роль в развитии облачных технологий сыграли технологии виртуализации, в частности программное обеспечение позволяющее создавать виртуальную инфраструктуру.
• Развитие аппаратного обеспечения способствовало не столько быстрому росту облачных технологий, сколько доступности данной технологии для малого бизнеса и индивидуальных лиц. Что касается технического прогресса, то значительную роль в этом сыграло создание многоядерных процессоров и увеличения емкости накопителей информации.

На сегодняшний день, можно с уверенностью сказать — современные облачные технологии ведут к расширению возможностей бизнеса. Крупные инвестиционные проекты, связанные с развитием cloud computing, ожидают глобальных прибылей, поскольку основа любого бизнеса — рентабельность, нарастающая с применением облаков. Они помогают компаниям уходить далеко вперед, оставляя конкурентов на слабых позициях. В нынешнем предпринимательстве скорость реакции на изменения рынка играют особо важную роль, поэтому инновационные технологии всегда будут в топе спроса.

Перспективы облачных вычислений

Будут усиливаться тенденции по аутсорсингу IT, в том числе вычислительных ресурсов (Infrastructure as a service), систем хранения данных (Storage as a service), сервисов по восстановлению данных (Disaster Recovery Service), сервисов информационной безопасности, программного обеспечения по подписке (Software as a service), администрированию и т.д.

По прогнозам экспертов, в течение нескольких лет мы будем наблюдать интенсивный рост рынка облачных услуг – не менее 25– 30% в год, в том числе в удаленных регионах этот процесс будет сопряжен с проникновением высокоскоростного Интернета. При этом будет увеличиваться доля облачных технологий в гибридных архитектурах информационных систем компаний, так как будет накапливаться экспертиза в использовании облаков, количество успешных бизнес-кейсов и, соответственно, уровень доверия. Одновременно с расширением использования облаков будет повышаться востребованность защищенных частных облачных решений.

В целом облака будут развиваться в направлении общемировых тенденций, в том числе и со стороны сервис-провайдеров. Будут стандартизироваться сервисы, используемые технологии и SLA, со стороны государства будут формироваться регулирующие отрасль нормативные документы, а с технологической точки зрения облака будут все более производительными (максимальная скорость вычисления при обработке огромного объема информации) и менее затратными.

Есть и другая сторона развития облачных технологий: экспоненциальный рост данных – основной объем хранимой информации будет приходиться на архивные копии, которые не будут востребованы и не будут удалены.

Что касается долгосрочной перспективы, то развитие облачных сервисов будет сопряжено с внедрением систем машинного обучения: искусственного интеллекта, нейронных сетей, дополненной реальности, а также нейроинтерфейсов, квантовой телепортации и т.д.

Уже сейчас находится в глубокой разработке концепция туманных вычислений, которая предполагает использовать для хранения и анализа данных не центральные узлы сети дата-центров, а ресурсы большого количества географически распределенных персональных устройств (ПК, планшетов, гаджетов, дронов, бытовых приборов и т.д.), по сути, реализуя принцип распределения вычислительной способности практически на все окружающие нас устройства.

Поделитесь этим материалом в социальных сетях и оставьте свое мнение в комментариях ниже.

The following two tabs change content below.

• Автор материала
• Последние новости мира криптовалют

Mining-Cryptocurrency.ru

Материал подготовлен редакцией сайта "Майнинг Криптовалюты", в составе: Главный редактор - Антон Сизов, Журналисты - Игорь Лосев, Виталий Воронов, Дмитрий Марков, Елена Карпина. Мы предоставляем самую актуальную информацию о рынке криптовалют, майнинге и технологии блокчейн.

Новости Mining-Cryptocurrency.ru (перейти к ленте всех новостей)

• Благодаря институциональным инвесторам биткоин становится макро-активом - 28.05.2020
• Ухудшение отношений между США и Китаем способствуют росту курса биткоина - 28.05.2020
• Индия официально сняла все ограничения и моратории на работу с криптовалютой - 28.05.2020
• Исследование: рост биткоина сдерживается манипуляциями на рынке крипто-деривативов - 27.05.2020
• Китай собирается официально разрешить передачу биткоина по наследству - 27.05.2020