Новое в облачных вычислениях. Обзор новых возможностей платформ облачных вычислений

Цель лекции: Ознакомление с новыми возможностями платформ облачных вычислений.

Презентацию к лекции вы можете скачать здесь.

Введение

Данная лекция знакомит с новыми концепциями и тенденциями в облачных вычислениях, их архитектуре, видах облаков и стандартах облачных вычислений.

Новые тенденции в облачных вычислениях

За период, прошедший со времени публикации нашего предыдущего курса, в области облачных вычислений получены новые результаты и наметились новые тенденции, которые мы рассмотрим в данном разделе.

Дальнейшее развитие облаков различных компаний. Самая главная тенденция – в постоянном развитии уже существующих облаков различных компаний и появлении новых. Яркий пример – эволюция облака Azure, которая описана ниже в данном курсе.

Повышенное внимание к безопасности в облаке. С самого начала работ по облачным вычислениям безопасность облачных программ и пользовательских данных в облаке вызывала естественные вопросы, так как облачные программы и данные располагаются вне клиентских компьютеров, на компьютерах центров обработки данных пользователя. Ответом на эти вопросы стала реализация облаков на базе современных платформ разработки программ с повышенной надежностью и безопасностью, например, для облака Azure основой реализации является платформа .NET, в которой повышенное внимание уделено безопасности, благодаря динамическому контролю типов и гибкой подсистеме безопасности (безопасность доступа к коду, ролевая безопасность, безопасность на основе свидетельств о сборках).

Предпочтение отдается частным облакам, так как их менее сложно поддерживать и развивать. Многие компании начали или планировали начать разработку собственных облаков. Однако очень быстро стало понятно, что наиболее реальной задачей для большинства компаний является разработка частных облаков (private clouds), к которому доступ предоставляется только сотрудникам данной компании. Иначе (для общедоступных облаков – public clouds) число пользователей облака быстро может достигнуть нескольких миллионов, а с такой нагрузкой под силу справиться только мощному центру обработки данных.

Облачные решения для различных предметных областей. Ведущие фирмы-разработчики ПО разработали новые облачные решения для различных предметных областей – от прогноза погоды и курсов акций до офисных приложений и игр. Эти облачные решения все шире используются.

Многие компании решили применить облачные вычисления в своей деятельности. В настоящее время наблюдается бум применения облачных вычислений. Несомненные преимущества облака – доступ к гигантским объемам данных, к современному программному обеспечению, отсутствие необходимости инсталляций на пользовательских компьютерах – вызвали желание применять облака во многих областях деятельности.

Большое число конференций и сайтов по облачным вычислениям. Ежегодно в мире проводится несколько десятков конференций по облачным вычислениям. Большинство из них носит образовательный и ознакомительный характер, а также используется для обмена опытом в области использовния облачных вычислений.

Сообщества по облачным вычислениям (например, IEEE Cloud Computing Community). Многие коммерческие фирмы и некоммерческие организации создали сообщества специалистов, разрабатывающих и использующих облачные вычисления. Наиболее известное облачное сообщество - IEEE Cloud Computing Community, членом которого является автор курса.

Развитие концепций облачных вычислений: модели обслуживания

Какого рода услуги предоставляются в облаке и какие модели обслуживания используются? Рассмотрим классификацию этих моделей, в которой за недавние годы появились новые элементы.

Инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service - IaaS) – модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака предлагает реальные или виртуальные машины и их ресурсы: образы дисков, виртуальные локальные сети и др. Виртуальная инфраструктура (за небольшую арендную плату или вовсе бесплатно, причем без необходимости делать какие-либо инсталляции на своих компьютерах) – это и есть самое ценное в облачных вычислениях, одна из основных причин, почему столь большое число клиентов начало использовать облако.

Платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS) – модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака предлагает клиентам целую компьютерную платформу: операционную систему, окружение для выполнение программ на языках программирования, базу данных и Web-сервер. К этому классу моделей относится Windows Azure.

Программное обеспечение как сервис (Software as a Service - SaaS) – модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака инсталлирует в облаке прикладные программы, которые используются клиентами облака. Яркий пример – Google Cloud Apps, облачные решения фирмы Google, полезные приложения, которые легко интегрировать в браузеры клиентов.

Сеть как сервис (Network as a Service – NaaS) – относительно новый вид облачных услуг, при котором провайдер облака предлагает клиентам сетевые услуги: транспорт по сети, виртуальные частные сети (VPN) и др. Пример – облачный вариант электронной почты, который бесплатно предлагается в настоящее время многими фирмами (например, Microsoft hotmail.com).

Виды (модели) облаков

По своим возможностям и масштабам различные виды (модели) облаков существенно различаются. Причина в том, что, как уже отмечалось, чем меньше потенциальное число пользователей облака, тем меньше ресурсов требуется, чтобы его реализовать.

Общедоступное облако (public cloud) – модель облака, при которой облачные приложения, память и другие ресурсы доступны любому пользователю. Данная модель наиболее дорогостоящая и ресурсоемкая. Позволить себе разработать и поддерживать подобную модель может только очень крупныя компания. Работа общедоступного облака базируется на нескольких крупных центрах обработки данных, каждый из которых занимает огромное здание и потребляет огромное количество электроэнергии. Примером общедоступного облака является Microsoft Windows Azure. Другой пример – облако Amazon Web Services.

Облако сообщества (community cloud) – менее масштабная модель облака, при которой облачная инфраструктура предоставляется какому-либо сообществу, т.е. более узкому кругу лиц. Пример: IEEE Community Cloud. Чтобы воспользоваться этим облаком, необходимо, как минимум, стать членом IEEE.

Частное облако (private cloud) – модель облака, при которой облачные услуги предоставляются только сотрудникам какой-либо организации. Создание и поддержание в рабочем состоянии такого облака вполне реально для любой фирмы, даже для небольшой. Рекомендуем начинать Ваши облачные разработки именно с создания частного облака.

Гибридное облако (hybrid cloud) – модель облака, реализующая сочетание нескольких взаимосвязанных облаков (общедоступных, облаков сообщества или частных) с целью удобства их совместного использования для решения каких-либо конкретных задач.

Схема взаимодействия облака с клиентами изображена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Взаимодействие облака с клиентами при различных моделях

Схема иллюстрирует различие моделей обслуживания и характер услуг, предоставляемых при моделях SaaS, PaaS, IaaS.

Виды облаков показаны на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Виды облаков

На рис. 2.2 внутренние приложения (on-premises) – это локальные приложения, традиционно используемые любыми клиентами. Off-premises – это облачные приложения. Показана роль гибридного облака: оно обеспечивает доступ к части общедоступного облака через специализированное частное облако.