Облачные технологии. Инфраструктура.

Департамент образования города Москвы государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы «Политехнический колледж имени П.А. Овчинникова»

Облачные Технологии. Инфраструктура.

Преподаватель высшей категории

Никитин Михаил Евгеньевич

Облачные технологии

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.

2

• Суть облачных технологий состоит в том, чтобы пользователь мог работать в режиме онлайн с нужными ему приложениями (программами), файлами независимо от конкретного «железа», на котором он будет работать.

IEEE

По документации института инженеров электротехники и электроники, облачные технологии – это «парадигма, которая постоянно хранит пользовательскую информацию на интернет-серверах и лишь временно кэшируется на стороне пользователя».

Это могут быть не только стационарные компьютерные системы, но и ноутбуки, планшеты, смартфоны и т.д.

4

Облачные вычисления

Это вычислительная модель, обеспечивающая быстрый, простой и удобный сетевой доступ к пулу вычислительных ресурсов (сеть, сервера, диски, приложения и сервисы) по требованию, причем такой доступ требует минимального привлечения администраторов или сервис провайдеров.

5

Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура)

• Кроме виртуализации для создания IaaS используется автоматизация, которая обеспечивает динамическое распределение ресурсов без участия персонала поставщика услуг, т.е. система автоматически может добавлять или уменьшать количество виртуальных серверов, дисковое пространство для хранения данных, или изменять сетевую пропускную способность каналов связи. Виртуализация и автоматизация обеспечивают эффективность использования вычислительных ресурсов и снижение стоимость аренды облачной услуги IaaS.
• Как правило, IaaS предоставляется в аренду (предоставляется IaaS-сервис на условиях аутсорсинга) корпоративным пользователям. То есть пользователи получают интегрированные ресурсы для создания своей собственной вычислительной инфраструктуры. В этом случае пользователь должен сам установить и настроить OS и необходимые программы для выполнения производственных задач или для разработки приложений.

Концепция IaaS позволяет пользователю покупать только те вычислительный мощности, которые необходимы ему для выполнения конкретных задач. В состав дополнительных услуг IaaS может входить подключение любого физического оборудования пользователя к облачной платформе и его размещение в сети дата-центров.

Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура)

• Инфраструктура как сервис - это решение корпоративного уровня для предприятий разного масштаба. Инфраструктура может быть размещена как в центре обработки данных предприятия, так и во внешнем дата-центре.
• Услуги IaaS предназначены для создания и использования защищенных частных, публичных и гибридных облачных сред.
• Кроме того, к IaaS-услугам облачных вычислений относится облачный хостинг (Cloud Hosting). Облачный хостинг - это хостинг, который может обеспечить динамическое распределение ресурсов, обладает возможностью автоматического масштабирования ресурсов и имеет повышенную отказоустойчивость.

Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура)

• Провайдер Cloud Hosting предоставляет владельцам сайтов только необходимые сайту ресурсы: виртуальные серверы, количество оперативной памяти и объем жесткого диска, а также возможности для управления инфраструктурой хостинга (например, выбор операционной системы, количества RAM, объема и типа HDD, числа ядер CPU, тактовой частоты и скорости доступа).
• Оплата за аренду облачного хостинга производится только по факту уже потребленных ресурсов: количества процессорного времени, объема дискового пространства, количества потребляемой оперативной памяти и скорости доступа к сайту.

При необходимости арендатор (владелец сайта) облачного хостинга может изменить ресурсы хостинга или настроить его на автоматическое увеличение ресурсов при росте нагрузки, но он всегда будет оплачивать только уже потребленные ресурсы .

Облачный хостинг имеет повышенную отказоустойчивость, так как сайт, размещенный на нем, одновременно находится на нескольких виртуальных серверах и отказ одного из них не повлияет на работу сайта.

Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура)

• На облачных хостингах, размещают облачные сайты – это современные облачные приложения. В облачных сайтах (облачных приложениях) данные хранятся в облачных БД, серверные приложения сайтов хранятся, и выполняется на облачных виртуальных серверах, а клиентская часть сайта выполняется в браузере пользователя.
• Кроме того, для облачных вычислений используются облачные базы данных, т.е. базы данных, которые запускаются на платформах облачных вычислений.
• В качестве облачных баз данных применяются как SQL-ориентированные модели, так и модели данных NoSQL.
• Основные IaaS Solution/Vendor: Amazon Web Services/Amazon, IBM SmartCloud/IBM, SoftLayer IaaS/IBM, Azure Virtual Machines/ Microsoft , Google Compute Engine/Google, HP Cloud/HP, EMC /EMC Corporation, Oracle Cloud Infrastructure Services/Oracle .

Второй слой - PaaS (программная платформа)

• OS - сетевая операционная система (Unix-системы, включая Ubuntu Server, BSD/OS Family, Solaris/SunOS и т.д. или Windows Server),
• Database - система управления базой данных СУБД (MySQL, Microsoft SQL, SQL Database, PostgreSQL, Oracle и др.),
• Middleware - программное обеспечение среднего слоя или связывающее (промежуточное) программное обеспечение, которое предназначено для обеспечения взаимодействия между различными приложениями, системами и компонентами,
• Software development tools and  testing - инструментальное программное обеспечения для разработки веб-приложений и их тестирования (среда разработки ПО: программные фреймворки, библиотеки и т.д. для создания веб-приложений на языках программирования: Python, Java, PHP, Ruby, JS для Node.js и т.д.),
• App server - сервер приложений для разработки, тестирования, отладки и работы веб-приложений.

Итак, PaaS предлагает разработчикам ПО средства разработки, тестирования, развертывания и поддержки различных приложений. Кроме того пользователю предоставляются инструменты администрирования и управления. В основном PaaS используется для разработки и размещения web-приложений (например, связанных распределенных приложений - SaaS mashup, облачных сайтов и т.д.).

Второй слой - PaaS (программная платформа)

Основные PaaS Вендоры:

• AWS Elastic Beanstalk/ Amazon ,
• IBM Bluemix/IBM (облачная платформа IBM Bluemix предлагает единую среду решений и широкий набор языков и фрейморков для построения приложений),
• Microsoft Asure/Microsoft,
• Google App Engine/Google,
• Salesforce1 Platform Cloud application development/Salesforce объединяет Force.com, Heroku и ExactTarget в одну сеть облачных сервисов и предоставляет инструменты для разработки различных приложений.
• Heroku/Salesforce,
• Oracle Cloud Platform Services/Oracle,
• OpenShift/Red Hat,
• Cloud Foundry/VMware,

Второй слой - PaaS (программная платформа)

Третий слой - SaaS (облачное приложение)

• По схеме SaaS поставляются следующие типы облачных приложений и их обслуживание: Business Apps, Office Web Apps, Management Apps, Communications, Security и др.
• Наиболее востребованными облачными приложениями являются: CRM (система управления взаимоотношениями с клиентами), HRM (система по работе с персоналом, т.е. с кадрами), ERP (система планирования ресурсов предприятия, например 1С), офисные приложения, средства коммуникаций и др. Salesforce.com является крупнейшим в мире поставщиком облачных приложений CRM.
• Под средствами коммуникаций подразумевается электронная переписка (например, Gmail), аудио и видео чаты ( например, Microsoft Lync Online), Cloud PBX или облачная АТС (например, виртуальная АТС Манго-Офис), облачный сервис MDM (Mobile Device Management - управление мобильным устройством). Облачный сервис MDM предназначен для работы с корпоративными системами при помощи мобильных устройств.

На различные мобильные устройства, которые работают под управлением облачной системы MDM, устанавливаются приложения, так называемые агенты. Эти приложения обеспечивают централизованную настройку мобильных устройств и доступ к корпоративной сети предприятия в виде облачной услуги SaaS. Как правило, облачные средства коммуникаций интегрируются с другими услугами SaaS, например, CRM+MDM, Office Web Apps+Lync Online, Google Docs+Gmail + Hangouts и т.д.

Третий слой - SaaS (облачное приложение)

• Основные приложения:
• Business Apps (CMR, FRM, IBM® B2B Cloud Services, Axway Cloud B2B, amoCRM SaaS сервис для B2B, Google Apps for Business),
• Business Intelligence (PowerBI в составе Office 365/Microsoft, Oracle Business Intelligence Managed Cloud Service, Anaplan/ADE Professional Solutions, Brand Analytics),
• Office Web Apps (Google Docs, Office Online/Microsoft OneDrive, Office Web Apps/Microsoft, Zoho Docs, IBM SmartCloud Docs и т.д.),
• Management Apps (ERP/АРЕНДА 1С, HRM, SCM, MRP),
• Communications (Gmail, Google Hangouts, Microsoft Lync Online, Cloud PBX или облачная АТС, MDM),
• Security (Panda Cloud Email Protection, Panda Cloud Internet Protection, McAfee SaaS Email Protection & Continuity, Сomfortway Mobile Security и т.д.), и др.
• Collaboration and Multi–tenant (Google Docs, Google Sites, Microsoft Office Online, Office 365, Office Web Apps).

Основными потребителями SaaS являются предприятия малого и среднего бизнеса. Большинство SaaS-приложений предназначены для поддержки взаимодействия между сотрудниками, совместно работающими над решением общих задач (Collaboration). Архитектура SaaS-приложений, в которой единый экземпляр приложения, запущенный на сервере, обслуживает множество потребителей, является мультиарендной (Multi–tenant), т.е. каждому потребителю в процессе выполнения задач предоставляется свой экземпляр виртуального приложения.

Третий слой - SaaS (облачное приложение)

Облачные вычисления. Услуги.

1. Хранение данных в качестве услуги ( storage-as-a-service)

2. База данных в качестве услуги ( database-as-a-service)

3. Информация в качестве услуги ( information-as-a-service)

4. Процесс в качестве услуги ( process-as-a-service)

5. Приложение в качестве услуги ( application-as-a-service = software-as-a-service)

6. Платформа в качестве услуги ( platform-as-a-service)

7. Интеграция в качестве услуги ( integration-as-a-service)

8. ИТ в качестве услуги ( IT-as-a-service)

9. Аппаратная инфраструктура в качестве услуги ( Hardware Infrastructure-as-a-service)

10. Программная инфраструктура в качестве услуги ( Software Infrastructure-as-a-service)

11. Безопасность в качестве услуги ( security-as-a-service)

12. Управление в качестве услуги ( management/governance-as-a-service)

13. Тестирование в качестве услуги ( testing-as-a-service)

14. Унифицированные коммуникации в качестве услуги ( UC-as-a-service)

15. Коммуникации в качестве услуги ( CaaS)

16. Инфраструктура в качестве услуги ( infrastructure-as-a-service)

17. Восстановление после аварии в качестве услуги ( Disaster Recovery-as-a-service)

Определение облачных вычислений, предложенное Национальным институтом науки и технологий в 2011г.

Облачные вычисления ( cloud computing )  - модель предоставления возможности повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к пулу разделяемых  конфигурируемых вычислительных ресурсов  (например, сетям, серверам, средствам хранение, приложениям и сервисам), которые могут оперативно предоставляться и освобождаться при минимальном усилии управления или взаимодействии с провайдером (поставщиком).

Эта модель облака представлена (описана) пятью основными характеристиками, тремя сервисными моделями и четырьмя моделями развертывания.

Модель «облака»

Основные характеристики облачных вычислений

Самообслуживание по требованию . Потребитель по мере необходимости автоматически, без взаимодействия с каждым поставщиком услуг, может самостоятельно определять и изменять вычислительные мощности, такие как серверное время, объем хранилища данных.

Широкий (универсальный) сетевой доступ . Вычислительные возможности доступны на большие расстояния по сети через стандартные механизмы, что способствует широкому использованию разнородных (тонких или толстых) платформ клиента (терминальных устройств).

Объединение ресурсов . Конфигурируемые вычислительные ресурсы поставщика объединены в единый пул для совместного использования распределенных ресурсов большим количеством потребителей.

• Самообслуживание по требованию . Потребитель по мере необходимости автоматически, без взаимодействия с каждым поставщиком услуг, может самостоятельно определять и изменять вычислительные мощности, такие как серверное время, объем хранилища данных. Широкий (универсальный) сетевой доступ . Вычислительные возможности доступны на большие расстояния по сети через стандартные механизмы, что способствует широкому использованию разнородных (тонких или толстых) платформ клиента (терминальных устройств). Объединение ресурсов . Конфигурируемые вычислительные ресурсы поставщика объединены в единый пул для совместного использования распределенных ресурсов большим количеством потребителей.

Если модель (концепция) предоставления распределенных и разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов соответствует вышеизложенным характеристикам, то это cloud computing.

Основные характеристики облачных вычислений

Мгновенная эластичность ресурсов (мгновенная масштабируемость). Облачные услуги могут быстро предоставляться, расширяться, сжиматься и освобождаться исходя из потребностей потребителя.

Измеряемый сервис (учет потребляемого сервиса и возможность оплаты услуг, которые были реально использованы). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют использование ресурсов за счет осуществления измерений на некотором уровне абстракции, соответствующей типу сервиса.

• Мгновенная эластичность ресурсов (мгновенная масштабируемость). Облачные услуги могут быстро предоставляться, расширяться, сжиматься и освобождаться исходя из потребностей потребителя. Измеряемый сервис (учет потребляемого сервиса и возможность оплаты услуг, которые были реально использованы). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют использование ресурсов за счет осуществления измерений на некотором уровне абстракции, соответствующей типу сервиса.

Если модель (концепция) предоставления распределенных и разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов соответствует вышеизложенным характеристикам, то это cloud computing.

Минусы «облака»

• 1. Если у нас НЕ будет доступа в Интернет, то все наши наработки и документы, хранящиеся в «облаках», станут нам недоступны.
• 2. Есть множество способов взлома «облака», Но при правильной защите наша информация избавлена от риска физической кражи, инцидентов по типу пожара и т.д. и по этому единственная защита нашего «облака» это логин и пароль.

Данные

Пользователь автоматически получает доступ к последним версиям программного обеспечения. При этом данные будут храниться на распределенных серверах и обладать более высокой надежностью, — пользователям не нужно будет самостоятельно заниматься резервным копированием своих данных.

18