Введение в облачные платформы. Разбираемся с IaaS, SaaS и PaaS

Microsoft Consumer Channels and Central Marketing Group

06/05/2022

Введение в облачные платформы. Разбираемся с IaaS, SaaS и PaaS

Подготовил:

Белов А., Калинкина В., Попова М., гр. БИ1401

СПбГЭУ, 2016

© 2012 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista and other product names are or may be registered trademarks and/or trademarks in the U.S. and/or other countries.

1

The information herein is for informational purposes only and represents the current view of Microsoft Corporation as of the date of this presentation. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information provided after the date of this presentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION.

Введение

Облачные сервисы за последние несколько лет проникли во многие сферы жизни и бизнеса — в результате появилось много разновидностей подобных ресурсов. В том числе получили широкое применение такие услуги, как SaaS, IaaS и PaaS.

Что за облачные сервисы?

Что это значит для нас?

За системой облачного сервиса скрыта весьма сложная компьютерная сеть, в которой удаленно сохраняются ресурсы пользователей. Теперь вам не нужно сохранять все свои файлы на жесткий диск, вы можете просто скопировать их на удаленный, так называемый облачный сервис, при этом у вас будет возможность извлечь их в любое нужное вам время, вне зависимости от вашего места пребывания, главное, чтобы был доступ в интернет.

1

А что это значит для компаний?

Облачные вычисления – это модель предоставления удобного сетевого доступа в режиме «по требованию» к коллективно используемому набору настраиваемых вычислительных ресурсов (например, сетей, серверов, хранилищ данных, приложений и/или сервисов), которые пользователь может оперативно задействовать под свои задачи и высвобождать при сведении к минимуму числа взаимодействий с поставщиком услуги или собственных управленческих усилий. Эта модель направлена на повышение доступности вычислительных ресурсов и сочетает в себе пять главных характеристик, три модели обслуживания и четыре модели развертывания.

1

И давно вообще?

Всерьез этой технологией заинтересовались в 2006 году, когда компания Amazon представила своим клиентам разветвленную систему веб-сервисов. Принципиальное отличие новой инфраструктуры было в том, что пользователи получали в распоряжение не только хостинг для хранения данных, но и вычислительные мощности серверов, принадлежащих Amazon. Хороший пример оказался заразительным — буквально через год похожие услуги предложили флагманы IT-индустрии: Google, Sun и IBM. А еще через год Microsoft анонсировала не просто приложение —целую операционную систему, созданную на базе «облачной» модели вычислений.

1

И чем это круто?

Приятная особенность «облачной» модели программных платформ — нет необходимости в тщательном изучении системных требований, покупке все более и более дорогих комплектующих и многоступенчатой установки ОС и прикладного ПО.

1

Так где подвох?

Никаких подвохов.

1

Функционально облачный сервис не отличается для пользователя ничем. Что в облаке, что не в облаке, на каком-то IP-адресе стоит сервер (обычно веб-сервер), который принимает и обрабатывает запросы. Если нет настроек, ограничивающих доступ к серверу с конкретных диапазонов IP-адресов и клиент сам не сидит за параноидальным фаерволом, то сервис доступен откуда угодно и с какого угодно устройства. Облачность тут никак не сказывается. Цены ниже, затрат меньше. Все в плюсе.

1

IaaS, SaaS, PaaS… Я уже запутался. Может, чуть больше про них?

Модели сервисов

Инфраструктура

Платформа

Ваши сервера

ПО

(как сервис)

(как сервис)

(как сервис)

Вы контролируете

Applications

Приложения

Приложения

Applications

Приложения

Applications

Приложения

Вы контролируете

Data

Данные

Данные

Данные

Data

Данные

Data

Контролирует компания

Рантайм

Runtime

Рантайм

Рантайм

Рантайм

Runtime

Runtime

На вашей совести

Контролирует компания

Middleware

Middleware

Middleware

Middleware

Middleware

Middleware

Middleware

ОС

O/S

O/S

ОС

ОС

O/S

ОС

Контролирует компания

Virtualization

Виртуализация

Virtualization

Virtualization

Виртуализация

Виртуализация

Виртуализация

Сервера

Servers

Сервера

Сервера

Servers

Servers

Сервера

Storage

Storage

Хранение

Хранение

Storage

Хранение

Хранение

Networking

Сеть

Networking

Сеть

Сеть

Networking

Сеть

15

Более наглядный пример для лучшего понимания работы системы

15

IaaS: инфраструктура как услуга

Это система, при которой вместо того, чтобы покупать железо, софт, стойки в дата-центре, компании просто по мере необходимости приобретают эти ресурсы у сторонних провайдеров.

15

IaaS — Infrastructure as a Service

Информационно-технологическая концепция, подразумевающая обеспечение повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу (англ. pool) конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру

IaaS — вычислительная инфраструктура (серверы, хранилища данных, сети, операционные системы), которая предоставляется клиентам для разворачивания и запуска собственных программных решений.

15

Характеристика IaaS

Понятие инфраструктуры как услуги включает в себя несколько основных характеристик:

• Ресурсы распространяются в качестве услуги.
• Существует возможность динамического изменения объёмов потребляемых ресурсов.
• Реализованы гибкие модели оплаты
• Как правило, с одним физическим «железным» ресурсом работают несколько пользователей.

Новое поколение сервиса для компаний

IaaS

Вирт. серв.

Сервера

SaaS

PaaS

20

Общий обзор рынка

Рис. 1. Статистика относительно популярности вендоров IaaS

Общий обзор рынка

Рис. 2. Прогноз общей по рынку прибыли на ближайшие годы

Рис. 3. География сервисов IaaS

PaaS (Platform-as-a-Service)

20

Сервис PaaS (Platform-as-a-Service) предоставляет не виртуальную машину, а конкретную платформу. Программная платформа как сервис предлагает разработчикам ПО средства разработки и среду исполнения кода. PaaS преимущественно используется разработчиками ПО, так как сама платформа ориентирована на отдельный стек технологий, среди которых языки программирования, наборы библиотек и т.д. Чаще всего PaaS применяют для разработки web-приложений.

20

PaaS в первую очередь отличается масштабируемостью – освобождением отдельных ресурсов, необходимых для обслуживания определенного количества пользователей. Кроме того, PaaS свойственны такие черты, как высокая надежность и безопасность. Благодаря концепции PaaS, разработчики обеспечиваются надежной платформой, на которой можно создать web-приложения с поддержкой безопасности сетевого трафика, возможностью скрытия данных о клиентах, исходного кода и т.д.

20

SaaS (Software-as-a-Service)

20

Предоставление в пользование заказчику приложений, развернутых на облачной инфраструктуре провайдера. Приложения могут быть доступны с различных клиентских устройств посредством тонкого клиента, терминального клиента или браузера. Заказчик не контролирует параметры работы и настройки приложений. Весь сервис предоставляется под ключ.

20

Основное преимущество модели SaaS для потребителя услуги состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой, обновлением и поддержкой работоспособности оборудования и работающего на нём программного обеспечения.

В модели SaaS:

• приложение приспособлено для удаленного использования;
• одним приложением пользуется несколько клиентов (приложение коммунально);
• оплата взимается либо в виде ежемесячной абонентской платы, либо на основе объёма операций;
• техническая поддержка приложения включена в оплату;
• модернизация и обновление приложения происходит оперативно и прозрачно для клиентов.

20

А что я получу, если перейду на эти ваши облачные платформы?

Распределенная сеть серверов

20



платите только за то, что используете

С Windows Azure Вы платите только за то, что используете – никакой переплаты или завышения цен.

20

Возможный выбор ОС в Azure

Windows Server 2008 R2

OpenSUSE 12.1

CentOS 6.2

Windows Server 2008 R2 with

• SQL Server 2012 Evaluation

Ubuntu 12.04

SUSE Linux Enterprise Server SP2

Windows Server 8 RC

Windows

Linux

36

Высокая надежность платформы

Система резервного копирования

Система хранения

Виртуальная машина

37

ВМ с постоянным диском

Windows Azure Storage

37

… и хранилище IaaS

Windows Azure Storage

37

С возможностью горячей замены дисков в серверах

Windows Azure Storage

37

… и хранилище IaaS

Надежное и отказоустойчивое

Windows Azure Storage

37

500 км непрерывное клонирование данных Windows Azure Storage 37 " width="640"

ЗАПАД

ВОСТОК

500 км

непрерывное клонирование данных

Windows Azure Storage

37

Диски и образы ОС

Образы ОС

• Microsoft
• От партнёров
• Пользовательский

Базовый набор готовых образов

Образы от партнеров

Возможность загрузки своих образов

Диски

• Диски ВМ
• Диски кластера

Диски для виртуальных машин

Диски из доступного кластера

43

Высокий уровень синхронизации

Компания

Облако

Синхронизация данных

SQL Azure Data Sync

Синхронизация приложений

Service Bus

Подключение типа машина-машина Windows Azure Connect

Надежное подключение кластер-кластер

Windows Azure Virtual Network

IP-уровень подключения

Мобильные сервисы

• Простое построение серверной части
• Данные, фоновые задачи
• Windows 8, Windows Phone, iOS, Android, HTML5

Идентифик.

Данные

Иные скрипты

46

Облачные сервисы

• Бесконечно расширяемые приложения
• Многоуровневые структуры
• Автоматическое управление

46

SQL база данных

• Реляционная БД в облаке
• Высокая надежность
• Полностью управляемая БД
• SQL Reporting

46

Кэш

• Кэш с высокой скоростью доступа
• Автоматический размер кэша
• Отличная служба поддержки
• Memcached

46

Распределенный кэш

Сетевые роли

300MB

300MB

300MB

300MB

1.2GB Распределённого Кэша

Сетевые роли

12GB Кэш

12GB Кэш

Роль работника

Роль работника

24GB Распределённый Кэш

2

51

Сетевые роли

12GB Кэш

12GB Кэш

12GB Кэш

12GB Кэш

Роль работника

Роль работника

Роль работника

Роль работника

48GB Распределённый Кэш

4

Ну ладно-ладно. А что из этого подходит моему бизнесу?

Для начала вам необходимо ответить на несколько вопросов.

• Являетесь ли вы крупной компанией?
• Есть ли у вас готовая ИТ-инфраструктура?
• Закупили ли вы оборудование?
• Наняли инженеров и системных администраторов?

52

Выбор оптимальной модели аренды зависимости от степени развития ИТ отдела в вашей компании. SaaS-услуги могут подойти как стартапу, так и крупной организации.

Ну а если своя инфраструктура и какая-то компетенция в ее администрировании у вас уже имеется, вы можете рассмотреть вариант IaaS и/или PaaS.

В основном PaaS услуга интересна тем, кто занимается разработкой программного обеспечения. Разработчики, как правило, хотят иметь возможность управлять настройками установленных приложений, но не хотят терять время на администрирование самой инфраструктуры.

52

Бизнес-планирование при использовании облачных технологий

Зачем?

• стать более клиентоориентированными (модель оказания ИТ-услуг бизнесу с прозрачными ценообразованием и уровнем обслуживания);
• быстрее реагировать на бизнес-требования;
• дополнительно снижать бизнес-затраты.

52

Традиционная архитектура

Для автоматизации корпоративных бизнес-процессов вначале необходимо инвестировать (CapEx) во внедрение ИТ-инфраструктуры и приложений. При этом доступная мощность должна соответствовать пиковым нагрузкам, которые случаются всего-лишь несколько раз в месяц или даже в год. Все остальное время сделанные про запас «инвестиции» простаивают и не приносят отдачу. Если требуется нарастить мощность, например, из-за роста пиковой нагрузки, то необходимо озаботиться этим сильно заранее, т.к. покупка оборудования и развертывание приложений занимает много времени. При этом потребность в новой ИТ мощности может не совпадать с бюджетным циклом организации и тогда инвестировать приходиться или слишком рано или слишком поздно.

52

Решение – в облака!

В облака!

Публичные и виртуальные частные облака позволяют арендовать (OpEx) столько ИТ-мощностей, сколько нужно в данный конкретный момент времени. В частном облаке вы все равно заранее вынуждены инвестировать в ИТ-инфраструктуру, способную выдержать пиковую нагрузку.

Если облака используются для поддержки работы приложений, обслуживающих центры доходов и/или прибыли, то затраты на аренду ИТ можно отнести в категорию Costof Goods Sold (COGS, себестоимость продаж — переменные затраты) и они не будут увеличивать административные и накладные расходы, что должно понравиться финансовому директору.

52

Сравнение трех крупнейших вендоров IaaS

52

Таблица 1: AWS vs Azure vs Google: Вычисления

Семейства конфигураций

AWS

GCP

Всего конфигураций

7

Azure

4

38

Деление по регионам

Да

Деление по зонам

18

4

Да

Да

33

Да

Да

Нет

Экземпляры – ( Instances) - различные комбинации таких компонентов, как ЦПУ, память, хранилище и сетевые возможности.

Таблица 2: AWS vs Azure vs Google: Хранилище и Базы данных

AWS

Временное хранение

Постоянное хранение

Да

GCP

Объектное хранение

EBS

Azure

Да

Сетевое хранилище

Реляционная БД

Да

S3

RDS

Google Cloud Storage

Архивирование

Page Blobs

Google Cloud SQL

Glacier

Block Blobs and Files

Nearline

SQL Database

-

Amazon EBS предоставляет постоянные тома хранения блоков для использования. Обеспечивают производительность без сбоев и задержек, которая необходима для выполнения работы.

Page Blobs -  хранилище BLOB-объектов — это простейший способ хранения больших объёмов неструктурированных текстовых или двоичных данных, таких как видео, музыкальные файлы и изображения.

S3 – Amazon Simple Storage Service – Облачное хранилище Amazon.

Google Cloud Storage – Облачное хранилище Google.

Block Blobs and Files – Служба хранения данных в облаке.

Реляционная БД – База данных, основанная на реляционной модели данных.

RDS -  - это распределённая реляционная база данных от Amazon. Облачный сервис, обеспечивающий пользователей базами данных для использования в приложениях.

Glacier - онлайн-хранилище файлов от компании Amazon, предоставляющее надежное хранение данных в целях архивации и резервного копирования.

Nearline - онлайн-хранилище файлов от компании Google.

Таблица 3:  AWS vs Azure vs Google: Сетевые подключения

AWS

Виртуальная сеть

Публичный IP

VPC

GCP

Гибридное облако

Да

Azure

subnet

Да

DNS

VNet

Да

Route 53

-

Firewall/ACL

Да

-

Да

Да

Да

-

Да

VPN (Виртуальная сеть) – Технологии, позволяющие обеспечить одно или несколько сетевых соединений поверх другой сети.

VPC (Virtual Private Cloud) - Гибкая, масштабируемая и устойчивая инфраструктура на базе Виртуального приватного облака.

Subnet – видимое подразделение IP сети.

VNet – средство, позволяющее объединять виртуальные мосты на различных хост-системах между собой.

Публичный IP – IP адрес, доступ к которому можно получить с любой точки глобальной сети.

Гибридное облако – Облачная инфраструктура, которая является сочетанием двух и более облаков (частных, общих, публичных), объединённые, но остающиеся индивидуальными сущностями.

DNS - Это система, позволяющая преобразовывать символьные имена доменов в IP-адреса (и наоборот).

Firewall (Брэндмауэр) – Межсетевой экран. Это комплекс аппаратных и программных средств в компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.

ACL (Access Control List) – Список контроля доступа, который осуществляет, кто или что может получать доступ к конкретному объекту, и какие именно операции разрешено или запрещено этому субъекту проводить над объектом.

Таблица 4: AWS vs Azure vs Google: Вид оплаты и Модели

Оплата

AWS

Модели

Почасовая

GCP

По спросу, зарезервированное место

За минуту (минимум 10 минут)

Azure

По спросу – длительное использование

За минуту (предоплата или оплата за месяц)

По спросу (предоплата или оплата за месяц)

По спросу – покупатели платят за использованные средства

Зарезервированное – покупатели платят за резервированное место от 1 до 3 лет, а так же за дополнительно использованные средства

Спасибо за внимание

Список источников:

1. Microsoft Azure [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://azure.microsoft.com/ru-ru /

2. Amazon Web Services [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://aws.amazon.com/ru /

3. Google Cloud Platform [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://aws.amazon.com/ru /

4. ИТ-ГРАД [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.it-grad.ru/tsentr_kompetentsii/blog/33 /