Облачные вычисления – информационно-технологическая концепция, подразумевающая обеспечение повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру [1].
Основные характеристики облачных вычислений, которые отличают их от других типов вычислений (интернет-ресурсов):
1. 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.
2. 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).
3. Объединение ресурсов. Конфигурируемые вычислительные ресурсы поставщика объединены в единый пул для совместного использования распределенных ресурсов большим количеством потребителей.
4. Мгновенная эластичность ресурсов (мгновенная масштабируемость). Облачные услуги могут быстро предоставляться, расширяться, сжиматься и освобождаться исходя из потребностей потребителя.
5. 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.
Потребители облачных вычислений могут значительно уменьшить расходы на инфраструктуру информационных технологий (в краткосрочном и среднесрочном планах) и гибко реагировать на изменения вычислительных потребностей, используя свойства вычислительной эластичности облачных услуг.
Преимущества облачных вычислений
- Пользователь оплачивает услугу только тогда, когда она ему необходима, а самое главное он платит только за то, что использует.
- Облачные технологии позволяют экономить на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования.
- Масштабируемость, отказоустойчивость и безопасность Ї автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг.
- Удаленный доступ к данным в облаке Ї работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет.
Различают три основных модлеи облачных вычислений [2]:
Инфраструктура как услуга (IaaS, англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетями 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 обладать ограниченным контролем за набором доступных сетевых сервисов (например, межсетевым экраном, DNS). Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения 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).
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 посредством интерфейса 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.
Логическим развитием второй и третьей модели стала модель «Разработка программного обеспечения как услуга» (SDevaaS), объединившая возможности PaaS и SaaS для разработчиков. Она позволяет создавать, тестировать и развертывать приложения в облаке [3].
SDevaaS можно включать следующие компоненты: облачную среду разработки, инструменты тестирования, инструменты сборки, системы управления версиями, системы отслеживания ошибок и инструменты планирования. Неотъемлемой частью SDevaaS является облачная среда разработки. Свое начало приложения типа SDevaaS берут от распределенных веб-приложений. Расммотрим вкратци структуру такого приложения:
Рис.1. Структура распределенного веб-приложения.
Уровень пользователя обычно состоит из веб-браузера, который уже установлен у пользователя или может быть легко загружен и установлен. Альтернативными веб-браузерам могут выступать легкие клиентские приложения. Обычно они только обрабатывают входящие и исходящие данные на сервер.
Уровень приложения включает в себе сервер приложения, который обрабатывает запросы пользователей, и затем обрабатывает эти запросы согласно заложенной бизнес логике приложения и обеспечивает кластеризацию, управление данными сессий пользователя, управление базой данных и объектами бизнес-логики и пулом соединений.
Уровень доступа к данным обрабатывает запросы к данным или из управляемой и структурированной SQL базы данных, или неструктурированой и неуправляемой системы – например, фыйловой системы.
Уровень хранения данных используется для физического хранения данных.
Главной характерной чертой облачных сервисов является их мультитенантность – возможность изолированно обслуживать разных пользователей в рамках одного сервиса. В основе этого подхода лежат два критерия: разделение физических и логических ресурсов, а также изоляция. Поэтому в архитектуре SDevaaS добавляется еще один уровень – уровень распределения, который отвечает за мультитенантное распределение ресурсов.
Литература:
1. Рихтер К. Chris Richter on Cloud Computing Security and Compliance [Электронный ресурс].
2. М. Ривкин. Взаимодействие пакетов разных фирм в архитектуре клиент-сервер //Мир ПК, 1995, N II, 12
3. Клементьев Илья Павлович, Устинов Владимир Алексеевич. Введение в Облачные вычисления. Изд. УГУ. 2009.
