Что такое облачные вычисления? Введение в облако для начинающих

Поскольку цифровой ландшафт продолжает развиваться, а технологии идут вперед, облачные вычисления остаются важной темой для изучения разработчиками.

Вы, вероятно, встречали требования к облачным технологиям в списках вакансий, слышали, как люди говорили об этом в разговорах, или видели рекламу компаний, предлагающих облачные услуги, — и теперь вам интересно узнать об этом больше.

В этой статье разработчики компании DST Global раскроют для вас тайну облака, разбив сложные концепции на простые для понимания части.

Итак, давайте углубимся и изучим основы облачных вычислений, чтобы вы могли начать свое путешествие в эту развивающуюся область.

Мир до облачных вычислений

Чтобы понять облачные вычисления, важно понять проблему, которую облачные вычисления пытаются решить. Это поможет вам понять его историю и оценить удобство, которое он привносит в мир технологий.

До появления облака развертывание веб-сервисов было очень дорогим процессом. Чтобы развернуть веб-приложение, вам нужно было приобрести серверы с нужным объемом хранилища и памяти, разместить их на месте, настроить эти серверы и использовать их для размещения вашего приложения.

Это связано со многими дополнительными расходами, помимо первоначальных затрат на сервер, такими как электричество и данные, необходимые для постоянного поддержания вашего сервера в рабочем состоянии. Существуют также проблемы безопасности, поскольку вам необходимо предотвратить повреждение или кражу вашего сервера злоумышленниками.

Помимо всего этого, многие разработчики не совсем специалисты по серверам. Таким образом, вам придется либо обучить своих разработчиков стать системными администраторами, либо нанять системных администраторов для установки и настройки серверов для работы с вашими приложениями. Затем, чтобы развернуть новое приложение, вам придется повторить весь процесс с новыми затратами.

До появления облака масштабирование приложений было непростой задачей. Если вы попытаетесь управлять расходами и не покупать слишком много серверов или нанимать много системных инженеров, у вас может оказаться недостаточно вычислительной мощности, и вам придется масштабироваться. Масштабирование означает покупку большего количества серверов (или замену существующих на более качественные), их настройку в соответствии с существующими конфигурациями и развертывание на них ваших приложений.

Вот некоторые из проблем, с которыми мы сталкивались до появления облачных вычислений. Теперь вы можете задаться вопросом: «Как облачные вычисления решают эти проблемы?». Давай выясним.

Что такое облачные вычисления?

- Облачные вычисления — это доступность по требованию ресурсов компьютерной системы, особенно хранилища данных (облачного хранилища) и вычислительной мощности, без прямого активного управления со стороны пользователя.

- Облачные вычисления полагаются на совместное использование ресурсов для достижения согласованности и обычно используют модель оплаты по мере использования, которая может помочь снизить капитальные затраты, но также может привести к неожиданным эксплуатационным расходам для пользователей.

Думайте об облачных вычислениях как об аренде компьютера в интернет-кафе. В интернет-кафе компьютеры готовы к использованию — вы просто приходите, платите за желаемое время и пользуетесь компьютером в течение этого времени.

В случае облачных вычислений вам не нужно беспокоиться о покупке компьютера, его защите или покрытии эксплуатационных расходов. Облачный провайдер покрывает все эти заботы. Вам редко когда-либо придется беспокоиться о проблемах с программным обеспечением или отсутствии специального программного обеспечения на этих компьютерах. И лучшая часть? Вы платите только за компьютер, которым пользуетесь, и только за время его использования.

Говоря более понятным языком, скажем, у вас есть веб-приложение, которое нужно развернуть. Вы обращаетесь к поставщику облачных услуг, выбираете конкретные требования к серверу, которые требуются вашему приложению, выбираете зависимости программного обеспечения и развертываете свое приложение, не беспокоясь.

Облачные вычисления, как объяснили пятилетнему ребенку, «позволяют кому-то другому управлять вашими вычислительными потребностями» . У вас есть веб-сайт, который вам нужно разместить в Интернете, или, может быть, мобильное приложение или какая-то другая технология, и вместо того, чтобы покупать серверы для ее развертывания, кто-то другой покупает и настраивает серверы. Вы просто загружаете свои файлы. Это почти то же самое, что арендовать квартиру, но теперь вы арендуете вычислительное пространство на другом компьютере.

Поставщики облачных услуг

Компании, предоставляющие эти облачные услуги, называются поставщиками облачных услуг. У этих компаний уже есть много серверов и системных инженеров. Они заботятся обо всем, о чем вам не придется беспокоиться, например, о расходах на сервер и эксплуатационных расходах. Они предоставляют веб-интерфейс, через который вы можете получить доступ к их серверам и использовать их, когда вам нужно.

В настоящее время наиболее популярными поставщиками облачных услуг являются Google (Google Cloud Platform), Amazon AWS (Amazon Web Services) и Microsoft (Azure). Эти компании предлагают аналогичные услуги, но с разными ценовыми моделями, функциями и так далее.

Вот краткое изложение того, что предлагает каждый из них:

Google

Они предлагают услуги IaaS (Compute Engine), «Контейнеры как услуга», CaaS (Kubernetes Engine) и PaaS (App Engine). Они также предлагают услуги хранения данных с помощью таких инструментов, как Google Cloud Storage, Cloud SQL и Cloud Bigtable.

АВС

Это первый поставщик облачных услуг. Они предлагают услуги IaaS (Elastic Compute, EC2), CaaS (Elastic Kubernetes Service, EKS) и PaaS (Elastic Beanstalk). Они также предлагают услуги хранения данных с помощью таких инструментов, как Amazon S3 и DynamoDb.

Microsoft

Они предлагают услуги IaaS (виртуальная машина), CaaS (служба Kubernetes, AKS) и PaaS (служба приложений). Они также предлагают услуги хранения данных с помощью таких инструментов, как Cosmos DB.

Чтобы максимизировать ресурсы, поставщики облачных услуг предоставляют своим клиентам совместное использование серверов. Клиентам не нужно знать или беспокоиться об этом распределении.

Теперь давайте разберемся, что означают некоторые из приведенных выше сокращений/терминов, чтобы вы имели лучшее представление о том, что представляют собой эти облачные сервисы.

Различные облачные сервисы

Поставщики облачных услуг предлагают множество различных вычислительных услуг. Вот наиболее распространенные услуги:

SaaS (программное обеспечение как услуга)

Эта услуга предполагает, что вы просто используете некоторое программное обеспечение без каких-либо знаний о его исходном коде, хост-среде или деталях разработки. Вы просто используете его и верите, что он правильно управляется и обновляется.

PaaS (платформа как услуга)

Здесь вы сосредотачиваетесь только на разработке своего приложения, поскольку все уже сделано (аппаратное обеспечение, вычислительная среда и необходимое программное обеспечение).

IaaS (инфраструктура как услуга)

Это самый гибкий из всех облачных сервисов. Здесь у вас есть максимальный контроль над вещами. Вы можете настраивать и изменять вещи по своему усмотрению.

Но вы не являетесь владельцем серверов. Поставщик облачных услуг предоставляет вам только необходимую инфраструктуру, и вы несете ответственность за создание собственных вычислительных сред и установку необходимого программного обеспечения для работы вашего приложения.

Идея здесь аналогична покупке оборудования. Единственная разница в том, что теперь вы арендуете его, и он виртуальный (для вас).

Проблемы, которые помогают решить облачные вычисления

Облачные вычисления устраняют необходимость приобретать и настраивать серверы на месте каждый раз, когда необходимо разработать новое приложение. Это большое преимущество, поскольку оно экономит компаниям много денег – как на серверах, так и на инженерах, которые будут устанавливать и настраивать серверы для работы с вашими приложениями.

Масштабирование обычно является непростой задачей, поскольку оно часто требует большого количества настроек и настроек. Например, чтобы предоставить больше места для хранения приложения, вы можете получить внешнее хранилище данных и подключиться к текущему серверу. Однако это определенно имеет свои пределы.

Вероятно, наступит момент, когда вам понадобится лучший сервер или дополнительный сервер. В любом случае каждое программное обеспечение, которое вы установили для запуска на бывшем сервере, придется снова установить на новом сервере. Файлы приложений придется переместить и так далее.

Кроме того, эти приложения часто недостаточно используют эти аппаратные ресурсы. С точки зрения бизнеса это потеря. Первым решением этой проблемы стала виртуализация. По сути, это означало создание виртуальных (автономных) сред, в которых приложение имеет все необходимое программное обеспечение и может хорошо работать на серверах. Это привело к лучшему использованию ресурсов. Но это определенно не было идеальным решением.

Как облачные вычисления могут вам помочь?

Облачные вычисления предлагают множество преимуществ, некоторые из которых выделены здесь:

- Дешевле оплатить подписку, чем строить целый дата-центр. У вас есть планы, которые позволяют вам использовать только то, что вы используете.

- Масштабирование и управление являются обязанностью поставщика облачных услуг.

- Простая настройка. Разработчики могут сосредоточиться только на коде, поскольку вся фактическая настройка сервера и оборудования может быть выполнена с использованием пользовательского интерфейса, предоставляемого поставщиком облачных услуг. Это приводит к сокращению времени разработки и более быстрой доставке приложений.

- Доступность. Поставщики облачных услуг, как правило, имеют несколько центров обработки данных по всему миру, что позволяет вашим пользователям всегда получать доступ к вашим услугам как можно быстрее.

- Безопасность данных. Поскольку ваши данные больше не хранятся в вашем физическом пространстве, злоумышленникам сложнее проникнуть и повредить или украсть ваши серверы.

Модели облачного развертывания

Модель облачного развертывания определяет, где хранятся ваши данные (и приложения) и как с ними взаимодействуют ваши клиенты.

Публичное облако

Здесь всем занимается поставщик облачных услуг. Это самая популярная модель. Используя публичное облако, вы не беспокоитесь об обслуживании сервера и уверены в высокой надежности и возможности неограниченного масштабирования. Обычно это означает, что вы делитесь серверами с другими людьми.

Это самая дешевая модель, и компании обычно используют модель с оплатой по мере использования (поэтому вам никогда не придется брать на себя слишком большие финансовые обязательства).

Потенциальная проблема заключается в том, что если все обрабатывается поставщиком облачных услуг, это означает, что вы практически не имеете контроля над услугами.

Частное облако

Это похоже на традиционные способы размещения приложений. Здесь у вас есть свои собственные дата-центры. Это означает, что только вы можете использовать серверы и иметь неограниченный контроль над ними.

Разница в том, что вы предоставляете интерфейс самообслуживания пользователям ваших серверов, обычно разработчикам вашей компании. Вам по-прежнему придется управлять физическими серверами, и вы несете ответственность за их обслуживание и масштабирование.

Этот метод может быть более безопасным, чем общедоступное облако, поскольку у вас есть контроль и вы можете настроить максимально возможный уровень безопасности. Это также очень удобно, если у вас есть данные, которые не должны быть раскрыты из-за требований соответствия.

Но этот метод гораздо более затратен, хотя и использует более предсказуемую или фиксированную модель цен. Эти серверы и оборудование стоят дорого. Их наличие означает наличие кого-то, кто будет ими управлять, а это означает дополнительные расходы. Масштабирование также означает покупку новых устройств каждый раз.

Гибридное облако

Этот подход объединяет общедоступные и облачные методы. По сути, это дает вам больше гибкости. Вы можете пользоваться государственными службами, а также настраивать свои собственные, когда вам нужно. Здесь вы можете соблюдать правила через свои серверы, а также предлагать высокий уровень доступа через поставщика облачных услуг. Этот метод идеально подходит для организаций, пытающихся перейти от одной модели к другой, сохраняя при этом работу бизнеса.

Примером применения этого может быть размещение приложения в общедоступном облаке и подключение его к базе данных в защищенном частном облаке.

Этот метод также дороже, чем общедоступное облако, поскольку вам придется обслуживать некоторые серверы. Это также может усложниться, поскольку данные распределяются между несколькими серверами и приложениями.

Как выбрать модель развертывания

Выбор между моделями развертывания публичного, частного или гибридного облака зависит от уникальных требований организации.

- Публичные облака обеспечивают экономическую эффективность и глобальный охват

- Частные облака обеспечивают повышенную безопасность и контроль.

- Гибридные облака предлагают гибкость и стратегический баланс между ними.

Решение в конечном итоге зависит от таких факторов, как потребности в безопасности, требования соответствия, масштабируемость и желаемый уровень контроля над ИТ-инфраструктурой.