Что такое облачное хранилище (Cloud)

Современный мир информационных технологий претерпевает стремительные изменения, и облачные технологии становятся непременной частью этой революции.

В эпоху, когда доступ к данным и вычислительным ресурсам играет решающую роль для бизнеса и технологического развития, понимание облачных решений становится необходимостью.

В данной статье мы исследуем сущность и разнообразие облачных технологий, их преимущества и недостатки, а также их влияние на современное IT-пространство.

Общие сведения

Облачные сервисы, также известные как облачные вычисления или облачные приложения, представляют собой способ использования вычислительных ресурсов и программ, которые не находятся непосредственно на устройствах компании или человека, а расположены на удаленных серверах и доступны через интернет.

В повседневной жизни мы постоянно взаимодействуем с такими сервисами, как «Google Документы» и Dropbox.

Кроме того, компании также активно переносят свои инфраструктурные потребности в облако. Примерами могут служить хостинг веб-сайтов или использование платформ типа Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure и Yandex Cloud.

При упоминании об облачных сервисах, важно понимать понятие облачных провайдеров — компаний, управляющих дата-центрами с серверами, на которых функционируют облачные сервисы.

Другие организации могут арендовать часть вычислительных ресурсов и инфраструктуры у этих провайдеров. Такой подход позволяет получать готовые вычислительные мощности и масштабировать их практически без ограничений, минуя необходимость приобретения, настройки и обслуживания собственной инфраструктуры.

В облачных системах широко применяется технология виртуализации. Один физический сервер разделяется на несколько виртуальных серверов, каждый из которых для пользователя выглядит как отдельная независимая «машинa».

Этот процесс аналогичен разделению жесткого диска на несколько разделов: хотя оборудование фактически одно, в системе видны разные виртуальные части. Благодаря виртуализации облачные сервисы могут одновременно обслуживать множество пользователей.

Наиболее известные зарубежные облачные провайдеры включают в себя AWS (Amazon), Microsoft Azure и Google Cloud Platform. Среди российских провайдеров наиболее популярны Yandex Cloud, SberCloud и VK Cloud.

История развития технологии

С самого начала появления первых электронно-вычислительных машин в 60-е годы, они могли обслуживать только одного пользователя одновременно. Это представляло проблему для бизнеса, так как каждый сотрудник требовал отдельного компьютера, что было дорого. В этот период впервые возникла идея разработки технологии, которая позволила бы нескольким людям использовать один и тот же сервер одновременно.

В 90-е годы развитие облачных технологий стимулировалось распространением интернета. С возможностью подключения к любым компьютерам и серверам в мире, интернет требовал все более значительных вычислительных ресурсов и высокой пропускной способности соединения.

В 2006 году появились первые облачные платформы, такие как Zimki и Amazon Web Services, которые предоставляли доступ к вычислительным ресурсам и инструментам для работы с данными. В 2008 году Google представил App Engine, первый образец платформы как услуги (PaaS), хотя и с ограниченным функционалом.

С приходом 2010-х годов на сцену вышли облачные инфраструктуры, такие как Microsoft Azure и Google Cloud. Этот период стал началом истории облачных технологий для бизнеса.

Виды облачных технологий

Существует разнообразие облачных технологий, которые в значительной мере определяют современный IT-ландшафт. В этом разделе мы рассмотрим основные виды облачных решений и их важные характеристики.

DRaaS (disaster recovery as a service)

DRaaS (Disaster Recovery as a Service) означает «аварийное восстановление как сервис». DRaaS способствует улучшению результатов, связанных с точкой восстановления (RPO — recovery point objective) и временем восстановления (RTO — recovery time objective).

Для DRaaS применяются различные стратегии и наборы сервисов. Например, это могут быть сервисы резервного копирования и автоматического восстановления, а также зеркальные копии вашего приложения, размещенные на менее мощных серверах.

Если основной сервер перестает функционировать, зеркальные копии переходят на более мощные серверы, и весь пользовательский трафик начинает обрабатываться ими.

IaaS (infrastructure as a service)

IaaS (Infrastructure as a Service) означает «инфраструктура как сервис». Эти сервисы относятся к более низкому уровню и являются наиболее востребованными. В рамках таких сервисов предоставляется пользователю «железо» в виде серверов, сетевой инфраструктуры и вычислительной памяти.

Все эти компоненты предоставляются пользователю в готовом состоянии, что позволяет избежать необходимости заниматься обновлениями и обслуживанием. Дополнительно, пользователь получает полный контроль над этой инфраструктурой с помощью специального веб-интерфейса или командной строки (CLI).

SaaS (software as a service)

SaaS (Software as a Service) означает «программное обеспечение как сервис». В этом случае вы просто получаете доступ к облачному программному обеспечению для использования. Это может быть сервисом для отправки электронных писем, анализа поведения пользователей приложения, офисным пакетом и так далее.

Основное различие от традиционных приложений заключается в том, что вы работаете с этим программным обеспечением через веб-интерфейс, и все технические детали остаются скрытыми. Облачные провайдеры часто предоставляют SaaS через свои онлайн-магазины приложений.

Также существуют партнерские программы, позволяющие разработчикам программного обеспечения распространять свои продукты через магазины облачных провайдеров.

BaaS (backend as a service)

BaaS (Backend as a Service) представляет собой концепцию «бэкенда как сервиса». Эти сервисы предоставляют функциональность, схожую с работой бэкенда, и реализуют основные задачи приложений.

Задачи, такие как регистрация пользователей, аутентификация через социальные сети, отправка электронных писем в ответ на действия пользователей, управление профилем пользователя и отправка уведомлений — все эти функции широко применимы во множестве приложений.

Следовательно, нет необходимости разрабатывать их самостоятельно, так как их управление может быть передано BaaS-сервису.

PaaS (platform as a service)

PaaS (Platform as a Service) означает «платформа как сервис». Это представляет собой настраиваемое окружение выполнения, которое включает все необходимые инструменты для разработки, тестирования и управления приложением, без потребности в управлении аппаратной составляющей (железом).

PaaS автоматически обновляет программное обеспечение, предоставляет гибкую возможность настройки политик безопасности через специализированный интерфейс, масштабирует систему автоматически и предоставляет готовые API для взаимодействия с услугой.

Для лучшего понимания, предоставлю простой пример PaaS. Предположим, вам нужна база данных. В таком случае у вас есть два варианта: выбрать путь IaaS, при котором вы покупаете сервер у облачного провайдера, устанавливаете операционную систему, настраиваете базу данных и бэкапы, а также масштабируете систему вручную при необходимости.

Альтернативно, в случае PaaS, вы можете подключить управляемую базу данных, такую как Managed Service for PostgreSQL в Yandex Cloud или Amazon RDS в AWS. Вам нужно лишь выбрать нужный тип базы данных и настроить его под ваши требования. Все остальное будет управляться провайдером, избавляя вас от забот о «железе». Вы даже можете не заметить, если ваше приложение будет перенесено на другой сервер или подключив другие дисковые накопители.

Типы облаков

Понимание различных типов облаков играет ключевую роль в архитектуре IT-инфраструктуры. В данном разделе мы рассмотрим основные типы облаков: публичное, частное и гибридное, а также их особенности и применение.

Публичное облако

Публичное облако представляет собой модель использования информационно-технологических ресурсов, где доступ к вычислительной инфраструктуре предоставляется через интернет большому числу независимых клиентов.

Все физические аппаратные компоненты и программное обеспечение принадлежат оператору компании. Пользователи оплачивают только за использование времени работы вычислительных ресурсов и объема дискового пространства.

В рамках выделенных ресурсов каждый пользователь может размещать и удалять свои данные, а также устанавливать и удалять прикладное программное обеспечение. Оператор динамически выделяет ресурсы автоматически или по запросу от клиента.

Частное облако

Частное облако функционирует по аналогичному принципу, однако существует ключевое различие: всё вычислительное и системное оборудование находится под контролем одной компании.

В данном случае «физическая» составляющая облака, включающая серверы, системы хранения данных и сетевое оборудование, может быть размещена как в собственном центре обработки данных организации, так и в машинном зале арендованного (полностью или частично) дата-центра.

Гибридное облако

Гибридное облако — это совмещение и объединение двух первоначальных концепций облаков, включающее как частные, так и публичные облака.

Область применения облачных технологий

Ежедневно мы пользуемся облачными сервисами, например, когда проверяем электронную почту, загружаем фотографии и видео или смотрим фильмы онлайн. В сфере бизнеса клауд-технологии широко применяются для разработки информационных систем, программного обеспечения и также в области интернета вещей.

Виртуальная машина

Виртуальная машина — это своего рода виртуальный компьютер, оборудованный своей операционной системой и программами. Она устанавливается на реальное физическое устройство и использует его ресурсы.

В сущности, это подобно приложению, которое можно настроить согласно нужным характеристикам.

Аналитика данных и Data Science

Анализ данных и наука о данных. С использованием клауд-сервисов компании арендуют вычислительные мощности и готовые модели для обучения машин.

Например, можно арендовать ресурсы для обучения голосового робота, который принимает заказы по телефону, и оплачивать только время его активной работы. Также можно проводить обработку больших объемов данных с использованием алгоритмов, основанных на искусственном интеллекте.

Облачные технологии для хранения

Технологии облачного хранения. Компании могут арендовать в облаке стандартные или управляемые базы данных, предоставляемые в рамках комплексного обслуживания от провайдера. Это включает в себя настройку, управление и регулярное обновление веб-сайтов и приложений. Организации имеют возможность сохранять любой объем данных, автоматически масштабируя свое хранилище по мере необходимости.

Например, можно арендовать облачные базы данных, такие как Amazon RDS, Yandex Managed Service for MySQL, облачные хранилища Azure и другие.

CRM

CRM (управление взаимоотношениями с клиентами). Внутри CRM сохраняется информация о продуктах, клиентах, договорах и платежах. Она используется для запуска рассылок и обработки различных документов.

Доступ к данным из облачной CRM может быть предоставлен сотрудникам с разными уровнями разрешений, и это даже можно сделать с помощью смартфона.

Серверные решения

Решения на сервере. Иногда для выполнения определенного проекта необходимо обработать огромный объем вычислений. Например, это может включать выгрузку сотен видеороликов из видеоредактора в нужном формате.

В случае использования стандартного сервера в небольшой студии это может занять недели. Однако, если подключить облачный сервер хотя бы на одни сутки, задача выполняется за один час.

Бессерверные вычисления (Serverless)

Это форма облачных сервисов, где оплата идет не за полностью занятый сервер, а только за объем данных и вычислений, которые реально использованы.

Этот тип сервисов широко используется для хранения больших объемов данных, к которым доступ не происходит часто, либо для ситуаций, когда требуется запросить лишь один-два файла в день.

Использование полноценного выделенного сервера для таких целей может оказаться неэффективным с точки зрения затрат на клауд-услуги.

Интернет вещей

Облачные технологии позволяют интегрировать умные устройства и комплексные системы, управлять ими и собирать информацию без необходимости вкладывать значительные средства в дорогостоящее оборудование и программное обеспечение.

Например, это может использоваться для автоматической регулировки условий, таких как температура, освещение и работа электроприборов на производственной площадке. Также облачные решения позволяют отслеживать маршруты и контролировать расход топлива при доставке грузов.

Разработка и запуск ПО и сервисов

Создание и выпуск программного обеспечения и сервисов. Облачные решения для разработки находят применение в компаниях, предоставляющих свои онлайн-сервисы и мобильные приложения.

Разработчики и тестировщики имеют возможность вносить изменения и хранить код в облаке, избегая необходимости загружать все на свои персональные компьютеры.

Примерами компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения и сервисов, могут быть DigitalOcean, Microsoft Azure, AWS Amplify, Google Firebase.

Развитие облачных технологий

Следующие ключевые направления определяют будущее облачных решений.

Лидирующая позиция IaaS и PaaS

Постепенно увеличивается количество доступных решений в рамках IaaS и PaaS, позволяя небольшим и средним компаниям разворачивать все необходимые компоненты в облаке. Примером может служить запуск готового интернет-магазина на платформе 1С-Битрикс.

Потенциал в сфере медицины и науки

Облачные технологии имеют большой потенциал в области науки и медицины. В этих областях особенно актуальны масштабные вычисления для международных исследовательских проектов и обработки больших объемов данных.

Например, в период пандемии, когда лаборатории вынуждены были повысить объемы тестирования в разы, клауд-серверы справились с этой нагрузкой, предотвращая сбои.

Тренд на гибридные и мультиоблачные системы

В бизнесе становится все более популярным использование гибридных и мультиоблачных решений, где компании обращаются к ресурсам нескольких облачных провайдеров. При этом важные базы данных часто хранятся на собственных серверах компании.

Движение в сторону бессерверных решений

Развивается концепция бессерверных облаков, позволяя пользователям запускать программы и веб-сайты в облаке без привязки к определенному серверу.

Сохранность и безопасность данных

Безопасность данных становится приоритетной задачей клауд-провайдеров. Усиливается внимание к защите информации, предоставлению клиентам услуг шифрования данных, распределенного доступа и автоматическому резервному копированию.

Вопрос экологии

С целью сокращения экологического следа облачные провайдеры разрабатывают дата-центры, функционирующие на основе возобновляемых источников энергии.

Автоматическое масштабирование

Автоматическое масштабирование и распределение нагрузки становится нормой. Если раньше обновления сайтов происходили еженедельно или даже реже, то теперь благодаря клауд-сервисам это осуществляется автоматически, согласно текущим потребностям.

Преимущества и недостатки

Использование облачных технологий имеет свои плюсы и минусы, которые следует внимательно рассмотреть. В данном разделе мы рассмотрим преимущества и недостатки облачных решений, чтобы помочь вам максимально широко взглянуть на эту технологию.

Преимущества

Преимущества облачных сервисов:

• Экономически эффективное решение. Вы оплачиваете только те ресурсы, которые действительно используете. В среднем работа над проектами в облаке приводит к уменьшению расходов на 37%, по сравнению с использованием собственной инфраструктуры.
• Высокая гибкость. Вам предоставлена возможность моментально масштабировать количество серверов или объем доступной памяти без необходимости вложений в физическое оборудование. Также можно быстро уменьшать количество используемых серверов или других ресурсов, если они становятся избыточными, и это не потребует дополнительных затрат, так как избыточное оборудование не стоит простаивать на складе.
• Быстрота внедрения на рынок. Вы способны моментально создавать новые серверы или выключать их, что значительно ускоряет процесс разработки и тестирования.

Airbnb, Pinterest и Netflix служат примерами компаний, которые смогли быстро расширяться, благодаря отсутствию ограничений в технологических ресурсах. Когда им требуются дополнительные серверы, память для хранения данных или база данных для региона Юго-Восточной Азии, они просто могут добавить всё это одним кликом мыши.

И в этом заключается их существенное конкурентное преимущество. Кроме того, возможность разрабатывать и внедрять технические решения в облачной среде позволила создать множество новых бизнес-моделей по всему миру.

Недостатки

Тем не менее, облачные сервисы не являются универсальным решением, и у них тоже есть свои недостатки:

• Возможные проблемы у провайдера. Недоступность вашего облачного поставщика может привести к дополнительным затратам. Например, отключение одного из сервисов AWS привело к убыткам в сотни миллионов долларов для его пользователей.
• Вендор-лок или зависимость от поставщика. Ситуация, когда переход к другому поставщику становится слишком дорогим из-за тесной привязки написанного кода к услугам конкретного провайдера (платформозависимый код), заставляет клиента сохранять связь с текущим поставщиком, даже если условия уже не устраивают.
• Риск потери данных из-за форс-мажорных ситуаций со стороны провайдера. В 2021 году разработчик игры Rust потерял данные миллионов пользователей из-за пожара на серверах облачного провайдера.

Заключение

В мире быстро развивающихся информационных технологий, облачные решения приобретают все большую значимость. Они предоставляют гибкость, масштабируемость и доступность, которые становятся неотъемлемыми компонентами успешных IT-стратегий.

От возможности арендовать вычислительные ресурсы по требованию до создания инновационных приложений, клауд-технологии переворачивают представление о том, как бизнес и технологии взаимодействуют.

Однако, несмотря на все их преимущества, важно помнить и об управлении рисками, связанными с недоступностью провайдера или вендор-локом. Понимание этой сложной динамики позволит компаниям и отдельным пользователям осуществлять наиболее обдуманный выбор в облачной среде и в полной мере воспользоваться всеми возможностями, которые клауд-технологии предоставляют.