Что такое облачные вычисления? Определение с примерами.
Итан Райт
⚡ Умное резюме
Облачные вычисления — это предоставление по запросу хранилищ данных, серверов, баз данных и вычислительных услуг через Интернет, позволяющее пользователям получать удаленный доступ к мощным ресурсам без владения физическим оборудованием и платить только за то, что они фактически используют.
В разделах ниже дается определение облачных вычислений, объясняется, почему они важны, и рассматриваются их типы, услуги и примеры из реальной жизни.
Что такое облачные вычисления?
Облачные вычисления определяются как хранение и доступ к данным и вычислительным услугам через Интернет. При этом данные не хранятся на вашем персональном компьютере. Это предоставление компьютерных услуг по запросу, таких как серверы, хранилища данных, сети, базы данных и т. д. Главная цель облачных вычислений — предоставить доступ к центрам обработки данных множеству пользователей. Пользователи также могут получать доступ к данным с удаленного сервера.
Примеры облачных вычислительных сервисов: AWS, Azure, Google Cloud
Давайте изучим основы облачных вычислений на примере.
Когда вы путешествуете на автобусе или поезде, вы покупаете билет до пункта назначения и остаетесь на своем месте, пока не доберетесь до места назначения. Точно так же другие пассажиры покупают билеты и едут в том же автобусе, что и вы, и вас практически не волнует, куда они едут. Когда подъезжает ваша остановка, вы выходите из автобуса, благодаря водителя. Облачные вычисления — это как тот самый автобус, перевозящий данные и информация для разных пользователей и предоставления им возможности пользоваться услугами с минимальными затратами.
Почему облако имен?
Термин «облако» произошел от схемы сети, используемой сетевыми инженерами для обозначения расположения различных сетевых устройств и их взаимосвязи. Форма такой сети напоминала облако.
Почему облачные вычисления?
С ростом числа пользователей компьютеров и мобильных устройств хранение данных стало приоритетом во всех областях. Сегодня крупные и малые предприятия процветают благодаря своим данным и тратят огромные средства на их поддержание. Это требует мощной ИТ-поддержки и центра хранения данных. Не все предприятия могут позволить себе высокие затраты на собственную ИТ-инфраструктуру и услуги резервного копирования. Для них облачные вычисления являются более дешевым решением. Возможно, именно их эффективность в хранении данных, вычислительных мощностях и снижении затрат на обслуживание позволила им добиться успеха.tracи даже более крупным предприятиям.
Облачные вычисления снижают требования к аппаратному и программному обеспечению со стороны пользователя. Единственное, что пользователь должен уметь запускать, — это интерфейсное программное обеспечение облачной системы, которое может быть таким простым, как веб-браузер, а облачная сеть позаботится обо всем остальном. Все мы так или иначе сталкивались с облачными вычислениями; среди популярных облачных сервисов, которыми мы пользовались или продолжаем пользоваться, — почтовые сервисы, такие как... GmailHotmail, Yahoo и т. д.
При использовании почтового сервиса наши данные хранятся на облачном сервере, а не на нашем компьютере. Технология и инфраструктура, лежащие в основе облака, невидимы. Менее важно, на чём основаны облачные сервисы: на HTTP, XML, Ruby или других языках программирования. PHP или других конкретных технологий, если они удобны и функциональны. Отдельный пользователь может подключиться к облачной системе со своих собственных устройств, таких как настольный компьютер, ноутбук или мобильный телефон.
Облачные вычисления эффективно используют возможности малого бизнеса с ограниченными ресурсами; они предоставляют малым предприятиям доступ к технологиям, которые ранее были им недоступны. Облачные вычисления помогают малому бизнесу превращать затраты на техническое обслуживание в прибыль. Давайте посмотрим, как это происходит.
При использовании собственного IT-сервера необходимо уделять большое внимание обеспечению бесперебойной работы системы и следить за ее исправностью. В случае возникновения каких-либо технических неполадок вы несете полную ответственность; это потребует значительных затрат времени и средств на устранение проблемы. В облачных вычислениях же ответственность за сложности и технические неполадки полностью ложится на поставщика услуг.
Типы облаков
Существует четыре различных модели облачных сервисов, на которые вы можете подписаться в зависимости от потребностей вашего бизнеса. Ниже перечислены различные модели. Типы облаков:
- Частное облако: В данном случае вычислительные ресурсы выделяются для одной конкретной организации. Этот метод чаще используется для внутрикорпоративного взаимодействия, когда вычислительные ресурсы могут управляться, принадлежать и эксплуатироваться одной и той же организацией.
- Облако сообщества: Здесь вычислительные ресурсы предоставляются сообществу и организациям.
- Публичное облако: Этот тип облачных вычислений обычно используется для взаимодействия между бизнесом и потребителем (B2C). В этом случае вычислительные ресурсы принадлежат, управляются и эксплуатируются государственным, академическим или коммерческим предприятием.
- Гибридное облако: Этот тип облака может использоваться для обоих типов взаимодействия: B2B (бизнес для бизнеса) или B2C (бизнес для потребителя). Такой метод развертывания называется гибридным облаком, поскольку вычислительные ресурсы объединены различными облаками.
Преимущества облачных вычислений
Основная причина внедрения облачных сервисов многими организациями — потенциальная экономия средств. Облачные вычисления дают свободу использовать сервисы в соответствии с потребностями и платить только за то, что используется. Благодаря облачным вычислениям стало возможным управлять ИТ-операциями как подразделением, работающим на аутсорсинге, без значительных внутренних ресурсов.
Теперь в этом Учебное пособие по облачным вычислениям, мы узнаем преимущества облачных вычислений.
- Снижение затрат на ИТ-инфраструктуру и компьютеры для пользователей
- Улучшенная производительность
- Меньше проблем с обслуживанием
- Мгновенные обновления программного обеспечения
- Улучшена совместимость между операционными системами.
- Резервное копирование и восстановление
- Производительность и масштабируемость
- Увеличенная емкость хранилища
- Повышенная безопасность данных
Примеры облачных вычислений
Вот несколько примеров приложений облачных вычислений:
Здравоохранение:
Медицинские работники могут проводить диагностику, размещать информацию и анализировать пациентов удаленно с помощью облачных вычислений. Облачные вычисления позволяют врачам быстро обмениваться информацией из любой точки мира. Это также экономит затраты, позволяя мгновенно передавать большие файлы данных. Это, безусловно, повышает эффективность.
В конечном итоге облачные технологии помогают медицинской команде обеспечить пациентам получение наилучшей медицинской помощи без ненужных задержек. Состояние пациентов также можно обновить за считанные секунды с помощью удаленной конференц-связи.
Образование:
Облачные вычисления также полезны в образовательных учреждениях для дистанционного обучения. Они предоставляют различные услуги университетам, колледжам, профессорам и преподавателям, позволяя охватить тысячи студентов по всему миру. Такие компании, как [название компании]. Google и Microsoft предлагать различные услуги бесплатно преподавателям, преподавателям, профессорам и студентам различных учебных заведений. Различные образовательные учреждения по всему миру используют эти услуги для повышения своей эффективности и производительности.
Правительство:
Военные и правительство США первыми внедрили облачные вычисления. Их облако включает в себя социальные, мобильные и аналитические технологии. Однако они должны соблюдать строгие меры соответствия и безопасности (FIPS, FISMA и FedRAMP). Это защищает от киберугроз как внутри страны, так и за рубежом.
Аналитика больших данных:
Облачные вычисления помогают специалистам по анализу данных выявлять различные закономерности и закономерности для более точных прогнозов и принятия решений. Существует множество доступных инструментов разработки и анализа больших данных с открытым исходным кодом, таких как... Cassandra, Hadoop и т. д. для этой цели.
Общение:
Облачные вычисления обеспечивают сетевой доступ к таким средствам связи, как электронная почта и социальные сети. WhatsApp также использует облачную инфраструктуру для облегчения общения пользователей. Вся информация хранится на оборудовании поставщика услуг.
Бизнес-процесс:
В настоящее время многие бизнес-процессы, такие как электронная почта, ERP, CRMСистемы управления документами стали облачными сервисами. SaaS стал важнейшим методом для предприятий. Примерами SaaS являются Salesforce и HubSpot.
Facebook, Dropbox и Gmail:
Облачные вычисления можно использовать для хранения файлов. Это помогает вам автоматически синхронизировать файлы с разных устройств, таких как настольный компьютер, планшет, мобильный телефон и т. д. Dropbox позволяет пользователям бесплатно хранить и получать доступ к файлам размером до 2 ГБ. Он также обеспечивает простую функцию резервного копирования.
Платформам социальных сетей, таким как Facebook, требуется мощный хостинг для управления и хранения данных в режиме реального времени. Облачная связь обеспечивает возможность звонка одним щелчком мыши с сайтов социальных сетей и доступ к системе обмена мгновенными сообщениями.
Услуги гражданам:
Облачные технологии можно использовать и для предоставления услуг гражданам. Они широко применяются для хранения, управления и обновления данных граждан, подтверждения заполнения форм и даже проверки текущего статуса заявок.
Услуги облачных вычислений
Три основных направления облачных вычислений:
- Программное обеспечение как услуга (SaaS)
- Платформа как услуга (PaaS)
- Инфраструктура как услуга (IaaS)
Разные предприятия используют некоторые или все из этих компонентов в зависимости от своих потребностей.
SaaS (программное обеспечение как услуга)
SaaS или программное обеспечение как услуга SaaS — это модель распространения программного обеспечения, при которой приложения размещаются поставщиком или поставщиком услуг и предоставляются клиентам через сеть (интернет). SaaS становится все более распространенной моделью предоставления услуг, поскольку в ее основе лежат технологии, поддерживающие сервисно-ориентированное программирование. ArchiАрхитектура SOA или веб-сервисы. Через интернет этот сервис доступен пользователям в любой точке мира.
Традиционно программное обеспечение нужно было приобретать заранее и устанавливать на компьютер. Пользователи SaaS, напротив, вместо покупки программного обеспечения оформляют на него подписку, обычно на ежемесячной основе, через интернет.
Любой, кому необходим доступ к определенному программному обеспечению, может оформить подписку в качестве пользователя, будь то один-два человека или даже тысячи сотрудников корпорации. SaaS совместим со всеми устройствами, имеющими доступ в интернет.
Многие важные задачи, такие как бухгалтерский учетПродажи, выставление счетов и планирование — все это можно осуществлять с помощью SaaS.
PaaS (платформа как услуга)
Платформа как услуга (PaaS) предоставляет разработчикам платформу и среду для создания приложений и сервисов. Эта услуга размещается в облаке и доступна пользователям через интернет.
Чтобы понять это простыми словами, сравним это с рисованием картины, когда школьный учитель предоставляет вам краски, разные кисти и бумагу, и вам нужно просто нарисовать красивую картину, используя эти инструменты.
Сервисы PaaS постоянно обновляются, и добавляются новые функции. Разработчики программного обеспечения, веб-разработчики и предприятия могут извлечь выгоду из PaaS. Она предоставляет платформу для поддержки разработки приложений. Она включает в себя услуги поддержки и управления программным обеспечением, хранение данных, сетевые возможности, развертывание и т. д. тестов, совместная работа, хостинг и поддержка приложений.
IaaS (инфраструктура как услуга)
IaaS (инфраструктура как услуга) — одна из основных сервисных моделей облачных вычислений наряду с PaaS (платформа как услуга). Она предоставляет доступ к вычислительным ресурсам в виртуализированной среде, «облаке», в интернете. Она обеспечивает вычислительную инфраструктуру, такую как виртуальное серверное пространство, сетевые подключения, пропускная способность, балансировщики нагрузки и IP-адреса. Пул аппаратных ресурсов является исчерпывающим.tracIaaS (инфраструктура как услуга) формируется из множества серверов и сетей, обычно распределенных по многочисленным центрам обработки данных. Это обеспечивает избыточность и надежность IaaS.
IaaS (инфраструктура как услуга) — это комплексное решение для вычислительных задач. Для малых предприятий, стремящихся сократить расходы на ИТ-инфраструктуру, IaaS является одним из вариантов. Ежегодно значительные средства тратятся на техническое обслуживание и приобретение новых компонентов, таких как жесткие диски, сетевые подключения, внешние устройства хранения данных и т. д., тогда как использование IaaS позволило бы владельцу бизнеса сэкономить средства на других расходах.
Грид-вычисления против облачных вычислений
Когда мы включаем вентилятор или любое другое электроприбор, нас меньше волнует источник питания, откуда он поступает и как вырабатывается. Электроэнергия, которую мы получаем дома, проходит через цепочку сетей, включающую электростанции, трансформаторы, линии электропередачи и передающие станции. Все эти компоненты вместе образуют «энергетическую сеть». Аналогично, «сетевые вычисления» — это инфраструктура, которая связывает вычислительные ресурсы, такие как ПК, серверы, рабочие станции и элементы хранения данных, и обеспечивает механизм, необходимый для доступа к ним.
Grid Computing — это промежуточное программное обеспечение для координации разрозненных ИТ-ресурсов в сети, позволяющее им функционировать как единое целое. Чаще всего оно используется в научных исследованиях и в университетах в образовательных целях. Например, группе студентов-архитекторов, работающих над проектом, требуется определенный инструмент и программное обеспечение для проектирования, но доступ к нему есть только у нескольких из них. Проблема в том, как сделать этот инструмент доступным для остальных студентов. Чтобы сделать его доступным для других студентов, они разместят этот инструмент в университетской сети; теперь Grid объединит все эти компьютеры в университетской сети и позволит студентам использовать необходимый для их проекта инструмент проектирования из любого места.
Облачные вычисления и распределенные вычисления часто путают; хотя их функции практически идентичны, подход к их реализации различен. Давайте посмотрим, как они работают.
| Cloud Computing | Грид-вычисления |
|---|---|
| Облачные вычисления в большей степени функционируют как поставщик услуг по использованию вычислительных ресурсов. | Грид-вычисления используют доступные ресурсы и взаимосвязанные компьютерные системы для достижения общей цели. |
| Облачные вычисления — это централизованная модель. | Распределенные вычисления (grid computing) — это децентрализованная модель, в которой вычисления могут выполняться на множестве административных платформ. |
| Облачное хранилище — это совокупность компьютеров, обычно принадлежащих одной стороне. | Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, принадлежащих нескольким сторонам в разных местах и соединенных между собой таким образом, чтобы пользователи могли совместно использовать объединенную вычислительную мощность ресурсов. |
| Облачные технологии предоставляют практически все услуги, такие как веб-хостинг, поддержка баз данных и многое другое. | Grid предоставляет ограниченные услуги |
| Облачные вычисления, как правило, предоставляются в рамках одной организации (например, Amazon) | Распределенные вычисления объединяют ресурсы, расположенные в разных организациях. |
Коммунальные вычисления против облачных вычислений
В нашем предыдущем разговоре о «сетевых вычислениях» мы рассмотрели, как электроэнергия поступает в наш дом; также мы знаем, что для поддержания электроснабжения нам необходимо оплачивать счета. Вычисления с использованием коммунальных услуг работают аналогично: мы используем электроэнергию дома по мере необходимости и оплачиваем счет соответственно. Аналогично, вы используете услуги вычислительных систем и платите по мере потребления; это называется «вычислениями с использованием коммунальных услуг». Вычисления с использованием коммунальных услуг — хороший вариант для небольших объемов потребления, их можно выполнять в любой серверной среде, и для этого требуются облачные вычисления.
Вычислительная инфраструктура по требованию (utility computing) — это процесс предоставления услуг по принципу оплаты за использование по запросу. Клиент получает доступ к практически неограниченному объему вычислительных ресурсов через виртуальную частную сеть или через Интернет, которые можно запрашивать и использовать по мере необходимости. Концепции распределенных вычислений (grid computing), облачных вычислений (cloud computing) и управляемых ИТ-услуг основаны на вычислительной инфраструктуре по требонию.
Благодаря использованию вычислительных ресурсов, малые предприятия с ограниченным бюджетом могут легко применять программное обеспечение, такое как CRM (управление взаимоотношениями с клиентами), без значительных инвестиций в инфраструктуру для поддержания клиентской базы.
| Коммунальные вычисления | Cloud Computing |
|---|---|
| В сфере коммунальных услуг подразумевается возможность взимать плату за предоставляемые услуги и плату с клиентов за фактическое использование. | Облачные вычисления работают по принципу коммунальных услуг: вы платите только за то, что используете, но облачные вычисления могут быть дешевле, поскольку облачное приложение может быть запущено и работать за несколько дней или недель. |
| Пользователи коммунальных вычислений хотят контролировать географическое положение инфраструктуры. | В облачных вычислениях провайдер полностью контролирует облачные сервисы и инфраструктуру. |
| Использование облачных вычислительных ресурсов более предпочтительно, когда производительность и выбор инфраструктуры имеют решающее значение. | Облачные вычисления — это отличный и простой в использовании вариант, когда выбор инфраструктуры и производительности не является критически важным. |
| Вычислительные ресурсы с использованием утилит — хороший выбор для задач, не требующих больших ресурсов. | Облачные вычисления — хороший выбор для задач, требующих больших ресурсов. |
| Коммунальные вычисления относятся к бизнес-модели. | Облачные вычисления относятся к базовой ИТ-архитектуре. |
Проблемы безопасности облачных вычислений
При использовании облачных вычислений основная проблема, которая беспокоит пользователей, связана с их безопасностью.
Одна из проблем заключается в том, что сами облачные провайдеры могут иметь доступ к незашифрованным данным клиента, независимо от того, хранятся ли они на диске, в оперативной памяти или где-либо еще. transmitпередано по сети.
Правительства некоторых стран могут принимать решения о поиске данных без обязательного уведомления владельца данных, в зависимости от места их хранения, что не приветствуется и считается нарушением конфиденциальности (например, Призма Программа, разработанная США.
Для обеспечения безопасности систем, сетей и данных поставщики облачных вычислительных услуг объединили усилия с TCG (Trusted Computing Group) — некоммерческой организацией, которая регулярно выпускает набор спецификаций для защиты оборудования, создания самошифрующихся дисков и повышения безопасности сети. Это защищает данные от руткитов и вредоносных программ.
По мере распространения вычислительных технологий на различные устройства, такие как жесткие диски и мобильные телефоны, TCG расширила меры безопасности, включив в них и эти устройства. Это позволяет создавать единую политику защиты данных во всех облачных средах.
Некоторые из надежные облачные сервисы Amazon, Box.сеть, Gmail и многие другие.
Конфиденциальность и облачные вычисления
Вопросы конфиденциальности представляют собой серьезное препятствие для адаптации пользователей к системам облачных вычислений.
Существуют определенные меры, которые могут улучшить конфиденциальность в облачных вычислениях.
- Административный персонал облачного сервиса теоретически может отслеживать перемещение данных в оперативной памяти до их сохранения на диске. Для обеспечения конфиденциальности данных административные и правовые меры контроля должны предотвращать подобные действия.
- Другой способ повышения конфиденциальности — хранение данных в зашифрованном виде на облачном хранилище, что предотвращает несанкционированный доступ через интернет; даже поставщик облачных услуг не сможет получить доступ к данным.
Практический пример облачных вычислений – Royal Mail
Предмет тематического исследования: Использование облачных вычислений для эффективного общения между сотрудниками.
Причина использования облачных вычислений: Снижение затрат на коммуникацию для 28 000 сотрудников и предоставление им расширенных функций и интерфейса почтовых сервисов.
королевский Mail Компания Group, почтовая служба Великобритании, является единственной государственной организацией в стране, обслуживающей более 24 миллионов клиентов через свои 12 000 почтовых отделений и 3 000 отдельных пунктов обработки. Ее логистические системы и Parcelforce Worldwide обрабатывают около 404 миллионов посылок в год. И для этого им необходим эффективный канал связи. Они осознали преимущества облачных вычислений и внедрили их в свою систему. Это продемонстрировало выдающуюся эффективность во взаимодействии между различными системами.
До перехода на облачную систему организация испытывала проблемы с устаревшим программным обеспечением, из-за чего снижалась эффективность работы. После перехода на облачную систему 28 000 сотрудников получили новый пакет инструментов для совместной работы, включая мессенджеры и функцию определения статуса присутствия. Сотрудники получили больше места для хранения данных, чем на локальном сервере. Производительность труда значительно повысилась.
Учитывая успех облачных вычислений в сфере электронной почты и коммуникаций, второй стратегический шаг компании Royal Mail Группа должна была перейти с физических серверов на виртуальные, до 400 серверов, для создания частного облака на их основе. Microsoft Hyper-VЭто позволит обновить внешний вид и увеличить рабочее пространство на рабочих местах сотрудников, а также создать современную среду обмена данными.
Hyper-V проект компании RMG (Королевский Mail По оценкам, внедрение этой системы позволит им сэкономить около 1.8 миллиона фунтов стерлингов в будущем и повысит эффективность внутренней ИТ-системы организации.
