Що таке хмарні обчислення?

Не так давно відвідав Україну Стів Балмер, головний акцент свого виступу в КПІ він зробив на «хмарних» технологіях, або технологіях віддалених обчислень. Ми вирішили розібратися, що вони представляють собою сьогодні і чого очікувати від них у майбутньому.

Насправді «хмарні» обчислення – тема не така вже й нова. Ми, наприклад, неодноразово зачіпали її на сторінках нашого журналу, просто не акцентуючи увагу саме на хмарності. Так-так, ті ж онлайнові офіси або графічні редактори, про які ми писали не так давно (див. hi-Tech PRO 8-9/2010 і 12/2010), є прикладом використання «хмарних» технологій. Що ж, давайте тепер поговоримо власне про саме поняття «хмарних» технологій детальніше.

В цілому сервіси «хмарних» обчислень є програми, доступ до яких забезпечується через Інтернет за допомогою звичайного інтернет-браузера або інших мережевих додатків (наприклад, FTP-клієнта). Це можуть бути і розважальні, і службові, і спеціалізовані бізнес-додатки. Головна відмінність від звичного методу роботи з ПЗ полягає в тому, що користувач використовує не ресурси свого ПК, а комп’ютерні ресурси і потужності, які надаються йому як інтернет-сервіс. При цьому користувач має повний доступ до власних даних і можливість роботи з ними, але не може управляти тією ж операційною системою, програмною базою, обчислювальними потужностями і т. д., з допомогою яких ця робота відбувається.

Подібний підхід має цілий ряд плюсів:

користувач може задіяти ПК практично будь-якої конфігурації для виконання ресурсоємних завдань;
користувач не прив’язаний до місця роботи і може використовувати будь-який ПК, що має підключення до Інтернету;
користувач застрахований від збоїв в роботі у випадку поломки машини і може легко ділитися результатами роботи з іншими людьми або ж вести спільну роботу.

Незаперечною перевагою для звичайних користувачів є і те, що на відміну від десткопних рішень, «хмарні» сервіси найчастіше або безкоштовні, або мають досить маленьку вартість (наприклад, у вигляді абонплати, як у випадку з «хмарним» варіантом MS Office). Правда, не варто забувати, що і функціональність у них поки що менше, ніж у настільних додатків.

Для компаній ж незаперечною перевагою виносу частини роботи в «хмару» є зниження витрат на обслуговування, підтримку, модернізацію та адміністрування «заліза» і програмного забезпечення на місці.

Чому саме “хмари”?

Багато хто цікавиться, чому сервіси віддалених обчислень і обробки даних називаються саме «хмарними». На це запитання є кілька відповідей. По-перше, традиційне зображення Інтернету на діаграмах комп’ютерних мереж виконується саме у вигляді хмари. По-друге, хмари – це символ віддаленості від конкретного користувача. По-третє – образ складної інфраструктури, за якою ховаються всі технічні деталі. Так що «хмарні» – це, грубо кажучи, метафора, яка прижилася в ІТ-світі як один з найбільш вдалих термінів (за винятком нудного слова «віддалені»), що передають суть самого явища. Хоча непосвячених воно, буває, вводить в ступор, а й стимулює дізнатися, що ж це, врешті-решт, таке.

«Хмара» дозволяє працювати навіть з пристрою, спочатку не призначеного для певного виду діяльності

Хмари бувають різні

Звичайно ж, технології хмарних обчислень не обмежуються сервісами Google Docs або Photoshop.com. У них є цілі підкатегорії, що відрізняються за видом послуг, що надаються. Давайте познайомимося з ними ближче.

Програмне забезпечення як послуга (software as a service, скор. SaaS) – це модель продажу і використання програмного забезпечення, при якій постачальник розробляє веб-додаток і самостійно управляє ним, надаючи замовникам доступ до ПЗ через Інтернет. При цьому всі витрати на підтримку працездатності програми бере на себе постачальник, користувач ж (у випадку, якщо сервіс платний) оплачує тільки сам факт використання «хмарного» ПО (або по факту використання, або абонплатою). Таким чином, користувачеві не треба відразу викладати велику суму грошей на придбання ліцензії, а розробник захищений від несанкціонованого використання та поширення свого продукту.

Інфраструктура як послуга (Infrastructure as a Service, скор. IaaS) – використовується виключно підприємствами, так як простим користувачам абсолютно не потрібна. Це надання клієнту різноманітної комп’ютерної інфраструктури (серверів, систем зберігання даних, мережевого устаткування, а також ПЗ для управління цими ресурсами). Як правило, в даній схемі застосовуються технології віртуалізації, тобто конкретна одиниця устаткування може використовуватися декількома клієнтами (яскравий приклад – розбиття фізичного сервера на віртуальні та надання цих віртуальних частин різних замовників). Одне з головних переваг подібного підходу для клієнтів полягає в тому, що вони позбавляються від необхідності придбання дорогого устаткування, частина з якого може просто простоювати або працювати вхолосту – замовник платить тільки за те, що йому в даний проміжок часу необхідно, з можливістю гнучкого збільшення або зменшення обсягу використовуваних ресурсів. Як приклад подібного роду програм можна навести той же онлайновий MS Office або «1С: Підприємство», а також деякі антивірусні рішення.

Платформа як послуга (Platform as a Service, скор. PaaS) – надання платформи з певними характеристиками для розробки, тестування, розгортання, підтримки веб-додатків і т. д. Не секрет, що сьогодні більшість програм розробляються в одному середовищі, тестуються в іншій , а розгортаються в третій. Завдяки моделі PaaS весь перелік операцій з розробки, тестування та розгортання веб-додатків можна виконати в одній інтегрованому середовищі, тим самим виключивши витрати на підтримку окремих середовищ для конкретних етапів. Це дозволяє істотно знизити витрати як на придбання та підтримку обладнання, так і на обслуговування самого сервісу. Яскравий приклад використання такої моделі – послуги хостингу для веб-сайтів.

Дані як послуга (Desktop as a Service, скор. DaaS) – при наданні послуги DaaS клієнти отримують повністю готове до роботи (під ключ) стандартизоване віртуальне робоче місце, яке кожен користувач може додатково настроювати під свої завдання. Таким чином, користувач отримує доступ не до окремою програмою, а до необхідного для повноцінної роботи програмного комплексу. Приходячи на роботу, він просто вводить свої дані (логін / пароль або інші засоби аутентифікації) і може працювати, використовуючи обчислювальні потужності стороннього сервера, а не свого ПК. Схожа з цієї та модель Робоче місце як послуга (Workspace as a Service, скор. WaaS), але на відміну від DaaS користувач отримує доступ тільки до ПЗ, у той час як всі обчислення відбуваються безпосередньо на його машині.

Все як послуга (Everything as a service, скор. EaaS) – модель, що включає в себе елементи всіх перерахованих вище рішень і є на даний момент швидше концептом, ніж реально існуючим механізмом. На даний момент впровадження подібної моделі очікується від таких гігантів, як Microsoft, Google, HP і т. д.

Як бачимо, моделей «хмарних» обчислень досить багато, але більшість з них орієнтована на бізнес. З іншого боку, послуг, що надаються для звичайних користувачів за моделлю SaaS, вже існує безліч. Тому можна сміливо говорити, що «хмарні» обчислення потрібні (і активно використовуються!) Усіма. Але, звичайно, є у них і ряд мінусів, про які ми поговоримо далі.

Друкуємо з “хмар”

«Хмарними» функціями можна користуватися не тільки в Інтернеті, але і при роботі з конкретними пристроями. Так, Hewlett-Packard має в багатьох своїх пристроях технологію HP ePrint. Завдяки їй принтери компанії здатні роздрукувати документ, відправлений на принтер (а точніше, його унікальну поштову адресу) з будь-якого пристрою, що має доступ в Інтернет і функцію відправки електронної пошти (у тому числі з мобільного телефону). Природно, в цьому випадку не потрібна установка драйверів і іншого спеціального ПЗ – все це знаходиться на «хмарних» серверах HP, звідки і здійснюється друк документа. Ознайомитися з повним списком принтерів, що підтримують дану технологію, можна тут.

Милуємося хмарами – боїмося грози

Коли блакитне літнє небо раптом темніє, а на зміну красивим купчасті хмари приходять грозові хмари, стає не до жартів – треба скоріше ховатися від дощу і блискавки, яка навряд чи потрапить до вас, але може вдарити в дерево, під яким ви ховаєтеся. Так і з «хмарними» обчисленнями – проблеми вони теж можуть доставити. Одна з головних таких проблем – передача інформації в треті руки. Якщо для користувачів це і не настільки критично (хоча тими ж соціальними мережами також потрібно користуватися з розумом – читайте статтю в попередньому номері), то для компаній це може стати проблемою – промислове шпигунство ще ніхто не відміняв. Можливий і перехоплення даних під час відправки на сервер або використання фішингових і підставних сайтів для виманювання персональних даних під виглядом добропорядної «хмарки».

До того ж інформація, що зберігається на сторонніх серверах, погано піддається контролю: так, багато соціальні служби і сервіси не мають опції повного видалення даних. Тобто візуально вони віддаляються, але найчастіше продовжують зберігатися на сервері. І хто знає, як їх будуть використовувати. Є й інші моменти, наприклад, деякі онлайнові ресурси не дозволяють локально зберігати проміжні етапи роботи, а без доступу в Мережу користуватися подібними сервісами взагалі не можна. Загалом, проблем і загроз достатньо, але справедливості заради варто відзначити, що локальна робота теж не безпечна на 100%.

Перспективність “хмарних” технологій чудово розуміють всі великі гравці ІТ-ринку

Майбутнє не за горами

Немає ніякого сумніву, що сервіси, пропоновані за різними моделями «хмарних» обчислень, будуть розвиватися і далі. Про це можна судити навіть з того, що вже сьогодні їх існує велика кількість. В основі тієї ж Chrome OS від Google (див. hi-Tech PRO 3 / 2010) якраз лежить така концепція – операційка займає мінімум місця і фактично є розширеною версією браузера, за допомогою якого здійснюється доступ до різних онлайн-сервісів. Звичайно, говорити про те, що й інші ОС з часом повністю перейдуть на подібну модель роботи, не можна – надто вже звикли люди до стаціонарного методу. Швидше за все, через 5-10 років слід очікувати появи нових версій популярних ОС (як Windows, так і інших платформ) з якоїсь гібридної моделлю роботи – як широкою підтримкою «хмарних» технологій, так і звична всім можливістю працювати безпосередньо на ПК. Ясно одне – з такими темпами, якими розвивається ІТ-індустрія, чекати цього залишилося не дуже довго, і попередня оцінка в 5-10 років може бути навіть трохи завищеною.

Ріхні моделі роботи з “хмарою” призначені для різних груп користувачів

Знайомі всі обличчя

На сьогоднішній день «хмарних» сервісів в Інтернеті дуже багато і, що найсмішніше, чималою кількістю з них ми вже давно користуємося, якось і не замислюючись над тим, що вони «хмарні». Серед офісних пакетів можна назвати вже згадувані Google Docs і MS Office, а також Zoho Writer. Багато хто з подібних сервісів вміють не тільки форматувати документи, а й експортувати та імпортувати файли інших форматів плюс перевіряти орфографію на зручному для вас мові. Любителі помалювати користуються сервісами Photoshop.com, Pixlr і Lunapic, а любителі створювати презентації можуть застосувати, зокрема, Sliderocket. Навіть створити власний веб-сайт без наявності просунутих знань з веб-програмуванню і спеціального ПЗ можна в «хмарі», наприклад, скориставшись сервісом FastEsite. Ну а такі імена, як LastFM, Pandora, Flickr, YouTube, Facebook, MySpace, Яндекс і т. д. особливого представлення не потребують.

Google — один з лідерів з надання користувачам “хмарних” сервісів

Потужний попередник

Якщо ви думаєте, що «хмарні» обчислення – це тренд останніх років, ви не зовсім праві. Так, у класичному вигляді подібні технології з’явилися відносно недавно, але варто зауважити, що з даних обчислень була попередниця – технологія розподілених обчислень. З її допомогою можна було вирішити трудомісткі обчислювальні завдання, використовуючи декілька комп’ютерів, об’єднаних в паралельну обчислювальну систему. Суть її полягає в тому, що при вирішенні дуже важкої і ресурсномісткою завдання використовуються потужності декількох ПК. У реальному житті такий алгоритм застосовувався ще в XVIII столітті у Франції, а в комп’ютерних системах такий підхід вперше був використаний в 1973 році, коли Джон Шох і Джон Хапп з каліфорнійського науково-дослідного центру Xerox PARC написали програму, яка ночами запускалася в локальну мережу і змушувала працюють комп’ютери виконувати певні обчислення. Один з найбільш відомих проектів, що використовує розподілені обчислення, – SETI @ home. Він був запущений в травні 1999 року на базі платформи BOINC. Його метою був пошук позаземного розуму шляхом аналізу даних з радіотелескопів. Що найцікавіше, найпотужніший суперкомп’ютер Cray сучасний з обчислювальної потужності поступається цьому проекту приблизно в два рази (2,3 проти 5,2 петафлопс).

Резюме

Стіва Балмера можна любити чи ненавидіти, він може дратувати і їм можна захоплюватися. Але, мало хто буде сперечатися, що він – мужик розумний і до його думки варто прислухатися. Як і до думки багатьох інших визнаних авторитетів світу ІТ. «Хмарні» обчислення – це не тільки майбутнє, багато в чому це вже і сьогодення. Адже в повсякденній метушні ми не звертаємо багато уваги на справжні хмари, але це не скасовує того факту, що вони існують і певну роль в нашому житті відіграють, правда?

За даними hi-Tech