Тайны вычислений в облаке

Облако

1. Сущ.: видимая масса конденсированного водяного пара, перемещающаяся в атмосфере, как правило, высоко над поверхностью земли.
2. Гл.: фигурально - сделать (вещество или мыслительный процесс) неясным или неопределенным; запутанным.

Именно так "Новый американский оксфордский словарь" определяет термин "облако". Первое значение слова "облако" довольно понятно. Однако стоит добавить к нему слово "вычисления", то полученное выражение по смыслу больше приближается во второму определению: что-то неясное и туманное.

Мы используем множество ИТ-терминов, которые в большинстве своем обещают невозможное. Одни из этих обещаний выполняются, другие оказываются несостоятельны. Когда речь заходит о предложении некоей технологии в рамках модели, предусматривающей оплату сервисов по факту использования, ИТ-специалисты могут воспринять это весьма широко - от вычислений по требованию до программного обеспечения как сервиса (Software as a Service, SaaS) и вычислений по принципу коммунальных услуг (Utility Computing).

Новый термин, "вычисления в облаке" (Cloud Computing), сейчас используется все шире, добавляя путаницы. Одни воспринимают новшество как следующую важную тенденцию в ИТ. Другие видят за этим всего лишь вычисления по принципу коммунальных услуг, спрятанные за новым термином.

Дело не только в том, что неясен сам термин. Те вендоры, которые занимаются этой темой, и почти каждый аналитик определяют "вычисления в облаке" по-своему, и выражение окончательно приобретает весьма расплывчатый смысл. Попытаемся развеять туман и прояснить новую концепцию. Поставим своей целью разобраться, что же на самом деле означают "вычисления в облаке", каковы их потенциальные преимущества и недостатки и, что самое важное, готовы ли к этому предприятия.

А было так…

Традиционный подход к использованию информационных технологий, "покупка и доставка", предполагает, что ИТ-отделы сами должны развертывать новое приложение, инфраструктуру или сервис. Корни проблемы, заключающейся в том, что ИТ не в состоянии в полной мере соответствовать требованиям бизнеса, лежат в этом самом традиционном подходе.

В эпоху Internet все больше компаний вынуждены действовать оперативнее и сокращать время выпуска новых продуктов, если хотят реагировать на изменения, происходящие на рынке, и опережать своих конкурентов. Но до закупки и последующего внедрения ИТ-решения проходит весьма продолжительный срок.

Старший аналитик компании Forrester Джеймс Стейтен изложил три причины, объясняющие, почему корпоративным ИТ так трудно быстро реагировать на динамичные требования бизнеса.

1. Планировать необходимое количество ресурсов ИТ-инфраструктуры слишком трудно: определить, сможет ли ЦОД поддерживать еще один сервис, где это должно происходить, что нужно перенести и что нужно предоставить для того, чтобы выделить ресурсы для нового сервиса, – все это требует времени. Кроме того, в этой области нет проверенных инструментальных средств.
2. Добиться оптимального соотношения между временем внедрения и использованием активов тоже непросто: ИТ оказываются в безвыходной ситуации, поскольку им одновременно нужно контролировать затраты и нести ответственность перед бизнесом. Старое правило "дайте же им сервер" больше не действует.
3. Бизнес хочет как можно быстрее любым способом получить прототип: он часто обращается к ИТ с требованиями, которые не были утверждены в бюджете или условия реализации которых полностью не созданы, надеясь, что ИТ смогут каким-то образом эти требования выполнить. А ИТ-отделы не в состоянии управлять запросами, так сказать обращенными вовне, тем более, с соблюдением современных требований к безопасности.

В своем отчете Стейтен цитирует Вернера Вогелса, директора Amazon по технологиям, сказавшего, что для менеджмента центра обработки данных естественнее всего – попросту замораживать решение проблем ИТ-подразделений, не способных своевременно реагировать на изменчивые требования бизнеса.

Как подчеркнул Стейтен, ведущие компании, специализирующиеся на Web-сервисах, строят свой бизнес на новаторских подходах к инфраструктуре ИТ, которые максимально увеличивают эффективность работы центров обработки данных – они получают заметные преимущества перед конкурентами, приходящими на рынок Web-сервисов, опираясь на традиционные методы использования ИТ. Это позволило Вогелсу сделать такой вывод: если управление крупным центром обработки данных не относится к основному направлению вашего бизнеса, то, возможно, имеет смысл передать эти функции кому-то другому, кто непосредственно этим занимается.

Первое: самые передовые экономические модели. Ведущие поставщики приложений и сервисов Internet – либо предлагающие собственные решения, либо только предоставляющие услуги хостинга - покупают столько оборудования для центров обработки данных, что имеют огромную свободу в переговорах.

Второе: лучшие практические решения для поддержки динамических нагрузок. Ведущие компании в области Internet-сервисов инвестируют не только в лучшие процессы, но также и в создание инструментария для управления и администрирования, который позволяет им распространять приложения по тысячам серверов и быстро их масштабировать. Они оптимизируют свои инфраструктуры так, чтобы можно было быстро и безболезненно внедрять новые сервисы, что позволяет им представлять новые возможности буквально каждую неделю.

Третье: опыт управления динамической емкостью. Для этих компаний производительность их активов имеет первостепенное значение, поскольку затраты на их сервисы прямо пропорциональны текущим расходам центра обработки данных. Чем большей производительности они могут добиться от каждого квадратного метра площади, тем выше их рентабельность. В силу чего они ведут тщательный мониторинг использования инфраструктуры каждым приложением.

Четвертое: контроль затрат с учетом фактического использования. Точное соответствие уровня использования ИТ и приложения определяет прибыль от тех сервисов, которые они предоставляют. Для большей части этих компаний такие отчеты являются внутренними, но для тех немногих, которые придерживаются инновационных взглядов, подобный контроль предлагается как самостоятельный новый вид услуг.

Три направления эволюции проявились в сфере корпоративных ИТ практически одновременно. Во-первых, это суперкомпьютерные вычисления, которые, по словам Стейтена, переносятся с очень больших монолитных систем на кластеры, составленные из недорогих серверов, и становятся так называемыми "высокопроизводительными вычислениями" (High Performance Computing, HPC).

Важную роль играют Internet-провайдеры. По мере все большего превращения некоторых сервисов, предоставляемых провайдерами, в продукты массового потребления, Internet-провайдеры все чаще приходят к выводу о том, что увеличить норму прибыли крайне сложно. Поэтому они стремятся предлагать корпоративные функции более высокого уровня. Провайдеры выбирают два вероятных направления: программное обеспечение как сервис (SaaS) и провайдер управляемых сервисов (Managed Service Provider, MSP).

Однако есть один нюанс. "SaaS требует от провайдеров опыта в доставке приложений по Internet как сервисов, за которые взимают плату по факту использования. Большинство провайдеров такого опыта не имеют. Вот почему больше производителей программного обеспечения выступают в роли провайдеров SaaS, чем провайдеров услуг доступа к Internet. Традиционные Internet-провайдеры чаще действуют как MSP", - отметил Стейтен.

Третье направление эволюции связано с самим центром обработки данных. Как утверждает Вогелс, управлять крупными центрами обработки данных своими силами становится чересчур обременительно. В результате все больше предприятий стремятся передать на аутсорсинг большую часть функций своего центра обработки данных.

Все три направления, по-видимому, объединятся. HPC "захватывает плацдарм", провайдеры Internet расширяют свои сервисные модели и используют HPC для того, чтобы предложить дополнительные сервисы и, наконец, предприятия все больше стремятся отдать на аутсорсинг те функции ИТ, которые становятся все более массовыми. Охватите все три направления, и вы получите новую модель - вычисления в облаке.

"Из-за того что они сосредоточивают силы исключительно на максимальном увеличении эффективности своего бизнеса, связанного с хостингом Internet-сервисов, очень немногие компании, предлагающие хостинг и Web-сервисы, понимают, что можно предложить своим клиентам определенные преимущества за счет использования своей уникальной инфраструктуры в виде хостингового сервиса нового типа. Добро пожаловать в мир вычислений в облаке!", - сказал Стейтен.

Добро пожаловать в мир вычислений в облаке!

Стейтен описывает эту концепцию как "пул распределенной, высокомасштабируемой и управляемой компьютерной инфраструктуры, способной поддерживать размещаемые приложения конечных пользователей и предоставлять возможность оплаты с учетом фактического использования".

Проще говоря, вычисления в облаке – это модель компьютерных сервисов следующего поколения. Она объединяет концепции программного обеспечения, предоставляемого как сервис, работу в модели вычислений, предоставляемых по принципу коммунальных услуг, и использование технологий grid и кластерных вычислений. Цель вычислений в облаке – эффективно использовать суперкомпьютерные возможности, которые могут измеряться в десятках триллионов операций в секунду, для предоставления пользователям различных ИТ-сервисов по Web.

Стейтен называет вычисления в облаке платформой доставки сервисов, которая строится на тех же самых базовых принципах, что и традиционный хостинг или SaaS. Строительные блоки структуры вычислений в облаке, которые, по его словам, выводят эту концепцию за рамки традиционных форм модели доставки ИТ-сервисов, включают в себя следующие компоненты.

• Стандартизованная распределенная инфраструктура. Основа модели вычислений в облаке – это стандартизация инфраструктуры и уровни абстракции, которые допускают гибкое размещение и перемещение сервисов. Она начинается с плоской реализации расширяемого серверного аппаратного обеспечения, которое для некоторых "облаков" служит и как вычислительная инфраструктура, и как инфраструктура хранения. Их инфраструктура поддерживает "облако" и формируется исключительно в соответствии с требованиями производителя "облака", пользователи не могут получить именно ту инфраструктуру, какую они хотят, – это серьезное отличие от традиционного хостинга.
• Полная виртуализация. Почти каждый производитель, специализирующийся на вычислениях в облаке, поддерживает определенный уровень абстракции аппаратного обеспечения с помощью того или иного типа виртуализации серверов. Большинство выбирают гипервизор для сокращения расходов, а другие предпочитают решения, которые охватывают виртуальные и физические серверы с помощью программного обеспечения промежуточного слоя, такого как технологии grid.
• Оснащенность динамическим инфраструктурным программным обеспечением. В большинстве "облаков" используется инфраструктурное программное обеспечение, которое позволяет легко добавлять, перемещать или изменять приложение с минимальным участием сотрудников компании, предоставляющей "облако".
• Плата за фактическое использование. В большинстве "облаков" плата взимается за реальное потребление ресурсов с учетом времени центрального процессора, использованных гигабит и переданных гигабит в секунду, а не в расчете на сервер или в виде помесячной платы. Такая система тарификации выглядит очень привлекательно.
• Свобода от долгосрочных контрактов. Большинство компаний, предоставляющих услуги "облака", разрешают клиентам приходить и уходить по их желанию. Минимальный заказ "облака" FlexiScale компании XCalibre, например, составляет один час без какой-либо первоначальной комиссии. Это превращает "облака" в идеальное место для создания прототипа нового сервиса, проведения тестов и разработок или проведение ограниченной по времени кампании без поддержки собственного ИТ-отдела.
• Независимость от приложений и операционной системы. В большинстве случаев архитектура облака поддерживает почти любой вид приложений, который пользователь может захотеть размещать, и в течение нужного ему времени, при этом не требуется прямой доступ к аппаратному обеспечению или к специализированным аппаратным элементам.
• Бесплатный доступ к программному и аппаратному обеспечению. Вы попадаете в "облако" так же, как на любой удаленный сервер. Нужно только зарегистрироваться. Нет никаких требований к программному или аппаратному обеспечению, имеющемуся у пользователя, и не нужны никакие специализированные инструментальные средства.

"Gartner предпочитает описывать вычисления в облаке как модель 'Инфраструктура как сервис' (Information as a Service, IaaS). Вычисления в облаке расширяют возможности ИТ, предлагая инфраструктурные или платформные сервисы на условиях модели подписки. Это концепция предоставления вычислительных ресурсов, размещенных на внешних устройствах, связанных с сетью grid, дающая пользователям возможность развертывать свои приложения или передавать на аутсорсинг свои функции через Internet, ничего не зная о том, где расположена физическая инфраструктура", - подчеркнул Стейтен. Важно отметить, что, в отличие от вычислений по принципу коммунальных услуг или вычислений по требованию, провайдер в этом случае полностью контролирует инфраструктуру. Это легко превращается в вид сервиса, который предприятия могут использовать без серьезного внутреннего опыта и избегая проблем, связанных с управлением поддерживающей этот сервис инфраструктурой.

Стейтен привел следующий пример: "Когда предприятие внедряет новое приложение, задача ИТ-отдела состоит в том, чтобы понять, где его следует установить. Ожидание внедрения, как правило, растягивается на месяцы. Если отдел маркетинга хочет начать новую рекламную кампанию, они не могут ждать так долго. Они предпочтут в этом случае обратиться к владельцу 'облака' и, не обладая большими техническими знаниями, смогут загрузить свое приложение и работать с ним, причем платить за это со своих кредитных карточек".

"Вычисления в облаке дают конкурентные преимущества предприятиям, поскольку те могут добавлять возможности и наращивать емкость 'на лету', не инвестируя в инфраструктуру, обучение и лицензии. Одна из важнейших особенностей вычислений в облаке – это автоматизированное управление и перераспределение ресурсов. Это означает, что пользователь может работать на платформе, не думая об адаптируемости, масштабируемости и гибкости", - подчеркнул Каустуб Дхавс, ведущий аналитик Frost & Sullivan.

Помимо Internet-компаний, таких как Amazon, Google, Akamai, 3Tera, крупные разработчики программного обеспечения, например, корпорация Microsoft, обратили самое пристальное внимание на новую концепцию, которая может серьезно изменить традиционные процессы внедрения и использования ИТ.

Окно в мир "облаков"

Microsoft реализует поддержку сервисов в своих корпоративных приложениях для работы в среде вычислений в облаке. В корпорации уверены, что клиенты намерены использовать лучшее обоих миров - программное обеспечения и сервисы. При таком подходе, SaaS – это просто механизм доставки, а не идеология. Программное обеспечение плюс сервисы (Software + Service, S+S) – вот подход Microsoft, претендующий, как полагают в корпорации, на роль идеологии платформы, которая отражает то, как клиенты намерены использовать программное обеспечение в дальнейшем.

Все это дает беспрецедентный стимул к развитию инициатив Microsoft, связанных с вычислениями в облаке. Уже сейчас можно говорить об онлайновых версиях таких пакетов, как Microsoft Office, Exchange, SharePoint и Unified Communications. В перспективе в большинство приложений постепенно будет интегрироваться сервисный компонент. Благодаря этому предприятия смогут принимать более разнообразные решения о том, как использовать программное обеспечение. Хотят ли они полностью контролировать программное обеспечение или предпочтут использовать его как сервис. Или, возможно, они предпочтут смешанную модель, при которой определенные элементы устанавливаются локально, а остальные размещаются в среде "облака". В настоящее время, к примеру, в онлайне уже используется Microsoft Exchange, который имеет разделяемые API и возможности конфигурирования, которые позволяют использовать его как сервис на предприятиях.

Готовы ли "облака"?

"Для того чтобы предприятия могли использовать этот сервис, он должен пройти этап первоначального внедрения (когда несколько предприятий применяют его на уровне эксперимента и в некритических для бизнеса проектах) и начать использоваться достаточно широко, - считает Стейтен. – Свидетельством того, что сервис находится на этом этапе, станет достаточно большое количество отзывов корпоративных пользователей, использующих этот сервис в критически важных для бизнеса целях. Мы не смогли убедиться в том, что его уже применяет довольно много предприятий (даже конфиденциально) для того, чтобы прийти к выводу, что вычисления в облаке используются не только энтузиастами, но и достаточно широко. Однако платформы развиваются и в ближайшие два–три года смогут в большей степени отвечать требованиям корпоративного уровня".

Какой бы привлекательной ни казалась концепция вычислений в облаке, большинство корпоративных ИТ-отделов пока не планируют к ней прибегать. В опросе, проведенном Forrester Leadership Board of Infrastructure & Operations, практически никто не подтвердил, что интересуется вычислениями в облаке или использует их. Причины такой ситуации в следующем.

• Опасения по поводу масштабируемости. Большинство компаний, специализирующихся на вычислениях в облаке, не дают гарантий готовности. Типовых соглашений об уровне обслуживания по большей части еще не существует.
• Очень немногие из известных ИТ-компаний определились со своей стратегией в области вычислений в облаке. До того момента, пока ИТ-гиганты не начнут заниматься вычислениями в облаке, корпоративные ИТ-отделы, скорее всего, не будут проявлять к таким вычислениям никакого интереса.
• Очень немногие предприятия делятся опытом использования вычислений в облаке. Несмотря на все новые и новые обращения к производителям и усилия Forrester, очень немногие предприятия применяют (или хотят заявить о том, что применяют) вычисления в облаке. Отсутствие упоминаний об этом серьезно замедляет внедрение.
• Невозможна географическая локализация. Вряд ли поставщики услуг вычислений в облаке будут размещать свои приложения в конкретном географическом месте. Большинство из них попросту не имеет широкого географического охвата. Это есть у Amazon EC2, но компания не сообщит вам, где размещается ваше приложение, да и вы не можете указать конкретно регион, где оно должно находиться.
• Недостаточен уровень адаптации к требованиям корпоративного уровня. Большинство решений для вычисления в облаке предприятиям использовать не так-то просто. Как правило, они не поддерживают встроенные системы безопасности и мониторы и агенты управления. Amazon EC2 не соответствует стандартам Payment Card Industry (PCI), и это серьезный недостаток. И очень немногие производители предоставляют аудит безопасности или соответствия бизнес-процессов нормативным требованиям.

Тем не менее аналитики считают, что вычисления в облаке выглядят весьма многообещающе, и, как только будут решены основные из возникших вопросов, новая модель предоставления инфраструктурных сервисов завоюет популярность. "Для небольших компаний или предприятий, которые не выдвигают больших требований к емкости, вычисления в облаке – это эффективный способ привлекать значительные компьютерные мощности при скромных затратах", - утверждает Дхавс.

"В перспективе, пользователи будут заинтересованы в подключении существующих приложений, их виртуализации и размещении в облаке. Тот, кто сможет лучше объединить сильные стороны традиционного и инновационного подхода за счет большего числа решений и виртуализации их существующих приложений так, чтобы они могли работать в облаке, в будущем окажется в выигрыше", - уверен Дхавс.