cloud computing

Cloud Computing

Краткий обзор

Виртуализация

Эталонная модель

Выводы

История развития

Ключевые технологии

Спрос порождает предложение

Определение “Cloud Computing”

Краткий обзор

Виртуализация

Эталонная модель

Выводы

Эволюция технологии распределенных вычислений, 1950-2010-х годов.

5 ключевых технологий, сыгравших важную роль в реализации Cloud computing:

Распределенные системы

Виртуализация

Web 2.0

Сервис-ориентированн

ость

Utility computi

ng

Распределенная система - это набор независимых компьютеров, представляющийся пользователям единой системой. 

Три основные вехи привели к облачным вычислениям: мэйнфреймы, кластеры и грид.

Распределенная система cloud computing

Виртуализация – это процесс запуска специализированного программного обеспечения под операционной системой, называемой хостом, дающего возможность создавать виртуальные машины, обладающие заданными характеристиками реальных компьютеров, и запускать на них независимо друг от друга различные гостевые операционные системы.

Web 2.0 - этот термин отражает новый способ разработки приложений и предоставления их через Интернет. Web 2.0 делает веб-страницы интерактивными и гибкими, обеспечивая увеличение пользовательского опыта, путем получения веб-доступа ко всем функциям, которые обычно присущи приложениям для настольных ПК. Это возможно благодаря внедрению стандартов и технологий, таких как XML, асинхронный JavaScript и XML (AJAX), Web Services и другие. Эти технологии позволяют создавать приложения с возможностью вклада пользователей, которые теперь стали поставщиками контента.

Сервис-ориентированная архитектура (SOA) - модульный подход к разработке программного обеспечения, основанный на использовании распределённых, слабо связанных заменяемых компонентов, оснащённых стандартизированными интерфейсами для взаимодействия по стандартизированным протоколам.

SOA представляет собой стиль создания архитектуры ИТ, направленный на превращение программы в ряд связанных сервисов - стандартных бизнес-задач, которые можно при необходимости вызывать через сеть. Это может быть Интернет, локальная сеть, объединяющая различные технологии и сочетающая сервисы из Нью-Йорка, Лондона и Гонконга так, как если бы они были установлены на локальной машине. Для выполнения определенной бизнес-задачи можно объединять множество таких сервисов.

SOA вводит 2 важных концепций, которые также имеют основополагающее значение для облачных вычислений: качество обслуживания (QoS) и Software-as-a-Service (SaaS).QoS определяет набор функциональных и нефункциональных атрибутов, которые могут использоваться для оценки поведения службы с разных точек зрения. Это могут быть метрики производительности, такие как время отклика, или атрибуты безопасности, целостность, надежность, масштабируемость и доступность.

Идея Utility computing состоит в предоставлении компьютерных ресурсов для обработки и хранения данных в качестве сервиса, оплачиваемого в зависимости от объема потребляемых ресурсов. Здесь можно провести аналогию с коммунальными платежами (оплатой газа, электричества или воды).

Cloud computing – это программно-аппаратное

обеспечение, доступное пользователю через

Интернет или локальную сеть в виде сервиса,

позволяющего использовать удобный интерфейс

для удаленного доступа к выделенным ресурсам

(вычислительным ресурсам, программам и

данным).

Краткий обзор

Виртуализация

Эталонная модель

Выводы

Определение виртуализации

Преимущества и недостатки

Основные разновидности

Под термином «виртуализация» обычно понимается абстракция вычислительных ресурсов и предоставление пользователю системы, которая «инкапсулирует» собственную реализацию.

Преимущества виртуализации:

o Эффективное использование вычислительных ресурсов.

o Сокращение расходов на инфраструктуру.o Снижение затрат на программное обеспечение.o Повышение гибкости и скорости реагирования

системы. o Несовместимые приложения могут работать на

одном компьютере.o Повышение доступности приложений и

обеспечение. непрерывности работы предприятия.

o Возможности легкой архивации. o Повышение управляемости инфраструктуры.

Недостатки использования виртуальных машин:

o Обеспечение единовременной работы нескольких виртуальных машин потребует достаточного количества аппаратных мощностей.

o В зависимости от используемого решения, операционная система виртуальной машины может работать медленнее, чем на "чистом" аналогичном аппаратном обеспечении.

Рассмотрим основные разновидности виртуализации, такие как:

o виртуализация серверов (полная виртуализация и паравиртуализация).

o виртуализация на уровне операционных систем. o виртуализация приложений. o виртуализация представлений.

Виртуализация серверов подразумевает запуск на одном физическом сервере нескольких виртуальных серверов. Виртуальные машины или сервера представляют собой приложения, запущенные на хостовой операционной системе, которые эмулируют физические устройства сервера.

В данном типе виртуализации сформировалось 2 направления:

o Поддержка неоднородных операционных сред. (Технически проблема решается путем одновременной работы на одном компьютере нескольких виртуальных машин, каждая из которых включает экземпляр операционной системы. Но реализация этого режима выполнялась с помощью двух принципиально разных подходов: полной виртуализации и паравиртуализации)

o Поддержка однородных вычислительных сред.(Подразумевает изоляцию служб в рамках одного экземпляра ядра операционной системы (виртуализация на уровне ОС), что наиболее характерно для хостинга приложений провайдерами услуг. Конечно, тут можно использовать и вариант виртуальных машин, но гораздо эффективнее создание изолированных контейнеров на базе одного ядра одной ОС)

Полная виртуализация (Full, Native Virtualization). Используются не модифицированные экземпляры гостевых операционных систем, а для поддержки работы этих ОС служит общий слой эмуляции их исполнения поверх хостовой ОС, в роли которой выступает обычная операционная система.

Паравиртуализация (paravirtualization). Модификация ядра гостевой ОС выполняется таким образом, что в нее включается новый набор API, через который она может напрямую работать с аппаратурой, не конфликтуя с другими виртуальными машинами. При этом нет необходимости задействовать полноценную ОС в качестве хостового ПО.

Виртуализация на уровне ядра ОС (operating system-level virtualization). Этот вариант подразумевает использование одного ядра хостовой ОС для создания независимых параллельно работающих операционных сред. Для гостевого ПО создается только собственное сетевое и аппаратное окружение (Virtuozzo, OpenVZ и Solaris Containers).

Виртуализация приложений подразумевает применение модели сильной изоляции прикладных программ с управляемым взаимодействием с ОС, при которой виртуализируется каждый экземпляр приложений, все его основные компоненты: файлы (включая системные), реестр, шрифты, INI-файлы, COM-объекты, службы. Приложение исполняется без процедуры инсталляции в традиционном ее понимании и может запускаться прямо с внешних носителей (например, с флэш-карт или из сетевых папок).

Виртуализация представлений (рабочих мест). Виртуализация представлений подразумевает эмуляцию интерфейса пользователя. Т.е. пользователь видит приложение и работает с ним на своём терминале, хотя на самом деле приложение выполняется на удалённом сервере, а пользователю передаётся лишь картинка удалённого приложения. В зависимости от режима работы пользователь может видеть удалённый рабочий стол и запущенное на нём приложение, либо только само окно приложения.

Краткий обзор

Основная часть

Эталонная модель

Выводы

Эталонная модель облачных вычислений

Модели обслуживания

Модели развёртывания

Эталонная модель Cloud computing

Инфраструктура-как-услуга (IaaS) решения являются самыми популярными. Они предоставляют настраиваемую инфраструктуру по требованию. Доступные опции в рамках IaaS, варьируются от одиночных серверов до всей инфраструктуры, в том числе сетевых устройств, балансировки нагрузки, баз данных и веб-серверов.

Платформа-как-услуга (PaaS) решения обеспечивают разработку и платформы развертывания для запуска приложений в облаке.

SaaS (software as a service — программное обеспечение как услуга) модель использования ПО, при которой поставщик разрабатывает веб-приложение и самостоятельно управляет им, предоставляя доступ к ПО через Интернет. В модели SaaS:

o приложение приспособлено для удаленного использования;

o одним приложением пользуется несколько клиентов (мильтитенантность);

o оплата взимается либо в виде ежемесячной абонентской платы, либо на основе объёма операций;

o техническая поддержка приложения включена в оплату;

o модернизация и обновление приложения происходит оперативно и прозрачно для клиентов.

Мультитенантность — это возможность изолированно обслуживать пользователей из разных организацией (т.е. независимых подписчиков SaaS) в рамках одного сервиса (одной инсталляции или развертывания). Основным здесь является соблюдение изолированности подписчиков друг от друга.

Структура для развертывания нового SaaS-приложения в облаке

Public, Private, Hybrid

Краткий обзор

Основная часть

Выводы

Эталонная модель

Преимущества Cloud

Недостатки Cloud

Пример

Преимущества:

Доступность и отказоустойчивость Всем пользователям, из любой точки где есть Интернет, с любого компьютера, где есть браузер.

Экономичность и эффективность Плати столько, сколько используешь.

Простота Не требуется покупка и настройка программ и оборудования, их обновление.

Гибкость и масштабируемость Неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски).

Недостатки:

Постоянное соединение с сетью Если нет доступа в сеть - нет работы, программ, документов.

Безопасность Не все данные можно доверить стороннему провайдеру в интернете.

Зависимость от "облачного" провайдера Всегда остаётся риск, что провайдер однажды не сделает резервную копию данных.

ПРИМЕР