CC BY
65
25 декабря 2011 r. 3:50
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Основные принципы концепции облачных вычислений
Рассмотрены основные принципы предоставления физических и виртуальных ресурсов центров обработки данных, как услуг, в рамках концепции облачных вычислений.
Мамэелев А.И.,
инженер ИЦ МТУ СИ
В современном м^>е развитие телекоммуникационных и информационных технологий привело к появлению широчайшего спектра электронных сервисов и услуг, что потребовало создания центров обработки данных и систем распределённых вычислений и динамического распределенш ресурсов. Интенсивные потоки данных, циркулирующие в информационных системах многих предприятий, стали требовать особой организации U-инфраструктуры. Она должна адаптироваться к изменяющимся требованиям бизнеса и, в частности, обеспечивать неизменный рост производительности используемых решений и максимальную эффективность их эксплуатации.
Компании непрерывно борются за понижение затрат на организацию инфокоммуникационной инфраструктуры, начиная с консолидации IT операций, затем вводя технологии виртуализации ресурсов. Облачные вычисления выводят эти технологии на новый уровень, позволяя организациям ещеболее снижать издержки, благодаря более эффективному распределению ресурсов и уменьшению затрат на обслуживание. Платформа, основанная на облачных вычислениях, обеспечивает динамическую конфигурацию, реконфигурацию и распределение ресурсов серверов в зависимости от нагрузки. В свою очередь, облачные приложения характеризуются удалённым доступом через Интернет.
Облачная обработка данных как концепция включает в себя понятия:
— инфраструктура как услуга (1ааБ);
— платформа как услуга (PaaS);
— программное обеспечение как услуга (SaaSJ;
— данные как услуга (DaaS).
Sofovare as a service (SaaS) ("программное обеспечение как услуга") или Software on Demand (SoD) ("программное обеспечение по требованию") — бизнес-модель продажи программного обеспечения, при которой поставщик разрабатывает веб-приложение и самостоятельно управляет им, предоставляя заказчикам доступ к программному обеспечению через Интернет. Основное преимущество модели SaaS для потребителя состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой, обновлением и поддержкой работоспособности оборудования и работающего на нем программного обеспечения.
Так же, лопиеским продолжением модели SoaS явилась модель распространения и эксплуатации программного обеспечения Desktop as a Service (DaaS). При предоставлении услути DoaS клиенты получают полностью готовое к работе стандартизированное виртуальное рабочее место, которое каждый пользователь имеет возможность дополнительно настраивать под свои задачи. Пользователь получает доступ не к отдельной программе, а к необходимому для полноценной работы программному комплексу. Физически доступ к рабочему месту пользователь может получить через локальную сеть или Интернет. В качестве терминала может использоваться ПК или ноутбук, нетбук и даже смартфон. Устройство доступа используется в качестве тонкого клиента и требования к нему минимальны.
В рамках донных моделей заказчики платят не за владение программным обеспечением как таковым, а за его аренду (то есть за его использование через веб-интерфейс). Таким образом, в отличие от классической схемы лицензирования ПО, заказчик несет сравнительно небольшие периодические затраты, и ему не требуется инвестировать значительные средства в приобретение ПО и аппаратной платформы для его развертывания, а затем поддерживать его работоспособность. Схема периодической оплаты предполагает, что если необходимость в программном обеспечении временно отсутствует, то заказчик может приостановить его использование и заморозить выплаты разработчику.
Ключевым фактором, объясняющим эконом вескую целесообразность SaaS, является "эффект масштаба" — провайдер SoaS обслуживает единое программное яоро, которым пользуются все клиенты, и потому тратит меньшее количество ресурсов по сравнению с управлением отдельными копиями программного обеспечения для каждого заказчика. Кроме того, использование единого программного ядра позволяет планировать вычислительные мощности и уменьшает проблему пиковых нагрузок для отдельных заказчиков. Все это позволяет поставщикам SaaS решений существенно снизить стоимость об-служивант ПО. В конечном счёте, периодическая стоимость услуг для конечного заказчика становится ниже издержек, возникающих при использовании классической модели лицензирования.
Другим ключевым фактором является уровень обслуживания SoaS. Провайдер SaaS способен предложить уровень обслуживания и поддержки ПО в работоспособном состоянии, недоступный для внутренних П"-отделов компаний. Эго особенно ярко проявляется в случае использования провайдером контракта SLA.
Соглашение об уровне предоставления услуги (Service Level Agreement (SLA)) - это формальный договор между заказчиком услуги и еепоставщиком, содержащий описание услуги, права и обязанности сторон и, самое главное, согласованный уровень качества предоставления данной услути.
Таким образом, обработка запросов и хранение информации производится в удаленных центрах обработки данных. Для описания данной технологии и родилось понятие облачных вычислений. Термин "Облако" используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали.
Облачные (рассеянные) вычислена (англ. cbud computing, также используется термин Облачная (рассеянная) обработка данных)
- технология обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Ингернет-сервис. Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять и не должен заботиться об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым он работает. Информация постоянно хранится на серверах и временно кэшируется на клиентской стороне.
Таким образом, пользователь получает доступ к физическим и виртуальным ресурсам ЦОД удаленно, что позволяет компаниям сэкономить серьёзные средства, так как строительство собственного ЦОД и наращивание вычислительных мощностей требует от компании привлечения финансирования, проведения общестроитель-
58
T-Comm, #10-2011
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
ных работ, решен« проблем с энергоснабжением, закупки серверного оборудования, организации службы эксплуатации ЦОД и обеспечения безопасности. ЦОДы периодически требуют текущей и капитальной модернизации.
Типичный центр обработки данных состоит из информационной инфраструктуры, включающей в себя серверное оборудование и обеспечивающей основные функции дата-центра — обработку и хранение информации; телекоммуникационной инфраструктуры обеспечивающей взаимосвязь элементов дата-центра, а также передачу данных между дата-центром и пользователями; инженерной инфраструктуры обеспечивающей нормальное функционирование основных систем дата-центра. Инженерная инфраструктура включает в себя прецизионное кондиционирование для поддержания температуры и уровня влажности в заданных параметрах; бесперебойное и гарантированное электроснабжение обеспечивает автономную работу дата-центра в случаях отключения центральных источников электроэнергии, а также повышают качество электропитания; охранно-пожарная сигнализация и система газового пожароту-швню; системы удаленного 1Р контроля, управления питанием и контроля доступом.
Некоторые дата-центры предлагают клиентам дополнительные услуги по использованию оборудования по автоматическому уходу от разл►«ных ендов атак. Для обеспечения сохранности донных используются резервные системы копирования. Для предотвращения кражи донных, в дата-центрах используются различные системы ограничения физического доступа, системы видеонаблюдения. В корпоративных (ведомственных) дото-цектрах обьмно сосредоточено большинство серверов соответствующей организации. Дата-центр представляет собой комнату, этаж или ц елое здание, обычно расположенные в пределах или в непосредственной близости от узла связи или точки присутствия какого-либо одного или нескольких операторов
Типичными услугами дата-центров являются:
— Виртуальный хостинг. Крупные дотаценгры обычно не предоставляют подобную массовую услугу из-за необходимости обеспечения техническо-консультационной поддержки.
— Виртуальный сервер. Предоставление гарантированной и лимитированной части сервера (части всех ресурсов). Важная особенность донного вцда хостинга — разделение сервера на несколько виртуальных независимых серверов, реализуемых программным способом.
— Выделенный сервер. Дата-центр предоставляет клиенту в аренду сервер в различной конфигурации. Крупные дата-центры в основном специализируются именно на подобных типах услуг.
— Colocalion. Размещение сервера клиента на площадке дота-центра за определенную плату. Стоимость зависит от энергопотребления и тепловыделения размещаемого оборудования, пропускной способности подключаемого к оборудованию канала передачи донных, а также размера и веса стойки.
— Аренда телекоммуникационных стоек. Передача клиенту стоек для монтажа собственного или клиентского оборудования. Формально это частный случай colocation, но с основным отличием в том, что арендаторы в основном юридические лица.
— Выделенная зона (Dedicated area). В некоторых случаях владельцы дата-центра выделяют часть технологических площадей для специальных клиентов, как правило, финансовых компаний, имеющих строгие внутренние нормы безопасности. В этом случае дата-центр предоставляет некую выделенную зону, обеспеченную каналами связи, электроснабжением, холодоснабжением и системами безопасности, а клиент сам создает свой ЦОД внутри этого пространства.
В зависимости от времени суток, интенсивность запросов в серьезной степени изменяется, как в случайные моменты времени, так и в связи с определёнными, предсказуемыми событиями. Например, во время инаугурационной речи Барака Обамы, средняя интенсивность запросов Google упала в четыре раза (агрегированные запросы Apache по донным University of Massachusetts).
Возникает необходимость распределения, как физических, так и виртуальных ресурсов, в зависимости от нагрузки и требуемых показателей качества обслуживания.
Таким образом, одна из основных задач развития облачных вычислений, заключается в разработке алгоритмов повышении эффективности распределения ресурсов центров обработки донных для облачных вычислений по нескольким критериям, путём корректировки распределения как физических, так и виртуальных ресурсов в целях балансировки нагрузки между различными конструктивными единицами оборудования, объединёнными в единую структуру в целях оптимального использования ресурсов и повышения пропускной способности при обработке удаленных запросов пользователей в рамках модели SaaS.
Т-Comm, # 10-2011
59
