Що таке хмарні обчислення?
Хмарні обчислення визначаються як зберігання та доступ до даних та обчислювальних послуг через Інтернет. Він не зберігає жодних даних на вашому персональному комп’ютері. Це доступність комп’ютерних послуг на замовлення, таких як сервери, сховище даних, мережа, бази даних тощо. Основна мета хмарних обчислень - надати доступ до центрів обробки даних багатьом користувачам. Користувачі також можуть отримати доступ до даних із віддаленого сервера.
Приклади служб хмарних обчислень: AWS, Azure, Google Cloud
Давайте вивчимо основи хмарних обчислень на прикладі -
Кожного разу, коли ви подорожуєте автобусом або поїздом, ви берете квиток до пункту призначення і тримаєтесь на своєму місці, поки не дійдете до пункту призначення. Так само інші пасажири також беруть квиток і їдуть в одному автобусі з вами, і це навряд чи вас турбує, куди вони їдуть. Коли ваша зупинка приходить, ви виходите з автобуса, дякуючи водієві. Хмарні обчислення - це саме така шина, яка несе дані та інформацію для різних користувачів і дозволяє користуватися її послугою з мінімальними витратами.
У цьому підручнику з хмарних обчислень ви дізнаєтесь
- Типи хмар
- Послуги хмарних обчислень
- Архітектура хмарних обчислень
- Віртуалізація та хмарні обчислення:
- Grid Computing проти хмарних обчислень
- Grid Computing та Utility Computing
- Проблеми безпеки та запропонована модель безпеки для майбутніх хмарних обчислень
- Проблема конфіденційності
- Тематичне дослідження хмарних обчислень - Royal Mail
Чому Хмара Імен?
Термін "хмара" походить від мережевого дизайну, який використовувався мережевими інженерами для відображення розташування різних мережевих пристроїв та взаємозв'язку. Форма цього мережевого дизайну була схожа на хмару.
Чому хмарні обчислення?
Зі збільшенням кількості користувачів комп’ютерів та мобільних пристроїв зберігання даних стало пріоритетом у всіх сферах. Сьогодні великі та малі підприємства процвітають на своїх даних, і вони витрачають величезні кошти на підтримку цих даних. Для цього потрібна потужна ІТ-підтримка та концентратор. Не всі підприємства можуть дозволити собі високу вартість власної ІТ-інфраструктури та резервних служб підтримки. Для них хмарні обчислення є більш дешевим рішенням. Можливо, його ефективність у зберіганні даних, обчислень та менші витрати на обслуговування вдалося залучити ще більший бізнес.
Хмарні обчислення зменшують попит на обладнання та програмне забезпечення з боку користувача. Єдине, що користувач повинен мати можливість запускати, це програмне забезпечення інтерфейсу систем хмарних обчислень, яке може бути таким самим простим, як веб-браузер, а про все дбає мережа Хмара. Ми всі мали досвід хмарних обчислень у якийсь момент часу, деякі популярні хмарні сервіси, якими ми користувались або використовуємо досі, - це поштові сервіси, такі як gmail, hotmail або yahoo тощо.
Під час доступу до служби електронної пошти наші дані зберігаються на хмарному сервері, а не на нашому комп’ютері. Технологія та інфраструктура за хмарою невидимі. Менше важливо, чи базуються хмарні служби на HTTP, XML, Ruby, PHP чи інших специфічних технологіях, наскільки це зручно та функціонально. Окремий користувач може підключитися до хмарної системи зі своїх власних пристроїв, таких як настільний комп'ютер, ноутбук або мобільний телефон.
Хмарні обчислення ефективно використовують малий бізнес, маючи обмежені ресурси, це дає малому бізнесу доступ до технологій, які раніше були недоступні. Хмарні обчислення допомагають малим підприємствам перетворити вартість обслуговування на прибуток. Подивимось як?
На внутрішньому ІТ-сервері вам слід приділити багато уваги та переконатися, що система не має недоліків, щоб вона працювала безперебійно. І у випадку будь-якої технічної помилки ви несете повну відповідальність; вона буде шукати багато уваги, часу та грошей на ремонт. Тоді як у хмарних обчисленнях постачальник послуг несе повну відповідальність за ускладнення та технічні несправності.
Переваги хмарних обчислень
Потенціал економії коштів є основною причиною прийняття хмарних сервісів багатьма організаціями. Хмарні обчислення дають свободу користуватися послугами відповідно до вимог і платити лише за те, що ви використовуєте. Завдяки хмарним обчисленням стало можливим керувати ІТ-операціями як підрядний підрозділ без особливих внутрішніх ресурсів.
Тепер у цьому підручнику з хмарних обчислень ми дізнаємось про переваги хмарних обчислень. Нижче наведено переваги хмарних обчислень:
- Зниження ІТ-інфраструктури та комп’ютерних витрат для користувачів
- Покращена продуктивність
- Менше проблем з технічним обслуговуванням
- Миттєві оновлення програмного забезпечення
- Покращена сумісність між операційними системами
- Резервне копіювання та відновлення
- Продуктивність та масштабованість
- Збільшена ємність зберігання
- Підвищення безпеки даних
Типи хмар
Існує чотири різні хмарні моделі, на які ви можете підписатися відповідно до потреб бізнесу. Нижче наведено різні типи хмар:
- Private Cloud: Тут , обчислювальні ресурси використовуються для однієї конкретної організації. Цей метод більше використовується для внутрішньобізнесних взаємодій. Де обчислювальними ресурсами може керувати, володіти та управляти одна і та ж організація.
- Спільнота Хмара: Тут , обчислювальні ресурси надаються для спільноти і організацій.
- Публічна хмара: Цей тип хмар зазвичай використовується для взаємодії типу B2C (від бізнесу до споживача). Тут обчислювальний ресурс належить, управляється та експлуатується урядом, академічною або бізнес-організацією.
- Гібридна хмара: Цей тип хмари можна використовувати для обох типів взаємодій - B2B (від бізнесу до бізнесу) або B2C (від бізнесу до споживача). Цей метод розгортання називається гібридною хмарою, оскільки обчислювальні ресурси пов'язані між собою різними хмарами.
Послуги хмарних обчислень
Три основні пропозиції хмарних обчислень
- Програмне забезпечення як послуга (SaaS)
- Платформа як послуга (PaaS)
- Інфраструктура як послуга (IaaS)
Різні компанії використовують деякі або всі ці компоненти відповідно до своїх потреб.
SaaS (програмне забезпечення як послуга)
SaaS або програмне забезпечення як послуга - це модель розповсюдження програмного забезпечення, при якій додатки розміщуються у постачальника або постачальника послуг і надаються клієнтам через мережу (Інтернет). SaaS стає дедалі поширенішою моделлю доставки як базових технологій, що підтримують сервісно-орієнтовану архітектуру (SOA) або веб-служби . Через Інтернет ця послуга доступна для користувачів у будь-якій точці світу.
Традиційно програмний додаток потрібно було придбати заздалегідь, а потім встановити на ваш комп’ютер. З іншого боку, користувачі SaaS замість того, щоб купувати програмне забезпечення, передплачують його, як правило, щомісяця через Інтернет.
Будь-який, хто потребує доступу до певного програмного забезпечення, може підписатися як користувач, будь то один або два людини або кожні тисячі співробітників корпорації. SaaS сумісний з усіма пристроями з підтримкою Інтернету.
Багато важливих завдань, таких як бухгалтерський облік, продаж, виставлення рахунків та планування, можна виконати за допомогою SaaS.
PaaS (платформа як послуга)
Платформа як послуга називається PaaS, вона забезпечує платформу та середовище, що дозволяють розробникам створювати додатки та послуги. Ця послуга розміщується в хмарі та доступ до неї здійснюється користувачами через Інтернет.
Щоб зрозуміти простими словами, нехай порівняє це із написанням картини, де ваш шкільний учитель надає вам кольори фарби, різні пензлі та папір, і вам просто потрібно намалювати гарну картинку за допомогою цих інструментів.
Послуги PaaS постійно оновлюються та додаються нові функції. Розробники програмного забезпечення, веб-розробники та бізнес можуть отримати вигоду від PaaS. Він забезпечує платформу для підтримки розробки додатків. Він включає в себе підтримку програмного забезпечення та послуги з управління, зберігання, створення мереж, розгортання, тестування, співпрацю, розміщення та обслуговування програм.
IaaS (Інфраструктура як послуга)
IaaS (Infrastructure As A Service) - одна з основних службових моделей хмарних обчислень поряд з PaaS (Platform as a Service). Він забезпечує доступ до обчислювальних ресурсів у віртуалізованому середовищі «хмара» в Інтернеті. Він забезпечує обчислювальну інфраструктуру, таку як простір віртуального сервера, мережеві підключення, пропускну здатність, балансування навантаження та IP-адреси. Пул апаратних ресурсів витягується з декількох серверів та мереж, які зазвичай розподіляються між численними центрами обробки даних. Це забезпечує надмірність та надійність IaaS.
IaaS (Інфраструктура як послуга) - це повний пакет для обчислень. Для малого бізнесу, який шукає скорочення витрат на ІТ-інфраструктуру, IaaS є одним із рішень. Щорічно витрачається багато грошей на технічне обслуговування та придбання нових компонентів, таких як жорсткі диски, мережеві підключення, зовнішні пристрої зберігання даних тощо, які власник бізнесу міг заощадити на інші витрати за допомогою IaaS.
Що таке архітектура хмарних обчислень?
Архітектура хмарних обчислень - це поєднання компонентів, необхідних для служби хмарних обчислень. Архітектура хмарних обчислень складається з декількох компонентів, таких як інтерфейсна платформа, внутрішня платформа або сервери, мережева або Інтернет-служба та хмарна служба доставки.
Давайте подивимось на хмарні обчислення та побачимо, з чого створені хмарні обчислення. Хмарні обчислення складаються з двох компонентів переднього та заднього кінців. Фронт-енд складається з клієнтської частини системи хмарних обчислень. Він складається з інтерфейсів та програм, необхідних для доступу до платформи Cloud Computing або Cloud Programming.
Хоча бек-енд стосується самої хмари, вона складається з ресурсів, необхідних для послуг хмарних обчислень. Він складається з віртуальних машин, серверів, сховища даних, механізму захисту тощо. Він знаходиться під контролем постачальників.
Хмарні обчислення поширюють файлову систему, яка поширюється на декілька жорстких дисків і машин. Дані ніколи не зберігаються лише в одному місці, і якщо одна одиниця вийде з ладу, інша перейде автоматично. Дисковий простір користувача розподіляється у розподіленій файловій системі, тоді як іншим важливим компонентом є алгоритм розподілу ресурсів. Хмарні обчислення - це потужне розподілене середовище, і це сильно залежить від сильного алгоритму.
Віртуалізація та хмарні обчислення
Основною технологією, що сприяє хмарним обчисленням, є віртуалізація. Віртуалізація - це розділення одного фізичного сервера на кілька логічних серверів. Як тільки фізичний сервер розділений, кожен логічний сервер поводиться як фізичний сервер і може самостійно запускати операційну систему та програми. Багато популярних компаній, такі як VmWare та Microsoft, надають послуги віртуалізації, де замість того, щоб використовувати персональний ПК для зберігання та обчислень, ви використовуєте їх віртуальний сервер. Вони швидкі, економічні та менш трудомісткі.
Для розробників програмного забезпечення та тестувальників віртуалізація дуже зручна, оскільки дозволяє розробнику писати код, який працює в багатьох різних середовищах, і що більш важливо тестувати цей код.
Віртуалізація в основному використовується для трьох основних цілей 1) Віртуалізація мережі 2) Віртуалізація сервера 3) Віртуалізація сховища
Віртуалізація мережі : це метод об'єднання доступних ресурсів у мережі шляхом розподілу доступної смуги пропускання на канали, кожен з яких незалежний від інших, а кожен канал незалежний від інших і може бути призначений певному серверу або пристрою в реальний час.
Віртуалізація сховища: Це об’єднання фізичного сховища з декількох мережевих пристроїв зберігання даних у те, що здається єдиним запам'ятовуючим пристроєм, яким керує центральна консоль. Віртуалізація пам’яті зазвичай використовується в мережах сховищ (SAN).
Віртуалізація сервера: Віртуалізація сервера - це маскування серверних ресурсів, таких як процесори, оперативна пам’ять, операційна система тощо, від користувачів сервера. Метою віртуалізації серверів є збільшення спільного використання ресурсів та зменшення навантаження та складності обчислень від користувачів.
Віртуалізація - це ключ до розблокування хмарної системи, що робить віртуалізацію настільки важливою для хмари, що вона відокремлює програмне забезпечення від апаратного забезпечення. Наприклад, ПК можуть використовувати віртуальну пам’ять для запозичення зайвої пам’яті з жорсткого диска. Зазвичай жорсткий диск має набагато більше місця, ніж пам'ять. Хоча віртуальні диски працюють повільніше, ніж реальна пам'ять, заміна при правильному управлінні працює ідеально. Так само існує програмне забезпечення, яке може імітувати весь комп’ютер, а це означає, що 1 комп’ютер може виконувати функції, що дорівнює 20 комп’ютерам.
Grid Computing проти хмарних обчислень
Коли ми вмикаємо вентилятор або будь-який електричний пристрій, нас менше турбує джерело живлення, звідки воно надходить і як воно генерується. Електроживлення або електроенергія, які ми отримуємо вдома, проходять через мережу мереж, яка включає електростанції, трансформатори, лінії електропередач та електростанції. Ці компоненти разом утворюють «енергосистему». Подібним чином, "Grid Computing" - це інфраструктура, яка пов'язує обчислювальні ресурси, такі як ПК, сервери, робочі станції та елементи зберігання, та забезпечує механізм, необхідний для доступу до них.
Grid Computing - це середній продукт для координації розрізнених ІТ-ресурсів у мережі, що дозволяє їм функціонувати як єдине ціле. Він частіше використовується в наукових дослідженнях та в університетах з навчальною метою. Наприклад, група студентів-архітекторів, які працюють над іншим проектом, потребує спеціального інструменту проектування та програмного забезпечення для проектування, але лише декілька з них отримали доступ до цього інструменту проектування, проблема полягає в тому, як вони можуть зробити цей інструмент доступним для решти студентів. Щоб зробити доступними для інших студентів, вони розмістять цей інструмент проектування в мережі кампусів, тепер сітка з’єднає всі ці комп’ютери в мережі кампусу і дозволить студенту використовувати інструмент проектування, необхідний для їх проекту, з будь-якого місця.
Хмарні обчислення та Grid обчислення часто плутають, хоча існують майже подібні функції, оскільки підхід до них відрізняється. Давайте подивимось, як вони працюють-
|
Хмарні обчислення |
Grid Computing |
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Службові обчислення проти хмарних обчислень
У нашій попередній розмові в «Grid Computing» ми бачили, як електроенергія подається до нашого будинку, також ми знаємо, що для утримання електроенергії ми повинні сплатити рахунок. Службові обчислення - це саме так, ми використовуємо електроенергію вдома згідно з нашими вимогами і відповідно сплачуємо рахунок, так само ви будете користуватися послугами для обчислень та платите за використання, яке відоме як "Обчислювальні послуги". Службові обчислення є хорошим джерелом для невеликого використання, це можна зробити в будь-якому серверному середовищі та вимагає хмарних обчислень.
Службові обчислення - це процес надання послуг через оплату за користування методом оплати за користування. Клієнт або клієнт має доступ до практично необмеженого обсягу обчислювальних рішень через віртуальну приватну мережу або через Інтернет, які можна отримати та використовувати, коли це потрібно. На основі концепції корисних обчислень базуються обчислювальні мережі, хмарні обчислення та керовані ІТ-послуги.
Завдяки обчислювальним програмам малий бізнес з обмеженим бюджетом може легко використовувати таке програмне забезпечення, як CRM (Управління відносинами з клієнтами), не витрачаючи значних коштів на інфраструктуру для підтримки своєї клієнтської бази.
| Службові обчислення | Хмарні обчислення |
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проблеми безпеки для хмарних обчислень
Під час використання хмарних обчислень основне питання, яке хвилює користувачів, - це його безпека.
Одне занепокоєння полягає в тому, що самі хмарні провайдери можуть мати доступ до незашифрованих даних клієнта - незалежно від того, чи є вони на диску, в пам’яті чи передаються по мережі.
Уряд деяких країн може прийняти рішення про пошук даних, не обов'язково повідомляючи власника даних, залежно від того, де містяться дані, що не оцінено та розглядається як порушення конфіденційності (Приклад програми призми США).
Для забезпечення безпеки систем, мереж та хмарних обчислювальних даних постачальники послуг об’єдналися з TCG (Trusted Computing Group), яка є некомерційною організацією, яка регулярно випускає набір специфікацій для захисту обладнання, створення самошифруючих накопичувачів та поліпшення мережевої безпеки. Він захищає дані від кореневих програм та шкідливих програм.
Оскільки обчислення розширилося до різних пристроїв, таких як жорсткі диски та мобільні телефони, TCG розширила заходи безпеки, включивши ці пристрої. Це забезпечує можливість створення єдиної політики захисту даних для всіх хмар.
Деякі з надійних хмарних сервісів - Amazon, Box.net, Gmail та багато інших.
Проблема конфіденційності та хмарні обчислення
Конфіденційність є серйозною перешкодою для користувачів для адаптації до систем хмарних обчислень
Є певні заходи, які можуть покращити конфіденційність у хмарних обчисленнях.
- Адміністративний персонал служби хмарних обчислень теоретично міг відстежувати дані, що переміщуються в пам’яті, перш ніж вони зберігатимуться на диску. Для збереження конфіденційності даних адміністративний та юридичний контроль повинен запобігти цьому.
- Інший спосіб підвищення конфіденційності - це збереження даних в зашифрованому вигляді на сайті хмарного сховища, запобігаючи несанкціонованому доступу через Інтернет; навіть хмарний постачальник не може отримати доступ до даних.
Тематичне дослідження хмарних обчислень - Royal Mail
- Тема практичного дослідження: Використання хмарних обчислень для ефективного спілкування персоналу.
- Причина використання хмарних обчислень: Зменшення витрат, здійснених після спілкування для 28 000 співробітників, та надання заздалегідь функцій та інтерфейсу послуг електронної пошти своїм працівникам.
Royal mail group, поштова служба у Великобританії, є єдиною державною організацією у Великобританії, яка обслуговує понад 24 мільйони клієнтів через свої 12000 поштових відділень та 3000 окремих пунктів обробки. Його системи логістики та посилки в усьому світі обробляють близько 404 мільйонів посилок на рік. І для цього їм потрібен ефективний комунікативний засіб. Вони визнали перевагу хмарних обчислень і застосували її до своєї системи. Він продемонстрував надзвичайну ефективність у взаємодії.
Перш ніж перейти до хмарної системи, організація боролась із застарілим програмним забезпеченням, і через це операційна ефективність була порушена. Як тільки організація перейшла на Cloud System, 28000 співробітників отримали новий пакет співпраці, надавши їм доступ до таких інструментів, як обмін миттєвими повідомленнями та інформування про присутність. Співробітники отримали більше місця для зберігання, ніж на локальному сервері. Співробітники стали набагато продуктивнішими.
Дивлячись на успіх хмарних обчислень у послугах електронної пошти та комунікаціях. Другим стратегічним кроком Royal Mail Group був перехід з фізичних серверів на віртуальні сервери, до 400 серверів для створення приватної хмари на базі Microsoft V. надають свіжий вигляд та додатковий простір робочому столі своїх співробітників, а також забезпечують найновіші сучасні умови обміну.
За оцінками, проект Hyper V компанії RMG (Royal Mail Group) в майбутньому заощадить для них близько 1,8 мільйона фунтів і збільшить ефективність внутрішньої ІТ-системи організації.
AWS Certified Solutions Architect - Associate 2018
Вищевказаний підручник з хмарних обчислень охоплює всі основні примітки щодо хмарних обчислень та приклади хмарних обчислень, які допоможуть вам зрозуміти всі основи хмарних обчислень.
