Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологии облачных вычислений. Учебное пособие.pdf
В состав VMware Cloud Foundation входит компонент VMware SDDC
Manager, новое средство для оператора облачных служб, обеспечивающее
автоматизацию развёртывания, настройки и текущей эксплуатации всего
стека ПО. SDDC Manager позволяет сократить продолжительность цикла
развёртывания до нескольких часов вместо нескольких недель за счёт автоматизации установки ПО, создания кластеров управления и развёртывания виртуальных машин инфраструктуры. Он автоматизирует настройку
таких элемент
ов, как физические сети, виртуальные сети, хранилища и т.п.
Благодаря SDDC Manager пользователи могут одним нажатием
кнопки начать установку обновлений и исправлений для всего стека ПО.
Администраторы облака могут по собственному усмотрению выбирать
время и масштабы обновления.
Заказчики могут развернуть платформу VMware Cloud Foundation в локальной среде на базе оборудования различных, предварительно одобренных
тнёров, в том числе QCT, Dell, VCE и HP, а также могут использовать её
пар
как услугу в общедоступных облачных средах партнёров VMware.
При использовании совместно с VMware Horizon и vRealize Suite
платформа VMware Cloud Foundation дополнительно расширяет возможности автоматизации жизненного цикла ПО с помощью компонента
SDDC Manager.
Компания VMware сегодня является одним из мировых лидеров в
сегменте облачной инфраструктуры и мобильности бизнеса. Её продукты
могают организациям реализовать программный подход к ИТ-инфра-
по
структуре бизнеса, обеспечивая быстрое реагирование на рыночные возможности с помощью гибридных облаков и комплексного подхода к
безопасности.
2.2. ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КОМПАНИИ MICROSOFT
На рынок облачных технологий Microsoft пришла в 2003 году после
приобретения компании Connectix, которая производила ПО для виртуализации под ОС Windows. Вместе с Connectix, компании Microsoft достался продукт Virtual PC, конкурировавший тогда с разработками компании VMware в отношении настольных систем виртуализации. Microsoft в
то время не уделила должного внимания системам виртуализации (Virtual
PC и Virtual Server), что привило к тому, что VM
в этом сегменте рынка, предлагая в тот момент две серверные платформы
виртуализации VMware GSX Server и VMware ESX Server, каждая из которых по многим параметрам превосходила платформу Microsoft.
В 2006 году VMware объявила продукт VMware GSX Server бесплатным, взявшись за разработку продукта VMware Server на его основе и
сконцентрировав все усилия на продажах мощной корпоративной платформы VMware ESX Server. В том же го
ware захватила лидерство
ду Microsoft вынуждена была
41
также объявить о бесплатности продукта Microsoft Virtual Server 2005.
С тех пор компания Microsoft изменила свою стратегию в отношении виртуализации, и 2008 году выпустила платформу виртуализации Microsoft
Hyper-V, интегрированную в ОС Windows Server 2008.
Hyper-V – это система аппаратной виртуализации серверов для
x64-систем на основе гипервизора (от англ. Hypervisor, монитор вирту-
альных машин). Она является встроенным компонентом 64-разрядных
версий Windows Server 2008. В Windows Server 2012 включена обновлен-
рсия Hyper-V.
ная ве
В 2010 году Microsoft выпускает облачную платформу Windows
Azure, которая в 2014 году была переименована в Microsoft Azure.
Платформа Microsoft Azure реализует две облачные модели: PaaS и
IaaS, а также возможность гибридного развёртывания – связки локальной
инфраструктуры с инфраструктурой в облаке. Работоспособность
Windows Azure обеспечивает сеть глобальных дата-центров компании
Microsoft [18].
В основе работы Microsoft Azure лежит запуск виртуальной машины
для каждого экземпляра п
риложения. Разработчик определяет необходимый объём для хранения данных и требуемые вычислительные мощности
(количество виртуальных машин), после чего платформа предоставляет
соответствующие ресурсы. Когда первоначальные потребности в ресурсах
изменяются, в соответствии с новым запросом заказчика платформа выделяет под приложение дополнительные или сокращает неиспользуемые
ресурсы дата-центра.
Microsoft Azure как PaaS обеспечит не то
лько все базовые функции
ОС, но и дополнительные: выделение ресурсов по требованию для неограниченного масштабирования, автоматическую синхронную репликацию
данных для повышения отказоустойчивости, обработку отказов инфраструктуры для обеспечения постоянной доступности и многое другое.
Как IaaS Microsoft Azure реализует возможность аренды таких ресурсов, как серверы, устройства хранения данных и сетевое оборудование.
Управление всей и
нфраструктурой осуществляется поставщиком, потре-
битель управляет только ОС и установленными приложениями.
Microsoft Azure позволяет разработчикам и ИТ-специалистам реализовывать проекты любого масштаба. Интегрированные инструменты, встроенные шаблоны и управляемые службы облегчают и ускоряют создание
мультиплатформенных приложений и служб для устройств под управлением iOS, Android и Windows, а также дают возможность управлять ими.
Azure п
оддерживает большой выбор операционных систем, языков
программирования, платформ, инструментов, БД и устройств. Средства
для разработчиков Azure позволяют легко создавать, отлаживать, развёртывать, диагностировать и контролировать корпоративные, мобильные и
веб-приложения на базе JavaScript, Python, .NET, PHP, Java и Node.js. Раз-
42
Рис. 14. Сервисы Microsoft Azure
работку приложений можно выполнять непосредственно в облаке с помощью средств Visual Studio, Visual Studio Code, Eclipse и IntelliJ.
Сервисы, предлагаемые Microsoft Azure можно разделить на 4 груп-
пы (рис. 14):
1) инфраструктура;
2) данные;
3) приложения;
4) сеть и производительность.
К инфраструктуре относятся следующие средства: Virtual Machines,
Cloud Services, Web Sites и Mobile Services.
Virtual Machines реализует модель IaaS и предоставляет возмож-
ность:
• создавать и настраивать среду, в которой будет ра
(Windows и Linux);
• разворачивать приложение в этой среде;
• добавлять сервисы Microsoft Azure и разворачивать виртуальную
машину в облаке.
Azure поддерживает все широко распространенные программные
решения с открытым кодом, например, такие дистрибутивы Linux, как
Red Hat, Ubuntu и SUSE, а также Chef, Puppet и Docker. Виртуальные ма-
шины можно развернуть и на других продуктах, таких как Oracle Database
и Oracle WebLogic Server.
Корпоративные приложения Micr
туальных машинах. В Azure работа любых систем, будь то Microsoft
osoft легко развёртываются на вир-
ботать система
43
Рис. 15. Облачные службы Microsoft Azure
SharePoint, Dynamics, SQL Server, System Center или R Server, будет максимально стабильной, эффективной и управляемой.
Cloud Services реализует модель PaaS и является облачной платформой для разработки (рис. 15). Она представляет преднастроенную среду
выполнения, в которой Microsoft берет на себя управление, обновление,
развёртывание ОС, балансировку нагрузки и автоматическое масштабирование.
Пользователь не видит виртуальную машину, ему требуется только
развернуть своё приложение и его компоненты, а Az
ure самостоятельно
развернёт виртуальную машину, установит приложение и обеспечит балансировку нагрузки и отказоустойчивость. Это даёт возможность пользователю сосредоточиться на приложениях, а не на оборудовании.
В облачном сервисе выделяют две роли.
• Сетевая роль (Web roles) – предоставление выделенного веб-
сервера IIS (англ. Internet Information Services, набор серверов для служб
Интернета от компании Microsoft) для р
азмещения веб-приложений. Такие роли позволяют легко и быстро развёртывать веб-приложения с последующим масштабированием вычислительных ресурсов в соответствии
с потребностями пользователя.
• Рабочая роль (Worker roles) – приложения выполняют задачи без
прямого взаимодействия с пользователем.
Web Sites – разработка, развёртывание и масштабирование веб-
приложений.
44
Azure Web Sites предоставляет простой способ для развёртывания
веб-приложений на уже готовую инфраструктуру с возможностью быстро
масштабироваться, исходя из нагрузки и трафика. Поддерживает развёртывание из разных систем контроля версий.
Mobile Services – серверная компонента для мобильных приложений.
Microsoft Azure Mobile Services ускоряет разработку, предоставляя
готовую серверную компоненту для хранения данных, аутентификации
пользователей с использованием популярных провайдеров и от
правки
пуш-уведомлений (англ. push, «проталкивание», один из способов распространения информации в Интернете, когда данные поступают от поставщика к пользователю на основе установленных параметров. Пользователь
же в свою очередь либо отвергает, либо принимает данные), вместо необходимости разрабатывать и поддерживать её самостоятельно.
В Microsoft Azure есть множество сервисов хранения данных. Все
ранилища можно разделить на пять типов.
х
1. BLOB – для хранения неструктурированных текстовых, либо би-
нарных данных.
2. File (файлы) – для одновременного использования в виде сетевого
диска с поддержкой Windows API и REST API (от англ. Representational
State Transfer, «передача состояния представления» – архитектурный
стиль взаимодействия компонентов распределённого приложения в сети).
3. Disks (диски) – для приложений с большим количеством опера-
ций ввода-вы
вода.
4. Tables (таблицы) – NoSQL-хранилище неструктурированных дан-
ных. Подходит для веб-приложений, адресных книг и др.
5. Queues (очереди) – надёжная система обмена сообщениями для
сценариев, включая обработку рабочего процесса или взаимодействие
между компонентами приложения.
Основными сервисами хранения данных в Microsoft Azure являются:
Storage (Хранилище) – служба хранилища Azure для больших объё-
мов неструктурированных данных, вклю
чающее BLOB-объекты, таблицы,
очереди и файлы (видео, изображения, аудио и т.д.).
Premium Storage (Хранилище Premium) – новое хранилище на основе
SSD (англ. solid-state drive, твёрдотельный накопитель – компьютерное
немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти)
с низкой задержкой и высокой пропускной способностью.
SQL Database – реляционная БД как сервис, поддерживающая биб-
лиотеки и API SQL Server и основанная на SQL Server.
DocumentDB – это полностью упр
авляемая служба документов
NoSQL, которая позволяет обрабатывать запросы и транзакции для свободных от схемы данных, обеспечивает предсказуемость и надёжность
работы и скорость разработки.
Search (Поиск) – это полностью управляемая служба для добавления
интеллектуальных возможностей поиска мобильных и веб-приложений
без типовых усложнений полнотекстового поиска.
45
HDInsight – реализация Microsoft сервиса на основе Hadoop. Hadoop –
проект фонда Apache Software Foundation, свободно распространяемый
набор утилит, библиотек и фреймворк для разработки и выполнения распределённых программ, работающих на кластерах из сотен и тысяч узлов.
Redis Cache (Кэш Redis) – это сервис кэширования с высокой производительностью и доступом к данным с малым временем задержки на
основе популярного кэша Redis с открытым исх
одным кодом.
Backup (Архивация) – механизмы резервного копирования, интегрирующиеся в Windows Server и резервирующие данные в облако. Поддерживает Windows Server и System Center Data Protection Manager и обеспечивает защиту данных клиентов в любом месте: в корпоративном центре
обработки данных, в удалённых офисах и филиалах или в общедоступном
облаке. Резервировать виртуальные машины в Microsoft Azure с помощью
этого сервиса нельзя.
Operations Management Suite (Защита и восстановление) – эт
о сервис
резервного копирования и аварийного восстановления, обеспечивающий:
• защиту рабочих нагрузок виртуальных машин Hyper-V, VMware и
физических компьютеров под управлением Windows или Linux;
• восстановление нормального рабочего состояния многоуровне-
вых приложений благодаря согласованной репликации;
• защиту гибридных и облачных приложений от злоумышленного
или случайного повреждения;
• безопасность приложений удалённого доступа, а также др
угих
важных приложений за счёт быстрого восстановления рабочей версии с
диска и длительного хранения в облаке.
В состав Microsoft Azure входят различные сервисы, которые могут
помочь пользователям при разработке приложений.
Media Services (Службы мультимедиа) предоставляют облачные
мультимедийные решения, в том числе для приёма, кодирования, преобразования формата и защиты содержимого, а также для по
токовой транс-
ляции в прямом эфире или по запросу.
Notification Hubs (Концентраторы уведомлений) обеспечивает быструю рассылку большого количества пуш-уведомлений на любую платформу (iOS, Android, Windows, Kindle, Baidu) с любого сервера как в локальной инфраструктуре, так и в облаке.
Active Directory – сервис для управления личностью и контроля доступа в облачных приложениях. Он предоставляет надёжные функции для
авления пользователями и группами и помогает обеспечить безопас-
упр
ный доступ к облачным приложениям.
Multi-Factor Authentification (Многофакторная проверка подлинности) – усиленная защита данных и приложений, помогает предотвратить
несанкционированный доступ к локальным и облачным приложениям с
46
помощью мобильных приложений, телефонных звонков и SMS, предоставляя дополнительный уровень безопасности.
API Management (Управление API) – это комплексное решение,
обеспечивающее безопасную публикацию интерфейсов API для разработчиков, партнёров и сотрудников в требуемом масштабе.
Service Bus (Служебная шина) – это надёжная служба обмена сообщениями в гибких облачных приложениях, позволяющая: защитить приложения от временной пиковой нагрузки, отделить приложения друг от
уга, подключить имеющиеся локальные системы к облачным решени-
др
ям, развернуть в облаке системы обмена сообщениями для нескольких
получателей.
Visual Studio Team Services – это облачное решение для управления
жизненным циклом приложения командой разработчиков. Даная служба
обеспечивает:
• бесплатное размещение частных репозитории кода;
• отслеживание ошибок, рабочих элементов, отзывов и т. д.;
• гибкие инструменты планиро
вания;
• непрерывные сборки интеграции;
• разработка на любом языке;
• использование Visual Studio, Eclipse или собственных средств;
• масштабирование служб корпоративного класса под любой раз-
мер группы.
Scheduler (Планировщик) позволяет выполнять запуск заданий по
расписанию разной сложности, использовать очереди хранилища Azure
для выполнения долгосрочных или автономных заданий, вызывать конечные точки веб-служб по п
ротоколу HTTP/HTTPS.
Automation (Автоматизация) – автоматизация рутинных повторяющихся задач по управлению инфраструктурой в среде Azure, таких как
создание, развёртывание, отслеживание и поддержка ресурсов.
Event Hubs (Концентраторы событий) – это служба приёма событий и
телеметрических данных с веб-сайтов, приложений и устройств, обеспечивающая:
• запись миллионов событий в секунду практически в режиме ре-
ального времени;
дключение устройств с использованием гибкой авторизации и
• по
регулирования количества запросов;
• использование буферизации событий с контролем времени;
• взаимодействие с широким набором платформ при помощи их
собственных клиентских библиотек;
• подключение адаптеров для других облачных служб.
Для работы с сетями в Microsoft Azure предусмотрены следующие
средства.
47
ExpressRoute – частный быстродействующий канал к Azure.
Azure ExpressRoute позволяет создавать закрытые соединения между
центрами обработки данных Azure и локальной инфраструктурой клиента
или в среде с совместным использованием ресурсов. Подключения
ExpressRoute не проходят по общедоступному Интернету. Они предлагают повышенную надёжность, более высокую скорость, меньшую задержку и дополнительную безопасность по сравнению с обычным интернетподключением.
Virtual Networks (Ви
ртуальная сеть) – логическая изоляция сетей и
размещение в них ресурсов, а также подключение к локальной инфраструктуре.
Виртуальная сеть Azure позволяет создавать частные сети в облаке с
возможностью полного доступа к IP-адресам, серверам DNS, правилам
безопасности и потокам трафика. Можно безопасно подключить виртуальную сеть к локальным сетям с помощью VPN-туннеля или выполнить
дключение в конфиденциальном режиме с помощью службы
по
ExpressRoute.
Traffic Manager (Диспетчер трафика) – сервис для балансировки трафика
и нагрузки между службами Microsoft Azure, в PaaS производится автоматически, а для IaaS требуется самостоятельная настройка пользователя.
CDN (Сеть кэширующих серверов) – быстрая доставка контента
ближе к пользователю.
Благодаря надёжной сети глобальных центров обработки данных
сеть доставки содержимого Azure CDN обеспечивает доставку содержимого конечным пользоват
елям с высокой пропускной способностью по
всему миру при меньшей задержке и более высоким уровнем доступности.
Платформа Microsoft Azure построена на технологиях, с которыми
большое количество пользователей уже работает и доверяет: Windows
Server, SQL Server, Active Directory, Hyper-V и др. Это формирует единообразную, знакомую и стабильную среду и даёт возможность перемещать
виртуальные машины между локальным оборудованием и облак
ом так
часто, как это нужно организации, без каких-либо преобразований. Облачные службы резервного копирования и службы аварийного восстановления обеспечивают высокую защиту приложения и данных. ExpressRoute
обеспечивает быстрое и надёжное подключение приложений, которые
одновременно работают и с локальными ресурсами, и с Azure.
2.3. ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КОМПАНИИ AMAZON
Amazon.com Inc. – американская компания, один из старейших интернет-магазинов, на сегодняшний день является лидером по обороту товаров и услуг через Интернет. Компания Amazon одна из первых предложила интернет-сервис, ориентированный на продажу реальных товаров
массового спроса.
48
История Amazon.com начинается в 1994 году, в гараже, где американский предприниматель Джеффри Безос разместил три самодельных
стола с компьютерами и сервером. Рядом он арендовал небольшое помещение, и оно и стало первой штаб-квартирой стартапа, целью которого
было организовать торговлю книгами через Интернет. Проект развивали
талантливые программисты из Силиконовой долины [2].
В 1995 году был запущен сайт, и ко
мпания Amazon.com начинает
свою работу. Компания была названа в честь реки Амазонки, самой полноводной в мире. Изначально на сайте продавались только книги. В июне
1998 года магазин начинает продавать музыкальные диски, а в ноябре
того же года – видеопродукцию. Позднее, в ассортименте появились
MP3-записи, программное обеспечение, видеоигры, электроника, од
ежда,
мебель, продукты питания и игрушки. В настоящее время сервис
Amazon.com охватывает 34 категории товаров, в том числе электронные
книги, бытовую электронику, детские игрушки, продукты питания, хозяйственные товары, спортивные товары и многое другое.
Одна из черт сайта интернет-магазина – то, что покупатели могут ос-
тавлять отзывы о купленных товарах и оценивать их. Это помог
ает вы-
брать нужную вещь хорошего качества.
С 2006 года Amazon представляет инфраструктуру платформ облачных веб-сервисов – Amazon Web Services (AWS). В данной инфраструктуре представлено много сервисов для предоставления различных услуг,
таких как: аренда виртуальных серверов, предоставление вычислительных
мощностей, хранение данных (файловый хостинг, распределённые хранилища данных) и др.
В ноябре 2007 ко
мпанией Amazon было объявлено о выпуске
Amazon Kindle. Устройства Amazon Kindle позволяют пользователям делать покупки, загружать, просматривать и читать электронные книги, газеты, журналы, блоги и другие цифровые медиаданные через сеть Amazon
Whispernet. Экран Kindle выполнен с применением E-Ink – технологии
электронных чернил, которая позволяет снизить расход энергии, а также в
разы повысить чёткость изображения. Устройства долгое время были доступны только в США, с 19
октября 2009 года компания Amazon.com стала
поставлять устройство Kindle 2 для международных покупателей.
В 2012 году корпорация купила компанию Kiva Systems (в настоящее
время – Amazon Robotics), производителя складских роботов, предназначенных для перемещения товаров в автоматическом режиме, что позволило Amazon сократить издержки на подготовку заказов примерно на 40%.
Рассмотрим инфраструктуру платформы облачных веб-сервисов
S более подробно. В данной инфраструктуре представлено большое
AW
количество облачных продуктов (см. рис. 16), таких как: вычислительные
приложения, хранилища данных, БД, средства аналитики, сети, мобильные технологии, инструменты для разработчиков, инструменты управле-
49
ния, технологии «Интернета вещей», средства обеспечения безопасности
д
и корпоративные приложения. Эти сервисы помогают различным организациям развиваться быстрее, снижать расходы на ИТ-инфраструктуру и
обеспечивать масштабирование.
AWS предоставляет пользователям широкий спектр различных сер-
висов:
• фундаментальные сервисы облачной инфраструктуры, например:
− предоставление вычислительных мощностей в облаке – Amazon
Elastic Compute Cloud;
− файловый хостинг, предоставляет возможность для х
ранения и
получения любого объёма данных, в любое время из любой точки сети
(Amazon Simple Storage Service, Amazon Elastic Block Storage и т.д.);
− работа с БД (Amazon Relational Database Service, Amazon Dyna-
moDB и т.д.);
− глобальная сеть доставки контента (содержания) – Amazon
CloudFront;
− создание виртуальных сетей – Amazon Virtual Private Cloud;
• сервисы для повышения эффективности облака, например:
− сервис бизнес-аналитики на базе облака, с помо
щью которого
может легко создавать визуализации, проводить специальный анализ и
быстро получать бизнес-информацию на основе пользовательских данных –
Amazon QuickSight;
− корпоративная система хранения и обмена данными – Amazon
WorkDocs;
Анализ произво-
ительности
Поддержка и
обслуживание
Миграция
в облако
Разработка
приложений
Рис. 16. Облачная инфраструктура Amazon Web Services
50
Управление
активами
Обучение