Облачные вычисления. Обзор от компании Intel

Например, Gartner даже предсказывает, что технологии Cloud Computing предстоит преодолеть «этап разочарования» – этап продвижения, когда технические возможности не могут удовлетворить ожиданиям, и концепция быстро перестает быть модной. В результате чего скоро все возвращаются к привычным широко распространенным методам работы. По прогнозу Gartner, к 2012 году до 80% компаний из списка Fortune 1000 будут платить за cloud-услуги, а 30% – за cloud-инфраструктуру (2).
В отличие от множества технологий, которые уже «умерли»: видеофоны, безбумажный офис и мобильное телевидение, технология Cloud Computing по-прежнему остается на плаву. Она изменит стиль работы людей и компаний в целом по мере их перехода к более экономически эффективным сервисам.

Технология Cloud Computing особенно привлекательна для компаний малого бизнеса или начинающих предприятий, которые не в состоянии инвестировать значительные средства в собственную ИТ-инфраструктуру. В конечном счете маловероятно, что более крупные организации полностью откажутся от моделей, предполагающих вычисления на месте эксплуатации, и что они будут приобретать критически важные для бизнеса операции в виде сервисов на основе Cloud Computing. Многим компаниям по-прежнему необходимы высокие уровни конфиденциальности, производительности или персонификации своих приложений, которые пока не поддерживаются общей вычислительной группой (cloud, вычислительное облако). Для удовлетворения этих потребностей они могут создавать свои собственные вычислительные группы.

В конечном счете технологию Cloud Computing нельзя рассматривать как какое-либо временное явление или революцию в электронном бизнесе. Большинство компаний будут использовать смешанную вычислительную среду, в которой приложения, инфраструктура, а в некоторых случаях и бизнес-процессы в целом будут предоставляться как через общие, так и через частные группы, размещенные на местах эксплуатации.

Что такое Cloud Computing

Все говорят о технологии Cloud Computing, но складывается такое впечатление, что каждый, имеет одинаковое, но при этом все-таки отличающееся определение, основанное на занимаемой позиции. Например, те, кто занимается предоставлением услуг, будут понимать термин Cloud Computing не так, как проектировщики архитектуры.

Вот несколько определений, подготовленных Gartner и Forrester:

«Образ компьютерных вычислений, при котором ИТ-ресурсы с высокой степенью масштабируемости предоставляются множеству внешних пользователей «как услуга» через Интернет». - Дэрил Пламмер (Daryl Plummer), Gartner (4)

«Пул абстрактных и управляемых вычислительных инфраструктур с высокой степенью масштабируемости, способных предоставлять услуги по размещению и выполнению приложений конечных клиентов, оплачиваемые по фактическому потреблению». - Forrester (5)

У Intel тоже есть свое собственное определение Cloud Computing. Мы предпочитаем говорить о cloud-архитектурах и cloud-услугах и подчеркиваем различия между общими и частными группами. Cloud-архитектура: услуги и данные, размещаемые в совместно используемых, динамически масштабируемых пулах ресурсов, базирующихся на технологиях виртуализации и/или прикладных средах с горизонтальным масштабированием.
Cloud-услуга: услуга, предоставляемая частным пользователям и предприятиям через общую глобальную сеть Интернет. Для предоставления услуг используется cloud-архитектура. Услуги масштабируются без вмешательства пользователя и обычно оплачиваются по фактическому потреблению.
Частная группа: cloud-архитектура размещается за брандмауэром организации, ИТ-ресурсы как услуги предоставляются для внутреннего использования.
Однако некоторые рассматривают Cloud Computing как повторное представление других распределенных и сервисных моделей, появившихся за последние десять лет, включая вычисления, предоставляемые как услуги, услуги по требованию, распределенные вычисления и ПО, предоставляемое как услуга. Но Cloud Computing отличается от перечисленных моделей тем, что эта технология работает на базе динамичной и эластичной архитектуры, что позволяет ИТ-подразделениям платить только за то, что им нужно, и иметь возможность быстрого масштабирования.

Почему технология Cloud Computing появилась именно сейчас?

Gartner называет Cloud Computing «феноменом появления» – другими словами, феноменом, который появляется, когда складываются благоприятные условия и в игру включается множество факторов – в данном случае ориентация на услуги, виртуализация и стандартизация вычислений в Интернете. 6 Кроме того, сегодняшнее экономическое положение заставляет компании переоценивать свои расходы во всех областях, включая ИТ. Средняя степень полезного использования ресурсов серверов в организациях составляет от 5 до 40%, т. е. по крайней мере 60% доступных вычислительных мощностей простаивает. Модель Cloud Computing позволяет компаниям переложить эту проблему «на плечи» поставщика cloud-услуг. А в некоторых случаях для решения этой проблемы компания даже может сама заняться предоставлением услуг Cloud Computing. Компания Amazon, например, изначально запустила службу Amazon Web Services, чтобы загрузить собственные неиспользуемые вычислительные мощности, которые были заняты только во время рождественских каникул.

Для реализации Cloud Computing необходимо иметь следующие технологии.

Легкодоступная повсеместная высокоскоростная сеть. Мы можем назвать такую сеть «Интернет»

ПО для поддержки работы разделов, позволяющее запускать на сервере множество различных приложений, изолированных друг от друга можно назвать это виртуализацией

Неудовлетворенность конечных пользователей высокой стоимостью лицензий на ПО и сложностью управления сегодняшних ИТ-систем

Как используется Cloud Computing сегодня

Общие вычислительные группы в основном используются для предоставления услуг частным лицам, например для поиска информации в Интернете, ведения персонального почтового ящика, участия в социальных сетях, а также для работы других приложений Web 2.0. Как и архитектуры общих вычислительных групп, таких как Amazon Elastic Compute Cloud (EC2), которая предоставляет вычислительные мощности по требованию, эти услуги также приобретают все большую популярность у компаний малого бизнеса и у начинающих компаний, которые не могут позволить себе стратегических инвестиций в ИТ.
Некоторые более крупные компании предполагают пользоваться услугами общих групп для работы приложений, не являющихся критически важными для бизнеса. Но по соображениям безопасности, а также для необходимости соответствия нормативам или просто обеспечения контроля многие компании предполагают оставить собственные вычислительные инфраструктуры для эксплуатации жизненно важных приложений. Сегодняшний неблагоприятный экономический климат может ускорить эту тенденцию использования внешних услуг Cloud Computing, т. к. компании стремятся стать более эффективными.
Типичные ранние последователи, специализирующиеся в таких областях, как финансовые услуги, высокопроизводительные вычисления и фармацевтика, также развертывают cloud-архитектуры для поддержки частных вычислительных групп, размещенных за брандмауэром. Сейчас эта модель использования находится на начальном этапе, но ожидается ее развитие при поддержке уже находящихся в эксплуатации технологий виртуализации.

Основные игроки

Существует такое большое количество поставщиков услуг Cloud Computing, что их полный список привести здесь не представляется возможным, но необходимо упомянуть о ключевых игроках, таких как Google, Amazon, Salesforce.com, IBM, Microsoft, SAP и Oracle. Google App Engine – платформа на базе cloud-архитектуры, предназначенная для построения и хостинга веб-приложений на сервере Google Web Server. Она начала работать в апреле 2008 года и конкурирует с Amazon Web Services (AWS) – комплексом удаленных вычислительных услуг через общедоступный Интернет, предназначенных в основном для разработчиков. Комплекс AWS запущен в июле 2002 года. Он включает услугу предоставления ресурсов для хранения данных на серверах Amazon Simple Storage Service (S3), а также услугу предоставления масштабируемых виртуальных частных серверов Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Salesforce.com уже около десяти лет предоставляет решения для управления отношениями с клиентами (Customer Relationship Management, CRM), используя модель «ПО в виде услуг» (software as a service, SaaS), и считает себя одним из пионеров концепции «вычисления как услуга». Гиганты IBM и Microsoft к настоящему времени вложили по несколько миллиардов долларов в организацию услуг. SAP и Oracle заявили, что их деловые приложения следующего поколения будут поддерживать технологию Cloud Computing и предоставляться как SaaS.
Роль Intel в развитии Cloud Computing
Роль корпорации Intel в развитии технологии Cloud Computing обусловлена двумя факторами. Во-первых, Intel производит продукцию для поддержки энергоэффективности и виртуализации в крупных вычислительных группах. Во-вторых, Intel предлагает платформы, ПО и оптимизацию вычислительных центров для крупномасштабных вычислительных узлов, позволяющие добиться максимальной эффективности и снижения совокупной стоимости владения (Total Cost Of Ownership, TCO).

1. Продукция для поддержки технологии Cloud Computing

Содержание серверной инфраструктуры, а также расходы на электропитание и охлаждение в крупных вычислительных центрах, предоставляющих услуги Cloud Computing, составляют около 75% от TCO.7 У Intel есть ресурсы и опыт, чтобы создавать современную продукцию, позволяющую снизить TCO.

Интеллектуальная производительность. Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® серии 5500 на базе микропроцессорной архитектуры следующего поколения Nehalem предоставляет оптимальное соотношение высокой производительности и энергоэффективности для реализаций cloud-архитектуры. Он позволяет повысить пропускную способность до 3,5 раз, производительность — до 2,25 раза, поддерживает в 2 раза больше программных потоков и в 2 раза большую производительность по требованию по сравнению с процессором Intel® Xeon® серии 5400. Технологии Intel® Turbo Boost Technology и Intel® Intelligent Power Technology предоставляют интеллектуальную производительность по требованию.

Автоматизированная энергоэффективность. Процессор Intel Xeon серии 5500 также обладает высочайшим показателем производительности на один ватт потребляемой мощности, потребляет меньше электроэнергии, когда система находится в режиме ожидания, а также динамически отключает и включает ядра для удовлетворения текущих потребностей производительности.

Гибкая виртуализация. Технология Intel® Virtualization обеспечивает самый высокий в отрасли уровень производительности виртуализованных систем – ключевой компонент многих cloud-архитектур. Процессор Intel Xeon серии 5500 поддерживает больше виртуальных машин (virtual machine, VM) на одном сервере, чем любой другой из присутствующих сегодня на рынке. В нем реализованы уникальные функции изоляции приложений для cloud-сред, используемых многими пользователями. Он также поддерживает технологию Intel® VT FlexMigration, которая позволяет расширять пулы серверов и повышать производительность благодаря миграции VM между системами на базе процессоров разных поколений.


2. Оптимизация крупных вычислительных групп
Intel имеет уникальную возможность оптимизации на всех уровнях, а не только на уровне процессора. Это значит, что корпорация способна предложить своим заказчикам наиболее эффективные вычислительные центры для предоставления cloud-услуг.

Оптимизированные продукты и технологии. Intel предлагает специально настроенные процессоры с низким напряжением питания, сверхэффективные серверные системные платы, технологии управления питанием и виртуализации.

Оптимизированное ПО. Intel разрабатывает практический подход для использования ПО для своих крупнейших заказчиков и работает над развитием LAMP – стека программных решений, используемых для работы динамических серверов. Корпорация Intel также инвестирует значительные средства в поддержку совершенствования технологии параллельного программирования и встраивает в ПО и микрокоды функции, позволяющие поставщикам cloud-услуг полностью использовать все возможности технологий Intel.

Оптимизированные технологии управления. Intel разрабатывает интеллектуальные технологии для оптимизации управления энергопотреблением в крупных вычислительных центрах, такие как Intel® Dynamic Power Node Manager для управления энергопотреблением сервера без снижения производительности, Data Center Management Interface (DCMI) для снижения общих затрат на управление серверами, а также Data Center Manager (DCM) для реализации общих политик вычислительного центра на каждом отдельном сервере.

Оптимизированные вычислительные центры. Используя свой опыт построения некоторых из самых высокопроизводительных в мире вычислительных центров, Intel консультирует нескольких операторов, занимающихся разработкой крупных проектов в области Cloud Computing, помогая им максимально эффективно спроектировать конструкцию, планировку, системы охлаждения и электропитания. Корпорация также тесно сотрудничает с OEM-производителями контейнерных вычислительных центров.

Многие из крупнейших в мире cloud-поставщиков уже используют технологии Intel® и оптимизацию для организации совместной работы, а также для удовлетворения своих потребностей в серверных вычислениях.

Facebook полагается на консалтинговый опыт Intel в области оптимизации производительности приложений на серверах Intel.

Tencent, крупнейший китайский интернет-портал, занимается повышением эффективности своих вычислительных центров, используя конструкторские и технические проекты Intel.

Baidu, лидирующая китайская поисковая система, исследует пути для существенного снижения энергопотребления, до 40 Вт на узел, с помощью Intel® Dynamic Power Node Manager.

Oracle сотрудничает с Intel в области интеграции и оптимизации технологий безопасности для обеспечения конфиденциальности и защиты сред Cloud Computing общего пользования, включая усиление защиты виртуальных машин.

HP, Yahoo! и Intel совместно с другими представителями отрасли основали OpenCirrus™ — открытый исследовательский испытательный стенд Cloud Computing, предназначенный для поддержки исследований в области проектирования, подготовки к работе и управления услугами в глобальной масштабируемой среде, объединяющей множество вычислительных центров.

Заключение

Технология Cloud Computing уже активно используется, но она не является панацеей, как утверждали многие поставщики и СМИ в течение последних 12 месяцев. Это скорее не изменение принципов предоставления ИТ-услуг, а результат конвергенции в процессе развития ряда технологий, включая виртуализацию, высокопроизводительные процессоры и высокоскоростные сети. Необходимость переоценки инвестиций в ИТ в сегодняшнем экономическом положении – еще один фактор, побуждающий компании к исследованию возможностей Cloud Computing по снижению затрат. Однако нежелательно, чтобы организации выбирали исключительно cloud-инфраструктуру, полагаясь только на различные частные и общие cloud-архитектуры и услуги, – в первую очередь по соображениям безопасности, готовности и персонификации ИТ-систем. Поставщики cloud-услуг и крупные предприятия, желающие развернуть эффективную cloud-инфраструктуру, могут получить преимущества, используя высококачественные продукты Intel и услуги по оптимизации крупномасштабных реализаций Cloud Computing.
Cloud Computing

Крупная, отвлеченная ИТ-инфраструктура
Динамическое выделение ресурсов, масштабирование, перенос приложений

Оплата по факту (время работы процессоров, трафик в гигабитах, загрузка канала (Гбит/с) или на базе рекламы

Отсутствие долгосрочных контрактов или обязательств

Полностью виртуализованная архитектура с независимой ОС и приложениями

Отсутствие необходимости инсталлировать ПО или аппаратные средства – для начала работы достаточно войти в систему

Стандартизированные технические возможности

Доступность с любого компьютера по протоколам Интернета

Управляющие программные или веб-интерфейсы

Полное самообслуживание клиентов в отношении подготовки к работе, управления и завершения предоставления услуг.

Прогнозы развития Cloud Computing

«SaaS и Cloud Computing станут широко распространенными технологиями. Единственный вопрос заключается не в том, произойдет ли это вообще, а в том, когда это произойдет». Тони Лок (Tony Lock), директор программы, Freeform Dynamics1
«К 2012 году до 80% компаний из Fortune 1000 будут платить за cloud-услуги, а 30% – за инфраструктуру». - Дэрил Пламмер (Daryl Plummer) и Томас Биттман (Thomas Bittman), Gartner2

«Через четыре года, если многие компания внедрят эту технологию, рынок Cloud Computing превысит 26 млрд фунтов стерлингов». IDC3
Cloud Computing для малого бизнеса
Одна испанская компания, которая занимается производством хереса, смогла значительно увеличить свою прибыль, когда крепленые вина вновь получили популярность. Экспорт оптовых партий товара во всей Европе увеличивался в геометрической прогрессии, и компания решила вложить средства в систему управления отношениями с клиентами (CRM), чтобы лучше отслеживать и систематизировать базу имеющихся и предполагаемых заказчиков.

У ИТ-менеджера, который уже едва успевал осуществлять поддержку 36 сотрудников компании, просто не было свободного времени, чтобы развернуть систему CRM и управлять ею. При этом, учитывая текущую экономическую ситуацию, принять на работу нового ИТ-менеджера не представлялось возможным. Исходя из этого, он убедил директора компании приобрести веб-систему CRM.

В соответствии с этой моделью Cloud Computing группы маркетинга и обслуживания заказчиков теперь получили инструмент, необходимый им для повышения степени удовлетворения заказчиков, а нагрузка на ИТ-менеджера уменьшилась. По мере роста компании можно будет добавлять в систему новых пользователей одним нажатием кнопки. К тому же, при фиксированной ежемесячной оплате без авансовых платежей, компания-производитель хереса может всегда быть уверена, что использует самую актуальную версию системы CRM. Более того, отнимающие много времени задачи, такие как управление лицензиями на ПО, теперь легли на плечи поставщика cloud-услуг.
Cloud Computing для крупных предприятий
Крупный производитель автомобилей, расположенный во Франкфурте, использует систему планирования бизнес-ресурсов (ERP) для поддержки жизненно важных областей своего бизнеса, включая цепочку поставок, складской учет, проектирование и производство. На протяжении нескольких лет использования ПО собственной разработки и стандартных средств программирования каждое из этих подразделений вносило корректировки в ПО, чтобы оно лучше удовлетворяло их требованиям.

Компания осознавала, что необходимо снижать затраты, но замена ее системы ERP на cloud-сервис, который обеспечивает экономию за счет роста масштабов производства, не была лучшим вариантом. Например, система ERP должна быть точно настроена на технические условия, принятые в компании, при этом необходима высокая степень безопасности и соответствующий уровень обслуживания. Такую жизненно важную деловую систему пока еще рано эксплуатировать как cloud-сервис.

Но это не значит, что компания должна полностью перейти на cloud-модель. Используя виртуализацию, она планирует консолидировать свою физическую серверную среду, чтобы сократить расходы и создать гибкую cloud-инфраструктуру за брандмауэром компании, работающую по требованию. Кроме того, компания планирует перевести свою систему учета заработной платы на модель «ПО как услуга». Хотя требование выдачи заработной платы точно и своевременно является обязательным, такая система не считается жизненно важной и не требует такого же уровня готовности или индивидуализации, как система ERP компании, поскольку такие вещи, как налоговые ставки и правила страхования, являются стандартными.

Преимущества Cloud Computing

Услуги оплачиваются по факту использования.

Низкая фиксированная ежемесячная оплата определяется тем, что Cloud Computing позволяет обеспечивать экономию при росте масштаба (до миллионов пользователей) и недорогую эксплуатацию (вычислительные центры без привлечения человеческих ресурсов).

Отсутствие авансовых инвестиций в ИТ, что особенно важно для компаний малого и среднего бизнеса, а также для начинающих компаний.

Не нужно инсталлировать и обслуживать серверы, устанавливать обновления ПО или беспокоиться о совместимости ПО и аппаратных средств.

Не нужно управлять лицензиями на ПО.

Имеются возможности простого расширения для обслуживания большего количества пользователей или внедрения дополнительных сервисов – или свертывания, например, в сезон отпусков.

Возможность доступа к документам и функциям с любого компьютера без привязки к определенной системе.

Простая интеграция в имеющуюся вычислительную среду организации.

Можно списывать на расходы и не приобретать, что может быть выгодно для некоторых компаний.

Проблемы, связанные с массовым внедрением

Необходимо постоянно вносить фиксированную ежемесячную плату, тогда как в случае ПО, работающего на местах, затраты сначала являются существенными, но потом происходит амортизация.

Непонятна ситуация с лицензиями на ПО и налогами.

Управление может стать проблемой — Cloud Computing является наименее прозрачным методом предоставления внешних услуг. Данные хранятся и обрабатываются во множестве неустановленных местоположений, часто привлекаются другие неизвестные поставщики, вместе хранятся данные разных клиентов.

Законы о защите данных требуют контролировать личные данные и ограничивают перемещение таких данных за пределы страны.

Готовность не гарантирована – у нескольких cloud-поставщиков, вовлеченных в процесс, имеются разные гарантии непрерывности услуг, разные значения времени наработки до отказа и времени восстановления данных. Это значит, что услуги являются ненадежными для жизненно важных приложений.

Конфиденциальность является главной заботой – преступники, шпионы и государственные органы могут проще получить данные, если они хранятся вне организации Если компании не могут быть уверены в том, что их данные будут в безопасности, они воздержатся от перехода на новую технологию.

Сложно поддерживать соответствие законам и нормативам. Например, поставщик услуг может перенести данные в другую страну, где дешевле электроэнергия, но законы менее строгие. Точно так же, если услуги являются сочетанием элементов, предоставляемых на разных территориях, кто будет нести ответственность, если что-то выйдет из строя?



1 Cloud Computing – мощный шторм или слабый бриз? Freeform Dynamics, 31.07.08

2 Gartner: технология Cloud Computing получит такое же решающее значение, как и электронный бизнес, Gartner, 26.06.08

3 Путешествие в «облака», Тим Уолкер (Tim Walker), The Independent, 18.11.08

4 Gartner: технология Cloud Computing получит такое же решающее значение, как и электронный бизнес, Gartner, 26.06.08

5 Готова ли технология Cloud Computing к промышленной эксплуатации? Forrester, 07.03.08

6 Gartner: технология Cloud Computing получит такое же решающее значение, как и электронный бизнес, Gartner, 26.06.08

7 Собственный анализ Intel, 2008 и TCO за три года

Источник Intel