Що таке хмарна інфраструктура? Розкрийте потужність хмарних рішень

У цій статті ми розглянемо основи хмарної інфраструктури та її відмінності від традиційних серверних рішень. Також визначимо 3 типи хмар та розповімо про принципи роботи кожної з них у порівнянні.

У чому основні принципи хмарної інфраструктури та чим вона відрізняється від серверної?

Хмарна інфраструктура – це комплекс обладнання та програмних засобів, які забезпечують роботу хмари. На апаратному рівні цей комплекс складається з тих самих елементів, що й традиційні інфраструктурні рішення: сервери, мережеве обладнання, сховища даних.

Фізичні компоненти цієї інфраструктури поєднуються в хмару за допомогою набору програмного забезпечення. Основний інструмент, необхідний створення хмари – гіпервізор. Ця програма створює абстрактне представлення серверних ресурсів. Таким чином, користувач працює з набором обчислювальних потужностей усієї системи, а не з окремими серверами.

Крім гіпервізора, хмарі потрібні програми, які забезпечать основний функціонал – контролер ресурсів, система керування мережами, засоби автентифікації, візуальний інтерфейс тощо. Приклад такого набору програмного забезпечення – OpenStack, модульний комплекс інструментів для хмарних обчислень. Якщо хочете дізнатися більше про цю платформу, читайте статтю «Хмара OpenStack – переваги та недоліки»

Хмарний пул складається із суми характеристик кожного сервера – процесорних ядер, оперативної пам'яті, простору у сховищі. З цього пулу користувач створює віртуальні машини - абстрактні сервери з довільною конфігурацією. Ці машини – робочі одиниці у хмарі, як VPS у традиційній інфраструктурі.

Об'єднання ресурсів – основний принцип, який відрізняє хмарну інфраструктуру від серверної інфраструктури з використанням віртуалізації. Звичайний віртуальний сервер із фіксованою конфігурацією створюється на базі конкретної машини – параметри такої ВМ обмежені можливостями «заліза». Віртуальна машина у хмарі створюється з будь-яких доступних ресурсів комплексу, тобто з потужностей всіх серверів.

Які бувають типи хмарної інфраструктури?

Основні види хмарної інфраструктури – публічні, приватні та гібридні хмари. Ці типи хмар відрізняються своєю архітектурою – принципами побудови, що визначаються загальними завданнями.

Публічна хмара – рішення, яке надає обчислювальні ресурси багатьом користувачам одночасно. Пул ресурсів у такій інфраструктурі повинен забезпечувати масштабування та відмовостійкість кожному клієнту, тому публічні хмари будуються на базі великої кількості фізичних серверів.

Приватну хмару використовує лише один клієнт – її будують для потреб конкретної компанії. На відміну від публічної хмари така інфраструктура фізично ізольована від потужностей інших користувачів. Приватна хмара може бути розміщена як у дата-центрі провайдера, так і локальному дата-центрі компанії.

Гібридна хмара – інфраструктурне рішення, що забезпечує взаємодію кількох платформ. Наприклад, така інфраструктура може складатися з публічної хмари та приватної хмари – або з хмарного рішення та серверної інфраструктури.

У чому основні переваги хмарної інфраструктури?

Головна перевага кожної хмарної платформи залежить від архітектури – наприклад, приватна хмара пропонує більш високий рівень захисту даних у порівнянні з публічною, проте поступається гнучкістю. У цьому розділі ми порівняємо переваги кожного типу хмар виходячи з трьох критеріїв – гнучкість, безпека та стійкість до відмов.

Критерій 1. Гнучкість

Користувач хмари може у будь-який момент створити віртуальну машину для конкретної задачі та задіяти стільки ресурсів, скільки потребує процес. Ця характеристика корисна для роботи з періодичними або непередбачуваними навантаженнями – щойно виникає завдання, віртуальну машину можна створити за пару хвилин за допомогою вбудованих інструментів платформи.

У випадку публічної хмари, ця перевага має і фінансовий аспект. Компанія може планувати витрати, виходячи з потреб у ресурсах, а не в обладнанні. Якщо потрібні додаткові потужності для сезонного напливу клієнтів або проекту з розробки ПЗ, компанії не потрібно купувати новий сервер – достатньо задіяти необхідний обсяг ресурсів на обмежений період. Таким чином, витрати на хмарну інфраструктуру визначаються конкретними цілями компанії.

Потужності приватної хмари надаються в ексклюзивне користування одного клієнта, тому вартість оренди не залежить від реального навантаження. Компанії часто використовують таку інфраструктуру для процесів із передбачуваними вимогами. Ухвалюючи рішення про оренду приватної хмари, важливо визначити, скільки ресурсів буде задіяно постійно і скільки треба мати в резерві – так ви зможете користуватися технологічними перевагами хмари без невиправданих витрат.

Гібридна хмара – платформа, за допомогою якої можна скористатися особливостями декількох видів хмар одночасно. У більшості випадків однієї платформи достатньо для всіх процесів на ранніх етапах розвитку бізнесу. Коли компанія зростає, виникає необхідність розмістити внутрішні інструменти на виділеній платформі, і при цьому зберегти можливість швидко адаптуватися до нестандартних задач. Комбінація з приватної та публічної хмар – хороший спосіб вирішити цю проблему.

Критерій 2. Безпека

У контексті обговорення публічних хмар існує стереотип щодо небезпечності цієї платформи. Корінь такої думки лежить у розумінні терміна «публічний» – стереотип полягає у тому, що інші користувачі хмари можуть легко отримати доступ до чужих даним. Насправді гіпервізор виключає цю можливість, запобігаючи будь-якій взаємодії між сегментами різних користувачів.

Публічні хмари пропонують засоби захисту даних за замовчуванням, а також дозволяють встановлювати власні системи. Ось кілька прикладів базових інструментів безпеки у публічній хмарі SIM-Networks: апаратне шифрування дисків, VPN-тунелі, брандмауер, зашифровані мережеві підключення та DDoS-захист.

У порівнянні з публічною хмарою, перевага приватної хмари полягає у фізичній ізоляції даних. Правила деяких індустрій, наприклад медицини та банкінгу, забороняють використовувати публічні хмари для конфіденційних даних клієнтів. Для заборони достатньо того факту, що інформація буде зберігатися на тому ж обладнанні, що й дані інших користувачів. Використовуючи приватні хмари, установи з високими вимогами до безпеки виключають теоретичну можливість випадкового попадання даних до рук зловмисників – наприклад, якщо сервер буде фізично викрадений з метою отримати доступ до даних «сусіда» машиною.

Безпека в гібридній хмарі залежить від платформ, з яких складається інфраструктура. Однак дані в такій інфраструктурі розділені за визначенням: чутливі дані можна розмістити у приватній хмарі, а менш вимогливі з точки зору безпеки – у публічній. Малоймовірно, що зловмисник зможе обійти багаторівневі системи захисту хмари – і навіть у такому разі він отримає доступ лише до частини даних компанії.

Критерій 3. Відмовостійкість

Процеси в хмарі не залежать від справності однієї машини – у разі відмови віртуальна машина задіє ресурси інших серверів і продовжить роботу. Ця перевага досягається за рахунок масштабу – у публічних хмарах завжди достатньо машин, щоб забезпечувати безперебійну роботу великій кількості користувачів.

Надійно спроектовані хмари використовують резервні компоненти – наприклад, публічна хмара SIM-Networks використовує схему резервування 2N+1. Це означає, що кожен компонент має дві паралельні копії і ще одну резервну – тобто устаткування має відмовити тричі, щоб машина вийшла з ладу. При цьому інший сервер моментально підхопить навантаження. Також використовується кілька зон доступності – ізольованих сегментів однієї хмари на базі окремого обладнання.

Фізична ізоляція приватної хмари також сприяє підвищеній відмовостійкості – так ви можете повністю виключити ризик того, що дії інших користувачів відіб'ються на роботі вашої інфраструктури. З огляду на принцип побудови хмар така ситуація малоймовірна і в публічній хмарі, проте використання виділеного обладнання дає максимальний контроль над його справністю.

Як і у випадку з безпекою даних, гібридна хмара пропонує високий рівень відмовостійкості за рахунок розподілу даних. Кожна хмара в системі використовує власні засоби відмовостійкості – одна хмара продовжить роботу, навіть якщо інша повністю вийде з ладу. Гібридна хмара як рішення для відмовостійкості – найбільш надійний вибір, проте не завжди виправданий з точки зору фінансових і ресурсних витрат на підтримку цієї системи.

Які компанії використовують хмарну інфраструктуру?

Кожна компанія знайде застосування хмарній інфраструктурі незалежно від розмірів чи індустрії – ринок пропонує широкий спектр рішень залежно від потреб клієнта. Серед хмарних клієнтів SIM-Networks – велика мережа аптек, системний інтегратор, виробник товарів повсякденного попиту, компанія у сфері нерухомості та багато інших бізнесів. З кожним із цих кейсів ви можете ознайомитись докладніше.

Спеціалізація SIM-Networks – підбір та створення рішень, виходячи з конкретних потреб клієнтів. Наш досвід показує, що вибір на користь хмар – важливий крок на шляху модернізації IT-інфраструктури компанії. При цьому важливо враховувати особливості та довгострокові цілі бізнесу – залежно від пріоритетів, варто зробити вибір на користь публічної, приватної чи гібридної хмари. Зв'яжіться з нами – SIM-Networks допоможе вибрати оптимальне рішення для вашого випадку.

Сподобалася стаття?