Alle paar Jahre erscheint auf dem IT-Markt eine neue Technologie oder ein neues Paradigma, das die Geschäftsmodelle der meisten Unternehmen radikal verändert.
Zum Beispiel war dieses Paradigma noch vor 25 Jahren der massive Boom bei PCs, deren Nutznießer Microsoft war. Vor 15 Jahren - die massive Verbreitung des Breitband-Internets, die Google und Yandex zu Unternehmen mit Milliardenumsatz machte. Vor 10 Jahren - eine Explosion des Interesses an der mobilen Entwicklung und der Beginn der sternenklaren Ära von Apple. Jetzt ist vielleicht die Ära der Wolken in vollem Gange. Unter dem Schnitt erzählen wir, wie und warum diese Ära gekommen ist.
Es ist wichtig zu betonen: In all diesen Fällen handelt es sich um Massenprodukte, um die sich ein Unternehmen dreht, und nicht um eine Technologie, die sich als Zentrum des Hype herausgestellt hat. Beispielsweise arbeiten viele Entwickler mit Blockchain oder virtueller Realität, aber diese Technologien haben noch keine Produkte hervorgebracht, die Millionen von Verbrauchern täglich verwenden.
Zum Vergleich: Der globale Cloud-Service-Markt wird laut Gartner-Prognosen in diesem Jahr 23,6 Milliarden US-Dollar erreichen und sich bis 2021 auf 63 Milliarden verdreifachen! Worauf basiert dieses optimistische Szenario? Und warum ziehen Wolken Massenkonsumenten und Marktführer so an?
Multi-Core und Breitband
Formal begann die Ära der Cloud-Technologie im Jahr 2006, als Amazon als erstes Unternehmen seine Cloud-Plattform einführte. Das Cloud-Konzept selbst ist jedoch nicht neu: Die Idee, Benutzern Dienste über das Netzwerk bereitzustellen, wurde 1993 von einigen bekannten Sun Microsystems-Technologiemanagern, Eric Schmidt, geäußert (ja, dieser!).
Es war Sun, der zuerst verkündete: "Das Netzwerk ist ein Computer!"
Die Vorteile dieses Ansatzes liegen auf der Hand. Der Benutzer muss nichts (oder praktisch nichts) installieren. Es reicht aus, nur über den Browser eine Verbindung zum gewünschten Knoten herzustellen und den erforderlichen Dienst zu erhalten. Eigentlich moderne Cloud-Dienste - Yandex. Drive ”, Google Doc, DropBox - und es funktioniert. Vor 25 Jahren war ein solcher Dienst jedoch nur in kühnen Fantasien verfügbar. Dies könnte nur dann Realität werden, wenn zwei wichtige Trends zusammenfallen.
Erstens ist das Internet wirklich massiv geworden. Bereits im Jahr 2010 lag die Zahl der Nutzer mit Breitbandzugang zum Netz in Russland, China, den USA und der EU bereits bei Hunderten von Millionen. Der Massenaufbau von 3G- und 4G-Netzen hat die Verbindung von Milliarden von Benutzern mit der virtuellen Welt endgültig gefestigt.
Zweitens konnten Gerätehersteller seit mehreren Jahren eine deutliche Preissenkung erzielen und gleichzeitig die Produktivität steigern. Zum Beispiel 2004-2005. wurde der Beginn der Ära der Multi-Core-Prozessoren. Im Laufe des Jahres wurden ihre Dual-Core-Lösungen von IBM, Sun Microsystems, Intel und AMD vorgestellt. Solche Prozessoren können mehrere Informationsströme gleichzeitig verarbeiten, sodass ihre Leistung höher ist als die von Single-Core-Modellen.
Um die erforderliche Menge an Prozessorleistung zu erhalten, wurde weniger Ausrüstung benötigt, während der Stromverbrauch nicht stark anstieg, was bedeutet, dass die Kosten im Allgemeinen sanken. Da das Hauptkostenelement für Rechenzentren die Zahlung von Strom ist, haben sie die Möglichkeit, die Energieeffizienz zu steigern. Und dank der Bezahlung nur für tatsächlich verbrauchte Ressourcen, anstatt Geräte zu kaufen, über Serverräume und hochqualifiziertes Personal zu verfügen und diese wie in der herkömmlichen Version zu schulen, sind Cloud-Technologien zu einem ernsthaften Anreiz für Geschäftskunden geworden, in Rechenzentren zu „ziehen“.
Infolgedessen verloren viele Verbraucher, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen, den Anreiz, eigene Rechenzentren zu errichten und ungewöhnliche Geschäfte zu tätigen. Warum selbst etwas tun, wenn Sie den Service zu einem Schnäppchenpreis bei einem professionellen Anbieter kaufen können?
Viele Gesichter Pinguin
Obwohl der Preis natürlich eines der Hauptprobleme bei der Auswahl eines Produkts ist, hängt der Wechsel in die Cloud nicht nur damit zusammen. Cloud-Dienste haben einen weiteren Vorteil, für den Entwickler und professionelle Verbraucher sie so lieben.
Das ist Flexibilität. Clouds sind so konzipiert, dass Entwickler auf nahezu unbegrenzte Mengen an Computerressourcen und Speicher zugreifen können. Dank dessen wird das Skalieren und Verwalten von „Clouds“ zu einer einfachen Aufgabe.
Das Geheimnis der Flexibilität liegt in der Verwendung der Virtualisierungstechnologie, mit der Sie Software von der Hardware abstrahieren können, auf der sie ausgeführt wird. Der Boom bei Virtualisierungslösungen hängt mit dem Linux-Betriebssystem zusammen, das der finnische Programmierer Linus Torvalds auf Basis von Unix OS für seinen Computer entwickelt hat. Er veröffentlichte seine Ergebnisse in einem öffentlichen Repository und startete, ohne es zu ahnen, die Geburt eines Schlüsselprodukts für die Cloud-Branche.
Die erste offizielle Version von Linux 1.0 wurde 1994 veröffentlicht. Die Linux-Marke wurde ein Jahr später, 1995, registriert. Das Linux-Emblem war Tux, ein Pinguin, der 1996 vom Programmierer und Designer Larry Ewing gezeichnet wurde. Jetzt ist Dackel nicht nur ein Symbol für Linux, sondern für freie Software im Allgemeinen.
Aufgrund der Tatsache, dass der Linux-Kernel-Code ursprünglich geöffnet war, haben Tausende von Entwicklern aus der ganzen Welt begonnen, ihn an ihre Bedürfnisse anzupassen und ständig neue Funktionen anzubieten. Infolgedessen verfügt Linux über viele Distributionen - Betriebssysteme, die den Linux-Kernel verwenden, sich jedoch in den Dienstprogrammen und Anwendungen erheblich unterscheiden. Mittlerweile gibt es mehr als 600 Linux-Distributionen, von denen die Hälfte ständig weiterentwickelt und aktualisiert wird. Die bekanntesten von ihnen sind Ubuntu, Debian Manjaro.
Linux wird auch in Sberbank und Sbertech aktiv eingesetzt. Sbertech verwendet hauptsächlich drei Distributionen: RedHat Enterprise Linux, Centos und Ubuntu.
Neben der Offenheit des Systems unter Linux gab es viele erfolgreiche Architekturlösungen. Im Gegensatz zu Windows wurde dieses Betriebssystem ursprünglich mit Unterstützung für viele Prozesse erstellt. In einem solchen Modell wird tatsächlich jede separate Aufgabe zu einem separaten Prozess, der auf einen der Prozessorkerne "geworfen" werden kann, wodurch sowohl die Nutzausrüstung als auch die Geschwindigkeit der Anwendung selbst erhöht werden.
Obwohl Linux Windows im Kampf um PCs nie besiegen konnte, gewann es den Krieg auf einem anderen Gebiet. Linux ist kostenlos und wird daher am häufigsten als Betriebssystem für Server verwendet. Dies bestimmte seine Massenverteilung und Popularität unter Entwicklern. Es gibt verschiedene Verteilungsoptionen: Einige zeichnen sich durch hohe Stabilität aus, andere - Unterstützung für die neuesten Versionen von Programmen und Bibliotheken. Einer der Maßstäbe für stabile Distributionen im Unternehmenssektor ist RadHat Enterprise Linux. Es ist bekannt für seine hohe Zuverlässigkeit und wird in der Sberbank aktiv eingesetzt. Gleichzeitig enthält es ältere Versionen von Software und Bibliotheken.
Das Linux-Ökosystem eroberte den Markt für Server-Betriebssysteme und begann schnell zu wachsen. Die Vielzahl der Linux-Distributionen ist nur einer der Vektoren für die Entwicklung des Betriebssystems. Aufgrund der Tatsache, dass verschiedene Versionen des Betriebssystems auf verschiedenen Servern installiert werden konnten, und auch aufgrund des Fehlens von Analoga einiger für Windows geschriebener Anwendungen, erschienen viele Hypervisoren im Linux-Ökosystem.
Hypervisoren sind spezielle Programme, mit denen Sie ein anderes virtuelles Programm auf einem Betriebssystem installieren können. Mit ihrer Hilfe wissen die in diesem virtuellen System installierten Anwendungen nicht, dass sie "nicht grundlegend" sind und mit welcher Hardware sie arbeiten. Aus dieser scheinbar einfachen und sogar lustigen Tatsache ergeben sich eine Vielzahl unerwarteter vielversprechender Möglichkeiten.
Virtualisierungseffekt
Mit der Virtualisierung können Sie die Anwendung von der Hardware und ihrem Hauptbetriebssystem abstrahieren. Dank dessen wird es möglich, physische Computerressourcen zu einzelnen logischen Blöcken zu kombinieren, die nicht mit der Hardwarekomponente zusammenhängen und gleichzeitig logisch voneinander isoliert sind.
Tatsächlich bieten Cloud-Dienste dem Benutzer eine virtuelle Maschine, auf deren Grundlage er praktisch jede Anwendung erstellen und bereitstellen kann, ohne darüber nachzudenken, wie realistisch sie mit der Hardware kompatibel sind, auf der sie arbeiten.
Wenn wir die Anwendung auf einem regulären Cluster von mehreren Servern ausführen, sollte der Administrator ihre Arbeit ständig überwachen. Falls die Auslastung der Anwendung zunimmt und die Server dies nicht bewältigen können, sollte ein anderer Eisenserver mit dem konfigurierten Betriebssystem und der Anwendung bereit sein. Um den Strombedarf dynamisch zu verändern, brauchen wir also Zeit, was möglicherweise nicht an der Kritikalität der Aufgabe liegt, erklärt der Experte.
Durch die Verwendung der Virtualisierung können Sie ein Level aufsteigen. Dank dessen haben der Entwickler und der Systemadministrator einen großen Umfang an Experimenten.
Die Anwendungsentwicklung für Cloud-Plattformen kann als separate Kunst bezeichnet werden, die jeder Programmierer nun beherrschen muss. Im Gegensatz zur klassischen Architektur müssen Cloud-Anwendungen linear skaliert werden. Sie können dieses Ergebnis mit Hilfe einer durchdachten Gestaltung der Interaktion zwischen den Hauptelementen der Anwendung erzielen. Wenn Sie eine beliebige Anzahl von Servern mit unterschiedlichen Betriebssystemen verwenden, können Sie diese mit einem Managementsystem (z. B. Kubernetes) kombinieren, und alle Computer werden zu einem einzigen Cluster. Aus Verbrauchersicht erscheint ein „Supercomputer“, der über den gesamten RAM und die Prozessorkapazität der Server verfügt, aus denen er besteht.
Basierend auf einem funktionierenden Cluster können Sie beispielsweise Maschinen mit neuen Funktionen erstellen. Gleichzeitig müssen keine zusätzlichen Ingenieure eingestellt werden, um die Arbeit und den Support neuer virtueller Maschinen zu steuern.
Sie können nicht nur Flexibilität erreichen, sondern auch die Auslastung der Geräte erhöhen - Prozessorkapazitäten und Speicher werden dynamisch genutzt und stehen nicht im Leerlauf.
Geld in den Wolken
Die Kombination aus niedrigen Preisen und flexiblen Anpassungsoptionen für Kundenbedürfnisse dank Virtualisierungstechnologie hat die Clouds zum vielversprechendsten Format für die Bereitstellung von IT-Services gemacht.
Eine der ersten Anwendungen von öffentlichen und hybriden Clouds in einer Unternehmensumgebung war ihre Verwendung als Testumgebung. Die Nachfrage nach Geräten, zum Beispiel zur Organisation von Lasttests, ist immer krampfhaft. Nachdem die neue Version der Anwendung fertig ist, wird dringend ein Prüfstand benötigt. Aber nachdem die Tests abgeschlossen sind, kann er ohne Arbeit untätig bleiben. Hier kommen Cloud-Technologien zum Einsatz: Mit ihrer Hilfe können Sie schnell die erforderliche Testumgebung genau zu dem Zeitpunkt erstellen, für den sie benötigt wird, und für nachfolgende einfache Geräte nicht zu viel bezahlen.
Die zweite Anwendung von Wolken besteht darin, sie während der Spitzenwachstumsstunden zu verwenden. Zeitnah verbundene Server garantieren eine stabile Verarbeitung von Benutzeranforderungen und einen qualitativ hochwertigen Service.
Die dritte Cloud-Anwendung organisiert die verteilte Arbeit der Entwicklungsteams. Für eine produktive Zusammenarbeit zwischen Programmierern in verschiedenen Teilen des Landes oder der Welt muss jeder von ihnen Zugriff auf ein einziges Entwicklungssystem haben, das von modernen Cloud-Plattformen bereitgestellt wird.
Gleichzeitig werden private Clouds in der Unternehmensumgebung fast von dem Moment an verwendet, an dem die Definition von "Cloud Computing" vom Nationalen Institut für Standards und Technologien der USA als logische Entwicklung von Virtualisierungstechnologien erschien.
Jetzt hat jedes große Hightech-Unternehmen seine eigenen Cloud-Services im Portfolio. Zum Beispiel entwickelt Microsoft seine Plattform Azure, Google - Cloud Platform, Amazon hat eine separate Richtung, die als - Web Services bezeichnet wird. Im Allgemeinen können die Hauptgeschäftsmodelle von Industrieunternehmen in Abhängigkeit von der Dienstleistung für die Verbraucher in drei Kategorien unterteilt werden.
Die erste Option besteht darin, die Infrastruktur als Service bereitzustellen (IaaS, Infrastructurecteas aService). In diesem Fall entwirft und verwaltet der Client seine IT-Infrastruktur unabhängig in der Cloud - erstellt virtuelle Netzwerke, fügt virtuelle Geräte (Server, Speicher, Datenbanken) hinzu, installiert die erforderliche Anwendungssoftware und Betriebssysteme usw. Die bekanntesten IaaS-Lösungen: Amazon CloudFormation , GoogleComputeEngine, Windows Azure.
Das zweite übliche Format für die Interaktion zwischen einem Anbieter und einem Verbraucher ist die Bereitstellung einer Plattform als Dienst. PaaS, Platformas aService). In diesem Fall bietet der Cloud-Dienstanbieter dem Benutzer Zugriff auf Betriebssysteme, Datenbankverwaltungssysteme, Entwicklungs- und Testtools. Der Verbraucher von Cloud-Diensten erhält die Möglichkeit und die Mittel zur unabhängigen Erstellung, Prüfung und zum Betrieb von Software. Darüber hinaus wird die gesamte Informationsinfrastruktur (Computernetzwerke, Server und Speichersysteme) vom Anbieter verwaltet.
Die dritte Form der Interaktion zwischen einem Cloud-Dienst und einem Verbraucher ist Software as a Service (SaaS, Software aservice). In diesem Fall stellt der Lieferant den Benutzern die fertige Software zur Verfügung. Alle Daten werden in der Cloud gespeichert, und für den Zugriff benötigt der Benutzer nur einen Webbrowser. Dieses Interaktionsformat erfordert keine zusätzlichen Kosten für die Installation und Konfiguration von Software, da dies für die Verwendung von IaaS und PaaS erforderlich ist. Die vom Benutzer in diesem Fall berechnete Gebühr ist an die Anzahl der geleasten Lizenzen gebunden. Das auffälligste Beispiel ist, dass Microsoft in diesem Format Abonnements für sein Office365-Paket verkauft.
Obwohl Cloud Computing bereits die Aufmerksamkeit von Unternehmen und Privatanwendern auf sich gezogen hat, muss berücksichtigt werden, dass sie ihre eigenen Nachteile und Risiken haben. Eines davon ist der Datenschutz. Regelmäßige Skandale, die durch das Dumping oder Hacken von Datenbanken in der Cloud verursacht werden, machen viele Verbraucher vorsichtig mit Cloud-Diensten.
Das zweite Risiko ist der Verlust der Kommunikation mit dem Cloud-Rechenzentrum. Unabhängig davon, wie intelligent die Algorithmen auf den Servern verwendet werden, sind sie gegen den "versehentlichen Schaufelschlag auf das Kabel" immer noch machtlos.
Für Banken sind beide Risiken besonders relevant, da das Kundenvertrauen die Grundlage ihres Geschäfts ist. In dieser Situation bevorzugen die größten Banken und Finanzunternehmen den Aufbau eigener Cloud-Systeme mit einem sehr hohen SLA-Niveau.
Die von ihnen gebauten Rechenzentren ähneln eher geheimen Bunkern - mehrere unabhängige Routen mit Kabeln für den Zugang zum Netzwerk werden zum Gebäude verlegt, und es wird ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem gebaut. Im Gebäude sind spezielle Lüftungssysteme installiert, die in der Lage sind, eine bestimmte Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Inneren aufrechtzuerhalten, selbst vor dem Hintergrund von Temperatur- und Spannungsspitzen.
Die Sberbank verfügt über eine eigene Private Cloud. Das vor einem Jahr eröffnete Rechenzentrum South Port und das Rechenzentrum in Skolkovo dienen als Eisenbasis. Das Design dieses Rechenzentrums entspricht dem Tier 3-Zuverlässigkeitsniveau. Die Bank plant den Bau eines dritten Rechenzentrums, das sicherstellt, dass die Bank immer mit den Kunden in Kontakt bleibt.