A cada poucos anos, uma nova tecnologia ou paradigma aparece no mercado de TI que muda radicalmente os modelos de negócios da maioria das empresas.
Por exemplo, há 25 anos, esse paradigma foi o grande boom de PCs, cujo beneficiário foi a Microsoft. Há 15 anos - a expansão massiva da Internet de banda larga, que transformou o Google e o Yandex em empresas com bilhões de dólares em faturamento. 10 anos atrás - uma explosão de interesse no desenvolvimento móvel e no início da era estrelada da Apple. Agora, talvez, a era das nuvens esteja em pleno andamento. Sob o corte, contamos como e por que essa era chegou.
É importante enfatizar: em todos esses casos, estamos falando de produtos de massa em torno dos quais uma empresa está sendo construída, e não de alguma tecnologia que se mostrou no centro do hype. Por exemplo, muitos desenvolvedores trabalham com blockchain ou realidade virtual, mas essas tecnologias ainda não geraram produtos que milhões de consumidores usam todos os dias.
Para comparação: o mercado global de serviços em nuvem, de acordo com as previsões do Gartner, chegará a US $ 23,6 bilhões este ano e triplicará para 63 bilhões em 2021! Em que esse cenário otimista se baseia? E por que as nuvens estão atraindo consumidores de massa e líderes de mercado?
Multi-core e Banda larga
Formalmente, a era da tecnologia em nuvem começou em 2006, quando a Amazon foi a primeira a introduzir sua plataforma em nuvem. No entanto, o próprio conceito de nuvem não é novo: a idéia de fornecer serviços aos usuários pela rede foi dublada em 1993 por Eric Schmidt, gerente de tecnologia da Sun Microsystems, bem conhecido (sim, esse!).
Foi a Sun quem proclamou pela primeira vez: "A rede é um computador!"
As vantagens dessa abordagem são óbvias. O usuário não precisa instalar nada (ou praticamente nada). Basta conectar-se através do navegador ao nó desejado e obter o serviço necessário. Na verdade, serviços em nuvem modernos - Yandex. Drive ”, Google Doc, DropBox - e funciona. No entanto, há 25 anos, esse serviço estava disponível apenas em fantasias ousadas. Só poderia se tornar realidade porque duas tendências importantes coincidiram.
Em primeiro lugar, a Internet se tornou verdadeiramente massiva. Em 2010, o número de usuários com acesso de banda larga à rede na Rússia, China, EUA e UE já era de centenas de milhões. A construção em massa de redes 3G e 4G finalmente consolidou a conexão de bilhões de usuários com o mundo virtual.
Em segundo lugar, por vários anos, os fabricantes de equipamentos conseguiram uma redução significativa nos preços, aumentando a produtividade. Por exemplo, 2004-2005. tornou-se o início da era dos processadores multi-core. Ao longo do ano, suas soluções de núcleo duplo foram apresentadas pela IBM, Sun Microsystems, Intel e AMD. Esses processadores são capazes de processar simultaneamente vários fluxos de informações ao mesmo tempo, portanto, seu desempenho é superior ao dos modelos de núcleo único.
Para obter a quantidade necessária de energia do processador, foram necessários menos equipamentos, enquanto o consumo de eletricidade não aumentou muito, o que significa que, em geral, as despesas diminuíram. Como o principal item de custo para os data centers é o pagamento de eletricidade, eles têm a oportunidade de aumentar a eficiência energética. E, graças ao pagamento apenas pelos recursos realmente consumidos, em vez de comprar equipamentos, ter suas próprias salas de servidores, pessoal altamente qualificado e treiná-los, como na versão tradicional, as tecnologias em nuvem tornaram-se um sério incentivo para os consumidores de negócios "mudarem" para data centers.
Como resultado, muitos consumidores, especialmente as pequenas e médias empresas, perderam o incentivo para construir seus próprios data centers e se envolver em negócios não típicos. Por que fazer você mesmo se você pode comprar o serviço a preço de banana por um fornecedor profissional?
Muitas faces pinguim
Embora o preço, é claro, seja uma das principais questões na escolha de um produto, a mudança para as nuvens não está apenas relacionada a isso. Os serviços em nuvem têm outra vantagem pela qual desenvolvedores e consumidores profissionais os amam tanto.
Isso é flexibilidade. As nuvens são projetadas de maneira a fornecer aos desenvolvedores acesso a uma quantidade quase ilimitada de recursos e memória de computação. Graças a isso, o processo de dimensionar e administrar as "nuvens" se torna uma tarefa fácil.
O segredo da flexibilidade está no uso da tecnologia de virtualização, que permite abstrair o software do hardware em que é executado. O boom das soluções de virtualização está relacionado ao sistema operacional Linux, desenvolvido pelo programador finlandês Linus Torvalds com base no Unix OS para seu computador. Ele postou suas descobertas em um repositório público e, sem suspeitar disso, lançou o nascimento de um produto essencial para o setor de nuvem.
A primeira versão oficial do Linux 1.0 foi lançada em 1994. A marca Linux foi registrada um ano depois, em 1995. O emblema do Linux era Tux, um pinguim desenhado em 1996 pelo programador e designer Larry Ewing. Agora o Dachshund é um símbolo não apenas do Linux, mas do software livre em geral.
Devido ao fato de o código do kernel do Linux ter sido originalmente aberto, milhares de desenvolvedores de todo o mundo começaram a refiná-lo para suas necessidades e constantemente oferecer novos recursos. Como resultado, o Linux tem muitas distribuições - sistemas operacionais que usam o kernel do Linux, mas diferem significativamente no conjunto de utilitários e aplicativos. Agora, existem mais de 600 distribuições Linux, metade das quais são constantemente desenvolvidas e atualizadas. Os mais famosos deles são o Ubuntu, o Debian Manjaro.
O Linux também é usado ativamente no Sberbank e Sbertech. A Sbertech usa principalmente três distribuições: RedHat Enterprise Linux, Centos e Ubuntu.
Além da abertura do sistema no Linux, havia muitas soluções arquitetônicas bem-sucedidas. Por exemplo, ao contrário do Windows, este sistema operacional foi originalmente construído com suporte para muitos processos. De fato, nesse modelo, cada tarefa separada se torna um processo separado que pode ser "lançado" para um dos núcleos do processador e, assim, aumentar o equipamento utilitário e a velocidade do próprio aplicativo.
Embora o Linux nunca tenha conseguido derrotar o Windows na batalha por computadores pessoais, venceu a guerra em outro campo. O Linux é gratuito, por isso é usado com mais freqüência como sistema operacional para servidores. Isso predeterminou sua distribuição em massa e popularidade entre os desenvolvedores. Existem várias opções de distribuição: algumas são caracterizadas por alta estabilidade, outras - suporte para as versões mais recentes de programas e bibliotecas. Uma das referências de distribuições estáveis para o setor corporativo é o RadHat Enterprise Linux. É famoso por sua alta confiabilidade e é usado ativamente no Sberbank. Mas, ao mesmo tempo, contém versões mais antigas de software e bibliotecas.
Capturando o mercado de sistemas operacionais para servidores, o ecossistema Linux começou a crescer rapidamente. A variedade de distribuições Linux acabou de definir um dos vetores do desenvolvimento do sistema operacional. Devido ao fato de que diferentes versões do sistema operacional podem ser instaladas em servidores diferentes e também devido à falta de análogos de alguns aplicativos criados para Windows, muitos hipervisores apareceram no ecossistema Linux.
Os hypervisores são programas especiais que permitem instalar outro virtual em cima de um sistema operacional. Com a ajuda deles, os aplicativos instalados neste sistema virtual não sabem que "não são básicos" e com que hardware trabalham. Deste fato aparentemente simples e até engraçado, segue-se um grande número de oportunidades inesperadas e promissoras.
Efeito de virtualização
A virtualização permite abstrair o aplicativo do hardware e do sistema operacional principal. Graças a isso, torna-se possível combinar recursos de computação física em blocos lógicos únicos que não estão relacionados ao componente de hardware e, ao mesmo tempo, isolados logicamente um do outro.
De fato, os serviços em nuvem fornecem ao usuário uma máquina virtual, com base na qual ele pode criar e implantar quase qualquer aplicativo, sem pensar em como eles são realisticamente compatíveis com o hardware no qual trabalham.
Se executarmos o aplicativo em um cluster regular de vários servidores, o administrador deverá monitorar constantemente seu trabalho. Caso a carga aumente no aplicativo e os servidores não possam lidar, deve haver outro servidor de ferro com o sistema operacional configurado e o aplicativo pronto. Assim, para mudar dinamicamente a demanda por energia, precisamos de tempo, o que pode não ser devido à criticidade da tarefa, explica o especialista.
O uso da virtualização permite subir de nível. Graças a isso, o desenvolvedor e o administrador do sistema têm uma enorme escala para experimentos.
O desenvolvimento de aplicativos para plataformas em nuvem pode ser chamado de arte separada, que todo programador agora é forçado a dominar. Diferentemente da arquitetura clássica, os aplicativos em nuvem devem ser dimensionados linearmente. Você pode alcançar esse resultado com a ajuda de um design cuidadoso da interação entre os principais elementos do aplicativo. Usando qualquer número de servidores com sistemas operacionais diferentes, você pode combiná-los com um sistema de gerenciamento (por exemplo, Kubernetes), e todas as máquinas se tornarão um único cluster. Da posição do consumidor, aparece um "supercomputador", que possui a capacidade total de RAM e processador dos servidores nos quais consiste.
Por exemplo, com base em um cluster ativo, você pode criar máquinas com novas funcionalidades. Ao mesmo tempo, não será necessário contratar engenheiros adicionais para controlar o trabalho e o suporte de novas máquinas virtuais.
Você também pode obter não apenas flexibilidade, mas também aumentar a utilização do equipamento - as capacidades e a memória do processador começam a ser usadas dinamicamente e não ficam ociosas.
Dinheiro nas nuvens
A combinação de preços baixos e opções de personalização flexíveis para as necessidades dos clientes, graças à tecnologia de virtualização, transformou as nuvens no formato mais promissor para o fornecimento de serviços de TI.
Um dos primeiros usos de nuvens públicas e híbridas em um ambiente corporativo foi seu uso como ambientes de teste. A demanda por equipamentos, por exemplo, para organizar testes de carga, é sempre espasmódica. Depois que a nova versão do aplicativo estiver pronta, é urgentemente necessário um suporte de teste. Mas, após a conclusão dos testes, ele pode ficar ocioso sem trabalho. É aqui que as tecnologias em nuvem ajudam: com a ajuda deles, você pode criar rapidamente o ambiente de teste necessário exatamente no momento em que é necessário e não pagar a mais pelos equipamentos simples subsequentes.
A segunda aplicação das nuvens é usá-las durante os horários de pico de crescimento. Servidores conectados oportunamente garantem processamento estável de solicitações de usuários e serviço de alta qualidade.
O terceiro aplicativo de nuvem está organizando o trabalho distribuído das equipes de desenvolvimento. Para uma colaboração produtiva entre programadores localizados em diferentes partes do país ou do mundo, cada um deles deve ter acesso a um único sistema de desenvolvimento, fornecido pelas modernas plataformas de nuvem.
Ao mesmo tempo, as nuvens privadas são usadas no ambiente corporativo quase desde o momento em que surgiu a definição de "computação em nuvem" do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologias dos EUA, sendo um desenvolvimento lógico das tecnologias de virtualização.
Agora, todas as grandes empresas de alta tecnologia têm seus próprios serviços de nuvem em seu portfólio. Por exemplo, a Microsoft está desenvolvendo sua plataforma Azure, Google - Cloud Platform, a Amazon tem uma direção separada, denominada - Serviços da Web. Em geral, os principais modelos de negócios das empresas do setor podem ser divididos em três categorias, dependendo do serviço prestado aos consumidores.
A primeira opção é fornecer infraestrutura como serviço (IaaS, Infraestruturas como serviço). Nesse caso, o cliente projeta e gerencia independentemente sua infraestrutura de TI na nuvem - cria redes virtuais, adiciona equipamentos virtuais (servidores, armazenamento, bancos de dados), instala o software aplicativo e os sistemas operacionais necessários, etc. As soluções IaaS mais famosas: Amazon CloudFormation , GoogleComputeEngine, Windows Azure.
O segundo formato comum de interação entre um provedor e um consumidor é o fornecimento de uma plataforma como serviço. PaaS, Platformas aService). Nesse caso, o provedor de serviços em nuvem fornece ao usuário acesso a sistemas operacionais, sistemas de gerenciamento de banco de dados, ferramentas de desenvolvimento e teste. O consumidor de serviços em nuvem obtém a oportunidade e os meios para criação, teste e operação independentes de software. Além disso, toda a infraestrutura de informações (redes de computadores, servidores e sistemas de armazenamento) é gerenciada pelo provedor.
A terceira forma de interação entre um serviço em nuvem e um consumidor é o software como serviço (SaaS, softwareas aservice). Nesse caso, o fornecedor fornece aos usuários software pronto. Todos os dados são armazenados na nuvem e, para acessá-los, o usuário precisa apenas de um navegador da web. Esse formato de interação não requer custos adicionais para instalar e configurar o software, pois é necessário para o uso de IaaS e PaaS. A taxa cobrada do usuário nesse caso está vinculada ao número de licenças concedidas. O exemplo mais impressionante é que, neste formato, a Microsoft vende assinaturas para o pacote Office365.
Embora a computação em nuvem já tenha atraído a atenção de usuários corporativos e privados, é preciso ter em mente que eles têm suas próprias desvantagens e riscos. Um deles é a privacidade dos dados. Escândalos periódicos causados pelo despejo ou invasão de bancos de dados localizados na nuvem tornam muitos consumidores desconfiados dos serviços em nuvem.
O segundo risco é a perda de comunicação com o data center na nuvem. Por mais inteligentes que sejam os algoritmos usados nos servidores, eles ainda são impotentes contra o "golpe acidental da pá no cabo".
Para os bancos, esses dois riscos são especialmente relevantes, pois a confiança dos clientes é a base de seus negócios. Nessa situação, os maiores bancos e empresas financeiras preferem construir seus próprios sistemas em nuvem com um nível muito alto de SLA.
Os data centers construídos por eles lembram mais bunkers secretos - várias rotas independentes com cabos para acessar a rede são instaladas no prédio, um sistema de fonte de alimentação ininterrupto está sendo construído. Sistemas de ventilação especializados são instalados no edifício, capazes de manter uma determinada temperatura e umidade do ar no interior, mesmo no contexto de surtos de temperatura e surtos de tensão.
O Sberbank possui sua própria nuvem privada. O data center de South Port e o data center em Skolkovo, inaugurado há um ano, servem como base de ferro para ele. O design deste data center corresponde ao nível de confiabilidade do Nível 3. O banco planeja construir um terceiro data center, o que garante que o Banco sempre esteja em contato com os clientes.