Анализ принципов построения частного облака

Нечистик М.Н., Вихман В.В., Моложенко Е.С.

Последние несколько лет все большую популярность приобретают облачные технологии. Множество организаций переходят с традиционного центра обработки данных, на частное «облако». Или же, изначально строят инфраструктуру под частное «облако». В связи с чем возникает необходимость в понимании основных принципов построения частного «облака», а так же понятий связанных с данной технологией.

Целью статьи является изучение принципов построения частного «облака», на основе сравнения с виртуализированным центром обработки данных .

Как уже многим известно, частное «облако» – это реализация модели облачных вычислений на ресурсах, имеющихся в распоряжении у организации, для обслуживания внутренних потребителей [1]. Это означает, что вся физическая инфраструктура, которая включает в себя: серверы, сети и устройства хранения, расположена на территории организации, которая использует эту инфраструктуру.

В таком случае возникает вопрос: «Чем частное «облако» принципиально отличается от классического или виртуализованного центра обработки данных?» Данный вопрос является наиважнейшим, на этапе разработки будущей инфраструктуры предприятия. Так как значительная финансовая разница, между дорогой и дешёвой технологиями, должна быть подкреплена тем уникальным функционалом, который предоставляет более дорогой продукт.

В теории ответ на поставленный вопрос, согласно Национальному институту стандартов и технологий США (NIST) [2], будет звучать следующим образом: «Вычислительные ресурсы организации, в том числе базовая программная инфраструктура, а так же специализированное программное обеспечение, являются частным «облаком», только при условии выполнения пяти функциональных атрибутов облака:

1. самообслуживание по требованию;

2. широкий сетевой доступ;

3. объединение ресурсов в пулы;

4. мгновенная эластичность;

5. измеряемые сервисы. [2]»

Однако на практике всё несколько иначе. Несомненно, указанные функциональные атрибуты, представляют собой общие принципы построения и развития облачной инфраструктуры, действуют в течение длительного времени, а так же являются взаимозависимыми и вместе образуют основу для планирования, проектирования и создания облачной инфраструктуры. Но так же, стоит принять во внимание тот факт, что эти атрибуты являются общими и для частных, и для публичных «облаков». И как будет показано далее, некоторые атрибуты, в частной инфраструктуре, не выполняются так, как предполагалось изначально.

Поскольку простой анализ принципов построения частного «облака» не показал бы всей картины в целом, было принято решение провести его на примере сравнения с наиболее близкой технологией, такой как виртуализированный центр обработки данных(ЦОД).

Критерий	Частное «облако»	Виртуализованный ЦОД
Самообслуживание по требованию	Да	Нет
Широкий сетевой доступ	Да	Да
Объединение ресурсов в пулы	Да	Да
Мгновенная эластичность	Да	Да
Измеряемые сервисы	Да	Да

Исходя из того, что виртуализированная инфраструктура является основой для развёртывания частного «облака», можно сделать вывод, что принципы, реализуемые благодаря виртуализации, а именно: объединение ресурсов в пулы и мгновенная эластичность, будут доступны для обоих технологий.

Объединение ресурсов в пулы. Вычислительные ресурсы инфраструктуры должны быть объединены в пулы, для предоставления клиентам сервиса в зависимости от их требований. Этого удаётся достичь, как уже указано ранее, благодаря виртуализации на всех уровнях инфраструктуры.

Мгновенная эластичность. означает, что вычислительные ресурсы инфраструктуры должны быть масштабируемы. Термин «пиковая нагрузка» более не означает, что приложение, обрабатывая большой массив данных, работает медленнее. Оно означает, что приложение - использует больше ресурсов, которые по завершении «пиковой нагрузки» можно будет передать другим приложениям при необходимости. Данный принцип работает как для частного «облака», так и для виртуализованного ЦОД. И для обоих технологий сохраняет работоспособность лишь до определённого момента. Эластичность ограничена сверху имеющимся набором оборудования в инфраструктуре организации, а установка дополнительного оборудования может занять время. И значит частное «облако», как и виртуализированный ЦОД, имеет мгновенную эластичность только в пределах своих текущих размеров.

В виртуализованном ЦОД, так же присутствует система метрик, и широкий сетевой доступ.

Измеряемые сервисы. Система автоматически контролирует и оптимизирует использование ресурсов используя метрики для различных уровней абстракции, таких как хранение и обработка данных, активность учётных записей пользователей и тому подобное.

Широкий сетевой доступ. Данный принцип характеризуется одинаковой доступностью к инфраструктуре, с любого пользовательского устройства. Вид пользовательского устройства, будь то ПК, тонкий клиент или мобильный телефон, не должен влиять на качество предоставления сервиса.

Вышеописанные принципы реализованны в обоих технологиях, но наибольшее внимание стоит уделить различиям. По сути, облако – это и есть виртуализированный ЦОД, но с очень важным свойством: его клиенты имеют возможность самостоятельно изменять объемы потребляемых ресурсов.

Самообслуживание по требованию подразумевает, что сервис предоставляется по требованию пользователя. То есть использование сервиса носит сеансовый характер – подключился, приступил к работе, завершил работу, отключился. Тарифицируются, в данном случае, только использованные пользователем ресурсы. Решение о подключении, отключении или изменении свойств сервиса в процессе работы принимает сам клиент, соответственно рабочий сеанс может длиться сколь угодно долго. Однако принимая во внимание тот факт, что пользователем частного «облака» с позиции IaaS является IТ-администратор подразделения, запрашивающего ресурсы, можно заключить, что пользователь IaaS является одновременно и поставщиком IaaS. Что означает при строгом следовании определению IТ-администратор не обязан взаимодействовать сам с собой. Что разумеется теряет смысл как вырожденный случай. Но в глобальной перспективе означает лишь, что «самообслуживание» для большинства частных «облаков» является опциональным, и применимым значительно больше в аспекте SaaS к конечным пользователям.

Из всего вышесказанного можно было бы сделать вывод, что частное «облако» не может предложить для организации, чего-то уникального и полезного в сравнении с виртуализированным центром обработки данных. И для малых организаций это заключение будет истинным, так как использование самообслуживания по требованию, если и будет иметь место, то будет минимальным.

Использование самообслуживания по требованию является ключевым фактором, даже принимая во внимание тот факт, что используется не в полное мере. Как уже было упомянуто ранее, принципы построения частного «облака» являются взаимосвязанными. В связи с чем, в частном «облаке» самообслуживание по требованию оказывает значительно влияет на принцип изменяемости сервисов, чего нельзя добиться в виртуализованном ЦОД.

Такой подход обеспечивает прозрачность затрат на ресурсы. Это необходимо, чтобы понимать, приносит ли выгоду текущая архитектура служб. А если не приносит, то можно определить, какой элемент архитектуры следует пересмотреть. Причем ключевым моментом является приведение мегабитов к рублям. При наличии хотя бы отчета по линиям бизнеса, IТ резко превращается из «черной финансовой дыры», в подразделение, понятным образом помогающее зарабатывать деньги компании.

В долгосрочной перспективе, для средних и крупных компаний, внедрение частного «облака» будет верным решением с финансовой точки зрения. В особенности, при правильном использовании всего предоставляемого функционала.

В заключении можно лишь добавить, что принципиальным отличием частного «облака» от классического или виртуализованного центра обработки данных, будет заключаться в высоком уровне прозрачности затрачиваемых ресурсов благодаря реализованному в технологии функционалу, что в конечном счёте сокращает расходы бизнеса.

1. Инфраструктура облачных вычислений Майкрософт [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.microsoft.com/virtualization/ru/ru/cloud-computing.aspx

2. NIST Cloud Computing Program [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.nist.gov/itl/cloud/

3. Новости и возможности облака: Принципы, модели и понятия частного облака [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://technet.microsoft.com/ru-ru/cloud/hh748212