Cloud computing

Cloud computing je situace, kdy jsou výpočetní služby poskytovány společností nebo místem mimo místo, kde jsou využívány. Je to podobné, jako když se uživatelům posílá elektřina: jednoduše používají elektřinu, která je jim posílána, a nemusí se starat o to, odkud elektřina pochází nebo jak je vyrobena a přivedena k nim. Každý měsíc platí pouze za to, co spotřebovali, a nic víc. Myšlenka cloud computingu je podobná: uživatel může jednoduše využívat úložiště, výpočetní výkon nebo vývojová prostředí, aniž by se musel starat o to, jak fungují v zákulisí.

Cloud je metafora internetu založená na tom, jak je popsán ve schématech počítačových sítí. Stejně jako v reálném světě mraky skrývají části oblohy před zraky, mrak v počítačích skrývá složitou infrastrukturu, která zajišťuje fungování internetu. Jedná se o typ výpočetní techniky, v němž jsou činnosti související s IT poskytovány "jako služba", což uživatelům umožňuje přístup k těmto službám prostřednictvím internetu ("v cloudu"). Nemusí znát ani kontrolovat technologie, které za nimi stojí, což jim brání dostat se do etických a právních problémů.

Podle IEEE je cloud computing koncept, kdy jsou informace umístěny na serverech a přes internet odesílány do dalších zařízení, jako jsou počítače, notebooky, kapesní počítače a senzory. Zahrnuje myšlenku softwaru jako služby (SaaS), jako je například Web 2.0, který je závislý na internetu, aby uspokojil potřeby svých uživatelů. Například společnost Google vytvořila několik aplikací kancelářského balíku, které jsou přístupné z webového prohlížeče. Na rozdíl od jiného softwaru, který plní stejné úkoly, včetně Microsoft Office, jsou software a data uloženy na serverech společnosti Google, nikoli v počítači, ve kterém jsou používány.

Zoom


Stručně

Srovnání

Cloud computing je často zaměňován s jinými myšlenkami:

  • grid computing: forma distribuovaných výpočtů, při níž je "super a virtuální počítač" tvořen clusterem volně propojených počítačů, které spolupracují při plnění velmi rozsáhlých úkolů.
  • utility computing: balíček výpočetních zdrojů, jako jsou výpočty a úložiště, je poskytován jako měřená služba, za kterou se platí podobně jako za tradiční veřejné služby, jako je elektřina.
  • autonomní výpočetní technika: počítačové systémy schopné samosprávy.

Cloud computing často využívá grid computing, má autonomní vlastnosti a je účtován jako utility, ale cloud computing lze považovat za přirozený další krok od modelu grid-utility. Některé úspěšné cloudové architektury mají jen malou nebo žádnou centralizovanou infrastrukturu nebo systém účtování, včetně peer-to-peer sítí, jako je BitTorrent a Skype.

Architektura

Většinu infrastruktury cloud computingu v současnosti tvoří spolehlivé služby poskytované prostřednictvím datových center, která jsou postavena na technologiích virtualizace počítačů a úložišť. Tyto služby jsou dostupné kdekoli na světě, přičemž cloud se jeví jako jediné místo přístupu pro všechny počítačové potřeby spotřebitelů. Komerční nabídky musí splňovat požadavky zákazníků na kvalitu služeb a obvykle nabízejí dohody o úrovni služeb. Pro rozvoj cloud computingu jsou rovněž zásadní otevřené standardy a software s otevřeným zdrojovým kódem.

Charakteristika

Vzhledem k tomu, že zákazníci zpravidla infrastrukturu nevlastní ani o ní neznají všechny podrobnosti, hlavně k ní přistupují nebo si ji pronajímají, takže mohou spotřebovávat zdroje jako službu a mohou platit za to, co nepotřebují, místo za to, co skutečně potřebují využívat. Mnoho poskytovatelů cloud computingu používá model utility computingu, který je obdobou způsobu spotřeby tradičních veřejných služeb, jako je elektřina, zatímco u jiných se účtuje na základě předplatného. Sdílením spotřebního a "nehmotného" výpočetního výkonu mezi více "nájemců" lze zlepšit míru využití (protože servery nezůstávají nečinné), což může výrazně snížit náklady a zároveň zvýšit rychlost vývoje aplikací.

Vedlejším efektem tohoto přístupu je, že "kapacita počítačů výrazně vzroste", protože zákazníci nemusí počítat se špičkovým zatížením. Přijetí umožnila "zvýšená vysokorychlostní šířka pásma", která umožňuje získat stejnou dobu odezvy z centralizované infrastruktury na jiných místech.

Poskytovatelé

Cloud computing řídí poskytovatelé jako Google, Amazon.com a Yahoo!, ale i tradiční dodavatelé jako IBM, Intel, Microsoft a SAP. Mohou si jej osvojit všechny typy uživatelů, ať už se jedná o jednotlivce nebo velké podniky. Většina uživatelů internetu v současné době využívá cloudové služby, i když si to neuvědomuje. Například webmail je cloudovou službou, stejně jako Facebook a Wikipedia a synchronizace seznamů kontaktů a online zálohování dat.

Historie

Cloud je metafora pro internet, nebo obecněji pro komponenty a služby, které jsou spravovány jinými subjekty.

Základní koncept pochází z roku 1960, kdy John McCarthy vyjádřil názor, že "výpočetní technika může být jednoho dne organizována jako veřejná služba", a termín Cloud se komerčně používal již na počátku 90. let 20. století pro označení velkých sítí ATM. Na přelomu 21. století se na trhu začala objevovat řešení cloud computingu, i když v této době se většina pozornosti soustředila na software jako službu.

Společnost Amazon.com sehrála klíčovou roli ve vývoji cloud computingu, když po dot-com bublině modernizovala svá datová centra a v roce 2002 poskytla přístup ke svým systémům prostřednictvím služby Amazon Web Services na bázi utility computingu. Zjistili, že nová architektura cloudu vedla k významnému zlepšení interní efektivity.

V roce 2007 se zvýšila aktivita, včetně Googlu, IBM a řady univerzit, které zahájily rozsáhlé výzkumné projekty v oblasti cloud computingu, a to v době, kdy tento termín začal získávat popularitu v mainstreamovém tisku. V polovině roku 2008 se jednalo o žhavé téma a bylo naplánováno mnoho akcí věnovaných cloud computingu.

V srpnu 2008 společnost Gartner uvedla, že "organizace přecházejí od hardwarových a softwarových prostředků vlastněných společností k modelům založeným na službách za použití" a že "předpokládaný přechod na cloud computing povede v některých oblastech k dramatickému nárůstu IT produktů a v jiných k jejich výraznému omezení".

Politické otázky

Mraky překračují hranice mnoha zemí a "mohou být konečnou formou globalizace". Jako takový je předmětem složitých geopolitických otázek, přičemž poskytovatelé musí splňovat mnohá právní omezení, aby mohli poskytovat služby na globálním trhu. To se datuje již od počátků internetu, kdy se libertariánští myslitelé domnívali, že "kyberprostor je samostatným místem, které si žádá vlastní zákony a právní instituce"; autor Neal Stephenson si jej ve svém klasickém vědeckofantastickém románu Cryptonomicon představoval jako malý ostrovní datový ráj.

Přestože existují snahy o přizpůsobení se právnímu prostředí (například Safe Harbor mezi USA a EU), poskytovatelé jako Amazon Web Services obvykle řeší mezinárodní trhy (typicky Spojené státy a Evropská unie) nasazením místní infrastruktury a umožněním zákazníkům vybrat si svou zemi. Stále však existují obavy o bezpečnost a soukromí jednotlivců prostřednictvím různých vládních úrovní (například zákon USA PATRIOT Act a používání dopisů národní bezpečnosti a hlava II zákona o ochraně soukromí v elektronických komunikacích, zákon o uložených komunikacích).

Právní otázky

V březnu 2007 společnost Dell požádala o ochrannou známku na termín "cloud computing" ve Spojených státech. V červenci 2008 obdržela "oznámení o povolení", které bylo následně 6. srpna zrušeno, což vedlo k formálnímu zamítnutí žádosti o ochrannou známku o necelý týden později.

V listopadu 2007 vydala Nadace pro svobodný software Affero General Public License (zkráceně Affero GPL a AGPL), verzi licence GPLv3, která má odstranit domnělou právní mezeru spojenou se svobodným softwarem určeným k provozování po síti, zejména softwarem jako službou. Podle licence AGPL jsou poskytovatelé aplikačních služeb povinni zveřejnit veškeré změny, které provedou v otevřeném zdrojovém kódu AGPL.

Architektura

Architektura cloudu je systémová architektura softwarových systémů zapojených do poskytování cloud computingu (např. hardwaru, softwaru) navržená architektem cloudu, který obvykle pracuje pro integrátora cloudu. Obvykle zahrnuje více cloudových komponent, které spolu komunikují prostřednictvím aplikačních programových rozhraní (obvykle webových služeb).

To je velmi podobné filozofii Unixu, kdy více programů dělá dobře jednu věc a spolupracují prostřednictvím univerzálních rozhraní. Složitost je řízena a výsledné systémy jsou lépe ovladatelné než jejich monolitické protějšky.

Cloudová architektura se rozšiřuje na klienta, kde se k přístupu ke cloudovým aplikacím používají webové prohlížeče a/nebo softwarové aplikace.

Architektura cloudového úložiště je volně provázaná, operace s metadaty jsou centralizované a umožňují datovým uzlům škálovat až do stovek, přičemž každý z nich nezávisle poskytuje data aplikacím nebo uživatelům.

Zoom


Klíčové vlastnosti

  • Minimalizované kapitálové výdaje, tedy nízká vstupní bariéra, protože infrastruktura je ve vlastnictví poskytovatele a není třeba ji kupovat pro jednorázové nebo zřídka se vyskytující intenzivní výpočetní úlohy. Služby jsou obvykle k dispozici maloobchodním spotřebitelům a malým podnikům nebo jsou na ně specificky zaměřeny.
  • Nezávislost na zařízení a poloze, která umožňuje uživatelům přistupovat k systémům bez ohledu na polohu nebo zařízení, které používají (např. počítač, mobilní telefon atd.).
  • Multitenancy umožňující sdílení zdrojů (a nákladů) mezi velkým počtem uživatelů, což umožňuje:
    • Centralizace infrastruktury do oblastí s nižšími náklady (např. nemovitosti, elektřina).
    • Zvýšení kapacity při špičkovém zatížení (uživatelé nemusí projektovat na nejvyšší možné úrovně zatížení).
    • Zlepšení využití a účinnosti systémů, které jsou často využívány pouze na 10-20 %.
  • Výkon je monitorován a konzistentní, ale může být ovlivněn nedostatečnou šířkou pásma nebo vysokým zatížením sítě.
  • Spolehlivost díky více redundantním lokalitám, což je vhodné pro zajištění kontinuity provozu a obnovu po havárii, nicméně manažeři IT a podniků mohou udělat jen málo, když je zasáhne výpadek. Historické údaje o výpadcích cloudu jsou sledovány v databázi incidentů cloud computingu.
  • Škálovatelnost, která rychle vyhovuje měnícím se požadavkům uživatelů, aniž by bylo nutné navrhovat řešení pro špičkové zatížení. Masivní škálovatelnost a velké uživatelské základny jsou běžné, ale nejsou absolutním požadavkem.
  • Bezpečnost, která se obvykle zlepšuje díky centralizaci dat, větším zdrojům zaměřeným na bezpečnost atd., ale která vyvolává obavy ze ztráty kontroly nad některými citlivými údaji. Přístupy jsou obvykle zaznamenávány, ale přístup k samotným auditním protokolům může být obtížný nebo nemožný.
  • Udržitelnost prostřednictvím lepšího využívání zdrojů, účinnějších systémů a uhlíkové neutrality.

Komponenty

Aplikace

Cloudová aplikace ovlivňuje model softwarové architektury The Cloud, který často eliminuje potřebu instalace a spuštění aplikace na vlastním počítači zákazníka, čímž snižuje nároky na údržbu softwaru, průběžný provoz a podporu. Příkladem může být např:

Klient

Klient cloudu je počítačový hardware a/nebo počítačový software, který se při poskytování aplikací spoléhá na cloud nebo který je speciálně navržen pro poskytování cloudových služeb a který je v obou případech bez cloudu v podstatě nepoužitelný. Např:

Infrastruktura

Cloudová infrastruktura (např. infrastruktura jako služba) je poskytování počítačové infrastruktury (typicky virtualizačního prostředí platformy) jako služby. Jedná se například o tzv:

  • Plná virtualizace (GoGrid, Skytap)
  • Grid computing (Sun Grid)
  • Správa (RightScale)
  • Paravirtualizace (Amazon Elastic Compute Cloud)

Platforma

Cloudová platforma (např. platforma jako služba) (poskytování výpočetní platformy a/nebo zásobníku řešení jako služby) usnadňuje nasazení aplikací bez nákladů a složitosti nákupu a správy základních hardwarových a softwarových vrstev. Příkladem může být např:

  • Rámce webových aplikací
    • Python Django (Google App Engine)
    • Ruby on Rails (Heroku)
  • Webhosting (Mosso)
  • Proprietární (Azure, Force.com)

Služba

Cloudová služba (např. webová služba) je "softwarový systém určený k podpoře interoperabilní interakce mezi stroji prostřednictvím sítě", ke kterému mohou přistupovat jiné komponenty cloud computingu, software (např. software plus služby) nebo přímo koncoví uživatelé. Např:

  • Identita (OAuth, OpenID)
  • Integrace (služba Amazon Simple Queue Service)
  • Mapování (Mapy Google, Mapy Yahoo!)
  • Platby (služba Amazon Flexible Payments Service, Google Checkout, PayPal)
  • Vyhledávání (Alexa, Vlastní vyhledávání Google, Yahoo! BOSS)
  • Ostatní (Amazon Mechanical Turk)

Úložiště

Cloudové úložiště je poskytování datového úložiště jako služby (včetně služeb podobných databázím), často účtované na základě výpočetní služby (např. za gigabajt měsíčně). Např:

  • Databáze (Amazon SimpleDB, datové úložiště BigTable od Google App Engine)
  • Síťové úložiště (součást MobileMe iDisk, Nirvanix CloudNAS)
  • Synchronizace (součást Live Mesh Live Desktop, funkce MobileMe push)
  • Webová služba (Amazon Simple Storage Service, Nirvanix SDN)

Tradiční dodavatelé úložišť začali v poslední době nabízet vlastní variantu cloudového úložiště, někdy ve spojení se svými stávajícími softwarovými produkty (např. Online Storage pro Backup Exec od společnosti Symantec). Jiní se zaměřují na poskytování nového druhu back-endového úložiště optimálně navrženého pro poskytování cloudového úložiště (Atmos společnosti EMC), kategoricky označovaného jako Cloud Optimized Storage.

Role

Poskytovatel

Poskytovatel cloud computingu nebo poskytovatel služeb cloud computingu vlastní a provozuje systémy cloud computingu, které slouží někomu jinému. Obvykle je k tomu potřeba vybudovat a spravovat nová datová centra. Některé organizace získávají některé výhody cloud computingu tím, že se stanou "interními" poskytovateli cloudových služeb a obsluhují se samy, ačkoli nemají stejné výhody z rozsahu a stále musí navrhovat řešení pro špičkové zatížení. Vstupní bariéra je také výrazně vyšší, protože jsou nutné kapitálové výdaje a účtování a správa vytváří určitou režii. Významné výhody provozní efektivity a rychlosti však mohou dosáhnout i malé organizace a konsolidace serverů a zavádění virtualizace již probíhá. Prvním takovým poskytovatelem byla společnost Amazon.com, která modernizovala svá datová centra, jež stejně jako většina počítačových sítí využívala v daném okamžiku jen 10 % své kapacity, aby zbylo místo pro občasné výkyvy. To umožnilo malým, rychle se rozvíjejícím skupinám rychleji a snadněji přidávat nové funkce a v roce 2002 je otevřeli externím subjektům jako Amazon Web Services na bázi utility computingu.

Společnosti uvedené v sekci Komponenty jsou poskytovatelé.

Uživatel

Uživatel je spotřebitelem cloud computingu. Ochrana soukromí uživatelů v cloud computingu se stává předmětem stále většího zájmu. Otázkou jsou také práva uživatelů, která se řeší prostřednictvím komunitního úsilí o vytvoření návrhu zákona o právech (v současné době v návrhu).

Prodejce

Prodejce prodává produkty a služby, které usnadňují poskytování, zavádění a používání cloud computingu. Například:

  • Počítačový hardware (Dell, HP, IBM, Sun Microsystems)
    • Úložiště (3PAR, EMC, MogileFS)
    • Infrastruktura (Solace Systems, Layer 7 Technologies, F5 Networks)

Normy

Standard cloudu je jedním z řady existujících (obvykle lehkých) otevřených standardů, které usnadnily rozvoj cloud computingu, včetně:

  • Aplikace
  • Klient
    • Prohlížeče (AJAX)
    • Offline (HTML 5)
  • Infrastruktura
    • Virtualizace (OVF)
  • Platforma
    • Zásobníky řešení (LAMP, architektura Space-based)
  • Služba
    • Data (XML, JSON)
    • Webové služby (REST)
  • Úložiště

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to cloud computing?


Odpověď: Cloud computing je situace, kdy jsou počítačové služby poskytovány společností nebo místem mimo místo, kde jsou využívány. Je to podobný způsob, jakým je uživatelům zasílána elektřina, což jim umožňuje přístup k těmto službám prostřednictvím internetu ("v cloudu").

Otázka: Jak funguje cloud computing?


Odpověď: Uživatel může jednoduše využívat úložiště, výpočetní výkon nebo vývojová prostředí, aniž by se musel starat o to, jak fungují v zákulisí. Cloud skrývá složitou infrastrukturu, která zajišťuje fungování internetu, a umožňuje poskytovat činnosti související s IT "jako službu".

Otázka: Jaký je příklad cloud computingu?


Odpověď: Příkladem cloud computingu mohou být aplikace kancelářského balíku společnosti Google, které jsou přístupné z webového prohlížeče. Na rozdíl od jiného softwaru, který plní stejné úkoly, včetně Microsoft Office, jsou software a data uloženy na serverech společnosti Google, nikoli v počítači, ve kterém jsou používány.

Otázka: Co říká IEEE o cloud computingu?


Odpověď: Podle IEEE je cloud computing koncept, kdy jsou informace umístěny na serverech a posílány přes internet do jiných zařízení, jako jsou počítače, notebooky, kapesní počítače a senzory. Zahrnuje software jako službu (SaaS), jako je Web 2.0, který je závislý na internetu, aby uspokojil potřeby svých uživatelů.

Otázka: Co uživatelé nemusí znát nebo kontrolovat v souvislosti s používáním cloudových služeb?


Odpověď: Uživatelé nemusí znát ani ovládat technologie, které stojí za používáním cloudových služeb, aby se nedostali do etických a právních problémů.

Otázka: Jak je to s placením za elektřinu ve srovnání s placením za cloudové služby?


Odpověď: Stejně jako při platbě za elektřinu každý měsíc platíte pouze za to, co jste spotřebovali, a nic víc; podobně při platbě za cloudové služby budete platit pouze za to, co používáte, a nic víc.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3