Цифровая трансформация. Анализ, тренды, мировой опыт

• эластичное масштабирование – по мере необходимости дополнительных вычислительных ресурсов или памяти, они выделяются динамически в широких пределах;

• наличие средств самообслуживания для пользователей, что обеспечивает высокую скорость внедрения сервиса;

• оплата по мере потребления – система оплаты основана на измерении объема потребленного ресурса;

• сервисы доступны через интернет и опираются на стандартные технологии, такие как SSL, IP VPN, CDN и т. п.;

• в рамках сервиса осуществляется поддержка технологий, которые де-юро и де-факто стали стандартами интернета, таких как Dynamic HTML, XML, Flash, HTML, JavaScript, SVG и пр.;

• открытость API, что позволяет комбинировать сервисы, а также интегрировать их с уже установленными в организации системами. IDC различает облачные ИТ-сервисы и бизнес-сервисы, построенные на их основе (последние определяются как облачные бизнес-сервисы или Business process as a service). На базе облачных ИТ-сервисов могут быть реализованы любые бизнес-сервисы в форме услуги – развлекательные (например, игры), финансовые (платежные системы) медицинские и многие другие.

IDC выделяет разные схемы доставки услуг:

• Public Cloud (публичное облако) – это вид услуг, при котором ИТ-сервисы предоставляются посредством сети интернет заранее неизвестному набору пользователей;

• Private Cloud (частное облако), реализованное внутри предприятия для его корпоративных нужд;

• Virtual Private Cloud (виртуальное частное облако), которое реализовано внутри публичного облака;

• Hybrid Cloud (гибридное облако) – интегрированное предоставление услуг на базе публичных и частных облаков.

На базе перечисленных моделей возможны самые разные варианты предоставления облачных услуг (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Варианты доставки облачных услуг. Источник IDC

Помимо того, что облако может быть публичным и частным, оно может быть реализовано на площадке у заказчика или предоставляться из дата-центра провайдера. Внутри публичного облака возможен более безопасный премиум вариант доставки – так называемое виртуальное частное облако. Возможен вариант, когда облако построено неким облачным провайдером на площадке у заказчика и управляется этим провайдером, в этом случае – это управляемое частное облако. Возможен также вариант, когда интегратор построил облако на площадке клиента и на этом закончил свои услуги, и после этого облако управляется внутренними ИТ-службами заказчика.

Облачные сервисы, с точки зрения модели предоставления, также делят на программное обеспечение как услуга (Software-as-aService, SaaS), платформа как услуга (Platform-as-a-Service, PaaS) и инфраструктура как услуга (Infrastructure-as-a-Service, IaaS).

Если при использовании традиционной ИТ-инфраструктуры ее обслуживание полностью ложится на плечи пользователя, то в случае с SaaS за управление всеми элементами инфраструктуры отвечает провайдер. Провайдер SaaS-сервиса контролирует все элементы комплексной системы (рис. 2.10), инфраструктуру облака, в том числе сети, серверы, операционные системы, ПО промежуточного слоя и т. д. Провайдер владеет инфраструктурой, а также самим приложением, и дает его в аренду пользователю.

Модель PaaS востребована в большей степени разработчиками, которые в рамках платформы получают инструменты для создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения. В этой схеме (см. рис. 2.10) пользователь (клиент) контролирует уровень приложений и данных. В случае IaaS заказчик покупает только «инфраструктуру из облака».

Рис. 2.10. Ответственность провайдера и потребителя в разных моделях доставки облачных услуг. Источник: Microsoft

Облачные технологии появились как ответ на запросы бизнеса в уменьшении сроков развертывания и масштабирования ИТ (рис. 2.11) и открыли перед бизнесом целый ряд новых возможностей. Во-первых, модель облачных сервисов – это возможность «дотянуться» до новых быстрорастущих рынков как географически (возможность предоставлять сервисы удаленным клиентам в тех частях планеты, где есть на них спрос), так и с позиций более полного охвата новых сегментов потребителей, таких как малый/средний бизнес, а также с точки зрения выхода на новые быстрорастущие вертикальные рынки.

Облачная модель также является средством уменьшения цепочки посредников: вместо построения инфраструктуры, необходимости общения с десятками поставщиков оборудования и ПО, интеграторами и компаниями, осуществляющими поддержку инфраструктуры, клиенту необходимо общаться только с провайдером облачного сервиса. На практике, конечно, облачных сервисов может оказаться несколько, и может потребоваться интеграция облачных сервисов от разных поставщиков, но общая тенденция к сокращению цепочки посредников очевидна. В свою очередь владелец облачной платформы, предоставляющей инструменты самообслуживания, может привлечь большой пул клиентов с минимальными издержками на обслуживание сервиса.

Рис. 2.11. Факторы, стимулирующие переход в облако. Источник IDC

Облачные сервисы и экономика масштаба

Построение «облаков» в крупных ЦОДах обеспечивает меньшую стоимость аренды в расчете на сервер. Учитывая, что стоимость электроэнергии постоянно растет, становясь одним из основных элементов стоимости владения инфраструктурой, экономия электроэнергии в крупных дата-центрах позволяет существенно сократить расходы. Крупные ЦОДы, расположенные в областях с низкой стоимостью электроэнергии, получают дополнительную экономию. В крупных дата-центрах расходы будут меньше еще и потому, что оператор обслуживает большее количество серверов в единицу времени. Единая система безопасности, рассчитанная на большой парк серверов, также оказывается более экономичной и эффективной. Кроме того, владельцы крупных дата-центров могут получать большую скидку при массовой закупке аппаратного обеспечения. Не случайно в мире создаются все более крупные ЦОДы.

В невиртуализованном дата-центре каждое приложение обычно исполняется на своем сервере. При этом загрузка серверов далека от полной. Технология облачных вычислений позволяет избежать привязки физических серверов к конкретным приложениям и отдельным пользователям. В «облаке» пользователь выделяет количество и тип виртуальных машин, необходимых для выполнения задачи, задача выполняется на виртуальной машине в течение определенного времени, а после ее решения виртуальная машина выключается или выделяется для работы над другим заданием.

Преимущество облачной технологии состоит в том, что она позволяет повысить коэффициент загруженности (утилизации) при объединении в единое пространство большого набора серверов и оптимально распределить нагрузки, нивелируя неравномерность потребления ресурсов в различных задачах разных пользователей (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Схема утилизации ресурсов при работе с выделенным сервером (вверху) и утилизация серверов в «облаке».

Примечание: прямоугольники различного тона схематично отображают необходимые ресурсы для конкретного приложения. Источник: Dan Sullivan. The Definitive Guide to Cloud Computing

Можно выделить несколько видов неравномерности потребления ИТ. Во-первых, следует отметить неравномерность нагрузок, связанную со спецификой потребления вычислительных ресурсов, характерных для разных индустрий. Например, компании, занятые розничными продажами, часто имеют пик нагрузок в праздничные дни, в то время как у компаний, не работающих в праздники, напротив, в этот период будет спад нагрузки. Компания, занимающаяся обработкой налоговой информации, будет иметь пиковые нагрузки в период сдачи налоговой отчетности. Поэтому она будет вынуждена запланировать ресурсы, которые смогут справиться с данной нагрузкой в пиковые периоды, хотя в остальное время они будут простаивать.

Во-вторых, существует проблема неравномерного потребления разного рода ИТ-ресурсов внутри компании. Вычислительные ресурсы, ресурсы для хранения данных и для операций ввода-вывода обычно приобретаются в комплексе. Некоторые сервисы, такие как отработка поисковых запросов, требуют существенных вычислительных затрат, в то время как почтовым сервисам нужно больше ресурсов в плане хранения данных, но они не особенно требовательны к работе процессоров.

Еще одна проблема неравномерности потребления ресурсов связана со сложностью предсказания потребности в ИТ-ресурсах по мере роста бизнеса. Особенно для стартапов сложно спрогнозировать, какие вычислительные ресурсы потребуются через год, причем у одной компании ошибка в прогнозе может быть в большую сторону, а у другой – в меньшую. Если бы эти две компании размещали ресурсы в одном «облаке», перераспределение ресурсов могло бы решить их проблемы. Это справедливо для всех вышеописанных неравномерностей потребления ИТ.

Основное преимущество облачных технологий – это именно возможность удовлетворять непредсказуемую неравномерность в потреблении ресурсов, оптимизируя при этом загрузку инфраструктуры. За счет объединения серверов в облако индивидуальные характеры потребления от разных пользователей взаимно уравновешиваются, и загрузка мощностей оптимизируется. Чем больше пул объединенных ресурсов, тем более равномерно можно организовать их загрузку. Сегодня одной из ключевых проблем в области ИТ во всем мире является дефицит квалифицированного персонала. Это касается не только развивающихся, но и развитых стран. Данная проблема особенно остро стоит в России, где демографическая ситуация весьма неблагоприятна. Стоимость специалистов неуклонно растет, а усложняющиеся ИТ требуют все больше квалифицированных специалистов. ИТ-рынок не может развиваться за счет постоянного привлечения все большего количества специалистов. Одна из особенностей облачных вычислений состоит в том, что они позволяют снизить потребность в ИТ-специалистах: часть работы выполняется небольшим количеством высококвалифицированных специалистов, которые работают в дата-центре провайдера и обслуживают большое число клиентов, а операции, не требующие высокой квалификации сотрудников, переносятся на уровень самообслуживания.

Таким образом, масштабирование, которое облака делают возможным, позволяет повысить коэффициент утилизации не только серверов, но и персонала, – при сохранении или улучшении качества сервиса.

Комбинация разных факторов, таких как приобретение по более низкой цене серверов в крупных дата-центрах, оптимальная загрузка серверов и мультитенант-модель11, экономия на обслуживании большого числа пользователей, работающих с одним экземпляром ПО, дает эффект экономии на масштабе в публичных облаках (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Экономия на масштабе при использовании облачных технологий. Источник: Microsoft

Традиционные виртуализованные дата-центры обычно позволяют объединять ресурсы в рамках организации: корпоративный ИТ-отдел на базе виртуализации снижает неравномерность потребления ресурсов, например, связанную с нагрузкой в дневное и ночное время, особенно если речь идет о корпорации, у которой филиалы расположены в разных часовых поясах. Однако размер объединенных ресурсов и проблемы с перемещением нагрузки с одной виртуальной машины на другую (в особенности, когда наблюдается недостаточная гомогенность в аппаратном обеспечении) снижают степень оптимизации эффективности ИТ-инфраструктуры. Этим объясняется то, что даже виртуализованные дата-центры утилизируют вычислительные ресурсы в недостаточной степени.

Частное облако использует в качестве технологической основы не только виртуализацию, но также автоматизированные средства делегирования вычислительных ресурсов по требованию и по расписанию. То есть, если ранее на базе виртуализации можно было удовлетворить потребности отдела (разделяя аппаратные ресурсы одного сервера), то с облачными технологиями распределение ресурсов возможно в рамках всей компании, когда нагрузка беспрепятственно перераспределяется между физическими серверами, обеспечивая более высокую степень утилизации, увеличение надежности и доступности ресурсов.

Публичное облако похоже в плане использования базовых технологий и подходов на частное. Однако оно предоставляет гораздо более широкие возможности в плане масштабирования и сглаживания разных типов неравномерности потребления ресурсов различных пользователей. Публичные «облака» – это единственный вариант сглаживания индустриально специфических неравномерностей. Публичное облако технологически сложнее, поскольку содержит дополнительные функции, например биллинг, редко используемый для частного облака.

Как правило, публичные облака – это более развитые и зрелые сервисы, чем частные, при этом частное облако вызывает меньше нареканий относительно безопасности и реже противоречит требованиям надзорных органов по организации безопасной работы критичных приложений.

Говоря о преимуществах частных облаков, стоит отметить, что в этой схеме потребления ИТ-компания полностью контролирует облачную инфраструктуру и сетевые ресурсы на этапе между источниками данных и облаком. Публичные облака существенно зависят от публичной сетевой инфраструктуры, которая может варьироваться в широких пределах, то есть качество связи от публичного облака до клиента является важнейшим фактором.

Количественное описание рынка облачных вычислений

В 2016 году IDC оценивала рынок публичных облачных сервисов в мире на уровне 90 млрд долларов и около 117 млрд долларов – в 2017 году, рост составил около 30%, в разы опережая рост рынка ИТ (рис. 2.14). В 2009 году IDC оценивала глобальный рынок публичных облачных услуг на уровне 17,44 млрд долларов. Если посмотреть на период с 2009 по 2017 год, то этот рынок вырос почти в семь раз. Самую малую долю составляет сегмент PaaS, который одновременно является самым быстрорастущим, – в период 2016—2017 годов он рос на уровне около 50% в год.

Рис. 2.14. Мировой рынок публичных облачных сервисов с разбивкой на IaaS/PaaS/SaaS. Источник: IDC

Оценки рынка облачных услуг от разных аналитиков могут сильно варьироваться, что связано с тем, что каждое из аналитических агентств пользуется своей таксономией. Существует много параметров, которые разные аналитики могут включать или не включать в их собственную трактовку термина «рынок облачных услуг». IDC, как правило, публикует оценки рынка именно публичных облаков. Некоторые аналитики дают совокупную оценку расходов на сервисы публичных и частных облаков. Следует также отметить, что облачные услуги могут сопровождаться оказанием проектных сервисов, таких как консалтинг, обучение, инсталляция. Эти сервисы, в принципе, не должны относиться к облачным услугам, но декларируемые отдельными компаниями цифры по оказанным ими услугам часто включают и проектные сервисы, поскольку внутрикорпоративный учет не позволяет вычленить эту часть услуг.

IDC включает в рынок облачных услуг именно ИТ-сервисы, такие как ERP/CRM/SCM и т. д., однако некоторые аналитики могут добавлять в понятие облачных услуг и различные бизнес-сервисы – такие как, например, виртуальные АТС из облака, игровые или финансовые сервисы из облаков. Более того, иногда компании включают в проекты по оказанию облачных услуг также продажу ПО и оборудования, необходимого для построения облака на площадке заказчика. Все это приводит к тому, что оценки мирового рынка облачных услуг могут отличаться в отчетах разных аналитиков в разы. Для сравнения данных от разных аналитических компаний следует тщательно проверять, какие сегменты рынка включаются в ту или иную оценку рынка облачных услуг, и принимать во внимание тот факт, что разные исследователи могут пользоваться разными сочетаниями сервисов, обозначая данную совокупность как рынок облачных вычислений (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Сервисы и поставки, которые могут сопровождать облачные услуги. Источник: IDC

Трансформирующая роль облаков

В какой мере облачные услуги являются подрывающей инновацией? В какой мере облачные провайдеры создают новые рынки?

В большинстве случаев облако заменяет существующие ИТ-функции, но сама технологическая индустрия меняется, поскольку на первый план выходят новые провайдеры, а старые вынуждены перестраиваться. Поставщикам, имеющим широкую сеть партнеров, приходится модифицировать бизнес так, чтобы новые формы облачной доставки не уничтожали бизнес партнерской сети. Появляются новые типы игроков, например, облачные брокеры – организации, которые осуществляют интеграцию и управление облачными услугами. Компетенции облачных брокеров чаще всего развивают реселлеры и системные интеграторы.

Росту объема облачных услуг способствуют и появляющиеся новые возможности, такие как доступ к суперкомпьютерам. Например, сейчас востребованы облачные вычислительные ресурсы суперкомпьютеров для решения задач геномики. До того, как облачные сервисы получили большое распространение, исследователи с небольшими бюджетами не имели такого доступа к суперкомпьютерам. Следует отметить, что без технологии облачных вычислений многие задачи не могли бы быть решены вовсе. В рамках концепции облачных вычислений для пользователя экономически равноценны задания по организации вычислений на одной машине в течение 1000 часов или на 1000 машинах в течение одного часа. Это означает, что до появления облачных технологий корпоративный пользователь, в случае появления экстренных краткосрочных массивных вычислений, понимал, что на приобретение суперкомпьютера у него нет средств и тысячи часов для решения задачи на имеющихся вычислительных мощностях у него тоже нет, и в результате отказывался от решения проблемы. Сегодня, при возможности покупки сервисов из «облака», суперкомпьютер требуемой вычислительной мощности можно сконфигурировать с помощью обычного браузера и оплатить только то время, которое нужно для решения задачи.

Говоря о влиянии облачной архитектуры на бизнес, следует подчеркнуть, что перенос обслуживания ИТ-инфраструктуры на плечи провайдера позволил реализовать новые бизнесы. И бизнесы, базирующиеся на облачной архитектуре, привели к трансформации целого ряда индустрий.

Облачные технологии создали основу для развития других технологий, таких как мобильность, социальные сети, «большие данные», которые, в свою очередь, привели к созданию компаний с новыми бизнес-моделями, таких как Uber, Netflix, Airbnb и др., – меняющих правила игры в своих секторах экономики.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Облачные технологии (облачные вычисления) – модель обеспечения сетевого доступа к общему набору ИКТ ресурсов, которые могут быть оперативно предоставлены по требованию и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру. Подробно технология будет рассматриваться в главах 2 и 3.

2

«Большие данные» (англ. Big Data) – наборы структурированных и неструктурированных данных огромных объемов и многообразия, эффективно обрабатываемые горизонтально масштабируемыми программными инструментами, появившимися в конце 2000-х годов. Термин может означать как характеристику набора данных, так и совокупность технологий для их обработки. Более подробно технология Big Data будет рассматриваться в главе 2.

3

Устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. Подробнее о 3D принтерах и 3D печати речь пойдет в главе 2.

4

OTT-провайдеры – поставщики сервисов, предоставляемых сторонней (по отношению к телеком-оператору) компанией «поверх» операторских сетей передачи данных, при этом оператор никак не регулирует этот трафик. OTT расшифровывается как Over The Top. Подробнее о компаниях данного типа будет идти речь в главе 3.

5

Big Data (пер. с англ. – «большие данные») – наборы структурированных и неструктурированных данных огромных объемов и многообразия, эффективно обрабатываемые горизонтально масштабируемыми программными инструментами, появившимися в конце 2000-х годов. Термин может означать как характеристику набора данных, так и совокупность технологий для их обработки. Более подробно технология Big Data будет рассматриваться в главе 2.

6

Машинное обучение (англ. machine learning) – класс методов искусственного интеллекта, характерной чертой которых является не прямое решение задачи, а обучение в процессе применения решений множества сходных задач. Об искусственном интеллекте и машинном обучении речь пойдет в главе 2.

7

Интернет вещей (англ. IoT, Internet of Things) – сеть физических объектов, которые содержат встроенную технологию для коммуникаций и сенсоры для восприятия внутреннего состояния этих объектов или состояния внешней среды. Подробнее о технологии будет идти речь в главах 2 и 3.

8

Смешанная реальность (включает дополненную реальность) – в самом общем плане это визуальное представление на базе реальных и виртуальных объектов

9

SDN – software-defined network (пер. с англ. – программно-конфигурируемая сеть) – сеть передачи данных, в которой уровень управления сетью отделен от устройств передачи данных и реализуется программно. NFV Network Functions Virtualization (англ. виртуализация сетевых функций) – подход к предоставлению сетевых услуг, позволяющий заменить специализированное оборудование, такое как устройства маршрутизации, защиты и балансировки нагрузки, на программные решения, которые запускаются как виртуальные машины на стандартных серверах. Подробнее о технологиях SDN/NFV речь пойдет в главе 3.

10

IIoT (пер. с англ. – промышленный интернет вещей) – решения и приложения класса IoT, предназначенные для решения задач, возникающих на промышленных предприятиях

11

Мультитенантность (от англ. multitenancy – «множественная аренда») – элемент архитектуры программного обеспечения, где единый экземпляр приложения, запущенного на сервере, обслуживает множество организаций-клиентов («арендаторов»). Мультиарендность сопоставляется с архитектурой из множественных экземпляров (англ. multiinstance), где для каждой организации-клиента создаются отдельные программные экземпляры.