Обзор облачной платформы Microsoft: инфраструктура, сервисы, продукты



Скачать 183.17 Kb.
Дата29.11.2016
Размер183.17 Kb.
Просмотров208
Скачиваний0
ТипОбзор
Обзор облачной платформы Microsoft: инфраструктура, сервисы, продукты.
В 2012 году облачные вычисления, не так давно пришедшие в виде определенной концепции в мир IT, стали больше чем простой идеей – они стали трендом в бизнесе и даже науке. Аналитическая фирма IDC, специализирующаяся на исследованиях рынка информационных технологий, предсказывает, что к 2016 году рынок облачных услуг увеличится более чем на 130%, что в конкретных цифрах означает увеличение на 43 миллиарда долларов.

Краткая история облачных вычислений


Самым важным вопросом, на который необходимо ответить при рассмотрении истории появления этого термина, это определение этого термина. До сих пор нельзя однозначно сказать, кто впервые использовал термин «облако», но, по некоторым источникам, происхождение термина относится к традиции использовать облака в рисунках компьютерных коммуникационных инфраструктур. В общем смысле термин «облако» используется как синоним термину «Интернет», в конкретных же реализациях под «облаком» могут пониматься как удалённые серверы, так и сетевая инфраструктура, так и всё целиком.

Однако необходимо понимать, что «облако», по мнению авторов, не является концепцией революционной, возникшей в один момент, но является концепцией эволюционной, выросшей из идей и технологий, начало которых датируется 50-ми годами 20-го века, когда владельцы больших мейн-фреймов (академические учреждения и корпорации), стремились оптимизировать загрузку этих мощностей таким образом, чтобы получить максимальную от этого максимальную эффективность и прибыль. Стремление к оптимизации привело к возникновению идеи удалённого доступа на временной основе, когда пользователи использовали существующие ресурсы всё доступное время, таким образом нивелируя проблему простаивания ресурсов.

Следующими важнейшими вехами в истории концепции облачных вычислений стало заявление Джона МакКарти, компьютерный исследователь, известный своими разработками (создатель термина «Artificial Intelligence» и языка программирования Lisp), о том, что «вычислительные мощности могут когда-нибудь стать публично доступными ресурсами», и выпуск в 1966 году книги Дугласа Пархилла «The Challenge of the Computer Utility», в которой он описал практически все основные характеристики существующих сегодня облаков, а также впервые употребив сравнение с электрической сетью.

Далее, более 40 лет, история облачных вычислений продолжала развиваться, концепция постепенно выкристаллизовывалась, до тех пор, пока в 2006 года компания Amazon не запустила платформу Amazon Web Service (AWS), модернизировав свои центры обработки данных, которые, как и большинство компьютерных инфраструктур, использовали лишь 10% от их емкости. Можно считать, что компания Amazon сыграла ключевую роль в открытии рынка облачных вычислений во всем мире, оптимизировав как собственные ресурсы, так и начав получать с ранее простаивавших ресурсов прибыль. Спустя всего несколько лет, в 2008 году, были анонсированы облачные платформы от Microsoft и Google, Windows Azure и Google App Engine соответственно. В 2010 году увидел свет первый выпуск платформы Windows Azure. Начиная с примерно 2008 года рынок облачных вычислений начал стремительно вырастать, заполняясь как топовыми игроками (Amazon, Microsoft, Salesforce, Google, HP, Dell, AT&T, RackSpace), так и организациями, предлагающими облачные ресурсы для решения конкретных задач (Engine Yard, gCloud3, OrangeScape). В последнее время облачными вычислениями начали всерьёз интересоваться исследователи и научные учреждения (в т.ч. академические), начали защищаться научные работы об облачных вычислениях.


Обзор облачных технологий


Говоря о том, что такое облачные технологии и облачные вычисления, всегда необходимо помнить о том, как определяются основные характеристики любого настоящего облака – наличие пула ресурсов, самообслуживание, эластичность и оплата на основе использования. Эти характеристики были выведены National Institute of Standards and Technology (NIST) . Авторы для описания облачных сервисов используют принцип 4-3-2. Первая цифра, 4, используется для описания четырех основных характеристик облачного сервиса. 

Pooled Resources: существует мнение, что облаком называется большая виртуализированная инфраструктура. Данное утверждение является верным, но, тем не менее, облака используют виртуализацию, но виртуализацию с добавленной функциональностью. Механизмы, стоящие за облаком, объединяют ресурсы в единый пул, который позволяет работающим в реальном времени автоматическим сервисам платформы динамически разворачивать и масштабировать пользовательские и служебные ресурсы.

Self Service: Перед и после того, как пользователь развернул свои ресурсы, облако должно предоставлять возможность управлять ими с помощью средств самообслуживания для того, чтобы, например, преобразовывать их в более выгодные для бизнеса конфигурации в пределах SLA. Таким образом для облака нет необходимости в наличии проведения коммуникаций пользователя с живым человеком, который должен управлять ресурсами. Ресурсы фактически управляются пользователем, логически и физически они контролируются облачной платформой.

Elasticэластичность заключается в возможности динамического масштабирования по запросу за очень короткое время.

Usage BasedМодель оплаты по факту использования содержит в себе свод правил, регламентирующих, что пользователь платит только тогда, когда использует выдеделныне мощности. Это позволяет перенаправить часть ресурсов, ранее использовавшихся для оплаты поддержки и обслуживания, например, периодически простаивающего оборудования, на бизнес-задачи организации и реализовать ту необходимую гибкость, которая лежит в основе эффективного использования ресурсов. Экономия очевидна – благодаря объединению ресурсов в пулы и модели оплаты по факту использования многие расходы становятся излишними, их можно избежать, и построить ту инфраструктуру, которая максимально отвечает бизнес-сценариям организации, на то время, которое она должна существовать.

Вторая цифра принципа 4-3-2, характеризует три основных метода поставки облачных сервисов: Infrastructure-As-A-Service, Platform-As-A-Service и Software-As-A-Service. В настоящее время существует широкая таксономия терминов, сужающих контекст, например, MBaaS (Mobile-Backend-As-A-Service) и Metal-As-Service, но в общем смысле все сводится к трем методам. В индустрии определены три типа поставок облачных сервисов:



    • IaaS – набор связанных с инфраструктурой возможностей (ОС, сетевое подключение, т.д.), предоставляемых клиенту на основе модели «оплаты-за-использование» и могущих использоваться для размещения приложений.

    • PaaS – функциональность более высокого уровня, связанная с платформой и предоставляемая как сервис для разработчиков приложений. С PaaS разработчики абстрагируются от низлежащей инфраструктуры.

    • SaaS – приложения, предлагаемые в качестве сервисов, когда организации просто потребляют и используют приложение. Традиционно же организация платила бы за использование приложения или приложение монетизировалось бы через доход от рекламы.

Важно заметить, что эти три типа сервисов могут существовать отдельно или в комбинации друг с другом: предложения типа SaaS необязательно могут быть разработаны над предложениями PaaS, так как решения, основанные на использовании PaaS, часто предоставляются как SaaS, предложения же типа PaaS – больше, чем просто работающая на IaaS платформа. Симбиоз трех методов поставки облачных сервисов, разумеется, должен предваряться серьезным анализом и часто целым переосмыслением архитектуры сервиса, который должен работать в облаке.



Следующей цифрой в принципе 4-3-2, характеризуется тип облака. Тип облака влияет на размещенные в нем сервисы достаточно опосредовано – для конечного пользователя использование сервиса, размещенного в приватном облаке или размещенного в публичном, может не нести никакого различия – использование практически всегда полностью прозрачно. Аналогично методам поставки, существуют дополнительные термины, характеризующие тип облака, например, Community Cloud, но данные типы так или иначе являются либо развитием, либо симбиозом приватного или публичного типов.



Таким образом, принцип 4-3-2 позволяет охарактеризовать любой облачный сервис либо платформу таким образом, чтобы можно было понять, действительно ли (на высоком уровне) сервис является облачным либо он является простым виртуализованным сервисом, находящимся под управлением живых людей и не предоставляет стандартные для облаков преимущества.


Сценарии нагрузки, подходящие для облаков


Для облака подходит определенный набор типов нагрузок. Первый - это «включение/выключение», для которого характерна ситуация, в которой в один момент времени необходимо обсчитать какую-либо задачу, будь она научная, технологическая или бизнес. В этом случае мощности простаивают ровно то время, которое они не требуются, что не является эффективным подходом. Типичный пример такого типа нагрузок – научные задачи на суперкомпьютерных кластерах.

Второй тип – быстрый рост – характерен для успешных стартапов и проектов, когда, например, после анонсирования вашего проекта на популярном ресурсе мощностей для обслуживания клиентов может просто не хватить. В этом случае оперативное развертывание дополняющей аппаратно-программной инфраструктуры может занять время, в течении которого проект может быть вообще недоступен. Развернуть мощности мгновенно в локальном центре обработки данных и установить на них соответствующее программное обеспечение, добавив ресурсы в ротацию балансировщика нагрузки, практически невозможно.

Третий тип – непредсказуемый всплеск – характерен для успешных стартапов, внезапный или неосторожный анонс сразу после запуска (без соответствующего нагрузочного тестирования и обработки сценариев) может вызвать резкий наплыв посетителей.

И, четвертый тип, это, например, сервис для подачи налоговой отчетности – в какой-то определенный период происходит нагрузка, и он, в целом, скорее всего будет неизменен, что позволяет запланировать задачи по масштабированию таким образом, чтобы этот процесс происходил наиболее эффективно и экономично.

Все эти сценарии отлично подходят для переноса в облако.



Общие сценарии

Общие тренды, характеризующие нагрузки на сценарий, тем не менее, должны сопровождать основной тип сценария. Облако может быть использовано (и активно используется многими крупнейшими фирмами) прежде всего для того, чтобы снизить либо полностью перенести нагрузку с локальных ресурсов на удалённые. Так, к распространенным сценариям относятся онлайн-хранение и обработка данных (например, когда необходимо положить временные данные пользователя в хранилище, либо хранить терабайты данных – в этом смысле облако полезно с позиции отказоустойчивости и большой степени гибкости и масштабируемости). Через облако можно отправлять нотификации на различные платформы – представим, что было бы, если бы разработчику нужно было бы разработать и поддерживать бэкенд для обработки и рассылки нотификаций на разные платформы (разных версий) и девайсы. В этом сценарии облако подходит идеально, так, платформа Windows Azure предоставляет сервис Mobile Services, являющийся бэкендом, на который можно возложить все рутинные операции по рассылке нотификаций и хранении промежуточных данных, которые возникают во время формирования нотификаций.

Windows 8 и 8.1 используют облако для синхронизации данных между устройствами. Возможность сесть за полностью пустую рабочую станцию, войти под своим аккаунтом в систему и получить свои настройки с основной рабочей станции – это то, что может драматически поднять производительность как для разработчика (синхронизация настроек разработки, Visual Studio и т.д.), так и обычному пользователю, который хочет иметь одинаковый опыт использования ОС на любой станции. Соответственно, если ОС используют облако для синхронизации данных, это полностью доступно и для прикладных приложений.

Распознавание речи – это один из последних трендов переноса сценариев с локальных ресурсов на облачные. Распознавание речи, как и другие ресурсоемкие операции, требует долгосрочных вложений, при этом постоянно изменяются алгоритмы и ресурсоемкость этих операций – отреагировать на эти изменения оперативно может не быть возможности (особенно если этими операциями занимается новый стартап или еще не устоявшаяся на рынке компания), поэтому получение ресурсов по запросу играет большую роль в данном контексте, учитывая также наличие прикладных ресурсов, которые облако могут использовать по умолчанию – например, Bing SDK.


Обзор платформы Windows Azure


Облако Microsoft, будь это публичная его часть – Azure – или частная – System Center – или вообще Office 365 или любой другой сервис, представляет собой образец того, как осуществляются в реальности принципы облачных вычислений. Так, необходимо подчеркнуть, что, если даже у пользователя уже есть локальная инфраструктура на основе технологий Microsoft, он, тем не менее, может интегрировать ее с публичным облаком Windows Azure – например, реализовать часть собственной инфраструктуры в облаке, объединив ее в виртуальную сеть с локальной. Пользователь может использовать локальный каталог Active Directory для аутентификации пользователей облачного приложения, может быстро переносить приложения любого уровня – начиная от небольших legacy-приложений до Sharepoint-серверов – упаковывая собственные локальные серверы в виртуальные образа и перенося их в облако, может объединять локальную и облачную инфраструктуру в единой оснастке управления System Center и может быть уверены, что всё, что работает у на локальной инфраструктуре, сможет работать и в Windows Azure.



После 7 июня 2012 года платформа Windows Azure стала представлять собой зонтичный термин, объединяющий несколько основных сервисов PaaS с множеством вспомогательных, которые можно использовать для реализации практически любого бизнес-сценария. Например, трансляция лондонской олимпиады была реализована с Windows Azure, компания ABBYY смогла перенести свои сервисы в облако – на момент июля 2013 года в России существует несколько сотен проектов различного масштаба. По размеру проектов нет никаких ограничений – это может быть как маленький проект, так и огромный с миллионами пользователей ежедневно. Типичными сценариями являются SaaS-приложения, что-то, что работает как сервис, консьюмерские приложения.

Сценарии использования Windows Azure


Веб-портал

  • Пиковая/сезональная/непредсказуемая посещаемость

  • Временный портал

  • Порталы для общего доступа

Онлайн хранение

  • Резервное копирование

  • Хранение объемных данных

  • Онлайн репозиторий

Медиа-контент

  • Распределенная сеть CDN

  • Потоковое видео

  • Доставка/обработка/хранение медиа контента

Гибридные решения

  • Использование дополнительных мощностей для локальных приложений


Компоненты и сервисы платформы


Windows Azure предоставляет широкий набор компонентов и сервисов. Ядро платформы составляет среда выполнения приложений Windows Azure, которая состоит из трех базовых сервисов – Cloud Services (PaaS), Virtual Machines (IaaS) и Web Sites (SaaS).

Virtual Machines - облачная платформа Windows Azure предоставляет сервис для запуска виртуальных машин. В данной сервисной модели могут быть запущены практически любые приложения, установленные на стандартные образы операционных систем как предоставленные пользователем, так и взятые из коллекции образов операционных систем, интегрированной в платформу Windows Azure.

Cloud Services, который, в свою очередь, оперирует терминами ролевой модели:

  • Web-роль — предоставление выделенного web-сервера IIS для размещения web-приложений. Web-роли позволяют легко и быстро развертывать web-приложения с последующим масштабированием вычислительных ресурсов в соответствии с потребностями пользователя.

  • Worker-роль — приложения, размещенные в Worker-ролях, выполняют (часто в бесконечном цикле) задачи без взаимодействия с прямого пользователем.

Web Sites: Web-сайты можно разрабатывать на ASP.NET, Node.js или PHP (либо CMS — WebMatrix, Joomla, Drupal, WordPress, DotNetNuke, Umbraco и др.) и разворачивать за секунды с использованием FTP, Git, TFS, Mercurial и Dropbox. При этом первичное использование бесплатно, далее же Web-сайты вертикально масштабируются согласно увеличению траффика. По умолчанию Web-сайты находятся в состоянии Shared или Free, то есть мощности делятся между web-сайтами, но при необходимости можно увеличить количество экземпляров и перевести web-сайт в состояние Reserved. С июня 2013 года сервис Web Sites официально поддерживает пользовательские сертификаты SSL (ранее поддерживались только сертификаты, предлагаемые Microsoft) как по IP-адресу, так и на базе SNI.

Storage — сервисы, предоставляющие возможность хранения данных: таблицы, диски, очереди, хранение двоичных объектов + реляционное хранилище данных в виде SQL Database.

  • Таблицы — сервис таблиц используется для хранения структурированных данных, между которыми не устанавливаются отношения.

  • Очереди — очереди обеспечивают надежный и непрерывный обмен сообщениями между приложениями. Являются упрощенным аналогом сервиса Service Bus.

  • Блобы — хранилище blob-ов (binary large object) — это простейший способ хранения больших объёмов неструктурированных текстовых или двоичных данных, таких как видео, музыкальный файлы и изображения.

  • SQL Database —это высокодоступная масштабируемая облачная служба базы данных, построенная на основе SQL Server.

  • SQL DataSync — облачная служба синхронизации данных, обеспечивающая как однонаправленную, так и двунаправленную синхронизацию. Служба Data Sync позволяет легко обмениваться данными между SQL в Azure и локальными базами данных SQL Server, а также между несколькими базами данных SQL Databases (SQL Azure);

  • SQL Reporting — служба Microsoft SQL Reporting позволяет встроить в приложение Windows Azure возможность работы с отчетами. С октября 2013 не поддерживается.

  • Azure Backup —сервис предлагает возможность организации защищенной инфраструктуры сохранения бэкапов Windows Server в облаке. На 16.04.2013 сервис Windows Azure Backup осуществляет поддержку бэкапов информации из систем на базе Windows Server 2008 R2 SP1 и Windows Server 2012, Windows Server 2012 Essentials и System Center Data Protection Manager 2012 SP1 в Windows Azure.

  • Content Delivery Network — сеть серверов (сеть CDN) повышает производительность приложений путем кэширования контента как можно ближе к клиентам и пользователям, обеспечивая максимально эффективное взаимодействие с ними, например, сеть CDN позволяет доставлять фрагменты мультимедийных файлов для динамического адаптивного воспроизведения мультимедиа поверх HTTP-контента.

  • Caching — распределенный кэш в памяти, с помощью которого вместо медленного дискового хранилища приложения получают высокоскоростной доступ к данным, хранящимся в оперативной памяти, с возможностью масштабирования;

  • Media Services — службы мультимедиа обеспечивают гибкость, масштабируемость и надежность облачной платформы для обработки объектов мультимедиа высокого качества для пользователей во всем мире. Службы мультимедиа включают в себя облачные версии многих существующих технологий платформы мультимедиа Microsoft и многих партнеров, в том числе для просмотра, кодирования, преобразования формата и защиты контента, а также потоковой передачи по запросу и в реальном времени. Улучшая существующие решения или создавая новые, пользователь можете легко объединять службы мультимедиа и управлять ими для формирования рабочих процессов для любой потребности.

  • Mobile Services — Windows Azure Mobile Services предлагает облачную инфраструктуру для всех популярных мобильных платформ: Windows 8, Windows Phone, iOS и Android. На основе сервиса можно построить облачный бэкенд, на который перенести задачи по хранению данных, аутентификации и Push-уведомлений.

  • Identity — сервисы, формирующие компонент Identity, представляют из себя сервис идентификации, обеспечивающий управление личностями пользователей и доступом к приложениям. С помощью сервиса Windows Azure Active Directory (ранее Access Control Service) можно обеспечить единый вход, повышенную безопасность и простое взаимодействие с уже развернутыми в Active Directory приложениями, а также выполнить интеграцию с другими провайдерами аутентификации (Live ID, Google, Facebook и т. п.). Windows Azure Active Directory позволяет решать задачи единой авторизации пользователей для множества сервисов (Single Sign On), вести единый каталог пользователей, синхронизировать данные каталога с Active Directory на предприятии (в режиме read-only) и т. д. Windows Azure Active Directory — это полноценная реализация каталога в облаке. При этом платформа поддерживает популярные открытые стандарты обеспечения федераций: SAML 2.0, OData, WS-FED, OAuth 2.0/OpenID. Windows Azure Active Directory широко используется для обеспечения аутентификации продуктов Microsoft таких как Office365, Dynamics CRM online, Windows Intune и самой Windows Azure.

  • Service Bus – данный сервис предоставляет возможности маршрутизации и безопасного обмена сообщениями, позволяя, таким образом, создавать распределенные и слабосвязанные приложения в облаке, а также гибридные приложения, размещенные одновременно в частных и публичных облачных службах. Оперирует терминами Relay, Topics, Queues. С июня 2013 года в Service Bus была внедрена глобальная доступность поддержки открытого стандарта AMQP.

  • BizTalk Services — это сервис, который предназначен для решения задач интеграции разнородных окружений на уровне предприятия и облака, предлагая возможности Business-to-Business (B2B) и Enterprise Application Integration (EAI) взаимодействий.

  • Virtual Network — платформа Windows Azure обладает расширенными возможностями сетевых подключений, позволяя интегрировать существующие приложения с облачными службами и управлять сетевым трафиком. Виртуальная сеть обеспечивает простоту настройки сетевых подключений между службами Windows Azure и локальными ресурсами, в том числе серверами баз данных и контроллерами домена, обеспечивая возможности двустороннего доступа между ними на уровне одной сети.

  • Traffic — диспетчер трафика обеспечивает балансировку нагрузки по входящему трафику между несколькими размещенными службами Windows Azure независимо от того, работают ли они в одном центре обработки данных или распределены по всему миру. Эффективное управление трафиком повышает производительность, уровень доступности и отказоустойчивость приложений.

  • Windows Azure Store предлагает единый унифицированный доступ к сервисам сторонних компаний-поставщиков для проектов Windows Azure с единым билингом и панелью управления. Покупка сервиса или данных из Azure Store осуществляется из единой консоли управления Windows Azure. 

  • Azure Marketplace – это магазин облачных сервисов и данных для организаций. В нем компании из различных индустрий могут найти необходимые для решения их бизнес-задач приложения.

  • HPC и Big Data — параллельные вычисления или планировщик HPC позволяет легко разрабатывать на платформе Windows Azure параллельные приложения, требующие больших вычислительных мощностей, кроме того, это средство позволяет по требованию запускать в облаке виртуальные узлы, предоставляя таким образом доступ к вычислительным ресурсам, необходимым для обработки пиковых или непредсказуемых нагрузок. Это позволяет использовать малые локальные кластеры и подключаться к Windows Azure, когда требуются дополнительные ресурсы.

  • HDInsight (Hadoop) — это облачный сервис, предлагающий экосистему Hadoop по запросу. С помощью портала Windows Azure пользователь может создавать кластеры Hadoop с размером до 32 узлов. Кроме создания задач MapReduce, разработчик может использовать интерактивную консоль для написания запросов к данным на JavaScript и Hive.

Покупка Windows Azure


Самое важное, что необходимо упомянуть при рассмотрении моделей покупок Windows Azure в России – это большое количество возможностей по покупке: пользователь может оплачивать услуги Windows Azure кредитной картой, оплачивать по invoice, которые будут приходить из Ирландии. Компания может также заключить договор с любым LAR (Large Account Reseller), который сможет выдавать счета-фактуры на оплату согласно российскому законодательству, либо заключить Enterprise Agreement с Microsoft или LAR, однако у владельцев Enterprise Agreement есть минимальный объем потребляемых ресурсов, который равен 12 000 долларов в год. Если компания готова подтвердить какой-то определенный объем ресурсов (например, больше 1000 долларов за определенный период), то скидки обсуждаются в индивидуальном порядке. Далее, если компания является разработчиком программного обеспечения, ее сервис попадает в каталог облачных приложений и Microsoft может помочь обеспечить продвижение и предоставить технологическую помощь.

В контексте Windows Azure потребление может иметь любой характер - можно покупать любой облачный сервис, можно пользоваться только хранилищем, сетью доставки данных (CDN) и т.д.


Преимущества Windows Azure – резюме


• Минимальный период вхождения. Если для развертывания локальной инфраструктуры на Hyper-V или VMWare требуется серьезное планирование и большой опыт, то Windows Azure может развернуть виртуальные машины за минуты, абстрагируя пользователя от технической подготовительной работы. 
• Небольшие капитальные расходы. В отличие от развертывания Hyper-V, которое может вылиться в тысячи долларов, потраченные на аппаратные ресурсы и лицензии, в Azure можно просто включить виртуальную машину и платить $60-115 в месяц. 
• Беспрецедентная отказоустойчивость и доступность.
• Глобальный удаленный доступ. Конечно, в традиционных инфраструктурах наличествует иногда Remote Desktop, но его всегда нужно настраивать, а тут и статические IP, и прочее, особенно если серверов несколько. Azure дает преднастроенный FQDN для каждой виртуальной машины. 
• Нет беспокойства за лицензию. Если локальная виртуальная инфраструктура всегда будет иметь лицензионные проблемы (так или иначе), то виртуальные машины в Azure абстрагируют пользователя от этого, включая стоимость лицензии в стоимость работы самой виртуальной машины. Поэтому виртуальные машины Azure полностью готовы для перевода в Production. 

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал