Лекция Облачные технологии

Облачные технологии (вычисления) – это технологии распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.

К основным видам облачных технологий относят:

" Инфраструктура как сервис " ("Infrastructure as a Service" или "IaaS")

" Платформа как сервис " ("Platform as a Service", "PaaS ")

"Программное обеспечение как сервис" ("Software as a Service" или "SaaS").

Рассмотрим каждую из этих технологий подробнее.

Инфраструктура как сервис (IaaS)

IaaS - это предоставление компьютерной инфраструктуры как услуги на основе концепции облачных вычислений.

IaaS состоит из трех основных компонентов:

Аппаратные средства (серверы, системы хранения данных, клиентские системы, сетевое оборудование)

Операционные системы и системное ПО (средства виртуализации, автоматизации, основные средства управления ресурсами)

Связующее ПО (например, для управления системами)

IaaS основана на технологии виртуализации, позволяющей пользователю оборудования делить его на части, которые соответствуют текущим потребностям бизнеса, тем самым увеличивая эффективность использования имеющихся вычислительных мощностей. Пользователь (компания или разработчик ПО) должен будет оплачивать всего лишь реально необходимые ему для работы серверное время, дисковое пространство, сетевую пропускную способность и другие ресурсы. Кроме того, IaaS предоставляет в распоряжение клиента весь набор функций управления в одной интегрированной платформе.

IaaS избавляет предприятия от необходимости поддержки сложных инфраструктур центров обработки данных, клиентских и сетевых инфраструктур, а также позволяет уменьшить связанные с этим капитальные затраты и текущие расходы. Кроме того, можно получить дополнительную экономию, при предоставлении услуги в рамках инфраструктуры совместного использования.

Платформа как сервис (PaaS)

PaaS - это предоставление интегрированной платформы для разработки, тестирования, развертывания и поддержки веб-приложений как услуги .

Для разворачивания веб-приложений разработчику не нужно приобретать оборудование и программное обеспечение, нет необходимости организовывать их поддержку. Доступ для клиента может быть организован на условиях аренды.

Такой подход имеет следующие достоинства:

масштабируемость;

отказоустойчивость;

виртуализация;

безопасность.

Масштабируемость PaaS предполагает автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от количества обслуживаемых приложением пользователей.

PaaS как интегрированная платформа для разработки, тестирования, разворачивания и поддержки веб-приложений позволит весь перечень операций по разработке, тестированию и разворачиванию веб-приложений выполнять в одной интегрированной среде, исключая тем самым затраты на поддержку отдельных сред для отдельных этапов.

Способность создавать исходный код и предоставлять его в общий доступ внутри команды разработки значительно повышает производительность по созданию приложений на основе PaaS .

Программное обеспечение как сервис (SaaS).

SaaS – модель развертывания приложения, которая подразумевает предоставление приложения конечному пользователю как услуги по требованию (on demand). Доступ к такому приложению осуществляется посредством сети, а чаще всего посредством Интернет-браузера. В данном случае, основное преимущество модели SaaS для клиента состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой, обновлением и поддержкой работоспособности оборудования и программного обеспечения, работающего на нём. Целевая аудитория - конечные потребители.

В модели SaaS:

приложение приспособлено для удаленного использования;

одним приложением могут пользоваться несколько клиентов;

оплата за услугу взимается либо как ежемесячная абонентская плата, либо на основе суммарного объема транзакций;

поддержка приложения входит уже в состав оплаты;

модернизация приложения может производиться обслуживающим персоналом плавно и прозрачно для клиентов.

С точки зрения разработчиков программного обеспечения, модель SaaS позволи эффективно бороться с нелицензионным использованием программного обеспечения, благодаря тому, что клиент не может хранить, копировать и устанавливать программное обеспечение.

По-сути, программное обеспечение в рамках SaaS можно рассматривать в качестве более удобной и выгодной альтернативы внутренним информационным системам.

Развитием логики SaaS является концепция WaaS (Workplace as a Service - рабочее место как услуга). То есть клиент получает в свое распоряжение полностью оснащенное всем необходимым для работы ПО виртуальное рабочее место.

Коммуникации (VoIP)

Антиспам и антивирус

Управление проектами

Дистанционное обучение

Хранение и резервирование данных

Все три типа облачных сервисов взаимосвязаны, и представляют вложенную структуру.

Помимо различных способов предоставления сервисов различают несколько вариантов развёртывания облачных систем:

Частное облако (private cloud) - используется для предоставления сервисов внутри одной компании, которая является одновременно и заказчиком и поставщиком услуг. Это вариант реализации "облачной концепции", когда компания создает ее для себя самой, в рамках организации. В первую очередь реализация private cloud снимает один из важных вопросов, который непременно возникает у заказчиков при ознакомлении с этой концепцией – вопрос о защите данных с точки зрения информационной безопасности. Поскольку "облако" ограничено рамками самой компании, этот вопрос решается стандартными существующими методами. Для private cloud характерно снижение стоимости оборудования за счет использования простаивающих или неэффективно используемых ресурсов. А также, снижение затрат на закупки оборудования за счет сокращения логистики (не думаем, какие сервера закупать, в каких конфигурациях, какие производительные мощности, сколько места каждый раз резервировать и т.д.

В сущности, мощность наращивается пропорционально растущей в целом нагрузке, не в зависимости от каждой возникающей задачи – а, так сказать, в среднем. И становится легче и планировать, и закупать и реализовывать - запускать новые задачи в производство.

Публичное облако - используется облачными провайдерами для предоставления сервисов внешним заказчикам.

Смешанное (гибридное) облако - совместное использование двух вышеперечисленных моделей развёртывания

Понятие «Облачные технологии»

Облачные технологии - это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет - пользователю как онлайн - сервис. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали.

Облачные (рассеянные) вычисления (англ. cloud computing, также используется термин Облачная (рассеянная) обработка данных) -технология обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет - сервис. Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять и не должен заботиться об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым он работает. Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали. Согласно документу IEEE, опубликованному в 2008 году, «Облачная обработка данных -- это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».

Облачная обработка данных как концепция включает в себя понятия:

• 1) инфраструктура как услуга
• 2) платформа как услуга
• 3) программное обеспечение как услуга
• 4) данные как услуга
• 5) рабочее место как услуга

и другие технологические тенденции, общим в которых является уверенность, что сеть Интернет в состоянии удовлетворить потребности пользователей в обработке данных.

Для облачных технологий самой главной особенностью является неравномерность запроса Интернет - ресурсов со стороны пользователей. Чтобы сгладить данную неравномерность и применяется еще один промежуточный слой - виртуализация сервера . Таким образом, нагрузка распределяется между виртуальными серверами и компьютерами.

Облачные технологии - это одна большая концепция, включающая в себя много разных понятий, предоставляющих услуги. Например, программное обеспечение, инфраструктура, платформа, данные, рабочее место и т.п. Зачем все это нужно? Самой главной функцией облачных технологий является удовлетворение потребностей пользователей, нуждающихся в удаленной обработке данных.

Что же не считают облачными вычислениями? Во-первых, это автономные вычисления на локальном компьютере. Во-вторых, это "коммунальные вычисления" (utilitycomputing), когда заказывается услуга исполнения особо сложных вычислений или хранения массивов данных. В-третьих, это коллективные (распределённые) вычисления (gridcomputing). На практике границы между всеми этими типами вычислений достаточно размыты. Однако будущее облачных вычислений всё же значительно масштабнее коммунальных и распределённых систем.

Облачное хранилище данных (англ.cloudstorage) -- модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном, третьей стороной. В противовес модели хранения данных на собственных выделенных серверах, приобретаемых или арендуемых специально для подобных целей, количество или какая-либо внутренняя структура серверов клиенту, в общем случае, не видна. Данные хранятся, а равно и обрабатываются, в так называемом облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Физически же такие серверы могут располагаться удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах.

Для того чтобы понять что такое «облако» стоит начать с истории данного вопроса. Необходимо понять: действительно ли эта технология находится в разряде новых идей или эта идея не так уж и нова.

Разработка под e-commerce

Раньше, чтобы развернуть какое-либо приложение, приходилось покупать и настраивать собственные физические серверы. Такой подход обладал большим количеством недостатков, например, если для нормальной работы приложения ему достаточно «полтора сервера», платить все равно приходилось за два – расходы на содержание и обслуживание инфраструктуры оказывались неоправданно высокими.

Сегодня у нас есть такие сервисы, которые позволяют настроить виртуальный сервер и хранилище данных под собственные нужды. В этом случае расходы зависят от необходимого количества вычислительных (и других) ресурсов – вы платите только за то, что используете.

Корни облачных вычислений восходят к высокопроизводительным вычислениям. В гонке стран по наращиванию вычислительной мощности приняли участие даже такие крупные компании, как IBM и HP.

«Однако инженеры и исследователи быстро поняли, что такой подход плохо масштабируется, – говорит Прадип Падала (Pradeep Padala), учредитель ContainerX. – Поэтому начались поиски альтернативных способов проведения вычислений: начали разрабатываться распределенные системы, объединяющие в себе мощности огромного количества компьютеров».

Появились такие академические проекты, как Condor – это распределённая сеть компьютеров, развернутая в Висконсинском университете в Мадисоне. На сегодняшний день там установлено 350 настольных UNIX-станций, которые предоставляют доступ для работы пользователям со всего мира. Были и другие проекты, например distributed.net и SETI@home – на тот момент эта идея была инновационной, да и заниматься поиском внеземных цивилизаций тоже достаточно интересно.

Затем появился БАК от ЦЕРН, который породил бессчётное количество исследовательских проектов, на которые уходили миллиарды долларов. Как часть всего этого движения в моду вошли грид-вычисления. Определение грид-вычислений очень близко к тому, что мы называем «вычисления как услуга». В качестве примера можно привести Globus Toolkit .

Одновременно со всем этим, в технической индустрии, VMware и Xen занимались популяризацией виртуализации, которая позволяла запускать сразу несколько машин на одной физической машине. Это преобразило IT-индустрию, а простота использования привлекла внимание стартапов, которым было сложно покупать и содержать свое собственное оборудование.

Ниже изображена классическая модель компьютерных вычислений. Доступ к серверам, приложениям и сервисам осуществляется по сети.

Обратившись к облачным вычислениям, организация получает возможность настраивать инфраструктуру по своему усмотрению, затрачивая на это меньшее количество средств и усилий. Иными словами, эта модель направлена на повышение доступности вычислительных ресурсов и сочетает в себе пять характеристик: самообслуживание по требованию, широкая доступность через Интернет, объединение ресурсов в пул, способность к быстрой адаптации и измеримость.

Самообслуживание означает, что потребители должны иметь возможность без труда и по собственному желанию задействовать (или наоборот отключить) дополнительные вычислительные мощности, не контактируя с персоналом и техниками на стороне поставщика услуг.

Широкая доступность означает, что все возможности, предлагаемые поставщиком доступны через сеть. Работа с ними осуществляется на основе стандартных механизмов – это дает возможность использовать различные клиентские платформы, например мобильные телефоны, планшетные и персональные компьютеры.

Свои вычислительные ресурсы поставщик объединяет в пул, чтобы их можно было динамически перераспределять в соответствии с нуждами пользователей – это так называемый принцип множественной аренды (Multi-tenancy). Возникает ощущение независимости от местоположения, когда заказчик не знает, где именно находятся ресурсы, но может определять их расположение на абстрактном уровне (страна или регион).

Способность к быстрой адаптации – это возможность быстро ресурсы под нужды заказчика. С точки зрения клиента, предлагаемые ему возможности выглядят неограниченными, которыми он может воспользоваться в любой момент.

Облачные системы автоматически контролируют и оптимизируют использование ресурсов. Это осуществляется путем измерения различных параметров (размер хранилища данных, вычислительная мощность, пропускная способность). Таким образом, как поставщик, так и потребитель получают полную информацию об объеме оказанных/потребленных услуг.

Что касается стоимости услуг, то процесс их формирования может быть достаточно сложным, а ценник изменяться от поставщика к поставщику. Джейсон Лемкин (Jason M. Lemkin), партнер SaaStr Ventures, считает , что если ваш продукт лучше, то не стоит стесняться завышать цену.

Если вы вводите какую-нибудь новую функцию, которая способна кардинально изменить пользовательский опыт, то нет ничего плохого в том, если вы постараетесь извлечь из этого максимальную выгоду. «Если ваш продукт в пять раз серьезнее, чем у конкурента, то вы можете просить за него в 5 раз больше», – утверждает Джейсон.

Помимо характеристик выделяют еще три модели обслуживания: программное обеспечение как услуга (SaaS), платформа как услуга (PaaS) и инфраструктура как услуга (IaaS). Отличаются они степенью предоставляемого контроля.

В случае IaaS клиент получает возможность использовать облачную инфраструктуру по своему усмотрению и самостоятельно управлять ресурсами обработки и хранения, а также сетями. «Пользователь может создать виртуальную инфраструктуру и изменить её в любой момент», – говорит консультант Эван Лейт (Ewan Leith). Аутсорсинг стал популярным еще в те времена, когда компании хотели использовать компьютеры, но не хотели нести издержки по их содержанию и обслуживанию. По этой причине мы сегодня имеем технологию виртуализации.

Виртуализация – это предоставление набора вычислительных ресурсов или их логического объединения, абстрагированное от аппаратной реализации, то есть одна физическая машина может поддерживать несколько виртуальных. Таким образом, физические ресурсы объединяются в пул, а гипервизор выделяет их виртуальным машинам, на которых запускаются гостевые операционные системы.

Вам не потребуется покупать оборудование, не потребуется строить собственный дата-центр, не потребуется нанимать системных инженеров, которые отвечают за обслуживание техники на физическом уровне. Данную часть вы отдаете на обслуживание облачному провайдеру. В вашей зоне ответственности остается управление операционной системой, установкой и настройкой приложений.

Второй слой – это платформа как услуга или PaaS. При переходе от модели IaaS к модели PaaS (Platform as a Service) дополнительно на сторону облачного провайдера передается управление операционными системами и базами данных. В этом случае клиентам не приходится думать о дисковом пространстве, которое необходимо выделить, и распределении нагрузки между серверами. Примерами PaaS являются Google App Engine, Heroku и Force.com.

Программное обеспечение как услуга (SaaS) – последний уровень облачных вычислений, обычно дополняющий PaaS. Это программное обеспечение для конечного пользователя, например, обеспечивающее работу с электронной почтой или текстом. Очень часто оно предоставляется по подписке. Примерами SaaS могут служить Google Apps, Salesforce.com и Business Productivity Online Suite от Microsoft.

Для варианта SaaS на сторону облачного провайдера дополнительно передаются вопросы установки и настройки приложений, мониторинга, резервного копирования, защищенной передачи в Интернет – то есть все задачи. Если вы решили воспользоваться этой моделью, то вам даже не обязательно держать в команде технического специалиста, поскольку всем управляет поставщик услуг.

Существует несколько моделей развертывания: частное облако, публичное облако, общественное облако, гибридное облако.

Частное облако (private cloud) – это инфраструктура, которая располагается в пределах одной организации. Данная модель развертывания создана с целью удовлетворить потребности внутреннего рабочего персонала, обеспечивая высокий уровень безопасности данных. Частное облако создается, например, для обеспечения какой-либо дочерней компании сервисом корпоративной почты.

Публичное облако (public cloud) – это инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Этот тип облака может находиться в собственности, например, коммерческих, научных и правительственных организаций.

Однако слово «публичное» совсем не означает, что данные пользователей доступны абсолютно всем – здесь по-прежнему реализуются механизмы безопасности для контроля доступа. Основным достоинством использования публичного облака является простота настройки и низкая стоимость. Поставщик услуги делает всю работу, необходимую для создания облака, а потребитель лишь настраивает необходимое количество ресурсов.

Общественное облако (community cloud) имеет схожие черты с частным и публичным облаком. Это вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи. Общественное облако может управляться организациями третьей стороны и существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца. В этом случае ответственность по содержанию облака перекладывается с плеч организаций-членов на все сообщество целиком.

Гибридным же облаком (hybrid cloud) называют композицию из двух или более типов облаков, которые связываются между собой стандартизированными технологиями передачи данных. Очень часто компании запускают бизнес-критические приложения в приватном облаке, в то время как остальные приложения работают в публичном облаке.

P.S. Пара наших публикаций по теме на Хабре:

МОДЕЛИ РАЗВЁРТЫВАНИЯ

• Частное облако

Частное облако (англ. private cloud ) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

• Публичное облако

Публичное облако (англ. public cloud ) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца - поставщика услуг.

• Гибридное облако

Гибридное облако (англ. hybrid cloud ) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

• Общественное облако

Общественное облако (англ. community cloud ) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики, и соответствия различным требованиям). Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

МОДЕЛИ ОБСЛУЖИВАНИЯ

• Программное обеспечение как услуга

Программное обеспечение как услуга (SaaS , англ. Software-as-a-Service) - модель, в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством тонкого клиента, например, из браузера (например, веб-почта) или интерфейс программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения, или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.

• Платформа как услуга

Платформа как услуга (PaaS , англ. Platform-as-a-Service) - модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нём новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретённых тиражируемых приложений). В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения - системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования - предоставляемые облачным провайдером.

Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).

• Инфраструктура как услуга

Инфраструктура как услуга (IaaS , англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами, например потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение. Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также ограниченный контроль набора доступных сервисов (например, межсетевой экран, DNS). Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

11.06.2014

Облачные вычисления (англ. cloud computing) в информатике - это модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам - как вместе, так и по отдельности), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами и/или обращениями к провайдеру .

Первоначально концепция использования вычислительных ресурсов по принципу системы коммунального хозяйства была предложена в 1960-е годы Джоном Маккарти.

Возникновение англоязычного термина начало активно обсуждаться в 2008 году в одной из тематических интернет-конференций . В результате дискуссии выдвигались различные версии, по одной из которых, термин сloud был использован главой компании Google в выступлении и получил распространение в средствах массовой информации. Другая популярная версия предполагает, что термин cloud computing стал широко употребляться в США с 2005 года после запуска компанией Amazon.com проекта Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) и широко распространился в бизнесе, среди поставщиков информационных технологий и в научно-исследовательской среде .

Графический прообраз термина обязан своим появлением диаграммам и другим иллюстрациям в виде облачков, с помощью которых принято изображать сеть Интернет (рис.1).

Рис.1. Графическое представление облачных вычислений

Национальным институтом стандартов и технологий США зафиксированы следующие обязательные характеристики облачных вычислений :

• Самообслуживание по требованию (англ. self service on demand), потребитель самостоятельно определяет и изменяет вычислительные потребности, такие как серверное время, скорости доступа и обработки данных, объём хранимых данных без взаимодействия с представителем поставщика услуг;
• Универсальный доступ по сети, услуги доступны потребителям по сети передачи данных вне зависимости от используемого терминального устройства;
• Объединение ресурсов (англ. resource pooling), поставщик услуг объединяет ресурсы для обслуживания большого числа потребителей в единый пул для динамического перераспределения мощностей между потребителями в условиях постоянного изменения спроса на мощности; при этом потребители контролируют только основные параметры услуги (например, объём данных, скорость доступа), но фактическое распределение ресурсов, предоставляемых потребителю, осуществляет поставщик (в некоторых случаях потребители всё-таки могут управлять некоторыми физическими параметрами перераспределения, например, указывать желаемый центр обработки данных из соображений географической близости);
• Эластичность, услуги могут быть предоставлены, расширены, сужены в любой момент времени, без дополнительных издержек на взаимодействие с поставщиком, как правило, в автоматическом режиме;
• Учёт потребления, поставщик услуг автоматически исчисляет потреблённые ресурсы на определённом уровне абстракции (например, объём хранимых данных, пропускная способность, количество пользователей, количество транзакций), и на основе этих данных оценивает объём предоставленных потребителям услуг.

С точки зрения поставщика, благодаря объединению ресурсов и непостоянному характеру потребления со стороны потребителей, облачные вычисления позволяют экономить на масштабах, используя меньшие аппаратные ресурсы, чем требовались бы при выделенных аппаратных мощностях для каждого потребителя, а за счёт автоматизации процедур модификации выделения ресурсов существенно снижаются затраты на абонентское обслуживание.

С точки зрения потребителя, эти характеристики позволяют получить услуги с высоким уровнем доступности (англ. high availability) и низкими рисками неработоспособности, обеспечить быстрое масштабирование вычислительной системы благодаря эластичности без необходимости создания, обслуживания и модернизации собственной аппаратной инфраструктуры.

Удобство и универсальность доступа обеспечивается широкой доступностью услуг и поддержкой различного класса терминальных устройств (персональных компьютеров, мобильных телефонов, интернет-планшетов).

Определены следующие модели развёртывания «облачных вычислений»: частное облако, публичное облако, гибридное облако и общественное облако (Рис. 2).

Частное облако (англ. private cloud ) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

Публичное облако (англ. public cloud ) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца - поставщика услуг.

Гибридное облако (англ. hybrid cloud ) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или коммунальных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между «облаками»).

Общественное облако (англ. community cloud ) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики, и соответствия различным требованиям). Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Рис.2. Графическое представление моделей развертывания

облачных вычислений

Приняты следующие модели обслуживания: Программное обеспечение как услуга, Платформа как услуга, Инфраструктура как услуга.

Программное обеспечение как услуга (SaaS , англ. Software-as-a-Service ) - модель, в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством тонкого клиента, например, из браузера (например, веб-почта) или интерфейс программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой «облака» в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения, или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.

Концепция SaaS предоставляет возможность пользоваться программным обеспечением как услугой и делать это удаленно через Интернет. Данный подход позволяет не покупать программный продукт, а просто временно воспользоваться им при возникновении потребности.

Платформа как услуга (PaaS , англ. Platform-as-a-Service ) - модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нём новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретённых тиражируемых приложений). В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения - системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования - предоставляемые облачным провайдером.

Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой «облака», в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).

PaaS можно представить как готовую к работе виртуальную платформу, состоящую из одного или нескольких виртуальных серверов с установленными операционными системами и специализированными приложениями. Большинство облачных провайдеров предлагают пользователю выбор из массы готовых к использованию облачных сред.

Инфраструктура как услуга (IaaS , англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service ) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами, например потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение. Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также ограниченный контроль набора доступных сервисов (например, межсетевой экран, DNS). Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой «облака», в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

Инфраструктура в аренду - пользователю предоставляется «чистый» экземпляр виртуального сервера с уникальным IP-адресом или набором адресов и часть системы хранения данных. Для управления параметрами, запуском, остановкой этого экземпляра провайдер предоставляет пользователю программный интерфейс (API).

Рис.3. Модели обслуживания

Основной причиной развития технологии облачных вычислений в мире является экономическая.

При использовании облачных вычислений, потребители информационных технологий могут существенно снизить капитальные расходы - на построение центров обработки данных, закупку серверного и сетевого оборудования, аппаратных и программных решений по обеспечению непрерывности и работоспособности - так как эти расходы поглощаются провайдером облачных услуг. Кроме того, длительное время построения и ввода в эксплуатацию крупных объектов инфраструктуры информационных технологий и высокая их начальная стоимость ограничивают способность потребителей гибко реагировать на требования рынка, тогда как облачные технологии обеспечивают возможность практически мгновенно реагировать на увеличение спроса на вычислительные мощности.

При использовании облачных вычислений, затраты потребителя смещаются в сторону операционных - таким образом классифицируются расходы на оплату услуг облачных провайдеров.

Пользователю не нужно тратить огромные средства на создание собственных серверов и центров обработки данных, на оплату лицензионного программного обеспечения (ПО), на содержание квалифицированного персонала. Он можете автоматизировать все ИТ-процессы, купив готовые пакеты: SaaS (аренда ИТ-приложений), DaaS (аренда виртуального рабочего места), IaaS (аренда ИТ-инфраструктуры), PaaS (разработка новых решений на базе облачных платформ) (см. Рис.4).

Рис.4. Представление модели работы с «облаком» пользователей

В качестве примера - расчет, выполненный оператором Orange Business Services для компании, в штате которой 450 сотрудников, - расходы на самостоятельное внедрение только почтового решения: аппаратная часть - 430 тыс. рублей, ПО - 1,3 млн. рублей, техническая поддержка - 900 тыс. рублей, инсталляция решения - 345 тыс. рублей. Итого капитальные затраты составят 2,075 млн. рублей единовременно, операционные - 900 тыс. рублей. Примерные расходы при внедрении облачного решения: капитальные затраты отсутствуют, за 450 почтовых ящиков стандартным объемом 1ГБ с архивом 200 МБ платят по 170 рублей в месяц. Итого операционные затраты - 76,5 тыс. рублей в месяц. Таких примеров и в сфере софта, и в сфере построения инфраструктуры можно привести массу.

Первые идеи, косвенно соотносящиеся с тем, что сегодня понимается под облачными вычислениями, и описывающие возможность вычислений с использованием удаленных вычислительных центров, относятся еще к 70-м - 80-м годам. Однако публичная история собственно cloud computing в современной реализации начинается примерно с 2006 года. Именно тогда компания Amazon представила свою инфраструктуру веб-сервисов (Web Services), обеспечивающую не только хостинг, но и предоставляющую клиенту удаленные вычислительные мощности. Вслед за Amazon аналогичные сервисы представили Google, Sun и IBM. А в 2008 году свои планы в этой области озвучила компания Microsoft. Причем Microsoft анонсировала не просто сервис, но полноценную облачную операционную систему Windows Azure. На сегодняшний день Windows Azure остается одним из самых крупных и всеохватных проектов в сфере cloud computing.

Как выглядит концепция cloud computing со стороны пользователя?

17 июля 2010г. в США был запущен облачный сервис OnLive, предоставляющий возможность играть в современные игры даже на самом простом оборудовании. Технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в «готовом» виде. Проще говоря, те вычисления, которые при обычной игре на компьютере выполняют видеокарта и процессор, здесь уже выполнены на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор. Можно и вовсе использовать обычный телевизор, только придется к нему прикупить миниатюрную приставку OnLive MicroСonsole, которая и будет связующим звеном между пользователем, сервисом и отображающим устройством.

В случае с OnLive именно в этом дата-центре хранятся файлы (в данном случае - игры), и именно там совершаются все вычислительные операции. Таким образом, автоматически снимаются все проблемы с производительностью компьютера и количеством свободного места на винчестере. Кроме того, отпадает необходимость платить довольно большие деньги сразу за программные продукты, не всегда в будущем нужные пользователю.

Согласно SaaS-концепции потребитель платит не единовременно, покупая продукт, а как бы берет его в аренду. Причем, использует ровно те функции, которые ему нужны (и, соответственно, платит за них же). Такую услугу предоставили пользователю два конкурента - Microsoft и Google. Обе компании выпустили наборы сервисов, позволяющих работать с документами. У Google это Google Docs, у Microsoft - Office Web Apps.

При этом оба сервиса тесно взаимосвязаны с почтой (Gmail в первом случае и Hotmail во втором) и файловыми хранилищами. Таким образом, пользователя как бы переводят из привычной ему оффлайн-среды в онлайн. Важно, что и Google, и Microsoft интегрируют поддержку своих онлайн-сервисов во все программные среды - как настольные, так и мобильные (для этой цели Google создала ОС Android, а Microsoft - Windows Phone 7).

Аналогичную концепцию (но с несколько другими акцентами) продвигает и главный конкурент обеих компаний - Apple, которая представила сервис под названием MobileMe. Сервис включает в себя почтовый клиент, календарь, адресную книгу, файловое хранилище, альбом фотографий и инструмент для обнаружения утерянного iPhone. За возможность пользоваться всем этим Apple берет примерно 65 евро (или
100 долларов) в год. При этом Apple обеспечивает такой уровень взаимодействия своего набора интернет-сервисов и приложений на компьютере (под управлением Mac OS X), телефоне, плеере и iPad (все - под управлением iOS), что необходимость в использовании браузера пропадает. Пользователь использует привычные программы на своем Mac, iPhone и iPad, однако, все данные хранятся не на них, а в «облаке», что позволяет забыть о необходимости синхронизации.

Если Apple интегрирует веб-сервисы в привычные приложения операционной системы, то Google заходит с противоположной стороны: разработанная интернет-гигантом операционная система Chrome OS представляет собой, фактически, один браузер, через который пользователь взаимодействует с разветвленной сетью веб-сервисов. ОС ориентирована на нетбуки, отмечаются очень низкие системные требования и отсутствие необходимости самостоятельной установки программ (так как все программы работают непосредственно в вебе). То есть Google предоставляет преимущества облачной концепции, обычно декламируемые при работе с корпоративными клиентами, обычным пользователям. Вместе с тем, очевидна невозможность использования таких нетбуков в странах с недостаточно широким проникновением широкополосного интернета. Потому что без интернета нетбук на базе Chrome OS будет совершенно бесполезен.

Рис.5. Форма облачных сервисов Google

Microsoft пока чуть более осторожна в этой сфере. Основные продукты Microsoft для частных клиентов - Windows и Office - пока еще сохраняют привычную схему работы и распространяются по традиционной модели. Однако, Microsoft довольно активно начинает предлагать свои корпоративные продукты по облачной модели Software as a Service.

Ну а в центре всей облачной инфраструктуры Microsoft - операционная система Windows Azure. Windows Azure создает единую среду, включающую облачные аналоги серверных продуктов Microsoft (реляционная база данных SQL Azure, являющаяся аналогом SQL Server, а также Exchange Online, SharePoint Online и Microsoft Dynamics CRM Online) и инструменты разработки (.NET Framework и Visual Studio, оснащенная в версии 2010 года набором Windows Azure Tools). Так, например, программист, создающий сайт в Visual Studio 2010, может, не выходя из приложения, разместить свой сайт в Windows Azure.

Рис 6. Реализация облачных сервисов на платформе Microsoft

Чем может быть полезна облачная технология бизнесу? Какой смысл использовать облачные варианты привычных приложений на уровне предприятия? Чем это отличается от обычного хостинга?

Тем, что помимо физического размещения и поддержки сайта компании еще предоставляют необходимый софт (который также расположен в «облаке»), масштабируемость и бесконечные возможности для расширения

Николай Прянишников, президент российского отделения Microsoft: «Благодаря облаку IT становится услугой. Это выгодно всем. Компаниям, которые могут значительно сократить расходы на IT, сконцентрировав высвободившиеся ресурсы на развитии собственного бизнеса, и частично перевести капитальные расходы в операционные (кроме того, компании малого и среднего бизнеса получают дополнительные преимущества от использования недоступных ранее корпоративных IT-технологий). Рынку IT и телеком, способствуя возникновению новых бизнес-моделей и стимулируя появление стартапов. И, как следствие, государству и обществу: повышается уровень информатизации страны и развитие экономики получает дополнительный стимул».

Представители компаний, использующих облачные технологии, соглашаются с Microsoft. «Наряду с повышением производительности и эффективности на всех уровнях - как в офисе, так и при удаленной работе, - мы получили решение, которое может расти вместе с нашей компанией и расширяться в соответствии с нуждами бизнеса. Данное решение очень удачно вписывается в наш бизнес-план. Чтобы установить в компании Microsoft Exchange Server, обычно требуется несколько недель, а то и месяцев, начиная с момента покупки лицензий и серверов до запуска в эксплуатацию. Также необходим собственный штат IT-специалистов для его установки и обслуживания. А мы получили решение немедленно и по низкому месячному тарифу» - говорит президент компании Организация времени Глеб Архангельский.

1. Amazon 2. The Rackspace

3. Google 4. Microsoft

5. Joyent 6. GoGrid

7. Terremark 8.Savvis

9.Verizon 10.NewServers

Рис.7 Топ-10 облачных провайдеров в мировом рейтинге

На сайте разработчика систем мониторинга Zenoss опубликованы результаты исследования «2010 Cloud Computing State of The Union». Приводятся данные о приоритетах и тенденциях при внедрении «облаков» и технологий виртуализации . Основные выводы включают:

• 40.7% отметили, что они предпочитают виртуальные серверы, 29.3% используют виртуализацию везде, где могут;
• VMware используют 79.3%, использующих виртуализацию;
• Xen – вторая по популярности технология (32.7%), Oracle VirtualBox – третья (22.0%) и Linux Kernel-Based Virtual Machines (KVM) была четвертая (21.3%);
• 43.3% участников отметили гибкость в качестве основной причины использования, а 33.3% отметили возможность экономии на оборудовании;
• Основная цель использования виртуальной инфраструктуры была экономия затрат (64.7%), а вторая по частоте упоминания – контроль за внедрением;
• 20% пользователей виртуализации отметили потребность в использовании учета (accounting) и оплаты (chargeback) виртуальных ресурсов;
• 70.7% предпочитают единую консоль управления для всей инфраструктуры, а не специфические решения для виртуализации;
• Большинство не используют автоматизацию для управления виртуальной инфраструктурой. Только 39.3% автоматизируют запуск и остановку виртуальных машин на базе правил;
• 73.3% еще не решили, чем они будут управлять своей виртуальной инфраструктурой;
• 49.2% ответили, что планируют внедрять Linux сервера в 2010, в то время как 32.6% – Microsoft Windows серверы;
• 25.8% собираются внедрять хостинг управления данными (hosted data services);
• Самый популярный облачный поставщик – Amazon (43.9% пользователей), второй - Google AppEngine (28%) и 22.7% планируют использовать Microsoft Azure, преследуемый Rackspace (15.9%);
• 50.8% отметили, что не используют специальных средств для управления облачной инфраструктурой, а 33.3% используют средства, предоставляемые поставщиком услуг;
• Безопасность – это основной источник тревоги при использовании «облаков», затем управление и мониторинг;
• Только 28.8% отметили, что используют автоматизацию для запуска и остановки «облаков» (cloud instances).

Мировой тенденции следуют и пользователи облачных вычислений в России. Если учесть, что активные исследовательские работы по облачным вычислениям начались в 2009 г., то отставание России от Евросоюза составляет уже не менее двух лет.

«Облачные сервисы набирают популярность каждый год.
2008 - 2010 гг. были годами становления рынка. В «облака» мигрировали компании, которые готовы были рисковать и принимать инновационные технологии легко, так как их привлекала экономическая составляющая облачных сервисов. Часть IT-инфраструктуры в «облака» стали переносить большие корпорации и крупный бизнес, которые также видели возможность сокращения издержек. Сейчас в «облака» мигрируют компании из различных секторов экономики, переводя в них некритичные для бизнеса приложения, - пояснил репортеру ComNews руководитель отдела маркетинга департамента облачных технологий компании Softline Андрей Гарканов. - Мы идем параллельным курсом, с каждым годом нагоняя западных игроков. Даже компании, которые переносят в «облако» не все сервисы, а только некритичные для бизнеса приложения (почта или файловый сервер) либо приложения для совместной работы, тем самым освобождают внутренние мощности с целью использования их по необходимости на данный момент» .

1.2 Достоинства и недостатки облачных вычислений

Основными преимуществами и достоинствами технологий облачных вычислений являются:

• Доступность и отказоустойчивость – всем пользователям, из любой точки, где есть Интернет, с любого компьютера, где есть браузер;
• Клиентские компьютеры. Пользователям нет необходимости покупать дорогие компьютеры, с большим объемом памяти и дисков, чтобы использовать программы через веб-интерфейс. Также нет необходимости в СD и DVD приводах, так как вся информация и программы остаются в «облаке». Пользователи могут перейти с обычных компьютеров и ноутбуков на более компактные и удобные нетбуки;
• Доступ к документам. Если документы хранятся в «облаке», они могут быть доступны пользователям в любое время и в любом месте. Больше нет такого понятия как забытые файлы: если есть Интернет - они всегда рядом;
• Устойчивость к потере данных или краже оборудования. Если данные хранятся в «облаке», их копии автоматически распределяются по нескольким серверам, возможно находящимся на разных континентах. При краже или поломке персональных компьютеров пользователь не теряет ценную информацию, которую он к тому же может получить с любого другого компьютера;
• Надежность. Дата центры управляются профессиональными специалистами, обеспечивающими круглосуточную поддержку функционирования виртуальных машин. И даже если физическая машина «рухнет», благодаря распределению приложения на множество копий оно все равно продолжит свою работу. Это создает определенный высокий уровень надежности и отказоустойчивости функционирования системы;
• Экономичность и эффективность - плати столько, сколько используешь, позволь себе дорогие, мощные компьютеры и программы. «Облако» позволяет учитывать и оплачивать только фактически потребленные ресурсы строго по факту их использования;
• Аренда ресурсов. Обычные сервера средней компании загружены на 10-15%. В одни периоды времени есть потребность в дополнительных вычислительных ресурсах, в других эти дорогостоящие ресурсы простаивают. Используя необходимое количество вычислительных ресурсов в «облаке» в любой момент времени, компании сокращают затраты на оборудование и его обслуживание. Это дает возможность заказчику отказаться от закупок дорогостоящих ИТ-активов в пользу их даже не аренды, а операционного потребления по мере надобности, при сокращении затрат на обслуживание своих систем и получении от поставщика гарантий уровня сервиса;
• Аренда ПО. Вместо приобретения пакетов программ для каждого локального пользователя, компании покупают нужные программы в «облаке». Данные программы будут использоваться только теми пользователями, которым эти программы необходимы в работе. Более того, стоимость программ, ориентированных на доступ через Интернет, значительно ниже, чем их аналогов для персональных компьютеров. Если программы используются не часто, то их можно просто арендовать с почасовой оплатой. Затраты на обновление программ и поддержку в работоспособном состоянии на всех рабочих местах вовсе сведены к нулю;
• Для поставщика ИТ-услуг экономический смысл «облака» состоит в эффекте масштаба (обслуживать большой однородный центр обработки дешевле, чем множество маленьких разнородных) и сглаживания нагрузки (когда потребителей много, маловероятно, что пиковые мощности понадобятся всем им одновременно);
• Разработчики ПО тоже получают выгоду от перехода в «облака»: теперь им стало проще, быстрее и дешевле разрабатывать, тестировать под нагрузкой и предлагать клиентам свои решения – это можно делать прямо в «облаке» с минимальными затратами. Кроме того, Облачные вычисления - это эффективный инструмент повышения прибыли и расширения каналов продаж для независимых производителей программного обеспечения в форме SaaS. Этот подход позволяет организовать динамическое предоставление услуг, когда пользователи могут производить оплату по факту и регулировать объем своих ресурсов в зависимости от реальных потребностей без долгосрочных обязательств;
• Простота - не требуется покупка и настройка программ и оборудования, их обновление;
• Обслуживание. Так как физических серверов с внедрением Cloud Computing становится меньше, их становится легче и быстрее обслуживать. Что касается программного обеспечения, то последнее установлено, настроено и обновляется в «облаке». В любое время, когда пользователь запускает удаленную программу, он может быть уверен, что эта программа имеет последнюю версию - без необходимости что-то переустанавливать или платить за обновления;
• Совместная работа. При работе с документами в «облаке» нет необходимости пересылать друг другу их версии или последовательно редактировать их. Теперь пользователи могут быть уверенными, что перед ними последняя версия документа и любое изменение, внесенное одним пользователем, мгновенно отражается у другого;
• Открытые интерфейсы. «Облако» как правило, имеет стандартные открытые API (интерфейсы прикладного программирования) для связи с существующими приложениями и разработки новых – специально для облачной архитектуры;
• Гибкость и масштабируемость - неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски). «Облако» масштабируемо и эластично – ресурсы выделяются и освобождаются по мере надобности;
• Производительные вычисления. По сравнению с персональным компьютером вычислительная мощь, доступная пользователю «облачных» компьютеров, практически ограничена лишь размером «облака», то есть общим количеством удаленных серверов. Пользователи могут запускать более сложные задачи, с большим количеством необходимой памяти, места для хранения данных, тогда, когда это необходимо. Иными словами, пользователи могут при желании легко и дешево поработать с суперкомпьютером без каких-либо фактических приобретений. Возможность запуска множество копий приложения на многих виртуальных машинах представляет преимущества масштабируемости: количество экземпляров приложения способно практически мгновенно увеличиваться по требованию, в зависимости от нагрузок;
• Хранение данных. По сравнению с доступным местом для хранения информации на персональных компьютерах объем хранилища в «облаке» может гибко и автоматически подстраиваться под нужды пользователя. При хранении информации в «облаке» пользователи могут забыть об ограничениях, накладываемых обычными дисками, - «облачные» размеры исчисляются миллиардами гигабайт доступного места;
• Инструмент для стартапов. В глазах таких потребителей сервиса облачных вычислений как компании, начинающие свой бизнес основным преимуществом данной технологии является, отсутствие необходимости закупать все соответствующее оборудование и ПО, а затем поддерживать их работу .

Основными недостатками технологий облачных вычислений являются:

• Постоянное соединение с сетью. Cloud Computing почти всегда требует соединения с сетью (Интернет). Если нет доступа в сеть - нет работы, программ, документов. Многие облачные программы требуют хорошего Интернет-соединения с большой пропускной способностью. Соответственно программы могут работать медленнее чем на локальном компьютере. По мнению ведущих российских ИТ-компаний, основным препятствием широкому развитию «облаков», является отсутствие широкополосного доступа в Интернет (ШПД) – прежде всего в регионах;
• Безопасность данных теоретически может быть под угрозой. Не все данные можно доверить стороннему провайдеру в интернете, тем более, не только для хранения, но ещё и для обработки. Все зависит от того, кто предоставляет облачные услуги. Если этот кто-то надежно шифрует Ваши данные, постоянно делает их резервные копии, уже не один год работает на рынке подобных услуг и имеет хорошую репутацию, то угрозы безопасности данных может никогда не случиться. У пользователя облачных бизнес приложений могут также возникнуть и юридические проблемы, например связанные с выполнением требований защиты персональных данных;
• Государство, на территории которого размещен датацентр, может получить доступ к любой информации, которая в нем хранится. Например, по законам США, где находится самое большое количество датацентров, в этом случае компания-провайдер даже не имеет права разглашать факт передачи конфиденциальной информации кому-либо, кроме своих адвокатов. Эта проблема является, наверное, одной из самых существенных в вопросе вывода конфиденциальной информации в «облако». Путей ее решения может быть несколько. Во-первых, можно шифровать всю информацию, помещаемую на «облако». Во-вторых, можно просто ее туда не помещать. Однако, во всяком случае, у компаний, пользующихся облачными вычислениями, это должно быть определенным пунктом в списке вопросов информационной безопасности. Кроме того, сами провайдеры должны улучшать свои технологии, предоставляя некоторые услуги по шифрованию;
• Функциональность облачных приложений. Не все программы или их свойства доступны удаленно. Если сравнивать программы для локального использования и их облачныe аналоги, последние пока проигрывают в функциональности. Например, таблицы Google Docs или приложения Office web application имеют гораздо меньше функций и возможностей, чем Microsoft Excel;
• Зависимость от облачного провайдера. Всегда остаётся риск, что провайдер онлайновых сервисов однажды не сделает резервную копию данных – как раз перед крушением сервера. Риск этот, впрочем, вряд ли превышает опасность того, что пользователь сам упустит свои данные – потеряв или разбив мобильник или ноутбук, не создав на домашнем ПК резервную копию. Кроме того, привязавшись к той или иной услуге, мы в какой-то степени также ограничиваем свою свободу – свободу перехода на старую версию софта, выбора способов обработки информации и так далее .

На рис.8 показаны основные препятствия для проникновения облачных технологий в здравоохранении, с учетом того, что гарантированная стабильность и доступность медицинских данных – обязательное требование к МИС (медицинским информационным системам) во всем мире .

Рис.8. Основные препятствия для проникновения «облачных» технологий в здравоохранении

1.3 Проблемы нормативно-правового регулирования облачных технологий и недостатки облачных вычислений

Проблемы нормативно-правового регулирования облачных технологий и безопасности применительно к облачным технологиям тесно связаны между собой и являются основными рисками при внедрении облачных вычислений.

Как использование облачных вычислений, так и защита персональных данных - относительно новые вопросы, в решении которых российский бизнес пока накопил мало практики. В этой связи сомнения возникают даже по поводу простейших проблем: а можно ли вообще использовать облачные системы для обработки персональных данных? И если такая возможность существует, то что нужно, чтобы выполнить все необходимые требования?

Федеральный закон № 152 «О персональных данных» (далее - ФЗ-152) не создает принципиальных препятствий для обработки таких данных в «облаке», считает Алексей Лукацкий, менеджер по развитию бизнеса Cisco: «Согласно закону и постановлениям правительства, обработка персональных данных и их защита может быть поручена третьим лицам, среди которых могут быть и облачные провайдеры» .

Но всегда ли можно выполнить требования ФЗ-152 в условиях облачной площадки? Здесь нет полного согласия даже среди поставщиков облачных вычислений: «ФЗ-152 не делает размещение систем в «облаке» невозможным, – считает Владимир Савченко, руководитель отдела продаж Softline Cloud Services. – Если система может быть приведена в соответствие с требованиями ФЗ-152 в варианте on-site, то она может быть приведена в соответствие с этими требованиями и в облаке». С этим мнением не вполне согласен Алексей Бахтиаров, генеральный директор Infobox: «В отдельных случаях облачную платформу нельзя использовать из-за требований закона, и тогда приходится строить приватное «облако» для заказчика. Сложность таких решений достаточно индивидуальна». В то же время, отмечает Алексей Бахтиаров, названные проблемы касаются лишь некоторых систем: «Многие забывают или не знают, что информационные системы по типам данных, хранящихся в них, делятся на категории», – подчеркивает он. К системам разных категорий предъявляются разные требования, и здесь, по мнению генерального директора Infobox, важно правильно провести оценку и разработать соответствующее решение. При этом оптимизация типов информации и способов ее хранения позволяет избежать чрезмерно строгих требований, предъявляемых регулятором к обеспечению безопасности персональных данных .

Для обработки персональных данных в публичном «облаке» требуется получение специального согласия

«Как минимум, необходимо построить модель угроз и внедрить инструменты защиты локализованных систем, в которых обрабатываются персональные данные, – считает Сергей Белик, коммерческий директор «Рустим», – а это огромная работа, требующая совсем других денег, нежели то, что большинством потенциальных пользователей «облаков» вкладывается сейчас и в информационные технологии, и особенно в информационную безопасности». Таким образом, основные проблемы облачных вычислений, по мнению Сергея Белика, связаны не столько с «облаками» как таковыми, сколько с общим беспорядком в области корпоративных ИТ.

Какие проблемы законодательство создает для внедрения облачных технологий?

В условиях избыточного регулирования существует определенный риск, что не все отечественные облачные поставщики действительно соблюдают все требования регуляторов. «У отечественных облачных провайдеров могут возникнуть серьезные проблемы с выполнением всех требований наших регуляторов, в первую очередь, ФСБ, – отмечает Алексей Лукацкий. – Ведь, согласно действующим требованиям, передача по каналам связи персональных данных возможна только с применением сертифицированных криптосредств. Надеяться же на то, что у всех заказчиков облачных услуг такие средства есть и что они совпадают со средствами провайдера, не приходится».

Что касается банковского сектора, то существуют сомнения в принципиальной осуществимости требований законодательства в условиях реальной бизнес-практики российских банков: «Банки не могли при всем желании и до сих пор не могут выполнить многие пункты ФЗ-152, связанные с обеспечением прав клиента», – говорит Тимур Аитов, исполнительный директор АРБ. В качестве примера популярной услуги, которую невозможно оказать клиенту в рамках действующего законодательства, Тимур Аитов называет денежный перевод без открытия банковского счета без предварительного согласия со стороны получателя .

Есть и другие вопросы. Например, неясно, как можно выполнить требование клиента о прекращении обработки персональных данных в условиях реальных банковских ИТ-систем: «Предположим, в системе уже совершена транзакция с участием клиента, данные которого предполагается удалить. Если мы уберем одну строку с транзакцией этого клиента, то балансы свести уже не получится», – замечает Тимур Аитов. Ситуация усугубляется тем, что при обработке персональные данные клиентов определенным образом архивируются в цифровых хранилищах и помещаются в отчетность. Как извлекать и удалять данные из архивов и отчетности, неизвестно.

Впрочем, если говорить о российских банках, то не только ФЗ-152 является препятствием для передачи данных облачному поставщику: «Банки боятся передачи персональных данных не из-за ФЗ-152, а потому, что не хотят допускать попадания клиентской базы в руки конкурентов», – сообщает Тимур Аитов. По мнению исполнительного директора АРБ, сегодняшний банковский рынок близок к насыщению, и все люди, которые обладали достаточными финансовыми возможностями для открытия банковского счета, уже это сделали, в связи с чем «в ближайшие 3-4 года конкурентная борьба будет преимущественно сводиться к переманиванию клиентов».

Нужно ли специальное согласие на обработку данных в «облаке»?

Важно понимать, что представляет собой обработка персональных данных в «облаке» в контексте действующего законодательства. Существует мнение, что облачный провайдер выступает как юридический представитель оператора, поэтому для обработки данных на облачной площадке не требуется получения дополнительного согласия со стороны субъектов персональных данных. Алексей Лукацкий с такой точкой зрения не согласен: «В настоящей редакции закон четко говорит о том, что на передачу персональных данных третьим лицам (а облачный провайдер именно таковым и является) необходимо согласие субъекта персональных данных. Если же облачный провайдер получил персональные данные от третьего лица, то он обязан уведомить субъекта о начале обработки персональных данных. Если субъект не запретит это, то облачный провайдер имеет право обрабатывать такие персональные данные. В целом же, этот вопрос сейчас не урегулирован, в отличие от Европы, где существуют определенные разъяснения по этому вопросу».

Европейское законодательство в области защиты персональных данных, во многом определившее ФЗ-152, в самой Европе уже повсеместно признано устаревшим. И одна из причин связана именно с распространением облачных технологий. Сегодня при получении интернет-услуги данные пользователя могут пересечь целый ряд границ и "осесть" в каких угодно юрисдикциях, причем, по пути они будут обработаны на серверах целого ряда разных поставщиков в разных странах, с которыми пользователю никогда не придется вступать в прямые отношения. Нынешнее законодательство очень плохо приспособлено для применения в таких условиях.

Европейцы это понимают, и адаптация законодательства к облачным вычислениям является одним из приоритетов в работе европейского комиссара по цифровому развитию Нили Крус. В мае 2011 г. она инициировала общественное обсуждение европейской облачной стратегии, в ходе которого все желающие могут высказать свое мнение на специальном веб-сайте до 31 августа 2011 г. Реформирование законодательства - один из основных аспектов общественного обсуждения.

Итак, для обработки персональных данных в публичном «облаке» требуется получение специального согласия. Из ст. 9 ФЗ-152 следует, что при получении согласия от субъектов персональных данных операторы должны указывать, в частности, наименования своих облачных поставщиков и перечислять те действия с персональными данными, которые будут осуществляться на облачной площадке.

Несмотря на то, что мнение Алексея Лукацкого опирается на конкретные положения закона, на практике многие компании предпочитают отталкиваться не от буквальных требований законодательства, а от собственного понимания связанных с его несоблюдением рисков.

Насколько страшна трансграничная передача?

Согласно ст. 12 ФЗ-152, трансграничная передача персональных данных допускается без дополнительных ограничений для тех государств, которые обеспечивают «адекватную защиту прав субъектов персональных данных». Однако какие страны в состоянии это сделать? Не надежнее ли будет оставить все данные в Российской Федерации? «Это как раз та тема, которой надо меньше всего опасаться, – считает Алексей Лукацкий. – Передача персональных данных в любую страну Евросоюза возможна без каких-либо ограничений, за исключением необходимости получения согласия субъекта персональных данных на передачу его данных третьему лицу. Если же страна, в которую передаются персональные данные, не входит в список с адекватной защитой прав субъекта, то согласие субъекта должно быть в письменной форме с соблюдением обязательной формы, указанной в федеральном законе». Мнение Алексея Лукацкого подтверждается и содержанием письма Министерства связи и массовых коммуникаций РФ от 13 мая 2009 г. № ДС-П11–250–2 «Об осуществлении трансграничной передачи персональных данных», согласно которому факт ратификации Конвенции о защите прав физических лиц при автоматизированной обработке персональных данных от 28 января 1981 г. может считаться свидетельством достаточного уровня защиты персональных данных в данной стране. Конвенцию ратифицировали фактически все европейские страны.

Как ни парадоксально, обработка данных за границей может даже упростить, а не усложнить, ситуацию для российских пользователей облачных вычислений: «Если мы говорим об облачных провайдерах, находящихся за границей, то им вообще не надо беспокоиться о том, что думает ФСТЭК и ФСБ, – отмечает Алексей Лукацкий. – Во-первых, они находятся в другой стране и на них не распространяется компетенция наших правоохранительных органов. Во-вторых, они выполняют рекомендации по защите, принятые в своих странах. А эти рекомендации гораздо более здравые, чем наши».

Кроме того, сообщает Алексей Лукацкий, европейская конвенция специально запрещает накладывать какие-либо дополнительные требования и ограничения при осуществлении трансграничной передачи персональных данных, если это не обусловлено требованиями национальной безопасности, в связи с чем требования ФСБ об использовании сертифицированных средств криптографии отпадают сами собой.

В неурегулированности законодательной базы (речь шла и о N 94-ФЗ от 21.07.2005 г. «О размещении заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд») видит проблему распространения облачных технологий представитель Ассоциации стратегического аутсорсинга (АСТРА) Алексей Алёхин. Хотя выгоды от облачных вычислений для государственных структур, с его точки зрения, очевидны. Это и рост ВВП от одного до трёх процентов – за счёт перехода затрат в доходы, повышение налоговых поступлений и производительности труда и, что не менее важно, обеспечение прозрачности затрат .

По словам вице-президента «Газпромбанка» по ИТ Алексея Широких, облачные вычисления принимаются во внимание при разработке новой ИТ-стратегии банка, однако в настоящее время публичные «облака» еще не воспринимаются как достаточно зрелый технологический подход, причем в российских условиях эта незрелость проявляется в большей степени не столько в технологиях, сколько в нехватке зрелости ИТ-культуры и несовершенстве законодательства. В то же время технологии приватного «облака» готовы к промышленной эксплуатации уже сейчас, и «Газпромбанк» уже проводит соответствующие работы в этом направлении .

Необходимость развития нормативно-правового регулирования облачных вычислений отмечена также ОАО «Ростелеком» в концепции создания национальной платформы распределенной обработки данных (НПРОД).

В ЕС вопросам разработки в области облачных услуг придается первостепенное значение.

В декабре 2010 г. был опубликован доклад Еврокомиссии на тему: «Анализ проблем в области безопасности и приватности при использовании облачных вычислений» ее представители заключили, что действующее законодательство в сфере защиты данных устарело и необходима активная работа по его обновлению, поэтому в мае 2011-го Еврокомиссией были начаты публичные слушания по вопросу законодательного урегулирования в сфере облачных вычислений, которые завершились 31 августа. Итоги этих слушаний помогут Еврокомиссии выработать единую стратегию в сфере облачных вычислений для ЕС, которая должна быть реализована в 2012 г.

Рис.9. Развитие нормативно-правового регулирования облачных вычислений в концепции создания НПРОД

В состав стратегии войдет три блока проблем. В рамках юридического блока будут освещены такие вопросы, как защита данных и обеспечение приватности, в том числе в международных масштабах.

Всего в консультациях приняло участие 538 респондентов, 230 из которых - представители компаний, 182 - физические лица, 33 - государственные служащие, 42 - ученые и 51 респондент из категории «другие».

92% респондентов придерживаются мнения, что в Евросоюзе на данный момент отсутствуют правовые рамки, которые определяют степень ответственности при трансграничной передаче данных. Среди опрошенных этой точки зрения придерживается и 90% представителей компаний, так как понимание степени своей ответственности при хранении информации в «облаке» особенно актуально для провайдеров. Некоторые из физических лиц - респондентов считают, что провайдеры недостаточно информируют пользователей о предоставляемых услугах и не предупреждают о возможных рисках. Они уверены, что между пользователем и провайдером ответственность сторон за предоставляемую (со стороны пользователя) и хранимую (со стороны провайдера) информацию должна быть четко урегулирована договором. При этом проблема заключается в том, что некоторые юридические нормы (например, о защите пользовательских данных) варьируются в разных странах Евросоюза. Как следствие, существует необходимость в согласовании различных правовых актов как в рамках ЕС, так и на международном уровне. Кроме того, провайдер должен нести юридическую ответственность за конфиденциальность, сохранность и клиентский доступ к информации не только на территории своей страны, но и за ее пределами.

Свое понимание вопроса территориальной юрисдикции, применяемой в сфере облачных вычислений, выказали более половины респондентов - представителей компаний и лишь одна треть физических лиц. Некоторые респонденты считают, что оказание услуг облачным провайдером сразу в нескольких странах окажет на него дополнительное давление в связи с возможным пересечением сразу нескольких международных норм и правил, регулирующих его деятельность в этих странах.

Также подавляющее число респондентов высказались в поддержку того, что было бы правильным, если бы в процессе предоставления облачных услуг существовал общий свод руководствующих принципов, справочных материалов и типовых договоров. Особенно важным моментом в предоставлении облачных услуг респонденты считают то, что типовые соглашения об уровне сервиса и конечные пользовательские соглашения должны пройти сертификацию ЕС.

Облачные вычисления уже осознаются как стратегическое направление для европейской экономики и, по некоторым оценкам, могут принести Европе 35 млрд. евро прибыли в 2014 г. .

Источники

Mell, Peter and Grance, Timothy. The NIST Definition of Cloud Computing, 2011.

Reuven Cohen, Founder & Chief Technologist, Enomaly Inc. Cloud Computing Group Who invented the term Cloud Computing?

Eric Schmidt Eric Schmidt, Web 2.0 vs. Web 3.0. Сайт www.youtube.com

Hellerstein, Joseph M. Proceedings of the 1st ACM symposium on Cloud computing. ACM, 2010

The NIST Definition of Cloud Computing. Recommendations of the National Institute of Standards and Technology, 2011

Михаил Козлов. Облачные вычисления 2010. Исследование Zenoss. Электронный журнал «Развитие бизнеса»

Дарья Лютцау. Acronis взял облака под защиту. ComNews, 2011

David Chappell. The benefits and risks of cloud platforms. A guide for business leaders. 2011

Александр Гусев. Какие «облака» нужны здравоохранению? CNews, 2011

«Облака» «споткнулись» о закон о персональных данных? CNews, 2011

Алексей Широких. «Газпромбанк»: Для созревания облачной концепции в России потребуется 3-5 лет. CNews, 2011

Сергей Стельмах. Европа между безоблачным прошлым и облачным будущим. PCWeek, 2011