Kas tie debesys?

Šiais laikais turbūt sunku surasti namų ūkį, neturintį kompiuterio. Bet kuri „sėdima“ darbo vieta be kompiuterio atrodo kažkokia neįprasta. Kartais pagalvoji, kad per pastaruosius 10 metų mažai kas pasikeitė – kompiuteriai liko beveik tokie, kokie buvo. Pagreitėjo, pagražėjo, bet tik tiek. Tačiau ar tikrai? Ir taip, ir ne. Dauguma pokyčių įvyksta nepastebimai, atsiranda naujų technologijų ir sąvokų. Viena iš sparčiai besivystančių technologijų yra debesų kompiuterija. Ji galbūt ir nėra labai nauja, tačiau pastaruoju metu sparčiai tobulėja.

Tai... kas tie debesys?

Debesų kompiuteriją galima palyginti su komunalinėmis paslaugomis. Visiems reikia elektros, dujų ir vandens. Kiekvienas turi šių resursų skaitiklius ir moka tiek, kiek sunaudoja. Bet pabandykite įsivaizduoti, jei šiomis trimis paslaugomis tektų pasirūpinti pačiam. Reikėtų įsirengti ir prižiūrėti elektros generatorių, vietoj šildymui ir elektros generavimui naudojamų dujų pasirūpinti alternatyviu kuru, o vandenį siurbti iš šulinio. Panašiai yra su tradicine kompiuterija – visos programos, duomenys ir resursai yra vartotojo kompiuteryje, viskuo reikia pasirūpinti pačiam. Debesų kompiuterijoje visi vartotojo duomenys ir jam reikalingos programos yra kažkur kitur, šių paslaugų teikėjo kompiuteriuose. Paties vartotojo kompiuteris turi tik minimalų programinės įrangos kiekį – operacinę sistemą ir interneto naršyklę. Visi kiti resursai gaunami iš „debesies“ interneto linijomis.

Dauguma kompiuterių vartotojų debesų užuomazgomis naudojasi jau seniai. Tik apie tai neįtaria. Internetinis el. paštas – viena iš „debesuotų“ paslaugų. Nereikia diegtis el. pašto kliento programos. Turite naršyklę ir galite prisijungti prie savo el. pašto dėžutės. Laiškais ir jų skaitymo „programa“ rūpinasi paslaugos teikėjas.

Debesų kompiuterijos sąvoka yra kur kas platesnė ir neapsiriboja vien vartotojui teikiamomis „programomis“. Sakykime, norėdami gauti interneto svetainės paslaugą (angl. hosting), galite ją užsisakyti ir iš debesies paslaugų teikėjo. Nuo tradicinės paslaugos ji skirsis keletu esminių faktorių. Kai perkate tradicinę interneto svetainės paslaugą, viskas būna iš anksto apibrėžta: kiek turėsite vietos, koks maksimalus duomenų srautas, kiek duomenų bazių galėsite sukonfigūruoti. Jeigu užsisakysite panašią paslaugą iš „debesies“, mokėsite tik už sunaudojamus resursus: už tiek vietos, kiek įkelsite duomenų, už tiek duomenų srauto, kiek pareikalaus lankytojai, už tiek duomenų bazės veiksmų, kiek jų prireiks (tarkim, už nuskaitytas eilutes iš lentelių). Debesų kompiuterija pasižymi dinamiškai dalijamais resursais pagal poreikį. Jums gali užtekti virtualaus serverio su vienu procesoriumi, tačiau jeigu jums porai valandų prireiks aštuonių procesorių – užsisakysite, pasinaudosite ir vėl naudositės vienu. Ir tik už tas porą valandų sumokėsite brangiau.

Taigi, debesis yra didžiulis kompiuterių masyvas (angl. cluster), tarpusavyje sujungtų tinklu – tiek vietiniu, tiek internetu. Jeigu užsisakote kokią nors debesies paslaugą – ji nėra „pririšta“ prie vieno kurio debesies kompiuterio. Specialus debesies valdiklis skiria iš debesies jums tiek resursų, kiek prireikia tam tikru momentu. Mokate už sunaudotus resursus.

Debesų paslaugų tipai

Debesų paslaugų bendrovės paprastai teikia trijų tipų paslaugas: programų, platformų ir infrastruktūros. Kiekviena iš šių paslaugų turi savo nišą.

Programų paslauga

Ko reikia kiekvienam kompiuterio vartotojui, ar tai būtų fizinis asmuo, ar įmonė? Žinoma – biuro programų rinkinio. Klasikinis pavyzdys – „Microsoft Office“, arba nemokamas atvirojo kodo „OpenOffice.org“. Kad įmonės darbuotojai galėtų šiuo rinkiniu naudotis, reikia kiekvieno jų kompiuteryje programas įdiegti. Tiek licencijos, tiek programų diegimas ir priežiūra kainuoja nemažus pinigus. Kur kas paprasčiau būtų pasinaudoti kokios nors bendrovės teikiama paslauga, kuri leistų biuro programomis naudotis tiesiog per interneto naršyklę. O ir dokumentai būtų vienoje vietoje, visi galėtų prie jų prieiti ir tvarkyti. Toks sprendimas yra – tai „Google Docs“ programų rinkinys. Norint juo naudotis, reikia tik interneto naršyklės. Galima rinktis tiek nemokamą versiją, tiek mokamą „Google Apps“ paslaugą įmonėms ir korporacijoms.

Yra ir daugiau įvairių programų, kurios gali būti teikiamos kaip debesies paslaugos. Tai ir tas pats internetinis el. paštas, ir įvairios apskaitos programos, ir netgi skaitmeninių atvaizdų apdorojimo programos.

Toks paslaugų tipas vadinamas programų paslauga. Jūs naudojatės programa per interneto naršyklę, mokate galbūt už vartotojų skaičių, galbūt už dokumentų ar transakcijų skaičių. Tačiau neišlaikote administratoriaus ir nesirūpinate kompiuterių bei programų ūkiu. Sutaupote ir lėšų, ir laiko. Išlošia ir paslaugų teikėjai – jie paruošia vieną ar kelias programų versijas ir leidžia jomis naudotis paskiriems vartotojams ar įmonėms. Nereikia važinėti pas klientus ir tvarkyti begalės kompiuterių.

Platformos paslauga

Platforma yra kompiuterinė įranga bei joje įdiegtas reikalingas programinis sprendimas. Jei, tarkime, esate interneto programuotojas, jums greičiausiai reikia kompiuterio, kuriame būtų įdiegtas LAMP („Linux“, „Apache“, „MySQL“, PHP) rinkinys. Galite atskirame kompiuteryje įsidiegti šiuos reikalingus komponentus, galite susikurti virtualų kompiuterį kad ir pasinaudodami„VirtualBox“, o galite nusipirkti šią paslaugą iš debesies paslaugų teikėjo. Viskas priklauso tik nuo jūsų poreikių. Žinoma, LAMP yra gana paprasta platforma, tačiau jų būna tikrai sudėtingų ir jas tikrai nelengva įdiegti. Dažnai tikrai paprasčiau tokią platformą užsisakyti.

Jeigu nusprendėte užsisakyti platformą, nemanykite, kad debesies paslaugų teikėjas jums paskirs vieną kurį debesies kompiuterį ir jame įdiegs tai, ko jums reikia. Debesyje realūs kompiuteriai yra „nematomi“. Jūsų platforma bus virtualus kompiuteris. Viename tikrame kompiuteryje tokių virtualių platformų gali būti šimtai ar net tūkstančiai. Kodėl? Todėl, kad dažnai viena platforma neišnaudoja visos fizinės įrangos, o kelios virtualios – išnaudoja. Taigi, taip yra tiesiog pigiau – turint mažesnį kiekį fizinės įrangos, galima aptarnauti daugiau vartotojų. O ir platformų sprendimai paprastai būna tiesiog „paruoštukai“. Kai jūs užsisakote kokią nors platformą, debesies valdiklis tiesiog išpakuoja jau paruoštą platformos atvaizdą ir jį „įjungia“. Jūs gaunate prisijungimo duomenis ir iš karto galite naudotis platforma. Virtuali platforma nėra „pririšta“ prie vieno debesies kompiuterio. Tarkime, jeigu debesies kompiuteris, kuriame yra jūsų platforma, labai smarkiai apkraunamas, platforma gali būti perkelta į kitą, mažiau apkrautą kompiuterį.

Tokios virtualios platformos, palyginti su realiais fiziniais serveriais, kainuoja juokingai mažai. Galite susikurti visą skaičiavimo centrą su skirtingais serveriais, duomenų paskirstymu tarp jų, lygiagrečiais skaičiavimais ir pan. Be to, jūsų platformos bus kur kas saugesnės nei namų kompiuteryje – jei subyrės jūsų standusis diskas, turėsite bėdos, o jeigu kuris nors iš debesies standžiųjų diskų – net nesužinosite, nes duomenys yra dubliuojami ir paskirstomi.

Infrastruktūros paslauga

Infrastruktūros paslaugos dažniausiai reikalingos didelėms bendrovėms, kurios nori visos krūvos paslaugų: failų serverių, el. pašto serverių, darbinių platformų, duomenų bazių ir t. t. Paprastai debesų teikiamos infrastruktūros paslaugos yra panašios į trečio ar net ketvirto lygio skaičiavimo centrų teikiamas paslaugas. Trečias ir ketvirtas lygiai reiškia, kad sistema turi būti prieinama daugiau nei 99,9 % laiko, net jeigu sugenda kompiuteriai, sulūžta standieji diskai ar dingsta elektra. Tai yra dubliuotos sistemos su dvigubais maitinimo blokais ir dvigubomis aušinimo sistemomis bei atsarginiais elektros generatoriais. Skaičiavimo centruose tokios paslaugos labai nepigios, na, o debesų kompiuterija leidžia naudoti virtualius serverius skaičiavimo centruose ir kur kas labiau „išmėtyti“ infrastruktūrą geografiškai. Kopijuoti virtualius serverius yra kur kas paprasčiau nei replikuoti fizinius.

Virtualizacija ir debesys

Kaip jau supratote, debesų kompiuterijoje labai svarbų vaidmenį atlieka virtualūs kompiuteriai-platformos. Tačiau debesų kompiuterija – ne vien tik virtualizacija. Tai ypatingas būdas ją panaudoti. Tarkime, jei pats susikursite virtualų kompiuterį, jis turės beveik visas įprastam kompiuteriui būdingas savybes – procesorių, tam tikrą atminties kiekį, tam tikros talpos virtualų diską. Standartinė debesies platforma taip pat turi šias savybes, tik jų įgyvendinimas kitoks. Kaip jau minėta, virtualus kompiuteris „gyvuoja“ fizinių kompiuterių debesyje, bet nėra „pririštas“ nė prie vieno iš jų. Jo failų sistema gali atrodyti įprastai, tačiau fiziškai ji gali būti išmėtyta po dešimtį serverių ir standžiųjų diskų. Be to, ji lengvai plečiama. Pamatę, kad jau per maža jums skirtų 100 GB vietos, vienu pelės paspaudimu gausite dar 100. Aišku, už juos papildomai sumokėsite. Debesyje gyvuojantis virtualus serveris yra ypač dinamiškas.

Fiziškai debesis sudarytas iš kompiuterių masyvo – tarsi vieno didžiulio kompiuterio. Remiantis atvira debesų valdymo platforma „Eucalyptus“, debesį valdančią programinę įrangą sudaro keletas komponentų:

• Debesies valdiklis. Specialus komponentas, teikiantis vartotojo sąsają su virtualizuotais procesais (kompiuteriais, tinklu ir duomenų talpykla).
• Duomenų saugojimo valdiklis. Šis komponentas atsakingas už duomenų išsaugojimą ir prieigos prie virtualių mašinų duomenų kontrolę.
• Masyvo valdiklis. Atsakingas už virtualių mašinų ir tinklo tarp jų valdymą.
• Talpyklos valdiklis. Valdo blokų lygio tinklinę talpyklą. Ši talpykla gali būti dinamiškai susiejama su virtualiomis mašinomis.
• Mazgo valdiklis. Valdo virtualių mašinų veiksmus, vykdymą, stebėjimą ir išjungimą.

Debesų kompiuterijos koncepcija yra virtualizacijos automatizavimas ir dinamiškas resursų paskirstymas bei maksimalus turimos įrangos išnaudojimas.

Už ir prieš

Debesų kompiuterija patraukli savo pigiais ir pagal pareikalavimą gaunamais resursais. Galite labai smarkiai sutaupyti, jei nuomojamais resursais naudositės protingai. Tarkime, išsinuomoję virtualų serverį su CVS ar SVN versijų kontrolės sistemomis, galite sutaupyti, jei susitarsite, kad failai į sistemą būtų įkeliami tik kartą per dieną, o ne bet kada.

Debesys turi ir trūkumų. Vienas iš jų – sudėtingas našumo įvertinimas. Virtualūs serveriai visgi nėra tokie stabilūs kaip fiziniai. Sudėtinga įvertinti uždelsimus tarp skirtingų serverių (tarkim, programos ir jos naudojamos duomenų bazės serverių).

Antras didelis trūkumas – privatumas ir saugumas. Kai visi duomenys saugomi debesies paslaugų teikėjo skaičiavimo centre, visada iškyla klausimas apie jų saugumą ir vartotojų privatumą. Ypač tai svarbu organizacijoms, norinčioms naudotis infrastruktūros paslauga.

Yra buvę atvejų, kai debesų paslaugas teikiančios bendrovės stabdė savo veiklą dėl finansinių ir teisinių faktorių. Jų paslaugomis besinaudojančioms organizacijoms buvo daug problemų perkelti savo infrastruktūrą į kitus debesis ar vidinius serverius.

Didžiausias debesų privalumas – resursų kaina. Didelė dalis įmonėms reikalingų procesų gali būti vykdomi pasinaudojant debesimis. Kad ir įmonės bendradarbiavimo sistema – ją puikiai gali įgyvendinti „Google Apps“. Jūsų el. paštas su įmonės domenu bus laikomas „Google“ serveriuose, o juos skaityti galėsite tuo pačiu „Google Mail“ arba naudodamiesi el. pašto klientu. Galėsite dalytis kalendoriais, kontaktais ir kita reikalinga informacija. Dokumentus galėsite laikyti „Google Docs“ sistemoje, nereikės papildomų išlaidų biuro programinei įrangai.

Tačiau esminis debesų kompiuterijos trūkumas yra jos prieinamumas. Jeigu laikinai netenkate interneto ryšio – netenkate ir visų programų, kuriomis naudojatės. Patogu, kai visi dokumentai ir el. paštas yra pasiekiami iš bet kur, bet jeigu nėra interneto ryšio, šių resursų nepasieksite.

Ar gali praversti debesų kompiuterija paprastam žmogui? Žinoma, daugybė programų paslaugų yra nemokamos. Platformos paslaugos yra mokamos, tačiau vertos tų pinigų. Įsivaizduokime, kad norite greitai paversti BluRay diską į dabar populiarų H264 užkoduotą *.MKV filmą. Pasinaudodami savo kompiuteriu, tai galite padaryti per 10–20 valandų. Tačiau jeigu turite galimybę greitai persiųsti didelį duomenų kiekį, galbūt verta išsinuomoti debesyje 32 procesorius ir konvertuoti filmą per valandą ar dvi?