Как работают облачные технологии?

Представьте, что вы – руководитель в крупной корпорации. Среди ваших обязанностей – предоставление сотрудникам всего необходимого им оборудования и программного обеспечения. Для обеспечения работы сотрудников нужно покупать не только компьютеры, но еще и программное обеспечение или лицензии на него. С каждым новым сотрудником приходится покупать новое программное обеспечение, если к уже приобретенной лицензии нельзя добавить нового пользователя. Все это так тяжело, что вы не можете заснуть в своей дорогой эксклюзивной постели.

Вскоре эта проблема руководителей может быть решена. Вместо того чтобы устанавливать ряд программ на каждый компьютер, достаточно будет загрузить одно приложение. С помощью этого приложения сотрудники будут иметь доступ к серверу в Интернет, на котором хранятся все программы, необходимые для той или иной работы. Все программы, от почтовых клиентов и текстовых редакторов до программ анализа данных, будут запускаться с удаленных компьютеров, принадлежащих другой компании. Эта технология, называющаяся «облачной», может произвести переворот во всей компьютерной отрасли.

При использовании облачных технологий происходит перераспределение нагрузки в компьютерных системах. Компьютеры на местах не будут перегружены многочисленными приложениями. Эту нагрузку возьмет на себя компьютерная сеть, формирующая облако. Требования по оборудованию и программному обеспечению для сотрудников сократятся: их компьютеры должны будут грузить только интерфейс облака. Этот интерфейс по простоте своей сравним с веб-браузером.

Вполне возможно, что вы уже пользовались некоторыми формами облачных технологий: например, серверами электронной почты (Hotmail, Yahoo! Mail или Gmail). Вместо того, чтобы запускать почтовый клиент на своем компьютере, вы заходите в свою учетную запись в интернете. Ваша учетная запись не хранится на вашем компьютере – она находится на облачном сервере.


Для того чтобы разобраться в структуре системы облачных технологий, удобно разделить ее на два участка: передний и задний. Эти два участка связаны друг с другом через сеть, чаще всего через интернет. Передним участком пользуется сотрудник (клиент). Задний участок – облачная часть системы.

К переднему участку относятся компьютер клиента (или сеть компьютеров) и приложение, необходимое для доступа к облачной система.
Различные облачные системы имеют различные интерфейсы пользователей. Почтовые серверы используют существующие веб-браузеры, например, Internet Explorer или Firefox. Другие системы имеют свои приложения для доступа к сети.

К заднему участку относятся различные компьютеры, серверы и системы хранения данных, которые и создают «облако». В принципе с помощью облачной системы можно пользоваться любой компьютерной программой от обработки данных до видеоигр. Обычно у каждого приложения есть свой сервер.

Центральный сервер обеспечивает работу облака: он управляет системой, фиксирует трафик и запросы клиентов. Для сервера существует ряд правил функционирования, называемых протоколами, и особое промежуточное программное обеспечение. Благодаря промежуточному программному обеспечению компьютеры могут передавать друг другу информацию. Большую часть времени серверы не полностью загружены – остается неиспользуемая мощность. Можно «обмануть» физический сервер и сделать из него несколько виртуальных, каждый со своей операционной системой. Эта технология называется виртуализацией. С помощью виртуализации повышается эффективность серверов, что в свою очередь уменьшает потребность в оборудовании.

Если у компьютерной компании, занимающейся облачными технологиями, много клиентов, то ей понадобятся большие объемы памяти. Некоторые компании располагают сотнями цифровых запоминающих устройств. Для функционирования облачной системы необходимо в два раза больше запоминающих устройств, чем объем информации клиентов. Это связано с тем, что устройства могут ломаться. Вся информация клиентов должна быть скопирована и храниться на нескольких устройствах. Таким образом, центральный сервер всегда сможет скачать данные с резервных устройств.


Существует почти бесконечное множество приложений для облачных технологий. Если с промежуточным программным обеспечением все в порядке, то облачная система будет загружать программы с такой же скоростью, как если бы их грузили на обычном компьютере. В принципе любые программы от текстовых редакторов до программ, специально созданных для каких-либо компаний, могут загружаться через облачную систему.


Зачем грузить программы с помощью другой компьютерной системы и хранить в ней данные? Есть несколько причин:
Клиенты имеют доступ к своим приложениям в любое время и в любом месте. Они могут подключиться к облачной системе с помощью любого компьютера, имеющего выход в интернет. Все данные хранятся не на одном жестком диске компьютера и не во внутренней сети компании.

Уменьшатся затраты на оборудование. У пользователей не будет необходимости в более мощном оборудовании с наибольшей производительностью или большим объемом памяти – вся нагрузка будет ложиться на облачную систему. Достаточно будет недорогого компьютера с монитором, клавиатурой, мышью и процессором, соответствующим требованиям промежуточного программного обеспечения. Нет необходимости в большом жестком диске – вся информация хранится на удаленном компьютере.

Корпорации, в которых компьютерное оснащение играет важную роль, должны располагать правильным программным обеспечением для успешной работы. С помощью облачной системы эти компании будут иметь доступ к компьютерным приложениям. Не нужно будет покупать программное обеспечение или лицензии для каждого сотрудники. Вместо этого компания будет платить определенную сумму организации, занимающейся облачными технологиями.

Сервера и цифровые запоминающие устройства занимают место. Компаниям иногда приходится арендовать помещения для хранения серверов и баз данных. Благодаря облачным технологиям данные будут храниться на оборудовании другой компании и не будет необходимости в поиске места для хранения.

Компании смогут экономить на IT-поддержке. Хорошо налаженное оборудование может быть более эффективным, чем сеть различных устройств и операционных систем.

Если задний участок облачной системы – сетевая компьютерная система, клиент сможет пользоваться мощностями всей сети. Зачастую ученые и исследователи занимаются настолько сложными вычислениями, что персональному компьютеру понадобились бы годы на их выполнение. В сетевой компьютерной системе клиент может отправить расчеты на обработку в облаке. Облачная система может задействовать мощности всех доступных компьютеров заднего участка и тем самым значительно ускорить расчеты.


Пожалуй, самая большая проблема облачных вычислений – безопасность. Многие люди будут обеспокоены, если им придется передавать важные данные в другую компанию. У руководителей компаний будут сомнения по поводу надежности облачных систем, поскольку хранить информацию компании будет другая организация.


Аргументом в пользу облачных компаний является то, что их существование напрямую зависит от их репутации. Для них самих выгодно иметь надежную систему безопасности. В ином случае фирма потеряет всех клиентов. В их интересах использовать лучшие технологии для защиты данных клиентов.
Еще один вопрос – конфиденциальность. Если клиент имеет доступ к своим данным в любое время в любом месте, конфиденциальность легко может быть нарушена. Компании, занимающиеся облачными технологиями, должны найти способ защиты конфиденциальности клиента. Один из методов – технологии идентификации с помощью логинов и паролей. Другой метод связан с форматом авторизации – каждый пользователь имеет доступ только к тем данным и программам, которые имеют отношение к его должностным обязанностям.

Среди проблем, связанных с облачными технологиями, есть и более философские. Кому принадлежат данные: компании, пользующейся услугами облака, или организации, в которой эти данные хранятся? Может ли компания, занимающаяся облачными технологиями, запретить клиенту доступ к своим данным? Эти и другие вопросы о сути облачных вычислений являются предметами обсуждений между компаниями, юридическими фирмами и университетами.
Какое влияние окажут облачные технологии на другие отрасли? В среде IT уже задаются вопросом: как скажется появление облачных технологий на сфере обслуживания и ремонта компьютеров? Если компании будут переходить на модернизированные компьютерные системы, их потребности в IT-поддержке будут снижаться. По мнению некоторых экспертов отрасли, спрос на IT-услуги перейдет к заднему участку облачных систем.

Еще один предмет исследования компьютерных наук – автономная работа компьютеров. Автономная компьютерная система сама себя контролирует и предпринимает меры для предотвращения или устранения проблем. На данный момент автономная работа компьютеров остается теорией. Но, если однажды это станет реальностью, существенно снизится спрос на услуги IT-поддержки.