Инфраструктура как услуга (IaaS) – это форма облачных вычислений, которая предоставляет виртуализированные вычислительные ресурсы через Интернет. IaaS – одна из трех основных категорий служб облачных вычислений, наряду с программным обеспечением как услугой (SaaS) и платформой как услугой (PaaS).

В модели IaaS поставщик облачных услуг управляет IT-инфраструктурой, такой как хранилище, серверы и сетевые ресурсы, и доставляет их организациям-подписчикам через виртуальные машины, доступные через Интернет. IaaS может иметь множество преимуществ для организаций, например, потенциально делать рабочие нагрузки быстрее, проще, гибче и экономичнее.

Архитектура IaaS

В модели обслуживания IaaS поставщик облачных услуг размещает компоненты инфраструктуры, которые традиционно присутствуют в локальном центре обработки данных. Сюда входят серверы, хранилище и сетевое оборудование, а также уровень виртуализации или гипервизора.

Поставщики IaaS также предоставляют ряд услуг для сопровождения этих компонентов инфраструктуры. Они могут включать следующее:

  • подробный биллинг;
  • мониторинг;
  • доступ к журналу;
  • безопасность;
  • балансировки нагрузки;
  • кластеризация;
  • отказоустойчивость хранилища, например резервное копирование, репликация и восстановление.

Эти сервисы все чаще управляются политиками, что позволяет пользователям IaaS реализовывать более высокий уровень автоматизации и оркестровки для важных инфраструктурных задач. Например, пользователь может реализовать политики для управления балансировкой нагрузки, чтобы поддерживать доступность и производительность приложений.

Как работает IaaS?

Клиенты IaaS получают доступ к ресурсам и сервисам через глобальную вычислительную сеть (WAN), например через Интернет, и могут использовать сервисы облачного провайдера для установки оставшихся элементов стека приложений. Например, пользователь может войти на платформу IaaS для создания виртуальных машин (VM); установить операционные системы в каждую виртуальную машину; развертывать промежуточное программное обеспечение, такое как базы данных; создавать сегменты хранилища для рабочих нагрузок и резервных копий; и установить рабочую нагрузку предприятия на эту виртуальную машину. Затем клиенты могут использовать услуги поставщика для отслеживания затрат, мониторинга производительности, балансировки сетевого трафика, устранения проблем с приложениями и управления аварийным восстановлением.

Любая модель облачных вычислений требует участия поставщика. Поставщиком часто является сторонняя организация, специализирующаяся на продаже IaaS. Amazon Web Services (AWS) и Google Cloud Platform (GCP) являются примерами независимых поставщиков IaaS. Бизнес может также выбрать развертывание частного облака, став собственным поставщиком инфраструктурных услуг.

Преимущества IaaS

Организации выбирают IaaS, потому что часто проще, быстрее и экономичнее управлять рабочей нагрузкой без необходимости покупать, управлять и поддерживать базовую инфраструктуру. Используя IaaS, компания может просто арендовать эту инфраструктуру у другого предприятия.

IaaS – это эффективная модель облачного сервиса для временных, экспериментальных или неожиданно изменяющихся рабочих нагрузок. Например, если компания разрабатывает новый программный продукт, может быть более рентабельным размещать и тестировать приложение с помощью поставщика IaaS.

После тестирования и доработки нового программного обеспечения предприятие может удалить его из среды IaaS для более традиционного внутреннего развертывания. И наоборот, бизнес может передать это программное обеспечение для долгосрочного развертывания IaaS, если затраты на долгосрочное обязательство будут меньше.

Как правило, клиенты IaaS платят за каждого пользователя, как правило, за час, неделю или месяц. Некоторые поставщики IaaS также взимают с клиентов плату в зависимости от объема используемого пространства виртуальной машины. Эта модель с оплатой по мере использования исключает капитальные затраты на развертывание собственного оборудования и программного обеспечения.

Когда бизнес не может использовать сторонних поставщиков, частное облако, созданное на месте, по-прежнему может предлагать контроль и масштабируемость IaaS, хотя экономическая выгода больше не применяется.

Недостатки IaaS

Несмотря на свою гибкую модель с оплатой по мере использования, биллинг IaaS может стать проблемой для некоторых предприятий. Биллинг в облаке является чрезвычайно детализированным и разбит на части, чтобы отразить точное использование услуг. Пользователи часто здорово удивляются ценам – или обнаруживают, что затраты выше, чем ожидалось – при просмотре счетов за каждый ресурс и услугу, задействованную в развертывании приложения. Пользователи должны внимательно следить за своими средами IaaS и счетами, чтобы понимать, как используется IaaS, и избегать взимания платы за несанкционированные услуги.

Прозрачность – еще одна распространенная проблема для пользователей IaaS. Поскольку поставщики IaaS владеют инфраструктурой, детали конфигурации и производительности их инфраструктуры редко являются прозрачными для пользователей IaaS. Отсутствие прозрачности может затруднить управление системами и мониторинг для пользователей.

Пользователи IaaS также обеспокоены отказоустойчивостью сервисов. Доступность и производительность рабочей нагрузки во многом зависят от поставщика. Если у поставщика IaaS возникают узкие места в сети или любая форма внутреннего или внешнего простоя, это повлияет на рабочие нагрузки пользователей. Кроме того, поскольку IaaS является многопользовательской архитектурой, проблема «шумного соседа» может негативно повлиять на рабочие нагрузки пользователей.

IaaS, SaaS и PaaS: каковы отличия?

IaaS – это лишь одна из нескольких моделей облачных вычислений, и ее можно дополнить, комбинируя ее с PaaS и SaaS.

PaaS строится на модели IaaS, потому что, помимо базовых компонентов инфраструктуры, поставщики размещают, управляют и предлагают операционные системы, промежуточное ПО и другие среды выполнения для пользователей облака. Хотя PaaS упрощает развертывание рабочих нагрузок, он также ограничивает гибкость бизнеса в создании необходимой среды.

С помощью SaaS поставщики размещают, управляют и предлагают пользователям всю инфраструктуру, а также приложения. Пользователям SaaS не нужно ничего устанавливать; они просто входят в систему и используют приложение поставщика, работающее в инфраструктуре поставщика. У пользователей есть возможность настроить способ работы приложения и разрешить пользователям его использовать, но за все остальное отвечает поставщик SaaS.

Примеры использования IaaS

IaaS можно использовать для самых разных целей. Вычислительные ресурсы, которые он предоставляет через облачную модель, можно использовать для различных сценариев использования. Наиболее распространенные варианты использования развертываний IaaS включают следующее:

  • Среды тестирования и разработки. Когда дело доходит до различных сред тестирования и разработки IaaS предлагает организациям гибкость. Их можно легко увеличивать или уменьшать в зависимости от потребностей.
  • Хостинг веб-сайтов, ориентированных на клиентов. Это может сделать размещение веб-сайта более доступным по сравнению с традиционными средствами размещения веб-сайтов.
  • Хранение, резервное копирование и восстановление данных. IaaS может быть самым простым и эффективным способом управления данными для организаций, когда спрос непредсказуем или может неуклонно расти. Более того, организации могут обойтись без обширных усилий, направленных на управление, юридические и нормативные требования к хранению данных.
  • Веб-приложения. Инфраструктура, необходимая для размещения веб-приложений, предоставляется IaaS. Следовательно, если организация размещает веб-приложение, IaaS может предоставить необходимые ресурсы хранения, серверы и сеть. Развертывания можно выполнять быстро, а облачную инфраструктуру можно легко масштабировать вверх или вниз в соответствии с требованиями приложения.
  • Высокопроизводительные вычисления (HPC). Для определенных рабочих нагрузок могут потребоваться вычисления на уровне высокопроизводительных вычислений, например научные вычисления, финансовое моделирование и разработка продуктов.
  • Хранилище данных и аналитика больших данных. IaaS может предоставить необходимые вычислительные мощности для обработки больших наборов данных.

Основные поставщики и продукты IaaS

Есть много примеров поставщиков и продуктов IaaS. Продукты IaaS, предлагаемые тремя крупнейшими поставщиками общедоступных облачных сервисов – Amazon Web Services (AWS), Google и Microsoft – включают следующее:

  • AWS предлагает такие сервисы хранения, как Simple Storage Service (S3) и Glacier, а также вычислительные сервисы, включая Elastic Compute Cloud (EC2).
  • Google Cloud Platform (GCP) предлагает услуги хранения и вычислений через Google Compute Engine.
  • Виртуальные машины Microsoft Azure предлагают облачную виртуализацию для множества различных целей облачных вычислений.

Это лишь небольшая часть широкого спектра услуг, предлагаемых основными поставщиками IaaS. Сервисы могут включать бессерверные функции, такие как AWS Lambda, Azure Functions или Google Cloud Functions; доступ к базе данных; вычислительные среды для больших данных; мониторинг; ведение журнала; и прочее.

На рынке IaaS есть также много других более мелких или более нишевых игроков.

Перед тем, как выбрать поставщика, пользователям необходимо будет тщательно взвесить услуги, надежность и стоимость – и быть готовыми выбрать альтернативного поставщика и при необходимости повторно развернуть его в альтернативной инфраструктуре.

Как внедрить IaaS?

При внедрении продукта IaaS следует учесть важные соображения. Сценарии использования IaaS и потребности инфраструктуры должны быть строго определены до рассмотрения различных технических требований и поставщиков. При внедрении IaaS необходимо учесть следующие технические требования и требования к хранению:

  • Сеть. Сосредоточившись на облачных развертываниях, организациям необходимо задать определенные вопросы, чтобы убедиться, что к подготовленной инфраструктуре в облаке можно получить эффективный доступ.
  • Место хранения. Организации должны учитывать требования к типам хранилищ, требуемые уровни производительности хранилищ, возможное необходимое пространство, предоставление и возможные варианты, такие как хранилище объектов.
  • Производительность. Организации должны учитывать последствия различных вариантов серверов, виртуальных машин, ЦП и памяти, которые могут предложить облачные провайдеры.
  • Безопасность. Безопасность данных должна иметь первостепенное значение при оценке облачных сервисов и поставщиков. Вопросы о шифровании данных, сертификации, соответствии и нормативах, а также о безопасных рабочих нагрузках следует рассматривать подробно.
  • Аварийное восстановление. Функции и параметры аварийного восстановления – еще одна область ключевого значения для организаций в случае аварийного переключения на уровне виртуальной машины, сервера или сайта.
  • Размер сервера. Параметры размеров серверов и виртуальных машин, количество процессоров, которые можно разместить на серверах, и другие сведения о процессоре и памяти.
  • Пропускная способность сети. Скорость между виртуальными машинами, центрами обработки данных, хранилищем и Интернетом.
  • Общая управляемость. Сколько функций IaaS может контролировать пользователь, какие части вам нужно контролировать и насколько легко ими управлять?

В процессе внедрения организации должны внимательно рассмотреть, как технические и сервисные предложения различных поставщиков удовлетворяют потребности бизнеса, а также собственные специфические требования к использованию. Рынок поставщиков IaaS следует тщательно оценивать; при значительном различии возможностей продуктов одни могут лучше соответствовать потребностям бизнеса, чем другие.

После определения поставщика и продукта важно заключить все соглашения об уровне услуг. Тщательные переговоры с поставщиком снизят вероятность негативного воздействия на вашу организацию мелких деталей, которые ранее были неизвестны.

Кроме того, организация должна тщательно оценить возможности своего IT-отдела, чтобы определить, насколько хорошо он оборудован для удовлетворения текущих требований внедрения IaaS. В модели IaaS штатные разработчики несут ответственность за техническое обслуживание инфраструктуры, включая исправления программного обеспечения, обновления и устранение неполадок. Эта оценка персонала необходима для обеспечения того, чтобы организация была оснащена для получения максимальной отдачи от внедрения IaaS на всех фронтах.