Как работают облачные сервисы

В облаке можно работать не только с файлами, но и со всей IT-инфраструктурой. Через облако компании используют почту, офисные программы, виртуальные машины. Это позволяет решать рабочие задачи не только из офиса, но и из любой точки мира.

Виртуальные серверы. Эти сервисы чаще всего нужны не обычным пользователям, а разработчикам, исследовательским командам, крупным компаниям. Получив доступ к серверу, пользователь может через свой компьютер работать с разными операционными системами, жесткими дисками, процессорами разной мощности. Это дешевле и удобнее физического сервера, хранящегося в офисе.

Облачное хранилище. Большие объемы данных можно хранить на жестких дисках и внешних носителях, но часто это упирается в большие деньги и амортизацию оборудования. Используя облачное хранилище, пользователь просто кладет данные в папку. Современные облачные хранилища обеспечивают хорошую скорость передачи данных — например, позволяют загрузить файл в 1Гб за 2 минуты. И еще один плюс — доступ к данным можно предоставить всем пользователям, с которыми ты хочешь совместно работать, вне зависимости от того, где они находятся. Также облачные сервисы позволяют начать работу на одном устройстве, а закончить на любом другом.

Облачные компоненты. Чаще всего используются IT-компаниями, чтобы снизить издержки на запуск и обслуживание проекта. Такими компонентами могут быть балансировщики нагрузки, серверы баз данных, среды запуска приложений.

Готовый облачный сервис. Текстовые редакторы, сервисы учета данных, готовые нейронные сети — все это готовые сервисы, которые работают так, как будто пользователь загрузил их и установил на своем устройстве.

Данные и программы, с которыми работает пользователь через облако, хранятся на серверах — специальных компьютерах. Серверы, а также инфраструктура, необходимая для защиты данных и бесперебойной работы, находится в центрах обработки данных (ЦОД).

ЦОД — это здание или комплекс помещений с сотнями серверов и сетевым оборудованием. Рядами стоят стойки, в которых закреплены серверы и коммутаторы. ЦОД оборудован и другими системами: электроснабжение, охлаждение, структурированная кабельная система, пожаротушение, контроль и управление доступом в здание, мониторинг серверов.

Технологии, которые используются для строительства и обслуживания ЦОД, постоянно развиваются. Например, в части дата-центров Facebook (Социальная сеть признана экстремистской и запрещена на территории Российской Федерации) используется энергия солнечных батарей. Также новые технологии используют для того, чтобы отводить лишнее тепло от ЦОД — в Нидерландах так обогревают теплицы, а в Дании — жилые дома.

Местонахождение ЦОД. Если пользователю нужно передавать большой объем данных или работать в приложениях с быстрым откликом, то расположение сервера становится критичным. Чем он ближе к пользователю, тем быстрее и с меньшими потерями данные доходят до него. Расстояние влияет на скорость даже при передаче текстовых данных — поэтому сервисы с большим количеством ЦОД сначала определяют локализацию пользователя, а затем перекидывают его на ближайший центр.

Сетевая структура. Данные передаются через кабели, маршрутизаторы и другое оборудование. Если в нем есть сбои, то скорость передачи упадет. Например, если оборван кабель, или маршрут, по которому идут данные, перегружен. Чтобы этого не происходило, для передачи данных дублируют каналы — если в одном из них сбой, то информация дойдет до пользователя по другому.

Скорость работы самого ресурса. Если у сервиса слишком много пользователей, то он может долго отвечать на запросы пользователей. Все зависит от мощностей сервиса. Чтобы справиться с большим количеством запросов, сервисы используют перераспределение данных и дополнительные маршруты.

Для того чтобы понять, насколько хорошо данные в ЦОДе защищены от сбоев, используют термин «отказоустойчивость». Для ЦОД разработана жесткая система международных стандартов, по которым оценивается уровень их надежности. Существует 4 уровня отказоустойчивости. Уровень защиты определяет то, насколько автономным может быть дата-центр — он будет работать, даже если на нем проводят техническое обслуживание, в нем резервированы электроснабжение, сети и системы охлаждения. ЦОД максимально высокого уровня обеспечивает доступность к данным в 99,99%. В году 365 дней или 3 1536000 секунд, значит ЦОД может не работать 3154 секунды или 52 минуты в год.

Облачный сервер запускается на отказоустойчивом оборудовании из нескольких вычислительных узлов. Если какой-то узел выходит из строя, то нагрузка перераспределяется на резервные ресурсы. Затем администраторы производят замену оборудования без остановки работы облачного сервера.

Для защиты данных используют разные программные меры. Например, регулярно создают резервную копию файлов. Копии размещаются на другом сервере, что обеспечивает их безопасность и позволяет использовать для восстановления утраченных данных.

В последние годы стандартным способом для безопасного соединения с серверами через интернет стало использование протокола HTTPS, где S значит Secure — «защищенный». Весь трафик, передаваемый по этому протоколу, шифруется на уровне браузера. Даже если данные перехватят, расшифровать их будет довольно сложно. Есть и другие программные и аппаратные способы шифрования, например, используемые в VPN.

Материал подготовлен совместно с «Умной Логистикой»