Инфраструктура как сервис (Infrastructure-as-a-Service, IaaS) прошла эволюцию от экзотической услуги до массового сервиса.
В совместном проекте с Selectel разбираем:
• Благодаря каким информационным технологиям IaaS стала возможна – в том виде, в каком она существует сегодня?
• Какое событие считать точкой отсчета в появлении виртуальных машин?
• Что включает IaaS сегодня и какой будет завтра?
Такая эволюция стала возможной благодаря развитию информационных технологий сразу по нескольким направлениям:
• вычислительная техника,
• виртуализация, в том числе – аппаратная на базе технологий Intel VT и AMD-V,
• свободное ПО,
• программно-определяемые сети (SDN),
• хранилища (SDS) на базе архитектуры x86.
Результат такого развития: облака сегодня — это легко конфигурируемые вычислительные ресурсы, принадлежащие облачному провайдеру, который предоставляет их заказчику по сети удаленно, гибко при помощи программного интерфейса (API), и оплачиваемые по сервисной модели. IaaS — наряду с PaaS и SaaS — входит в число базовых облачных сервисов.
Но с чего все началось? Конечно, с развития вычислительной техники.
Вычислительная техника – базис появления и развития информационных технологий, и в том числе – будущих облаков. Все началось с желания отказаться от вычислений вручную, перепоручить их какой-нибудь умной машине. Никто не предполагал тогда, что эта машина может быть невидимой, виртуальной. Первая вычислительная машина IBM от 1943 года называлась Harvard Mark I. Она была электромеханической, весила 5 тонн, имела длину 15 метров, а на выполнение одной операции умножения уходило 6 секунд.
В 1960-е случились прорывы в развитии вычислительной техники, причем сразу по нескольким направлениям. В 1962 году был сделан первый шаг к появлению виртуальных машин — в Великобритании, при создании суперкомпьютера Atlas. Вслед за этим американские разработчики приблизились к концепции виртуальной машины в проекте IBM M44/44X. В 1964-м появился первый мейнфрейм IBM System/360, включавший первоначально три модели — 30, 40 и 50. Самая маленькая модель была размером с большой шкаф, весила 770 кг, выполняла 34 500 инструкций в секунду, и имела объем памяти от 8 до 64 Кб.
Революционным моментом была совместимость моделей с разной производительностью, возможность запуска на них одинаковых программ. На базе мейнфреймов впервые была опробована модель предоставления вычислительной инфраструктуры в аренду – посредством удаленного терминального подключения. Развитие интернета – еще одна важнейшая составляющая появления облачных технологий, можно сказать – их естественная среда обитания. Во второй половине 60-х американец Джозеф Ликлайдер стал одним из создателей сети ARPANET – прообраза будущего Интернета.
В 1970-е годы IBM выпустила машину S/370, первоначально включавшую две модели – 155 и 165. Обе машины были совместимы с программами, написанными для S/360, могли работать с теми же периферийными устройствами. Линейка была построена с использованием ряда новых технологий, и закрепила лидирующее положение компании на рынке вычислений.
В дальнейшем IBM продолжит модернизацию линейки мейнфреймов – вплоть до новейших времен.
А в 70-е тем временем продолжили снижаться стоимость и размер компьютеров, используемых для удаленного подключения к вычислительным мощностям мейнфреймов.
Появление первых массовых персональных компьютеров IBM PC 5150, клиент-серверной архитектуры, UNIX-ориентированных машин постепенно снижало интерес к вычислениям на базе мейнфреймов. Они не ушли с рынка, но стали восприниматься как слишком большие и дорогостоящие. На смену биполярной технологии изготовления процессоров, требующих водного охлаждения, пришла более энергосберегающая КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник, CMOS). Бум доткомов привел к массовому переходу бизнеса в интернет, что привело к появлению первых дата-центров.
Первая IaaS — в том виде, в каком эта услуга существует сегодня, появилась только в 2006 году. Именно тогда компания Amazon один за другим вывела на рынок два сервиса: сначала объектное хранилище Simple Storage Service (Amazon S3),а затем виртуальные сервера Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). Вскоре у Microsoft и Google появились аналогичные услуги, а потом и облачные платформы Microsoft Azure Cloud (MAC) и Google Cloud Platform (GCP). Облачный портфель этой тройки мировых лидеров на рынке облачных услуг насчитывает сегодня сотни разнообразных сервисов.
На определенном этапе – примерно в начале 10-х гг. XXI века – цифровые технологии достигли в своем развитии настолько высокого уровня стандартизации и доступности, что удовлетворение потребностей в ИТ-ресурсах стало сродни потреблению электроэнергии. Это стало возможным благодаря программной реализации каждого элемента ИТ-инфраструктуры — гипервизорам, программно-определяемым сетям (Software- Defined Network, SDN) и хранилищам (Software-Defined Storage, SDS), развитию широкополосной связи и, конечно, Linux как ядру, вокруг которого формируется экосистема свободного ПО.
Все вместе это привело к тому, что уровень проникновения идей по аренде инфраструктуры из облака в бизнес неуклонно растет, так что IaaS все больше становится не исключением, а нормой.
Решены и проблемы безопасности облачной инфраструктуры, так долго вызывавшие опасения у бизнеса. Основными проблемами были боязнь утраты контроля над корпоративными данными и недоверие к провайдеру. Негативным фактором было и непонимание сути облачной инфраструктуры, а также отсутствие специализированного инструментария для отслеживания безопасности данных, размещенных в облаке. Вместе с тем следует помнить о том, что у клиента и провайдера есть свои зоны ответственности. Сервис- провайдер защищает панели управления и служебные API, чтобы злоумышленник не мог скопировать или удалить клиентские виртуальные машины. Однако информационная безопасность того, что работает внутри виртуальных серверов, – это уже зона ответственности заказчика.
Согласно Gartner Magic Quadrant for Cloud Infrastructure and Platform Services (август 2020) глобально на рынке облачных инфраструктурных сервисов лидирует Amazon, второе и третье место занимают Microsoft и Google. В левом нижнем углу квадранта размещаются Alibaba Cloud, Oracle, IBM и Tencent Cloud.
На рынке IaaS в России сегодня работает порядка 20 крупных российских поставщиков. В их числе сервис-провайдеры Selectel, M1Cloud, DataLine, владеющие несколькими дата-центрами, специализированные облачные провайдеры («Облакотека», CorpSoft24 и др.), операторы связи («Ростелеком», МТС), системные интеграторы (Softline, «Крок» и др.), дочерние компании банков ВТБ («T1», бывший «Техносерв») и Сбербанка (Sbercloud). Особняком в этом списке стоят Mail.ru Group, «Яндекс», «Вымпелком» и «Мегафон», чей облачный бизнес входит в число крупнейших, но его доля в выручке этих компаний не всегда очевидна. Закупает российский бизнес ИТ-инфраструктуру и у тройки глобальных лидеров – Amazon, Microsoft и Google.
В целом IaaS-рынок можно считать зрелым и сформировавшимся, хотя на нем все еще появляются новые услуги. Так, в 2017 году сначала Amazon, а затем и другие провайдеры, в том числе – российские, включили в IaaS аренду физических серверов (Bare Metal Instance), размещенных в облаке провайдера. После поступления клиентского запроса осуществляется поиск и выбор подходящего сервера, выполняется его настройка под запросы клиента, после чего сервер передается в его пользование. Все это реализуется по API за 2–3 минуты. Помимо удобства и скорости, клиент выигрывает в производительности инфраструктуры — за счет отказа от слоя виртуализации. Кроме того, внутри арендованного физического сервера клиент может реализовать собственную виртуализацию.
Облачные технологии в целом и IaaS в частности были будто специально придуманы для «пандемийных сценариев» жизни и бизнеса. Эксперты предполагают, что поведенческие модели, сформировавшиеся у бизнеса как у потребителя ИТ-ресурсов и у рядового пользователя в этот сложный период, сохранятся и в более благополучные времена.
Что касается технологий и бизнес-модели IaaS, то за 15 лет эта облачная услуга прошла большой путь и на 2021 год завершила свое качественное формирование, став надежным базисом для более высокоуровневых облачных сервисов: платформа как услуга (Platform-as-a-Service, PaaS) и приложение как услуга (Software-as-a-Service, SaaS).
Эксперты полагают, что IaaS останется на рынке, но будет становиться все более нишевой услугой. Пользователи начнут больше применять PaaS и SaaS, все меньше будут думать о серверах, сетях и дисках и об операционных системах.
Таким образом, уже в обозримой перспективе инфраструктура все меньше будет предоставляться как самостоятельный сервис, и все чаще будет невидимой частью более высокоуровневых сервисов. И, возможно, что самыми популярными аббревиатурами в ближайшем будущем станут EaaS (Everything as a Service) или ХaaS (Anything as a Service) или «Любые-ИТ-как-Сервис».