Хмарні технології стали надзвичайно популярними, пропонуючи різноманітні переваги як для окремих користувачів, так і для цілих компаній.
Ця технологія забезпечує доступ до обчислювальних ресурсів, таких як дисковий простір, сервери та бази даних, через інтернет за потреби. Це сприяє підвищенню ефективності, масштабованості та зменшенню витрат.
Проте, традиційні методи обчислень вже не завжди задовольняють зростаючі потреби в управлінні даними, обчислювальних потужностях та масштабуванні, особливо коли йдеться про географічно розрізнені локації.
Тому виникла необхідність у більш досконалій системі, здатній впоратися з цими викликами.
З метою вирішення цих проблем було розроблено розподілені хмарні обчислення.
У цій статті ми детально розглянемо розподілені хмарні обчислення, їхню важливість, принципи роботи та інші ключові аспекти.
Розпочнемо!
Що таке розподілені хмарні обчислення?
Розподілені хмарні обчислення, як випливає з самої назви, передбачають розміщення різноманітних публічних хмарних сервісів у кількох географічних точках. Розподіл може відбуватися локально, у центрах спільного розміщення або в центрах обробки даних (як вашого хмарного провайдера, так і стороннього).
Провайдер хмарних послуг несе повну відповідальність за функціонування, адміністрування, контроль та оновлення цих сервісів.
Розподілені хмарні обчислення об’єднують групу комп’ютерів, які працюють над спільними завданнями, з’єднаних централізованою мережею. Компанії можуть розгортати ці комп’ютери або сервери для запуску додатків у різних хмарних середовищах та локаціях.
Такий підхід допомагає вирішити проблеми, пов’язані з управлінням даними, операціями та розбіжностями, що виникають при використанні кількох або гібридних хмарних інфраструктур. Це надає значні переваги, такі як підвищена продуктивність, дотримання нормативних вимог, масштабованість та гнучкість.
Крім того, потреба в розподілених хмарних обчисленнях зростає з кожним днем через розвиток Інтернету речей, телекомунікацій та штучного інтелекту, які потребують інтенсивної обробки даних у режимі реального часу.
Програми, що використовують штучний інтелект, можуть переміщувати великі обсяги інформації з периферійних розташувань до хмари, що також потребує хмарних сервісів. Перенесення додатків до хмари може значно покращити їхню продуктивність, доступність та масштабованість.
Значення розподілених хмарних обчислень
Розподілені хмарні обчислення є ключовими для сучасних хмарних середовищ і надають численні переваги. Ось основні з них:
Покращена безперебійність роботи
Розподілені хмарні обчислення значно підвищують час безвідмовної роботи системи, що є надзвичайно важливим для її стабільної роботи без затримок. Це сприяє прискоренню процесів та покращенню загального досвіду користувача.
Гнучкість
Розподілені хмарні обчислення – це зручна та адаптивна система. Вона забезпечує гнучкість у всіх аспектах, включаючи процеси встановлення, розгортання та налаштування. Використання цієї системи спростило та оптимізувало впровадження нових систем та додатків.
Відповідність
Проблеми відповідності стають все більш актуальними через збільшення кількості порушень конфіденційності даних та кібератак. З цієї причини регуляторні органи вимагають від організацій дотримання їхніх правил.
Розподілені хмарні обчислення дозволяють розподіляти мережі, дані та робочі навантаження в публічній хмарі, забезпечуючи дотримання нормативних вимог у кожному регіоні.
Висока масштабованість
Розподілені хмарні обчислення пропонують виняткову масштабованість завдяки інтеграції віртуальних машин (ВМ) як вузлів мережі. У міру зростання попиту додаткові віртуальні машини можуть бути легко додані до мережі. Це допомагає ефективно розподіляти робоче навантаження та забезпечує оптимальну продуктивність.
Швидка обробка
Розподілені хмарні обчислення сприяють підвищенню швидкості, зв’язку, швидкості реагування та доступності хмарних сервісів у всьому світі, шляхом їхнього розміщення в різних глобальних центрах обробки даних. Це забезпечує швидшу обробку даних, що дозволяє користувачам ефективно виконувати свої завдання та досягати поставлених цілей.
Як працюють розподілені хмарні обчислення?
Розподілені хмарні обчислення націлені на підвищення продуктивності шляхом мінімізації затримок та неефективності, наприклад, ризиків відмов у публічних хмарних середовищах. Ця система працює шляхом поширення хмарних сервісів у різних глобальних локаціях.
Хмарний провайдер бере на себе повну відповідальність за управління та адміністрування цих сервісів, гарантуючи їхню безперебійну роботу та своєчасне оновлення. Ці сервіси можуть розміщуватися в локальних центрах обробки даних, центрах спільного розміщення або власних центрах обробки даних провайдера. Такий підхід націлений на підвищення ефективності та зменшення затримок.
Група взаємопов’язаних комп’ютерів становить основу розподілених хмарних обчислень. Ці комп’ютери злагоджено працюють для досягнення спільних цілей через централізовану мережу, що допомагає вирішувати проблеми, пов’язані з управлінням даними та операційними процесами.
Ця публічна хмарна архітектура з централізованим керуванням дозволяє компаніям вирішувати проблеми, пов’язані з даними, незалежно від їхнього географічного поширення.
Основні принципи розподілених хмарних обчислень
Основними принципами розподілених хмарних обчислень є:
Географічний розподіл
Раніше стратегічний розподіл мережевих ресурсів між багатьма географічними точками був значною проблемою.
Розподілені хмарні обчислення зробили цей процес набагато простішим і доступнішим. Це також приводить обробку даних та операції у відповідність до чинного законодавства.
Розподіл ресурсів
Завдяки розподіленим хмарним обчисленням розподіл ресурсів став простішим, гнучкішим та швидшим. Система здатна точно регулювати комп’ютерні ресурси, задовольняючи потреби різних регіонів та користувачів.
Надмірність
Розподілені хмарні обчислення забезпечують надмірність даних. Ця модель відзначається високою відмовостійкістю, а взаємопов’язана система хмарних підмереж даних допомагає легко справлятися з помилками даних та гарантувати безперебійну роботу для користувачів.
Послідовність
Узгодженість даних є важливим питанням для розподілених хмарних обчислень. Коли дані передаються або об’єднуються з різних географічних точок в одній системі, існує ризик пошкодження або розділення даних під час цього процесу, а також ризик їхнього викрадення.
Розподілені хмарні обчислення спрощують передачу даних, навіть між кількома географічними локаціями, забезпечуючи високий рівень синхронізації та безпеки.
Безпека
Викрадення даних є серйозною проблемою для галузі, тому організації вкладають значні кошти в заходи захисту. Під час передачі даних часто відбуваються порушення безпеки. Крім того, широке поширення хмарних сервісів у різних географічних точках підвищує ризик кібератак.
Однак розподілені хмарні обчислення забезпечують необхідну безпеку, допомагаючи організаціям використовувати сучасні технології, такі як наскрізне шифрування, автентифікація та контроль доступу.
Централізоване управління
В розподілених хмарних обчисленнях централізоване управління хмарними сервісами є надзвичайно важливим принципом. Незважаючи на те, що ресурси та дані розподілені у різних місцях, це дозволяє провайдерам централізовано керувати та контролювати хмарні сервіси.
Централізоване управління відіграє ключову роль у забезпеченні узгодженості та ефективності у різних аспектах, включаючи надання ресурсів, моніторинг, забезпечення безпеки та відповідність. Це спрощує важливі завдання, такі як оновлення, виправлення та застосування політики.
Цей спрощений підхід допомагає зменшити складність у розподіленому хмарному середовищі, одночасно оптимізуючи операції.
Оптимізація затримки та продуктивності
В розподілених хмарних обчисленнях мінімізація затримки має вирішальне значення. Щоб досягти цього, одним із ключових принципів є стратегічне розміщення центрів обробки даних ближче до кінцевих користувачів. Це дозволяє оптимізувати затримку та продуктивність, забезпечуючи швидший доступ до даних і покращуючи взаємодію з користувачем.
Забезпечення ефективної обробки та швидкої доставки даних є надзвичайно важливим для додатків, що залежать від швидкості, таких як аналітика в режимі реального часу та онлайн-ігри. Це вимагає ефективного балансування навантаження та використання інтелектуальних алгоритмів маршрутизації.
Проблеми розподілених хмарних обчислень
Нижче наведено деякі проблеми, пов’язані з розподіленими хмарними обчисленнями.
Безпека
Забезпечення безпеки хмарних сервісів, розміщених у різних куточках світу, є великим викликом для постачальників послуг. Якщо не керувати цим належним чином, це може призвести до виникнення вразливостей та атак, таких як шкідливе програмне забезпечення, віруси, програми-вимагачі, DDoS-атаки та інше. Це може призвести до втрати організацією грошей, репутації та клієнтів.
Пропускна здатність
Створення багатохмарного середовища може бути складним завданням, особливо коли мова йде про пропускну здатність і підключення. Існуючих широкосмугових з’єднань може бути недостатньо, щоб впоратися з навантаженням такої широко розповсюдженої мережі. Для ідеального підключення розподіленої хмарної мережі може знадобитися оновлення або адаптація до більш потужної мережі.
Узгодженість та синхронізація даних
Підтримка узгодженості та синхронізації даних в розподілених хмарних обчисленнях є серйозною проблемою. Оскільки дані розподіляються в різних місцях та обробляються асинхронно, забезпечення актуальності та точності всіх копій даних є складним завданням.
Для подолання цієї проблеми необхідно впроваджувати механізми синхронізації та стратегії вирішення конфліктів.
Проблеми з відповідністю та регулюванням
Розповсюдження хмарних сервісів у різних регіонах створює проблему дотримання різноманітних законів та норм щодо захисту даних.
Постачальники послуг повинні ознайомитись із різними регіональними вимогами щодо зберігання даних, доступу до них та конфіденційності. Вони мають впроваджувати заходи, що відповідають різним стандартам відповідності, одночасно забезпечуючи дотримання правових норм у різних регіонах.
Розподілені та традиційні хмарні обчислення
Хмарні обчислення означають надання різноманітних послуг, таких як зберігання даних, сервери та програмне забезпечення, через інтернет. Послуги розміщуються та надаються користувачам хмарними провайдерами. Це спільний сервіс, що працює за принципом оплати за використання.
Розподілені обчислення, з іншого боку, вирішують проблеми з автономними розподіленими комп’ютерами, що взаємодіють між собою через мережу.
Для розподілених обчислень у цій системі мережі активно використовуються віддалені виклики методів та процедур.
Ось порівняльна таблиця відмінностей:
| Хмарні обчислення | Розподілені хмарні обчислення |
| Хмарні обчислення – це надання різноманітних ІТ-послуг та ресурсів, таких як бази даних, мережі, аналітика та управління через інтернет. | Розподілені хмарні обчислення стосуються вирішення проблем за допомогою кількох комп’ютерів, з’єднаних через мережу. Комп’ютери підключаються автономно через мережу. |
| Призначені для надання розміщених послуг. | В основному зосереджені на вирішенні проблем, пов’язаних з традиційними обчисленнями. |
| Переваги: економічна ефективність, масштабованість, доступ до глобальних ринків, надійність тощо. | Пропонує кілька переваг: зменшення надмірності даних, покращення безпеки та масштабованість. |
| Недоліки: обмеження простору, менший контроль та доступ через мережу. | Повільна робота. Збій мережі та вузла є одними з потенційних недоліків цієї системи. |
| Типи традиційних хмарних обчислювальних послуг: публічна хмара, спільнота хмари, приватна хмара та гібридна хмара. | Типи розподілених хмар: розподілені обчислювальні системи, розподілені всепроникні системи та розподілені інформаційні системи. |
Розподілені хмарні обчислення та межові обчислення
Межові обчислення передбачають запуск програм та розподіл робочого навантаження між фізично близькими регіонами. Це означає, що обчислення мають виконуватись у географічній зоні поблизу місця отримання даних.
Таким чином, це наближає дані до централізованої системи – центру обробки даних, а потім до місця, де потрібна автоматизація.
Межові обчислення наближають джерела даних до корпоративних програм, що дає низку переваг. Вони забезпечують надійне підключення та можуть ефективно працювати навіть з обмеженою пропускною здатністю. Крім того, локальна обробка зменшує використання ресурсів та час передачі даних. Однією з важливих переваг є можливість підтримувати безпеку та конфіденційність даних під час їхньої передачі через міжнародні кордони.
Розподілені хмарні обчислення та межові обчислення – це два тісно пов’язані підходи, які покращують обробку та доставку даних. Розподілені хмарні обчислення передбачають розміщення різноманітних хмарних сервісів у різних місцях. Межові обчислення зосереджені на обробці даних ближче до їхніх джерел, що допомагає зменшити затримку.
В рамках розподілених хмарних обчислень, межові обчислення слугують цінним доповненням. Межові вузли, стратегічно розташовані ближче до користувачів або пристроїв, сприяють швидкій обробці даних. Ці вузли є невід’ємними компонентами великих розподілених хмарних мереж.
Коли дані генеруються на межі, межові обчислення обробляють їх локально, зменшуючи необхідність передачі величезних обсягів даних на централізовані хмарні сервери. Ця прискорена обробка на межі є особливо вигідною для додатків, які вимагають відповіді в реальному часі, таких як пристрої IoT або додатки доповненої реальності.
Крім того, межові обчислення зменшують навантаження на централізовані хмарні ресурси, дозволяючи їм ефективно вирішувати важливі завдання.
Поєднання розподілених хмарних обчислень та межових обчислень покращує використання ресурсів та швидкість реагування, а також пропонує ефективне рішення для різноманітних обчислювальних вимог. Ці дві моделі ефективно співпрацюють, щоб забезпечити безперебійну та ефективну роботу хмарних обчислень, яка відповідає різноманітним вимогам обробки даних.
Випадки використання розподілених хмарних обчислень
- Edge/IoT: коли дані передаються з периферійного розташування до хмари для обробки та аналізу, продуктивність додатків IoT підвищується. IoT використовує штучний інтелект і машинне навчання разом із такими методами, як розпізнавання облич і аналіз відео, для покращення виробництва автомобілів, вдосконалення систем паркування в розумних містах, аналізу медичних зображень тощо.
- Оптимізація вмісту: розподілені хмари можуть перетворюватись на надійну CDN, яка покращує потокове передавання та мінімізує затримку часу завантаження, забезпечуючи найкращий досвід для користувачів.
- Дотримання вимог: місцеві та міжнародні правила та норми конфіденційності даних вимагають конфіденційності та безпеки. Інформація повинна зберігатись на захищених серверах, а її використання в суді має відповідати нормам.
- Масштабування за потреби: розподілена хмара дозволяє організаціям розширюватись до існуючих локацій без створення додаткової інфраструктури. Ви можете збільшити охоплення хмари відповідно до потреб вашої організації.
Заключні слова
Розподілені хмарні обчислення – це галузь, що динамічно розвивається і досі має безліч невикористаних можливостей. Цей підхід значно скоротив розрив між хмарними обчисленнями та їхньою доступністю для кінцевих користувачів. Він революціонізував спосіб організації обробки, зберігання та розгортання даних.
Розподілені хмарні обчислення надають значні переваги для широкого кола галузей, включаючи IT та програмне забезпечення. Цей підхід допомагає пом’якшити складнощі, пов’язані з хмарними обчисленнями, такі як затримки, час безвідмовної роботи, неузгодженості, та надає переваги, такі як стійкість даних, безпека та масштабованість.
За допомогою розподілених хмарних обчислень компанії можуть трансформувати свою діяльність і покращити досвід користувачів.
Ви також можете ознайомитись з інформацією про гібридні хмарні обчислення та безкоштовні ресурси, щоб дізнатися більше про хмарні технології.