Co to jest chmura obliczeniowa? Wprowadzenie i podstawowe pojęcia

Chmura obliczeniowa (lub w języku angielskim – cloud computing) to rozwiązanie technologiczne, które od kilku lat idzie ramię w ramię z biznesem. Pojęcie jest popularne, ale sama definicja dość rozmyta. Niejeden przedsiębiorca dał się zaskoczyć pytaniem o to, z jakiej chmury korzysta – obliczeniowej, internetowej, informatycznej? Prywatnej, publicznej, a może hybrydowej…?

Pora, żeby się przejaśniło – wyjaśnijmy podstawowe definicje i pojęcia związane z chmurą.

Co to jest chmura obliczeniowa?

Chmura to zespół połączonych ze sobą serwerów. Serwer to program lub maszyna, na której można przechowywać i przetwarzać dane – teksty, obrazy, pliki stron internetowych, ale też uruchamiać programy czy prowadzić zaawansowaną analizę. Serwery można łączyć za pomocą sieci prywatnej lub publicznej, na przykład za pośrednictwem internetu.

Najwięksi dostawcy usług chmurowych dysponują milionami serwerów, rozmieszczonych w różnych lokalizacjach, połączonych tysiącami kilometrów kabli. Takie rozwiązanie pozwala generować ogromną moc obliczeniową oraz zapewnia niemal natychmiastowy przesył danych między jedną serwerownią (nazywaną centrum danych) a drugą, znajdującą się nawet w najbardziej odległym punkcie.

O kondycję maszyn dba usługodawca – prowadzi aktualizacje, zabezpiecza maszyny przed zalaniem, spaleniem czy włamaniem, zapewnia odpowiednie warunki w serwerowni, takie jak właściwy poziom wilgotności powietrza czy temperatura.

Chmura to nie tylko przestrzeń na serwerze, ale zestaw setek usług, które można wykorzystać do rozwoju firmy, strony internetowej czy budowanego systemu informatycznego. Właściciel chmury – na przykład Google – udostępnia usługi platformy chmurowej. Użytkownicy mają dostęp między innymi do różnych maszyn wirtualnych, usług prowadzenia analityki BigData czy gotowych modeli uczenia maszynowego. Te usługi są uruchamiane na żądanie (on-demand), a opłata uzależniona od zużycia.

Podsumowując, tak brzmi definicja chmury obliczeniowej:

Chmura obliczeniowa (cloud computing) to model przetwarzania danych polegający na udostępnianiu użytkownikowi za pośrednictwem sieci zasobów i usług należących do dostawcy, m.in. mocy obliczeniowej, przestrzeni dyskowej, baz danych, usług analizy, sztucznej inteligencji.

Obliczeniowa, informatyczna, internetowa – to ta sama chmura

Poruszając się po meandrach internetu, można zagubić się wśród nazw chmur. My spotkaliśmy się między innymi z cloud computingiem, chmurą obliczeniową, informatyczną, internetową czy chmurą komputerową. Wszystkie nazwy odnoszą się do tego samego – do modelu udostępniania usług i zasobów na sprzęcie należącym do dostawcy.

Skąd wzięła się nazwa “chmura”? 

Wytłumaczenie jest zaskakująco… nieprzewidywalne i jednocześnie proste. Pierwsi inżynierowie sieci, żeby zobrazować koncepcję połączenia wielu urządzeń, posłużyli się rysunkiem przypominającym chmurkę. Symbol chmury był używany już wcześniej, w schematach budowy sieci telefonicznych, a następnie jako symbol Internetu.

Nie jest to raczej informacja na tyle ciekawa, by zabawiać nią gości podczas przyjęć.

Rodzaje chmur obliczeniowych

O tym, że chmura obliczeniowa, internetowa i informatyczna to to samo, już wiemy. Należy jednak rozróżnić rodzaje chmur – różnice obejmują to, kto jest właścicielem maszyn, w jaki sposób udostępnia zasoby i usługi oraz w jaki sposób te zasoby są wykorzystywane.

Chmura prywatna

Właścicielem chmury prywatnej – maszyn, łączącej je wewnętrznej sieci oraz dostępnych zasobów – jest jedna organizacja. Obsługą infrastruktury zajmuje się zewnętrzny dostawca lub wewnętrzny dział IT. Firma nie współdzieli chmury z innymi użytkownikami. Ma dowolność w kwestii tworzenia i instalowania nowych usług, jednak budowa własnych rozwiązań łączy się z dodatkowymi kosztami.

Chmura publiczna

Chmura publiczna to rozwiązanie, w którym maszyny oraz zasoby należą fizycznie do zewnętrznego dostawcy – na przykład Google (Google Cloud Platform), Amazona (Amazon Web Services) czy Alibaby (Alibaba Cloud). Dostawca udostępnia gotowe usługi chmurowe, na przykład maszyny wirtualne, magazyny, bazy danych, modele uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji, usługi analizy BigData czy Internet of Things. Rozwiązanie jest skalowalne, a opłata elastyczna, uzależniona od zużycia.

Czytaj też: Serwer NAS a chmura publiczna – porównanie rozwiązań do domu i do biura

Chmura hybrydowa

Chmura hybrydowa to połączenie usług chmury publicznej z chmurą prywatną lub z własnym serwerem (rozwiązanie on-premise). Pozwala przechowywać krytyczne dane we własnej fizycznej infrastrukturze, przy jednoczesnym wykorzystaniu gotowych usług chmury publicznej.

Multi-cloud

To model korzystania z usług przynajmniej dwóch chmur publicznych jednocześnie, na przykład z Google Cloud Platform oraz Microsoft Azure.

Więcej o rodzajach chmur, plusach i minusach każdego rozwiązania przeczytasz w artykule: On-premise, chmura prywatna, publiczna, hybrydowa i multi-cloud – zalety i wady rozwiązań.

Modele usług cloud computingu

Dostawcy umożliwiają korzystanie z usług chmury w kilku modelach: Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) i Software-as-a-Service (SaaS). Najprościej mówiąc, modele różnią się między sobą tym, jaki jest podział obsługi danych obszarów między dostawcą usług, a użytkownikiem, a w efekcie – jaki produkt jest udostępniany użytkownikowi. Nawet same nazwy modeli wskazują, z jakim produktem chmurowym możemy mieć do czynienia – z infrastrukturą, platformą lub oprogramowaniem.

On-premise

On-premise nie jest usługą chmurową – to własne centrum danych. Znajduje się tutaj jedynie dla przedstawienia różnic między własnym data center, a modelami chmurowymi.

To model, w którym właściciel obsługuje całość rozwiązania – od maszyn, przez sieć, do danych i aplikacji. Rozwiązanie daje dużą kontrolę nad sprzętem fizycznym oraz zaimplementowanymi rozwiązaniami, ale jego obsługa jest czaso- i kosztochłonna.

IaaS – Infrastructure as a Service 

W modelu IaaS maszyny należą do usługodawcy, a użytkownik może korzystać z udostępnionych usług chmurowych i zasobów. To infrastruktura online – bez konieczności budowy własnej serwerowni i obsługi fizycznych maszyn. Przykładem usługi w modelu IaaS jest Google Compute Engine – usługa maszyn wirtualnych na platformie GCP.

PaaS – Platform as a Service

Platform-as-a-Service można przetłumaczyć na platforma jako usługa. W modelu PaaS za obsługę pamięci masowej, sieć czy serwery odpowiada dostawca usług. Użytkownik (najczęściej developer) otrzymuje dostęp do środowiska dedykowanego tworzeniu i wdrażaniu aplikacji. Nie musi posiadać wiedzy z zakresu administrowania systemami czy obsługi infrastruktury, ponieważ te obszary pokrywa dostawca. Przykładem usługi w modelu PaaS jest App Engine.

SaaS – Software as a Service

SaaS – czyli oprogramowanie w chmurze, nazywane też aplikacją chmurową. Jest to gotowe narzędzie udostępniane za pośrednictwem sieci publicznej, najczęściej w modelu subskrypcyjnym. Użytkownik nie musi zaprzątać sobie głowy obsługą czy utrzymaniem narzędzia, ponieważ otrzymuje gotowe rozwiązanie, zarządzane w pełni przez dostawcę. Przykładem oprogramowania od początku tworzonego w chmurze (cloud native) jest Google Workspace – pakiet aplikacji chmurowych dla firm.

Inne modele usług – FaaS, CaaS, DaaS

FaaS – Function as a Service

FaaS jest elementem architektury bezserwerowej (serverless), który skupia się na paradygmacie event-driven. Oznacza to, że twórca aplikacji może wdrażać fragmenty kodu czy niedługie komendy, które będą uruchamiane w odpowiedzi na konkretne zdarzenia czy żądania. FaaS jest związane z mikroserwisami, gdzie, po wprowadzeniu zmiany, nie ma konieczności ponownego aktualizowania całej aplikacji. Obsługą infrastruktury i utrzymaniem architektury mikroserwisów zajmuje się dostawca usług.

Przykładem usługi FaaS w chmurze Google jest Cloud Functions. Usługa pozwala pisać i wdrażać fragmenty kodu (snippety), które są uruchamiane w odpowiedzi na zdarzenia w aplikacji czy przesyłane żądania.

CaaS – Containers as a Service

Kontenery jako usługa (CaaS) to usługa w chmurze, która pomaga zarządzać aplikacjami i wdrażać je przy użyciu abstrakcji opartej na kontenerach. Dostawca oferuje framework lub platformę orkiestracji, na której kontenery są wdrażane i zarządzane, i to dzięki tej orkiestracji kluczowe funkcje IT są zautomatyzowane.

CaaS pozwala łatwiej wdrażać i zarządzać aplikacjami w kontenerach. Dostawca usług chmurowych udostępnia framework lub platformę orkiestracji kontenerów, która oferuje szereg automatyzacji, pozwalających wydajniej wykorzystywać zasoby i zachować wysoką dostępność apliakcji (high availability).

Przykładem tej usługi w chmurze Google jest Google Kubernetes Engine – platforma do orkiestracji kontenerów w modelu -aaS.

DaaS – Desktop as a Service

DaaS to usługa chmurowa, umożliwiająca streamowanie na żądanie wirtualnych pulpitów przez wyszukiwarkę internetową lub inne oprogramowanie. Dostawca usług obsługuje infrastrukturę, dba o sieci i odpowiednie zasoby pamięci, a użytkownik może na żądanie otrzymać dostęp do wirtualnego pulpitu z dowolnego komputera. Usługi w modelu DaaS najczęściej są udostępniane poszczególnym użytkownikom w ramach licencji.

Przykładem dostawcy usług DaaS w chmurze Google jest Nutanix Frame – narzędzie umożliwiające streamowanie i korzystanie z pulpitów i aplikacji Windows w Google Cloud. Wirtualny pulpit można uruchomić na Chromebooku, w systemie operacyjnym Chrome OS, przez przeglądarkę Chrome lub na maszynach wirtualnych w Google Cloud Platform.

Jakie zalety ma chmura internetowa? 

Fizyczne bezpieczeństwo danych, wysoka skalowalność, globalny zasięg i dostępność do danych na praktycznie dowolnym urządzeniu (komputerze, notebooku, tablecie i smartfonie) – oto podstawowe zalety chmury internetowej. Być może tego nie wiesz, ale popularne aplikacje, z których korzystasz na co dzień (np. Spotify) też pracują w oparciu o środowisko chmurowe.

Przechowując kopie zapasowe danych w chmurze masz pewność, że niezależnie od tego co stanie się z Twoim sprzętem, nie stracisz najważniejszych plików. Oczywiście chmura internetowa nie zwalnia użytkownika ze stosowania się do dobrych praktyk z zakresu bezpieczeństwa. Mówiąc inaczej – bezpieczeństwo chmury polega na zapewnieniu chronionego miejsca dla danych, ale to Ty musisz pamiętać o ich backupie (taki koncept podziału odpowiedzialności nazywamy shared responsibility model).

Czytaj też: Optymalizacja kosztów chmury – jak płacić mniej za GCP

Jakie wady ma chmura obliczeniowa?

Jak wskazuje na to sama nazwa, chmura internetowa bazuje na możliwościach łączności ze światową siecią i centrami danych serwującymi usługi. Jeśli znajdujesz się w miejscu całkowicie odciętym od cywilizacji, w którym nie masz dostępu do żadnej infrastruktury sieciowej (w okolicy nie ma nawet nadajników sieci komórkowej), chmura obliczeniowa pozostanie dla Ciebie niedostępna.

W takiej sytuacji pozostaje korzystać z oprogramowania fizycznie zainstalowanego na urządzeniu, którym dysponujesz. Oczywiście część rozwiązań zaprojektowanych dla chmury internetowej ma możliwość pracy w trybie offline (np. pakiety biurowe online), ale musisz liczyć się z pewnymi ograniczeniami w zakresie dostępnych w oprogramowaniu funkcji.

Zastosowanie cloud computingu w biznesie

Wow, przebiliśmy się przez wiele mglistych pojęć związanych z chmurą! Wyjaśniliśmy, czym jest chmura obliczeniowa, jakie są różnice między chmurą prywatną, publiczną, hybrydową a multi-cloud oraz co znaczą skróty IaaS, PaaS i SaaS.

A jak wykorzystać to w praktyce?

Oto przykłady użycia chmury w biznesie – te, z których korzystamy my, nasi klienci oraz te, z których może skorzystać Twoja firma.

• Przechowywanie plików firmowych na dysku w chmurze, zamiast na komputerze czy pendrive, co umożliwi wygodny dostęp do materiałów z poziomu przeglądarki internetowej i uchroni przed utratą danych (dostępne m.in. na Google Drive czy w usłudze GCP Cloud Storage);
• Zespołowa edycja dokumentów tekstowych, prezentacji czy arkuszy kalkulacyjnych; zmiany wprowadzone w plikach w chmurze zapisują się automatycznie, a zmiany pojawiają natychmiast u innych pracowników (aplikacje Google Docs, Sheets czy Slides dostępne w pakiecie Google Workspace);
• Ulepszenie komunikacji pomiędzy pracownikami dzięki wbudowanym narzędziom jak czat czy platforma do wideokonferencji (Chat i Meet dostępne w pakiecie aplikacji biznesowych Google Workspace);
• Hosting strony internetowej w chmurze, co zapewni stabilność serwisu, dostępność 24/7 i przejrzystość kosztów,
• Budowanie i rozwijanie swojej aplikacji z wykorzystaniem zaawansowanych usług chmury – między innymi ogromnej mocy obliczeniowej, narzędzi analizy BigData czy modeli uczenia maszynowego.

Czytaj też:

• Chmura dla firm – wszystko, co powinieneś wiedzieć przed wdrożeniem
• System ERP w chmurze. Dlaczego warto przenieść system SAP do Google Cloud?
• Chatboty AI w obsłudze klienta
• Rozwiązania chmurowe w przemyśle – GCP a Przemysł 4.0. Jakie rozwiązania chmurowe dla przemysłu dostarcza Google?
• Proof of Concept – co to jest i jak się ma do adopcji chmury?

Usługi chmury obliczeniowej Google Cloud Platform

Wśród dostawców chmury internetowej oferowanych przez gigantów technologicznych szczególnie polecamy Google Cloud Platform (GCP).

Najbardziej popularne produkty oferowane w tej chmurze obliczeniowej to m.in.:

Google Compute Engine – platforma, za pośrednictwem której użytkownicy mogą korzystać z maszyn wirtualnych postawionych na fizycznych urządzeniach umieszczonych w centrach danych Google Cloud.

Google App Engine – platforma deweloperska udostępniana w modelu PaaS, przeznaczona dla osób, które chcą wprowadzić na rynek własną aplikację webową lub mobilną bez konieczności inwestowania wysokich kwot i poświęcania czasu na konfigurację oraz obsługę infrastruktury.

Google Kubernetes Engine (GKE) – narzędzie wspierające automatyzację wdrożeń, skalowanie aplikacji, zarządzanie kontenerami, a także monitorujące procesy i zmiany. Dzięki temu, że po zleceniu uruchomienia aplikacji Kubernetes może sam rozdzielić usługi między klastry, serwery i skierować się do odpowiednich kontenerów, usługa zdejmuje z programisty obowiązek dostosowywania aplikacji do wymagań infrastruktury.

Cloud Run – oparta na Knative zarządzana platforma chmurowa, która umożliwia szybkie tworzenie i wdrażanie aplikacji w kontenerach. Usługa jest bezserwerowa, co oznacza, że użytkownik może skupić się jedynie na się jedynie na pisaniu kodu .

Cloud SQL – usługa bazy danych w chmurze, do której dostęp jest zapewniany z poziomu konsoli Google Cloud lub wiersza poleceń. Dzięki temu rozwiązaniu właściciel aplikacji może korzystać z zasobów obliczeniowych Google Cloud.

Google Cloud Storage – bezpieczna, skalowalna usługa przechowywania danych w globalnej chmurze Google. W Cloud Storage możesz na przykład przechowywać często używane dokumenty lub stworzyć firmowe archiwum.

Machine Learning – uczenie maszynowe pozwala na przewidywanie wyników lub wspomaganie procesów decyzyjnych poprzez analizę ogromniej liczby ustrukturyzowanych lub częściowo ustrukturyzowanych danych historycznych.

Jeśli planujesz migrację do chmury lub potrzebujesz pomocy związanej z Google Cloud, skontaktuj się z nami – odpowiemy na wszystkie nurtujące Cię pytania! W ofercie mamy też szkolenia, które pomogą Ci lepiej zrozumieć usługi chmurowe.