Бұлтты есептеулер орталықтандырылмаған болады: Компьютерлердің болашағы P5

Бұл біздің қоғамдық санамызға енген абстрактілі термин: бұлт. Бұл күндері 40 жасқа толмаған адамдардың көпшілігі қазіргі әлем онсыз өмір сүре алмайтын нәрсе екенін біледі жеке онсыз өмір сүре алмайды, бірақ адамдардың көпшілігі бұлттың шын мәнінде не екенін әрең түсінеді, ал бұлттың басын айналдыратын революцияны айтпағанда.

«Компьютерлердің болашағы» сериясының осы тарауында біз бұлт дегеніміз не, оның неліктен маңызды екенін, оның өсуіне ықпал ететін тенденцияларды, содан кейін оны мәңгілікке өзгертетін макро трендті қарастырамыз. Достық кеңес: бұлттың болашағы өткенде жатыр.

«Бұлт» дегеніміз не?

Бұлтты есептеулерді қайта анықтауға арналған үлкен тенденцияларды зерттемес бұрын, технологияға азырақ әуестенетін оқырмандар үшін бұлттың шын мәнісінде қысқаша шолуды ұсынған жөн.

Бастау үшін бұлт серверден немесе серверлер желісінен тұрады, олар орталықтандырылған ресурсқа кіруді басқаратын жай ғана компьютер немесе компьютерлік бағдарлама болып табылады (мен білемін, менімен бірге емес). Мысалы, берілген үлкен ғимараттың немесе корпорацияның ішіндегі интражетті (компьютерлердің ішкі желісін) басқаратын жеке серверлер бар.

Содан кейін заманауи Интернет жұмыс істейтін коммерциялық серверлер бар. Сіздің жеке компьютеріңіз жергілікті телекоммуникация провайдерінің интернет серверіне қосылады, ол сізді жалпы интернетке қосады, сонда сіз кез келген жалпыға қолжетімді веб-сайтпен немесе онлайн қызметпен әрекеттесе аласыз. Бірақ сахнаның артында сіз шынымен осы веб-сайттарды басқаратын әртүрлі компаниялардың серверлерімен әрекеттесіп жатырсыз. Тағы да, мысалы, Google.com сайтына кірген кезде, сіздің компьютеріңіз жергілікті телекоммуникация сервері арқылы жақын жердегі Google серверіне оның қызметтеріне кіруге рұқсат сұрайтын сұрау жібереді; мақұлданса, сіздің компьютеріңіз Google-дың басты бетімен көрсетіледі.

Басқаша айтқанда, сервер желі арқылы сұрауларды тыңдайтын, содан кейін аталған сұрауға жауап ретінде әрекетті орындайтын кез келген қолданба болып табылады.

Сондықтан адамдар бұлтқа сілтеме жасағанда, олар шын мәнінде жеке компьютерлердің орнына цифрлық ақпарат пен онлайн қызметтерді сақтауға және орталықтандырылған түрде қол жеткізуге болатын серверлер тобына сілтеме жасайды.

Неліктен бұлт заманауи ақпараттық технологиялар секторының орталығы болды

Бұлтқа дейін компаниялар өздерінің ішкі желілері мен дерекқорларын іске қосу үшін жеке меншік серверлері болады. Әдетте бұл жаңа серверлік жабдықты сатып алуды, оның келуін күтуді, ОЖ орнатуды, аппараттық құралды сөреге орнатуды, содан кейін оны деректер орталығымен біріктіруді білдіреді. Бұл процесс көптеген мақұлдау қабаттарын, үлкен және қымбат АТ бөлімін, ағымдағы жаңарту және техникалық қызмет көрсету шығындарын және созылмалы түрде өткізіп алған мерзімдерді талап етті.

Содан кейін 2000 жылдардың басында Amazon компанияларға өздерінің дерекқорлары мен онлайн қызметтерін Amazon серверлерінде іске қосуға мүмкіндік беретін жаңа қызметті коммерцияландыру туралы шешім қабылдады. Бұл компаниялар өздерінің деректері мен қызметтеріне интернет арқылы қол жеткізуді жалғастыра алатынын білдірді, бірақ кейін Amazon Web Services болған нәрсе аппараттық және бағдарламалық жасақтаманы жаңарту және техникалық қызмет көрсету шығындарын өз мойнына алады. Егер компанияға есептеу тапсырмаларын басқару үшін қосымша деректерді сақтау немесе сервер өткізу қабілеттілігі немесе бағдарламалық қамтамасыз етуді жаңарту қажет болса, олар жоғарыда сипатталған бірнеше айға созылатын қолмен жұмыс істеу процесін кідіртудің орнына бірнеше рет басу арқылы қосылған ресурстарға тапсырыс бере алады.

Шын мәнінде, біз әр компания өзінің серверлік желісін иеленетін және басқаратын орталықтандырылмаған серверді басқару дәуірінен мыңдаған миллиондаған компаниялар деректерді сақтау және есептеу инфрақұрылымын өте аз санға аутсорсинг арқылы айтарлықтай шығындарды үнемдейтін орталықтандырылған құрылымға көштік. мамандандырылған «бұлттық» қызмет көрсету платформаларының. 2018 жылғы жағдай бойынша бұлттық қызметтер секторындағы басты бәсекелестерге Amazon Web Services, Microsoft Azure және Google Cloud кіреді.

Бұлттың үздіксіз өсуіне не түрткі болып отыр

2018 жылғы жағдай бойынша әлемдегі деректердің 75 пайыздан астамы бұлтта орналастырылған. 90 пайыз Қазір бұлттағы қызметтерінің бір бөлігін басқаратын ұйымдардың саны - бұл онлайн алыптардың барлығын қамтиды. Netflix сияқты мемлекеттік ұйымдарға ЦРУ. Бірақ бұл ауысым тек шығындарды үнемдеуге, жоғары қызмет көрсетуге және қарапайымдылыққа байланысты емес, бұлттың өсуін басқаратын бірқатар басқа факторлар бар — төрт факторға мыналар жатады:

Бағдарламалық жасақтама қызмет ретінде (SaaS). Үлкен деректерді сақтау шығындарын аутсорсингтен басқа, барған сайын көбірек бизнес қызметтері тек интернет арқылы ұсынылуда. Мысалы, компаниялар Salesforce деректер орталықтарында (бұлттық серверлер) барлық сату және тұтынушылармен қарым-қатынастарды басқару қажеттіліктерін басқару үшін Salesforce.com сияқты онлайн қызметтерді пайдаланады.

Ұқсас қызметтер компанияның ішкі коммуникацияларын, электрондық поштаны жеткізуді, адам ресурстарын, логистиканы және т.б. басқару үшін жасалды — компанияларға олардың негізгі құзыретіне жатпайтын кез келген бизнес функциясын тек бұлт арқылы қол жетімді төмен құны бар провайдерлерге аутсорсингке беруге мүмкіндік береді. Негізінде бұл тенденция бизнесті орталықтандырылғаннан орталықтандырылмаған операциялар моделіне итермелейді, ол әдетте тиімдірек және үнемді.

Үлкен деректер. Компьютерлер дәйекті түрде экспоненциалды түрде күшейіп келе жатқаны сияқты, біздің жаһандық қоғамымыз да жыл сайын жасайтын деректер көлемі де артып келеді. Біз бәрі өлшенетін, бәрі сақталатын және ештеңе жойылмайтын үлкен деректер дәуіріне кіріп жатырмыз.

Бұл деректер тауы проблеманы да, мүмкіндікті де ұсынады. Мәселе - деректерді бұлтқа жылжыту үшін жоғарыда аталған итеруді жеделдете отырып, деректердің көбірек көлемін сақтаудың физикалық құны. Сонымен қатар, мүмкіндік қуатты суперкомпьютерлер мен жетілдірілген бағдарламалық жасақтаманы пайдалану арқылы аталған деректер тауының ішіндегі пайдалы үлгілерді табуда - төменде талқыланатын мәселе.

Things интернет. Бұл үлкен деректер цунамиіне ең үлкен үлес қосқандардың бірі - заттар интернеті (IoT). Алдымен біздің мақалада түсіндірілді Things интернет біздің тарау Интернеттің болашағы сериясы, IoT – физикалық нысандарды интернетке қосуға, жансыз нысандарға «өмір беруге» арналған желі, оларға жаңа қолданбалардың ауқымын қосу үшін олардың пайдалану деректерін интернет арқылы бөлісуге мүмкіндік береді.  

Бұл үшін компаниялар әрбір өндірілген өнімге немесе оның ішіне, осы өндірілген өнімдерді жасайтын машиналарға және (кейбір жағдайларда) тіпті оларды өндіретін машиналарға берілетін шикізатқа миниатюралық-микроскопиялық сенсорларды орналастыра бастайды. өнімдер.

Осы байланыстырылған заттардың барлығы деректердің тұрақты және өсіп келе жатқан ағынын жасайды, бұл деректерді сақтау үшін тұрақты сұранысты тудырады, оны тек бұлттық қызмет провайдерлері қол жетімді және ауқымды түрде ұсына алады.

Үлкен есептеулер. Ақырында, жоғарыда айтылғандай, егер бізде оны құнды түсініктерге айналдыруға есептеу мүмкіндігі болмаса, бұл деректерді жинаудың бәрі пайдасыз. Мұнда да бұлт ойнайды.

Компаниялардың көпшілігінде суперкомпьютерлерді жыл сайын жаңарту үшін бюджет пен тәжірибені былай қойғанда, үйде пайдалануға арналған суперкомпьютерлерді сатып алуға бюджеті жоқ, содан кейін олардың деректерге деген қажеттіліктері өскен сайын көптеген қосымша суперкомпьютерлерді сатып алады. Дәл осы жерде Amazon, Google және Microsoft сияқты бұлттық қызметтерді көрсететін компаниялар шағын компанияларға шектеусіз деректерді сақтауға және (шамамен) шектеусіз деректерді қажет ететін қызметтерге қол жеткізуге мүмкіндік беру үшін өздерінің ауқымды үнемдеулерін пайдаланады.  

Нәтижесінде әртүрлі ұйымдар таңғажайып ерлік жасай алады. Google сізге күнделікті сұрақтарыңызға ең жақсы жауаптарды ұсынып қана қоймай, сонымен қатар сіздің қызығушылықтарыңызға бейімделген жарнамаларды көрсету үшін іздеу жүйесінің деректерін пайдаланады. Uber қызмет көрсетілмеген жолаушылардан пайда табу үшін трафик пен жүргізуші деректерін пайдаланады. таңдаңыз полиция бөлімдері бүкіл әлемде қылмыскерлерді тауып қана қоймай, қылмыстың қашан және қай жерде болуы мүмкін екенін болжау үшін әртүрлі трафикті, бейнені және әлеуметтік медиа арналарын қадағалау үшін жаңа бағдарламалық қамтамасыз етуді сынақтан өткізуде, Азшылық туралы есеп-стиль.

Жарайды, енді біз негіздерді жолдан шығардық, бұлттың болашағы туралы сөйлесейік.

Бұлт серверсіз болады

Бүгінгі бұлтты нарықта компаниялар бұлтты сақтауды/есептеу сыйымдылығын қажетінше қоса немесе азайта алады. Көбінесе, әсіресе ірі ұйымдар үшін бұлтты сақтау/есептеу талаптарын жаңарту оңай, бірақ бұл нақты уақыт емес; нәтиже, тіпті бір сағатқа қосымша 100 ГБ жад қажет болса да, бұл қосымша сыйымдылықты жарты күнге жалға алуға тура келуі мүмкін. Ресурстарды ең тиімді бөлу емес.

Серверсіз бұлтқа ауысқанда, серверлік машиналар толықтай «виртуалдандырылған» болады, осылайша компаниялар сервер сыйымдылығын динамикалық түрде (дәлірек) жалға ала алады. Алдыңғы мысалды қолдана отырып, бір сағатқа қосымша 100 ГБ жад қажет болса, сіз бұл сыйымдылықты аласыз және тек сол сағатқа зарядталатын боласыз. Бұдан былай ресурстарды босқа бөлуге болмайды.

Бірақ көкжиекте одан да үлкен тренд бар.

Бұлт орталықсыздандырылған болады

Естеріңізде ме, біз IoT, көптеген жансыз нысандарға арналған «ақылды» технология туралы айтқан кезде? Бұл технологияға алдыңғы қатарлы роботтардың, автономды көліктердің (АВ, біздің мақалада талқыланған) өсуі қосылады. Көліктің болашағы сериясы) және Шындықты кеңейтеді (AR), мұның бәрі бұлттың шекарасын ығыстырады. Неліктен?

Жүргізушісіз көлік қиылыстан өтіп кетсе және оның алдындағы көшеге абайсызда адам шығып кетсе, көлік миллисекунд ішінде бұрылып кету немесе тежегішті басу туралы шешім қабылдауы керек; ол адамның бейнесін бұлтқа жіберу үшін бос секундтарды жұмсауға және бұлттың тежеу ​​пәрменін қайтаруын күтуге мүмкіндік бермейді. Конвейердегі адамдардан 10 есе жылдамдықпен жұмыс істейтін роботтарды жасау, егер адам кездейсоқ оның алдынан шығып кетсе, тоқтату рұқсатын күте алмайды. Ал егер сіз болашақта кеңейтілген шындық көзілдірігін киіп жүрсеңіз, сіздің Pokeball пикачу өшпей тұрып түсіру үшін жеткілікті жылдам жүктелмесе, ашуланатын боласыз.

Бұл сценарийлердегі қауіп қарапайым адам «кешігу» деп атайды, бірақ жаргон тілінде «кідіріс» деп аталады. Алдағы бір немесе екі онжылдықта желіге кіретін ең маңызды болашақ технологиялардың үлкен саны үшін тіпті миллисекундтық кідіріс бұл технологияларды қауіпті және жарамсыз етеді.

Нәтижесінде, есептеудің болашағы (ирониялық) өткенде.

1960-70 жылдары негізгі компьютерлер басым болды, олар бизнеске арналған есептеулерді орталықтандыратын алып компьютерлер болды. Содан кейін 1980-2000 жылдары сахнаға дербес компьютерлер шықты, компьютерлерді көпшілік үшін орталықсыздандыру және демократияландыру. Содан кейін 2005-2020 жылдар аралығында Интернет негізгі ағымға айналды, содан кейін көп ұзамай ұялы телефон енгізілді, бұл жеке адамдарға бұлттағы цифрлық қызметтерді орталықтандыру арқылы ғана экономикалық тұрғыдан ұсынылуы мүмкін онлайн ұсыныстардың шексіз ауқымына қол жеткізуге мүмкіндік берді.

Жақында 2020 жылдары IoT, AV, роботтар, AR және басқа да келесі буынның «шет технологиялары» маятникті орталықсыздандыруға қарай бұрады. Себебі, бұл технологиялар жұмыс істеуі үшін олардың айналасын түсіну және бұлтқа тұрақты тәуелділіксіз нақты уақытта әрекет ету үшін есептеу қуаты мен сақтау сыйымдылығы болуы керек.

AV мысалына қайта оралу: Бұл автомобиль жолдары AV түріндегі суперкомпьютерлермен жүктелетін болашақты білдіреді, олардың әрқайсысы қауіпсіз жүргізу үшін орналасу, көру, температура, гравитация және жеделдету деректерінің үлкен көлемін дербес жинайды, содан кейін сол деректерді бөліседі. олардың айналасындағы AV құрылғылары бірге қауіпсіз жүруі үшін, содан кейін трафикті тиімді реттеу үшін қаладағы барлық AV құрылғыларын бағыттау үшін бұл деректерді қайтадан бұлтпен бөліседі. Бұл сценарийде өңдеу және шешім қабылдау жер деңгейінде, ал оқу және деректерді ұзақ мерзімді сақтау бұлтта орындалады.

Тұтастай алғанда, бұл шеткі есептеулер бұрынғыдан да қуатты есептеу және сандық сақтау құрылғыларына өсіп келе жатқан сұранысты ынталандыруы керек. Әдеттегідей, есептеу қуаты артқан сайын, аталған есептеу қуатына арналған қосымшалар өседі, бұл оның қолданылуы мен сұранысының артуына әкеледі, содан кейін масштабты үнемдеуге байланысты бағаның төмендеуіне әкеледі, және, сайып келгенде, бұл әлемге әкеледі. деректермен тұтынылатын болады. Басқаша айтқанда, болашақ IT бөліміне тиесілі, сондықтан олармен жақсы қарым-қатынаста болыңыз.

Есептеу қуатына деген сұраныстың артуы да осы серияны суперкомпьютерлер туралы талқылаумен аяқтауымыздың себебі болып табылады, содан кейін кванттық компьютер болып табылатын революция. Қосымша ақпарат алу үшін оқыңыз.

«Компьютерлердің болашағы» сериясы

Адамзатты қайта анықтау үшін пайда болатын пайдаланушы интерфейстері: компьютерлердің болашағы P1

Бағдарламалық жасақтаманың дамуының болашағы: Компьютерлердің болашағы Р2

Сандық сақтау революциясы: компьютерлердің болашағы P3

Мур заңы микрочиптерді түбегейлі қайта қарауға себепші болады: компьютерлердің болашағы P4

Неліктен елдер ең үлкен суперкомпьютерлерді жасау үшін бәсекелеседі? Компьютерлердің болашағы Б6

Кванттық компьютерлер әлемді қалай өзгертеді: Компьютерлердің болашағы P7