Wielodostępność w Cloud Computing wyjaśniona w 5 minut lub mniej

Zrozumienie koncepcji wielodostępności jest kluczowe dla osób zainteresowanych architekturą systemów chmurowych i modelami SaaS.

Wraz z upowszechnieniem się udostępniania danych, wielodostępność stała się nieodłącznym elementem przetwarzania w chmurze. Wielu czołowych dostawców usług chmurowych udostępnia klientom końcowym rozwiązania oparte na tej architekturze. Systemy wielodostępne umożliwiają efektywną dystrybucję obciążeń w środowisku chmurowym.

Zanim szczegółowo omówimy wielodostępność, przyjrzyjmy się pokrótce, czym jest przetwarzanie w chmurze.

Czym jest przetwarzanie w chmurze?

Przetwarzanie w chmurze to technologia, która umożliwia użytkownikom korzystanie z zasobów komputerowych, takich jak pamięć masowa i moc obliczeniowa, za pośrednictwem Internetu, na żądanie. Pozwala ona obniżyć koszty poprzez model płatności za faktyczne zużycie (pay-as-you-go) i eliminuje konieczność zakupu oraz utrzymywania własnych fizycznych centrów danych.

Obecnie przedsiębiorstwa różnej wielkości i z różnych branż wykorzystują przetwarzanie w chmurze w wielu celach, na przykład do rozwoju i testowania oprogramowania, obsługi poczty elektronicznej, tworzenia kopii zapasowych danych, analizy danych i zapewnienia ciągłości działania po awarii.

Wielodostępność w przetwarzaniu w chmurze

Mówiąc najprościej, wielodostępność oznacza sytuację, w której istnieje wielu użytkowników współdzielących te same zasoby. W kontekście przetwarzania w chmurze odnosi się do architektury, w której wielu klientów lub użytkowników końcowych korzysta z tych samych zasobów IT w ramach publicznej lub prywatnej chmury. Co istotne, dane każdego użytkownika są odizolowane i niedostępne dla pozostałych, co zapewnia prywatność i bezpieczeństwo.

W takim systemie każdy użytkownik lub klient ma przydzieloną odrębną przestrzeń do przechowywania danych i wykonywania procesów. Złożone mechanizmy kontroli dostępu są stosowane, aby zapewnić, że tylko uprawnieni użytkownicy mogą uzyskać dostęp do swoich własnych, odizolowanych danych.

Dostęp do danych wymaga zatem zgody usługodawcy i jest niedostępny dla innych użytkowników systemu.

W przypadku chmury prywatnej, użytkownikami są zazwyczaj różne działy lub grupy w ramach tej samej organizacji. Natomiast w chmurze publicznej użytkownicy mogą pochodzić z różnych organizacji, które w bezpieczny sposób współdzielą infrastrukturę serwerową.

Większość dostawców usług chmurowych bazuje na tym modelu, ponieważ uruchamianie serwerów ze współdzieloną instancją jest bardziej opłacalne i ułatwia proces aktualizacji.

Jak działa wielodostępność w chmurze obliczeniowej?

Sposób działania wielodostępności w chmurze może się różnić w zależności od konkretnej sytuacji.

# 1. Chmura publiczna

Większość dostawców usług w chmurze publicznej stosuje model współdzielenia instancji oprogramowania. Metadane każdego użytkownika są przechowywane i wykorzystywane w czasie wykonywania, aby dostosować działanie oprogramowania do indywidualnych potrzeb. Każdy użytkownik ma odrębne uprawnienia dostępu do danych i korzysta z własnego, spersonalizowanego interfejsu aplikacji, pomimo współdzielenia tej samej instancji.

#2. Chmura prywatna

W chmurze prywatnej wielodostępność działa na podobnych zasadach jak w chmurze publicznej. Główna różnica polega na tym, że użytkownicy należą do tej samej organizacji. Różne zespoły wewnątrz firmy dzielą wspólne zasoby, ale mają dostęp tylko do swoich danych.

#3. Architektura kontenerów

Kontenery to samodzielne pakiety, które zawierają aplikację, jej biblioteki systemowe i inne zależności. Dzięki temu aplikacja działa w identyczny sposób niezależnie od miejsca jej uruchomienia.

W celu obsługi wielu użytkowników, tworzonych jest wiele kontenerów. Dzięki temu różni użytkownicy mogą uruchamiać swoje aplikacje na tym samym komputerze.

Chmura wielodostępna a chmura jednodostępna

Usługi SaaS w chmurze oferują dwa modele dostępu: jednodostępny i wielodostępny. Różnica między nimi polega na sposobie, w jaki użytkownicy uzyskują dostęp do oprogramowania.

W modelu jednodostępnym każdy klient otrzymuje odrębną instancję oprogramowania działającą na dedykowanej infrastrukturze. Natomiast w modelu wielodostępnym klienci korzystają ze współdzielonej infrastruktury, uzyskując dostęp do oprogramowania SaaS na żądanie.

Charakterystyka chmury wielodostępnej

Prywatność danych

Dostawcy usług chmurowych, którzy oferują rozwiązania wielodostępne, stosują rygorystyczne protokoły ochrony danych. Dzięki temu dane każdego użytkownika są odizolowane od danych innych użytkowników.

Bezpieczeństwo

Dane przechowywane w chmurze są potencjalnie narażone na cyberataki. W systemie wielodostępnym jeden atak może narazić na ryzyko dane wielu użytkowników. Dlatego dostawcy usług chmurowych stosują zaawansowane mechanizmy bezpieczeństwa, aby minimalizować takie zagrożenia.

Kopia zapasowa danych

Utrata danych może nastąpić w różnych nieprzewidzianych sytuacjach. Dlatego dostawcy usług chmurowych regularnie tworzą kopie zapasowe danych wszystkich użytkowników, aby w razie potrzeby umożliwić szybkie odzyskanie informacji.

Izolacja obciążenia

Nawet gdy jeden użytkownik intensywnie korzysta z aplikacji, nie ma to negatywnego wpływu na wydajność oprogramowania dla pozostałych użytkowników.

Skalowalność

Platformy wielodostępne są zazwyczaj wysoce skalowalne, aby sprostać rosnącym potrzebom coraz większej liczby użytkowników.

Możliwość aktualizacji aplikacji

Platformy chmurowe wymagają ciągłych aktualizacji w celu wprowadzenia nowych funkcji i poprawek błędów. Dlatego proces aktualizacji systemu jest kluczowy.

Pomiar zużycia i opłaty

Wielodostępność w chmurze oznacza, że zasoby są wykorzystywane w zależności od potrzeb. Opłaty są naliczane na podstawie rzeczywistego zużycia.

Wirtualizacja a wielodostępność

Często myli się wielodostępność z wirtualizacją, jednak te dwa pojęcia odnoszą się do różnych koncepcji. W systemie wielodostępnym wielu klientów korzysta z tych samych aplikacji, które działają w tym samym środowisku/sprzęcie.

W wirtualizacji wiele wirtualnych kopii serwera działa na jednym fizycznym serwerze. Każda aplikacja uruchamiana jest na odrębnej maszynie wirtualnej, posiadającej własny system operacyjny.

Znaczenie wielodostępności dla projektowania aplikacji SaaS

Podczas tworzenia aplikacji SaaS kluczowym aspektem jest wybór odpowiedniego modelu dostępu. Można zdecydować się na model jednodostępny lub wielodostępny, w zależności od dostępnych zasobów i złożoności operacyjnej, którą aplikacja musi obsłużyć.

Wybór architektury wielodostępnej dla SaaS oznacza, że dostawcy muszą aktualizować oprogramowanie tylko raz, aby zapewnić dostęp wszystkim użytkownikom. Pozwala to na obsługę wielu klientów poprzez uruchomienie jednej instancji aplikacji działającej na jednej instancji bazy danych. Dane każdego klienta są odizolowane i niedostępne dla innych.

Dostawcy SaaS, którzy bazują na modelu wielodostępności, mogą obsługiwać zarówno małe i średnie przedsiębiorstwa, jak i duże korporacje. Model ten zapewnia również elastyczność klientom, ponieważ pozwala na zwiększanie i zmniejszanie wykorzystania zasobów w zależności od bieżących potrzeb biznesowych.

Wielodostępność zapewnia efektywne wykorzystanie zasobów IT. Wymaga niższych nakładów na infrastrukturę i zasoby do zarządzania. Ten model pomaga również dostawcom i klientom zmniejszyć koszty, co jest istotnym czynnikiem w budowaniu szerokiej bazy klientów.

Przykłady zastosowań wielodostępności

# 1. ADP

ADP DataCloud to przykład oprogramowania do analizy danych biznesowych, które działa w chmurze i bazuje na modelu wielodostępności. Jest stosowane w wielu obszarach biznesowych, takich jak HR, płace, zarządzanie czasem i wydatkami, frekwencja pracowników, outsourcing HR, zgodność korporacyjna i inne.

Różni użytkownicy aplikacji chmurowej mogą personalizować aplikację i jej funkcje w zależności od własnych potrzeb biznesowych.

#2. FreshBooks

FreshBooks, popularna aplikacja do księgowości w chmurze, również bazuje na modelu wielodostępności, oferując usługi SaaS. Narzędzie to oferuje szereg funkcji, które usprawniają pracę działu księgowości.

Klienci mogą wybierać funkcje, które są im potrzebne i płacić tylko za te usługi. Aplikację można również dostosować do identyfikacji wizualnej firmy. Wielodostępność umożliwia tak zaawansowaną personalizację.

#3. Zoho

Zoho CRM i Workplace również wykorzystują model wielodostępności w chmurze. Zoho oferuje ponad 40 aplikacji biznesowych, które umożliwiają sprawne zarządzanie firmą. Można skorzystać z pojedynczych narzędzi, takich jak Zoho Assist czy Zoho CRM lub wykupić cały pakiet, na przykład Zoho One.

#4. Kubernetes

Społeczność Kubernetes odnotowuje dynamiczny rozwój projektów opartych na wielodostępności. Wykorzystując funkcje wielodostępności, Kubernetes umożliwia współdzielenie klastrów pomiędzy zespołami.

Upraszcza to pracę administracyjną i obniża koszty. W Kubernetes, wielodostępność można zaimplementować na dwa sposoby: poprzez współdzielenie klastrów lub poprzez podejście multi-cluster.

Wady przetwarzania wielodostępnego

• Ze względu na regulacje prawne, niektóre firmy mogą mieć obawy przed przechowywaniem danych na platformie chmurowej bazującej na modelu wielodostępności.
• Nieprawidłowa konfiguracja infrastruktury może spowodować, że nadmierne obciążenie zasobów przez jednego użytkownika wpłynie negatywnie na wydajność pozostałych. Zjawisko to określa się jako „efekt hałaśliwego sąsiada”.
• Zarządzanie bazą danych i kodem w przypadku wielu użytkowników w ramach jednej instancji aplikacji jest bardziej złożone.
• Tworzenie kopii zapasowych i przywracanie danych w środowisku wielodostępnym to procesy skomplikowane, dlatego nie wszyscy dostawcy oferują niezawodne usługi w tym zakresie.
• Użytkownicy modelu wielodostępnego mają mniejsze możliwości personalizacji i mniejszą kontrolę nad jakością danych.
• Problemy, które wymagają zresetowania systemu, dotyczą wszystkich użytkowników środowiska.

Przyszłość przetwarzania wielodostępnego

Wielodostępność jest przyszłością nowoczesnych aplikacji. W nadchodzących latach coraz więcej aplikacji będzie projektowanych w oparciu o architekturę wielodostępną, która wykorzystuje środowiska wirtualne i sprzęt obsługujący wielu użytkowników.

Liczba aplikacji jednodostępnych będzie stopniowo maleć, a ich zastosowanie zostanie ograniczone do lokalnych centrów danych.

Praca nad poprawą bezpieczeństwa systemów wielodostępnych może skłonić więcej firm do wyboru tego rodzaju platform.

Wielodostępność: zasoby edukacyjne

Tworzenie aplikacji wielodostępnych dla chmury na platformie Windows Azure

Książka ta uczy, jak projektować aplikacje wielodostępne, które będą skalowalne i odporne na przyszłe wymagania. Oprócz omówienia dobrych praktyk w zakresie implementacji aplikacji wielodostępnych, porusza również kwestie skalowalności, bezpieczeństwa, dostępności i elastyczności aplikacji SaaS.

Jest to szczególnie wartościowa pozycja dla programistów, architektów oprogramowania i specjalistów IT pracujących w środowisku Windows.

Postępy w architekturze wielodostępnej

Ta książka pozwala zapoznać się z najnowszymi osiągnięciami w zakresie architektury wielodostępnej. Omawia również modele danych i bezpieczeństwo danych w aplikacjach wielodostępnych.

Książka ta pomaga zgłębić wiedzę z zakresu wielodostępności na poziomie bazy danych, szczegółowej kontroli dostępu do danych oraz tabel o skalowalności pionowej.

Notka autora

Organizacje stale analizują zalety i wady rozwiązań chmurowych opartych na modelach jednodostępnych i wielodostępnych. Podejmują również decyzje dotyczące korzystania z chmur hybrydowych i wielochmurowych.

Jednak trendy pokazują, że przetwarzanie w chmurze oparte na modelu wielodostępności cieszy się coraz większą popularnością. Oferuje on skalowalność i ekonomiczny model cenowy, dlatego jest idealnym rozwiązaniem dla firm, które migrują z lokalnych usług do usług w chmurze.

Podsumowanie

Wielodostępność to powszechnie stosowany model, który umożliwia udostępnianie zasobów przetwarzania w chmurze wielu użytkownikom, przy jednoczesnym zachowaniu prywatności i bezpieczeństwa ich danych.

W niniejszym artykule omówione zostały najważniejsze aspekty wielodostępności w chmurze obliczeniowej. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w zasobach edukacyjnych wymienionych powyżej. Warto również zapoznać się z tematyką przetwarzania w chmurze hybrydowej.