Artikli tõlge on ette valmistatud spetsiaalselt kursuse üliõpilastele „Pilveteenused“.

Kas on huvitav selles suunas areneda? Vaadake professionaalse meistrikursuse salvestust „AWS EC2 teenus“, mille viis läbi Eгор Зуев — InBit'i meeskonna juht ja OTUS'e haridusprogrammi autor.

Google Cloud Platform (GCP) pakub mitmeid teenuseid, sealhulgas arvutusstack'i, mis sisaldab Google Compute Engine (GCE), Google Kubernetes Engine (varem — Container Engine) (GKE), Google App Engine (GAE) ja Google Cloud Functions (GCF). Kõik need teenused omavad ägedaid nimetusi, kuid võivad olla mitte täiesti selged oma funktsioonide osas ja selle osas, mis teeb nad üksteisest ainulaadseteks. See artikkel on mõeldud neile, kes tutvuvad pilve kontseptsioonidega, eriti pilveteenustega ja GCP-ga.

1. Arvutusstack

Arvutusstack'i võib käsitleda kui mitmeastmelist abstraktsiooni selle üle, mida arvutisüsteem suudab pakkuda. See stack tõuseb (moves up) „paljast rauast“ (bare metal), mis viitab tõelistele arvutikomponentidele, kuni funktsioonideni (functions), mis on arvutamise väikseim ühik. Oluline on märkida, et stackis teenused kogunevad, kui liikuda üles poole, näiteks jaotises „rakendused“ (apps), mis on kujutatud alloleval joonisel 1, peaks sisaldama kõiki konteinerite (containers), virtuaalmasinate (virtual machines) ja rauda baaskomponente. Samamoodi peab virtuaalmasina komponent sisaldama rauda, et töötada.

Joonis 1: Arvutusstack | Pilt on saadud Google Cloud

See mudel, nagu on näidatud joonisel 1, on aluseks pilvepakkujate pakkumiste kirjeldamiseks. Seetõttu võivad mõned pakkujad pakkuda vaid näiteks konteinerite ja madalama kvaliteediga teenuseid stack'is, teised aga kõike, mis on kujutatud joonisel 1.

— Kui olete pilveteenustega tuttav, liikuge jaotisse 3, et tutvuda GCP vastava osaga
— Kui vajate lihtsalt kokkuvõtet pilveteenustest, liikuge jaotisse 2.4

2. Pilveteenused

Pilvearvutite maailm on väga mitmekesine. Pilveteenuse pakkujad pakuvad hulgaliselt teenuseid, mis on kohandatud klientide erinevatele vajadustele. Võib-olla olete kuulnud sellistest terminoloogiatest nagu IaaS, PaaS, SaaS, FaaS, KaaS jne, mille taga on «aaS». Kuigi nimetamise konventsioon võib tunduda veider, moodustavad nad pilveteenuste pakkujate teenuste komplekti. Tõden, et on olemas 3 põhiteenust, mida pilveteenuse pakkujad peaaegu alati pakuvad.

Need on IaaS, PaaS ja SaaS, mis tähendavad vastavalt infrastruktuuri kui teenust (Infrastructure as a Service), platvormi kui teenust (Platform as a Service) ja tarkvara kui teenust (Software as a Service). On oluline visualiseerida pilveteenuseid kui teenuste tasemeid. See tähendab, et kui liigute üles või alla tasemete vahel, ületate erinevaid teenuse variante, mida kas lisatakse või eemaldatakse põhiteenusest. Parim on seda käsitleda püramiidina, nagu on näidatud joonisel 2.

Joonis 2: «aaS» püramiid | Pilt saadud Ruby Garage

2.1 Infrastruktuur kui teenus (IaaS)

See on madalaim tase, mida pilveteenuse pakkuja saab pakkuda, ja see hõlmab pilvearvutuse pakkujat, kes tarnib „alustava“ infrastruktuuri, sealhulgas vahendustarkvara, võrgu kaableid, protsessoreid, graafikaprotsessoreid, mälu, välist salvestust, servereid ja põhikäitusüsteemide pilte, nagu Debian Linux, CentOS, Windows jne.

Kui tellite pilveteenuse pakkujalt IaaS pakkumise, siis see on see, mida peaksite ootama. Teie, kui kliendi, kohustus on kokku panna need osad oma äri juhtimiseks. Tase, millega peate töötama, võib varieeruda pakkujast pakkujani, kuid tavaliselt saate lihtsalt riistvara ja opsüsteemi, kõik muu jääb teie ülesandeks. IaaS näideteks on AWS Elastic Compute, Microsoft Azure ja GCE.

Mõnedel inimestel ei pruugi meeldida, et nad peavad installima opsüsteemide pilte ja tegelema võrgustikuga, koormuse tasakaalustamisega või muretsema selle üle, milline protsessor sobib nende töökoormustega ideaalselt. Just siin liigume tagasi püramiidi järgmiseks tasemeks, PaaS.

2.2 Platvorm kui teenus (PaaS)

PaaS hõlmab ainult pilveteenuse pakkujat, kes pakub kindlat platvormi, millel kasutajad saavad rakendusi luua. See on IaaS-i üle abstraktsioon, mis tähendab, et pilveteenuse pakkuja võtab endale kõik detailid, sealhulgas CPU, mälu, RAM, salvestus, võrgud jne. Nagu on näidatud joonisel 2, on teil, kui kliendil, vaid väike kontroll reaalse platvormi üle, kuna pilveteenuse pakkuja tegeleb kõigi infrastruktuuri detailidega teie eest. Te küsitakse valitud platvormi ja kogute sellel projekti. PaaS-i näideteks on Heroku.

Mõne jaoks võib see olla liiga kõrge tase, kuna ta ei pruugi soovi koguda projekti määratud platvormil, vaid pigem vajab teenuste kogumit otse pilveteenuse pakkujalt. Siin tuleb mängu SaaS.

2.3 Tarkvara kui teenus (SaaS)

SaaS hõlmab kõige levinumaid teenuseid, mida pakuvad pilveteenuse pakkujad. Need on mõeldud lõppkasutajatele ja on peamiselt saadaval veebisaitide kaudu, näiteks Gmail, Google Docs, Dropbox jne. Mis puutub Google Cloudi, siis on mitmeid pakkumisi väljaspool nende arvutustehnoloogia virna, mis on SaaS. Nendeks on Data Studio, Big Query jne.

2.4 Ülevaade pilveteenustest

Komponendid
IaaS
PaaS
SaaS

Mida te saate
Te saate infrastruktuuri ja maksate vastavalt. Vabadus kasutada või installida mis tahes tarkvara, operatsioonisüsteemi või nende kompositsiooni.
Siin saate seda, mida palute. Tarkvara, riistvara, operatsioonisüsteem, veebikeskkond. Saate valmisoleku platvormi ja maksate vastavalt.
Siin ei pea te millegi pärast muretsema. Teile antakse teie nõuete kohaselt eelnevalt paigaldatud pakett ja peate lihtsalt maksma vastavalt.

Tähendus
Põhitaseme arvutused
IaaS-i tipp
See on tegelikult terviklik teenuste pakett

Tehnilised keerukused
Vajalikud on tehnilised teadmised
Teile antakse baas konfiguratsioon, kuid vajalikud on endiselt valdkonna teadmised.
Te ei pea muretsema tehniliste detailide üle. SaaS-i pakkuja pakub kõike.

Millega te töötate
Virtuaalsed masinad, salvestus, serverid, võrgud, koormuse tasakaalustajad jne.
Teostuskeskkonnad (nt Java runtime), andmebaasid (nt MySQL, Oracle), veebiserverid (nt Tomcat jne)
Rakendused, nagu e-posti teenused (Gmail, Yahoo mail jne), sotsiaalse suhtluse saidid (Facebook jne)

Populaarsuse graafik
Populaarne kõrgelt kvalifitseeritud arendajate, teadlaste seas, kellele on vajalik kohandamine vastavalt nende nõudmistele või teadusvaldkonnale
Populaarne arendajate seas, kuna nad saavad keskenduda oma rakenduste või skriptide arendamisele. Neil ei pea olema muret liikluskoormuse või serveri haldamise pärast jne.
Populaarne tavaliste tarbijate või ettevõtete seas, kes kasutavad tarkvara nagu e-post, failivahetusteenused, sotsiaalmeedia, kuna nad ei pea muretsema tehniliste detailide pärast

Joonis 3: Oluliste pilveteenuste kokkuvõte | Pilt on esitatud Amir at Blog Specia

3. Google Cloud Platform’i arvutuspakett

Vaatledes tüüpilisi pilveteenuste pakkujate pakkumisi jaotises 2, saame need seostada Google Cloud'i pakkumistega.

3.1 Google Compute Engine (GCE) — IaaS

Joonis 4: Google Compute Engine (GCE) ikoon

GCE on Google'i IaaS pakkumine. GCE abil saate vabalt luua virtuaalmasinaid, jaotada töötlusvõime ja mälu ressursse, valida salvestustüübi, näiteks SSD või HDD, ning mälu mahtu. See on peaaegu nagu oma arvuti/jaama loomine ja kõik selle töö detailide haldamine.

GCE-s saate valida mikrotasandi instantsidest, millel on 0,3 tuumaga protsessorid ja 1 GB RAM, kuni 96-tuumaliste monsterite juurde, millel on rohkem kui 300 GB RAM. Samuti saate luua kohandatud suurusega virtuaalmasinaid oma töökoormuste jaoks. Need on virtuaalsed masinad, mida saate ise kokku panna.

Masinatüübid | Compute Engine dokumentatsioon | Google Cloud

3.2. Google Kubernetes Engine (GKE) — (CaaS / KaaS)

Joonis 5: Google Kubernetes Engine (GKE) ikoon

GKE on ainulaadne arvutuslahendus GCP-lt, mis on abstraktsioon Compute Engine üle. Üldiselt võib GKE kuuluda "Konteiner kui teenus" (CaaS) kategooriasse, mida mõnikord nimetatakse "Kubernetes kui teenus" (KaaS), ja see võimaldab klientidel lihtsalt käivitada oma Docker-konteinereid täiesti hallatavates Kubernetes keskkondades. Neile, kes konteineritega ei ole tuttavad, aitavad konteinerid mooduliselt kujundada teenuseid/rakendusi, nii et erinevad konteinerid võivad sisaldada erinevaid teenuseid, näiteks üks konteiner võib sisaldada teie veebirakenduse liidest, samas kui teine võib sisaldada selle serveripoolset osa. Kubernetes teostab teie konteinerite automatiseerimist, koordineerimist, haldamist ja juurutamist. Rohkem teavet leiate siit.

Google Kubernetes Engine | Google Cloud

3.3 Google App Engine (GAE) — (PaaS)

Joonis 6: Google App Engine (GAE) ikoon

Nagu mainitud jaotises 2.2, on PaaS IaaS-st kõrgemal, ja GCP puhul võib seda samuti käsitleda kui pakkumist GKE üle. GAE on spetsialiseeritud Google'i PaaS ja nagu nad ise end kõige paremini kirjeldavad — "tooge oma kood, meie hoolitseme ülejäänu eest".

See tagab, et GAE-d kasutavad kliendid ei pea tegelema alusriistvara/vahemaalise tarkvaraga ning neil on juba eelnevalt seadistatud platvorm, mis on tööks valmis; kõik, mis nad peavad tegema, on esitada vajalik kood selle käivitamiseks.

GAE haldab automaatselt skaleerimist, et rahuldada kasutajate koormust ja nõudlust, mis tähendab, et kui teie lillekauplus saavutab äkki haripunkti, kuna läheneb sõbrapäev, siis GAE tegeleb alusstruktuuri skaleerimisega, et rahuldada nõudlust ja tagada, et teie veebileht ei kukuks kokku suurenenud nõudluse tõttu. See tähendab, et maksate täpselt nende ressursside eest, mida teie rakendus sel hetkel vajab.

GAE kasutab selle kõigega tegelemiseks Kubernetesit või selle sisseehitatud versiooni, et teie ei peaks sellega vaeva nägema. GAE sobib kõige paremini ettevõtetele, kes ei ole huvitatud alusstruktuurist ja hoolivad ainult sellest, et nende rakendus oleks võimalikult hästi kättesaadav.

Minu arvates on GAE parim koht alustamiseks, kui olete arendaja suurepärase idee kõrvale, kuid ei soovi tegeleda serverite seadistamise, koormuse tasakaalustamise ja muu töömahuka devops/SRE tööga. Aja jooksul võiksite proovida GKE-d ja GCE-d, kuid see on ainult minu arvamus.

Märkus: AppEngine on mõeldud veebirakenduste jaoks, mitte mobiilirakenduste jaoks.

Kasutamiseks: App Engine – Looge skaleeritavad veeb- ja mobiilibäkendid igas keeles | Google Cloud

3.4 Google Cloud Functions – (FaaS)

Joonis 7: Google Cloud Functions (GCF) ikoon

Loodan, et olete eelnevaid ettepanekuid analüüsides tähele pannud suundumust. Mida kõrgemale te tõusete GCP arvutuslahenduste redelil, seda vähem peate muretsema aluste tehnoloogiate pärast. See pyramid lõpeb minimaalsete arvutuste haldamise üksustega, funktsioonidega, nagu on näidatud jaotises 1.

GCF on suhteliselt uus GCP pakkumine, mis on endiselt beetatestimise etapis (artikli kirjutamise ajal). Pilvelfunktsioonid võimaldavad arendaja kirjutatud funktsioonide käivitamist mingisuguse sündmuse tõttu.

Need on sündmustega juhitud ja on serveriteta mõiste aluseks, mis tähendab, et nad ei tea serveritest midagi. Pilvelfunktsioonid on väga lihtsad ja neid saab kasutada paljusid erinevaid rakendusi, mis nõuavad sündmusele orienteeritud mõtlemist. Näiteks iga kord, kui uus kasutaja registreerib, võidakse käivitada pilvelfunktsioon, et arendajaid teavitada.

Tehases, kui teatud andur saavutab kindla väärtuse, võib see käivitada pilvelfunktsiooni, mis teostab mingisugust info töötlemist või teavitab teatud teeninduspersonalist jne.

Pilvelfunktsioonid – sündmustega juhitud serveriarvutused | Google Cloud

Kokkuvõte

Selles artiklis rääkisime erinevatest pilvetehnoloogiatest, näiteks IaaS, PaaS jne, ja kuidas Google’i arvustuslaud rakendab neid erinevaid tasandid. Oleme näinud, et teenuste erinevate kategoriate vahel, näiteks IaaS-st PaaS-le üleminek, nõuab vähem teadmiseid aluse kohta.

Ärile pakub see kriitilist paindlikkust, mis mitte ainult ei vasta selle operatiivsetele eesmärkidele, vaid rahuldab ka muid olulisi valdkondi, nagu turvalisus ja kulud. Kokkuvõttes:

Compute Engine — võimaldab teil luua oma virtuaalse masina, eraldades teatud riistvararessursid, nagu RAM, protsessor ja mälu. See on samuti piisavalt praktiline ja madalama taseme lahendus.

Kubernetes Engine — see on samm võrreldes Compute Engine'iga, mis võimaldab teil kasutada Kubernetes'e ja konteinerite haldamist oma rakenduse jaoks, võimaldades vajadusel selle skaleerimist.

App Engine — see on samm võrreldes Kubernetes Engine'iga, võimaldades teil keskenduda ainult oma koodile, samas kui Google hoolitseb kõigi baasplatvormi nõuete eest.

Cloud-Functions — see on arvutusliku hierarhia tipp, võimaldades kirjutada lihtsa funktsiooni, mis käivitamisel kasutab kogu baasstruktuuri arvutamiseks ja tulemuse tagastamiseks.