記事の翻訳はコースの学生向けに特別に用意されました 「クラウドサービス」.

この方向の開発に興味がありますか? プロのマスタークラスの録画を見る 「AWS EC2サービス」、InBit のチームリーダーであり、OTUS の教育プログラムの著者である Egor Zuev によって開催されました。

Google Cloud Platform (GCP) は多くのサービスを提供し、特に Google Compute Engine (GCE)、Google Kubernetes Engine (旧 Container Engine) (GKE)、Google App Engine (GAE)、および Google Cloud Functions を含むコンピューティング スタックを提供します。 (GCF)。)。 これらのサービスはすべてクールな名前を持っていますが、その機能や相互の関係で何がユニークであるかについては完全には明らかではないかもしれません。 この記事は、クラウドの概念、特にクラウド サービスと GCP について初めて知る人を対象としています。

1. コンピューティングスタック

コンピューティング スタックは、コンピューター システムが提供できるものを階層的に抽象化したものと考えることができます。 このスタックは上昇します (上に移動します) 「ベアアイロン」より (ベアメタル) コンピューターの実際のハードウェア コンポーネントを機能 (機能)、計算の最小単位です。 スタックに関して注意すべき重要な点は、「アプリ」セクションなど、サービスがスタックの上に移動するにつれて集約されることです (アプリ以下の図 1 に示す) には、すべての基本的なコンテナー コンポーネント (コンテナ)、仮想マシン(仮想マシン）とアイロン。 同様に、仮想マシン コンポーネントが動作するには、内部にハードウェアが含まれている必要があります。

図 1: コンピューティング スタック | 画像の出典元 Googleクラウド

図 1 に示すこのモデルは、クラウド プロバイダーのサービスを説明するための基礎となります。 したがって、一部のプロバイダーは、たとえば、スタックの品質以下のコンテナーやサービスしか提供できませんが、他のプロバイダーは、図 1 に示されているすべてを提供できます。

- クラウド サービスに詳しい場合は、次のサイトを参照してください。 セクション3GCP に相当するものを表示するには
- クラウド サービスの概要だけを知りたい場合は、次のサイトにアクセスしてください。 セクション2.4

2. クラウドサービス

クラウド コンピューティングの世界は非常に多様です。 クラウド プロバイダーは、さまざまな顧客の要件に合わせた多くのサービスを提供しています。 IaaS、PaaS、SaaS、FaaS、KaaS などの用語を聞いたことがあるかもしれません。 すべてのアルファベットの後に「aaS」が続きます。 奇妙な命名規則にもかかわらず、これらは一連のクラウド プロバイダー サービスを形成します。 クラウド プロバイダーがほぼ常に提供する「サービスとして」(as a Service) サービスには、主に 3 つあると述べています。

これらは IaaS、PaaS、および SaaS であり、それぞれ、Infrastructure as a Service、Platform as a Service、および Software as a Service の略です。 クラウド サービスをサービス層として視覚化することが重要です。 これは、レベルが上がるか下がるにつれて、顧客として、主要なサービスに追加または削除されるさまざまなサービス オプションを横断することを意味します。 図 2 に示すように、これをピラミッドとして考えるのが最善です。

図 2: AaS ピラミッド | 画像の出典元 ルビーガレージ

2.1 サービスとしてのインフラストラクチャ (IaaS)

これはクラウド サービス プロバイダーが提供できる最下位層であり、ミドルウェア、ネットワーク ケーブル、プロセッサー、GPU、RAM、外部ストレージ、サーバー、基本オペレーティング システム イメージなどの最低限のインフラストラクチャを提供するクラウド プロバイダーが含まれます (例: Debian Linux、CentOS、ウィンドウズなど

IaaS クラウド サービス プロバイダーにオファーを注文すると、これが期待できるものになります。 ビジネスを運営するためにこれらの部品を組み立てるのは顧客であるあなた次第です。 作業しなければならない範囲はベンダーによって異なる場合がありますが、一般的にはハードウェアと OS を入手するだけで、残りはあなた次第です。 IaaS の例としては、AWS Elastic Compute、Microsoft Azure、GCE があります。

OS イメージをインストールし、ネットワークや負荷分散に対処したり、ワークロードに最適なプロセッサの種類を考慮したりする必要があるという事実を好まない人もいるかもしれません。 ここで、PaaS へのピラミッドを上っていきます。

2.2 サービスとしてのプラットフォーム (PaaS)

PaaS には、ユーザーがアプリケーションを構築できる特定のプラットフォームを提供するクラウド サービス プロバイダーのみが含まれます。 これは IaaS を抽象化したもので、クラウド プロバイダーが CPU、メモリ、RAM、ストレージ、ネットワーキングなどの種類の詳細をすべて処理することを意味します。図 2 に示すように、顧客は実際の設定をほとんど制御できません。プロバイダーがインフラストラクチャの詳細をすべて処理してくれるためです。 選択したプラットフォームをリクエストし、その上でプロジェクトをビルドします。 PaaS の例としては Heroku があります。

必ずしも指定されたプラットフォーム上にプロジェクトを構築したいわけではなく、クラウド サービス プロバイダーから直接サービス セットを必要とするため、これは高レベルすぎると考える人もいます。 ここでSaaSが登場します。

2.3 サービスとしてのソフトウェア (SaaS)

SaaS は、クラウド サービス プロバイダーによって提供される最も一般的なサービスです。 これらはエンド ユーザーを対象としており、主に Gmail、Google ドキュメント、Dropbox などのウェブサイトを通じて利用できます。Google Cloud に関しては、コンピューティング スタックの外に SaaS として提供されるサービスがいくつかあります。 これには、データポータル、Big Query などが含まれます。

2.4 クラウドサービスの概要

コンポーネント
IaaSの
PaaS
SaaSの

あなたは何を得ますか
インフラストラクチャを入手し、それに応じて料金を支払います。 あらゆるソフトウェア、オペレーティング システム、またはそれらの組み合わせを使用またはインストールする自由。
ここでは、あなたが求めているものを手に入れます。 ソフトウェア、ハードウェア、OS、Web環境。 すぐに使用できるプラットフォームを入手し、それに応じて支払います。
ここでは何も心配する必要はありません。 要件に合わせてカスタマイズされたプリインストールされたパッケージが提供されるので、それに応じて支払うだけで済みます。

値
コンピューティングの基本レベル
トップIaaS
これは本質的にサービスの完全なパッケージです。

技術的な問題
技術的な知識が必要です
基本的な構成が提供されますが、ドメインの知識は依然として必要です。
技術的な詳細を気にする必要はありません。 SaaS プロバイダーがすべてを提供します。

何と連携するのか
仮想マシン、ストレージ、サーバー、ネットワーク、ロードバランサーなど
ランタイム (Java ランタイムなど)、データベース (mySQL、Oracle など)、Web サーバー (tomcat など)
電子メール サービス (Gmail、Yahoo メールなど)、ソーシャル インタラクション サイト (Facebook など) などのアプリケーション

人気グラフ
要件や研究分野に合わせてカスタマイズが必要な、高度なスキルを持つ開発者や研究者に人気
アプリケーションやスクリプトの開発に集中できるため、開発者に最も人気があります。 トラフィックの読み込みやサーバーの管理などについて心配する必要はありません。
技術的な詳細を気にする必要がないため、電子メール、ファイル共有、ソーシャル ネットワークなどのソフトウェアを使用する一般消費者や企業に最も人気があります。

図 3: 主要なクラウド製品の概要 | 画像提供 Blog Specia の Amir

3. コンピューティングパッケージ Google Cloud Platform

セクション 2 で典型的なクラウド プロバイダのサービスを確認したので、それらを Google Cloud のサービスと比較できます。

3.1 Google Compute Engine (GCE) - IaaS

図 4: Google Compute Engine (GCE) アイコン

GCE は、Google が提供する IaaS サービスです。 GCE を使用すると、仮想マシンを自由に作成し、CPU とメモリのリソースを割り当て、SSD や HDD などのストレージの種類とメモリの量を選択できます。 それはまるで、自分でコンピューターやワークステーションを構築し、それがどのように動作するかについてすべての詳細を管理するようなものです。

GCE では、0,3 コア プロセッサと 1 GB の RAM を備えたマイクロ インスタンスから、96 GB を超える RAM を備えた 300 コアのモンスターまで選択できます。 ワークロードに合わせてカスタム サイズの仮想マシンを作成することもできます。 興味のある方のために、これらは構築できる仮想マシンです。

マシンタイプ | Compute Engine のドキュメント | グーグルクラウド

3.2. Google Kubernetes Engine (GKE) - (Caas / Kaas)

図 5: Google Kubernetes Engine (GKE) アイコン

GKE は、Compute Engine を抽象化した GCP の独自のコンピューティング製品です。 より一般的には、GKE は Container as a Service (CaaS) として分類され、Kubernetes as a Service (KaaS) と呼ばれることもあります。これにより、顧客はフルマネージドの Kubernetes 環境で Docker コンテナを簡単に実行できます。 コンテナーに詳しくない方のために説明すると、コンテナーはサービス/アプリケーションのモジュール化に役立つため、異なるコンテナーに異なるサービスを含めることができます。たとえば、あるコンテナーに Web アプリケーションのインターフェイスをホストし、別のコンテナーにそのバックエンドを含めることができます。 Kubernetes は、コンテナーを自動化、調整、管理、デプロイします。 詳細については、こちらをご覧ください。

Google Kubernetes エンジン | グーグルクラウド

3.3 Google App Engine (GAE) - (PaaS)

図 6: Google App Engine (GAE) アイコン

セクション 2.2 で述べたように、PaaS は IaaS の上に位置し、GCP の場合は GKE の上の提案と見ることもできます。 GAE は特化した Google PaaS であり、彼らが自らを最もよく表現しているように、「コードを持ってきてください。残りは私たちが処理します」ということです。

これにより、GAE を使用する顧客は、基盤となるハードウェア/ミドルウェアを扱う必要がなく、事前に構成されたプラットフォームをすぐに使用できるようになります。 彼らがしなければならないのは、それを実行するために必要なコードを提供することだけです。

GAE は、ユーザーの負荷と需要に合わせてスケーリングを自動的に処理します。つまり、バレンタインデーが近づいているためにフラワー サイトが突然ピークに達した場合でも、GAE は需要に合わせて基盤となるインフラストラクチャのスケーリングを処理し、需要の増加によって Web サイトがダウンしないようにします。 。 これは、アプリケーションがその時点で必要とするリソースに対して正確に料金を支払うことを意味します。

GAE は Kubernetes またはその組み込みバージョンを使用してこれらすべてを処理するため、心配する必要はありません。 GAE は、基盤となるインフラストラクチャには関心がなく、アプリケーションに可能な限り最適な方法でアクセスできるようにすることだけを考えている企業に最適です。

私の意見では、素晴らしいアイデアを持っている開発者でありながら、サーバーのセットアップ、負荷分散、その他すべての Devops/SRE の時間のかかる作業に取り組みたくない場合は、GAE が始めるのに最適な場所です。 時間が経てば、GKE や GCE を試すこともできますが、それは単なる私の意見です。

免責事項: AppEngine はモバイル アプリではなく、Web アプリに使用されます。

レビュー用: App Engine - あらゆる言語でスケーラブルなウェブおよびモバイル バックエンドを構築 | グーグルクラウド

3.4 Google Cloud 機能 - (FaaS)

図 7: Google Cloud Functions (GCF) アイコン

これまでの提案を分析して、ある傾向に気づいていただけたでしょうか。 GCP コンピューティングのはしごを上に登るほど、基盤となるテクノロジーについて心配する必要が少なくなります。 このピラミッドは、セクション 1 で示したように、計算の最小単位である関数で頂点に達します。

GCF は比較的新しい GCP オファリングであり、まだベータ版です (この記事の執筆時点では)。 クラウド関数を使用すると、開発者が作成した特定の関数を何らかのイベントによってトリガーできます。

これらはイベント駆動型であり、サーバーを知らないことを意味する「サーバーレス」という流行語の中心となっています。 Cloud Functions は非常にシンプルで、イベント駆動型の思考を必要とするさまざまな用途に使用できます。 たとえば、新しいユーザーが登録するたびに、クラウド機能を起動して開発者に警告することができます。

工場では、特定のセンサーが特定の値に達すると、クラウド機能がトリガーされ、何らかの情報処理が行われたり、一部の保守担当者などに通知されたりすることがあります。

クラウド機能 - イベント駆動型サーバー コンピューティング | グーグルクラウド

まとめ

この記事では、IaaS、PaaS などのさまざまなクラウド サービスと、Google Compute スタックがこれらのさまざまなレイヤーをどのように実装するかについて説明しました。 IaaS から Paas など、あるサービス カテゴリから別のサービス カテゴリに移行する際に、抽象化レイヤーに必要な基盤に関する知識が少なくなることがわかりました。

これは企業にとって、運用目標を達成するだけでなく、セキュリティやコストなどの他の重要な領域も満足させる重要な柔軟性を提供します。 要約:

エンジンを計算 - RAM、プロセッサ、メモリなどの特定のハードウェア リソースを割り当てることで、独自の仮想マシンを作成できます。 また、非常に実用的で低レベルです。

Kubernetesエンジン これは Compute Engine からのステップアップであり、Kubernetes とコンテナを使用してアプリケーションを管理し、必要に応じてスケールできるようにします。

アプリエンジン Kubernetes Engine からのステップアップであり、Google が基盤となるプラットフォームのすべての要件を提供しながら、コードのみに集中できます。

クラウド機能 は計算ピラミッドの頂点であり、実行時に基礎となるインフラストラクチャ全体を使用して計算して結果を返す単純な関数を作成できます。

ありがとうございました！

Twitter： @martinomburajr

出所： habr.com