Что такое облачные вычисления: полный гид с примерами, типами и применением

Присмотритесь к офису, в котором работаете. Вероятнее всего, в нем нет мощных серверов и собственного дата-центра, но вы все равно ежедневно используете современные онлайн-сервисы и инструменты ИИ, требующие невероятных вычислительных мощностей. Это стало возможным благодаря технологиям cloud computing. Современные облачные вычисления перевернули представления о хранении данных и работе ПО и, как следствие, о масштабировании бизнеса. 

В этой статье разберем, как работают облачные решения. Вы узнаете, какие существуют типы облачных сервисов, чем они отличаются, как они развиваются и какую пользу их внедрение может принести бизнесу в 2025 году. 

Принцип работы облачных вычислений

Начнём с базовых определений. Облачные вычисления – это модель предоставления вычислительных ресурсов (серверов, хранилищ, баз данных, софта) по сети. Если 30 лет назад вашим базовым сценарием работы в диджитале был запуск ПО и сохранение файлов на локальном компьютере, то сегодня все это можно делать через “облако” – удаленных серверов, доступных абонентам в режиме онлайн. 

Сам термин "облако" описывает логику, в которой вычислительные ресурсы и хранилища данных находятся на физически удаленных серверах, но с точки зрения юзабилити выглядят как монолитная система. Другими словами, вы не видите компьютера, работающего для вас, а просто получаете результат. Определяющую роль в этой модели играет доступный и дешевый доступ в Интернет, который обеспечивает надежную связь между пользователями и data-центрами. Не меньшее значение имеет и концентрация вычислительных ресурсов, позволяющая строить комплексные сервисы с минимальными затратами. 

Термин "облачные вычисления" возник в начале двухтысячных спонтанно: кто-то связывает его развитие со становлением Amazon, которая одной из первых начала предоставлять свои избыточные серверные мощности в виде веб-сервисов. Другие связывают появление термина с компаниями NetCentric и Compaq, которые точно описывали концепцию и пытались зарегистрировать товарный знак "облачные вычисления" еще в 1997 году. 

Однако по этому пути пошла вся технологическая индустрия. Когда речь идет о cloud computing, примеры можно найти буквально всюду. Это и документы Google, и хранилища данных типа Dropbox, и комплексные сервисы уровня Salesforce. Лидером в этой области остается Amazon Web Services, предоставляющий онлайн более 200 сервисов по обработке данных. Одним из самых сложных примеров облачного сервиса можно считать ИИ-чатботов, предоставляющих любому пользователю доступ к продвинутым LLM. 

Так что если вы хотите в двух словах описать принцип работы облачных вычислений – обратите внимание на ChatGPT. Искусственный интеллект, основанный на data-центрах за океаном, готов ответить на любой ваш вопрос. 

Преимущества и недостатки облачных вычислений

Как облака захватили мир? Cloud computing – технология, которая предоставляет бизнесу очень важные преимущества. Речь идет о возможности пользоваться продвинутыми диджитал-сервисами как готовым продуктом, без усилий по развертыванию/поддержке. Но, как и любой продукт, облачные сервисы имеют собственные ограничения. Давайте назовем ключевые плюсы и минусы:

 Облака – простой, удобный и доступный инструмент, но не магический. Тарифные планы провайдеров регулярно растут, а использование чужой инфраструктуры связано с рисками потери данных или нехватки контроля над процессами. Поэтому бизнесы сегодня все чаще выбирают гибридные модели или внедряют альтернативные решения, такие как периферийные вычисления. 

Типы облачных вычислений

Облачные вычисления можно классифицировать по множеству способов. Но чаще специалисты выделяют такие типы облачных вычислений, основываясь на модели их развертывания.

• Публичное облако. Это ресурсы (серверы, хранилища, сети), управляемые сторонним собственником, провайдером услуг (например, AWS, Google Cloud). Свободный доступ к этим ресурсам благодаря сети имеет широкий круг пользователей. Инфраструктура едина, но данные разных клиентов изолированы. 

• Частное облако. В отличие от публичного, инфраструктура частного облака отдельно разворачивается для одной организации. Она может физически размещаться на территории самой компании, но может также предоставляться и обслуживаться внешним провайдером. Такая логика предоставляет более высокий уровень безопасности и свободу кастомизации, но требует существенных затрат. 

• Гибридное облако. Это решение сочетает преимущества публичного и частного облака, позволяя организациям распределять рабочие нагрузки между ними. Чувствительные данные и приложения могут храниться в частном облаке, тогда как менее критичные - в публичном. Это обеспечивает гибкость и оптимизацию затрат.

• Мультиоблачная среда. Сегодня организации также могут использовать несколько публичных облаков от разных провайдеров. Это позволяет избежать зависимости от одного поставщика услуг, оптимизировать расходы и использовать лучшие сервисы на рынке для конкретных задач, повышая эффективность всей системы.

Облачные сервисы: IaaS, PaaS, SaaS

С точки зрения бизнеса модели облачных вычислений сегодня делятся на три основных типа, которые отличаются масштабами, но базируются на подписочной логике. Рассмотрим в общих чертах облачные сервисы IaaS, PaaS, SaaS.

• IaaS (Infrastructure as a Service). Модель “инфраструктура как сервис” (IaaS) предполагает предоставление через облако комплексных решений, таких как серверы, хранилища и даже целые готовые к применению сети. Пользователь сам решает, какое ПО разворачивать на этих вычислительных ресурсах. Типичные примеры IaaS cloud computing: AWS (Amazon Web Services), Microsoft Azure, Google Compute Engine (GCE) в Google Cloud.

• PaaS (Platform as a Service). Модель “Платформа как услуга”, в свою очередь, предоставляет клиенту среду для разработки, запуска и управления приложениями без необходимости управлять базовой инфраструктурой. Провайдер PaaS предоставляет все необходимое “железо” и программную базу. Типичные примеры облачных сервисов PaaS: Google App Engine, Heroku, Azure App Service, AWS Elastic Beanstalk.

• SaaS (Software as a Service). Это наиболее массовая модель, предоставляющая широкому кругу пользователей готовые к применению онлайн-сервисы. Абоненты напрямую получают в сети доступ к веб- или мобильным приложениям – этот опыт близок к использованию локального ПО, но без забот о мощности локального железа или наличия софта. Типичные примеры: Google Workspace (Gmail, Google Docs), Microsoft 365 (Word, Excel), Adobe Creative Cloud и др.

Такие широкие возможности масштабирования сделали платформы для облачных вычислений по-настоящему универсальным и повсеместным решением. Облаками пользуются буквально все – от отдельных пользователей до крупных компаний.

Облачные вычисления в разработке софта

Облачные вычисления стали неотъемлемой частью современной разработки программного обеспечения. Cloud computing для программистов может предоставить проекту целый ряд преимуществ: 

• Масштабируемость. Возможность быстро увеличивать или уменьшать ресурсы (вычислительные мощности, хранилища) при необходимости, что обеспечивает гибкость в ответ на изменения нагрузки.

• Гибкость и быстрота развертывания. Быстрый доступ к инфраструктуре и инструментам позволяет ускорить разработку, тестирование и развертывание приложений.

• Экономия издержек. Минимизация потребности в покупке и поддержке собственного оборудования, переход к оплате за фактическое использование ресурсов.

• Автоматизация CI/CD. Облачные сервисы упрощают внедрение практики непрерывной интеграции и непрерывной доставки, автоматизируя процессы сборки, тестирования и развертывания.

• Надежность и отказоустойчивость. Облачные провайдеры зачастую обеспечивают высокий уровень надежности, резервного копирования и восстановления данных после сбоев.

• Широкий спектр услуг. Доступ к множеству готовых сервисов (базы данных, аналитика, машинное обучение и т.п.), что ускоряет разработку и позволяет сосредоточиться на бизнес-логике.

• Сотрудничество. Упрощает разработчикам совместную работу над проектами, предоставляя общий доступ к ресурсам и средам в любое время и в любой локации. 

Облако стало идеальной платформой для реализации практик непрерывной интеграции и непрерывной доставки (CI/CD). Благодаря автоматизированным пайплайнам разработчики могут быстро интегрировать код, тестировать его и развертывать новые версии, значительно ускоряя выпуск продуктов на рынок. Возможности облачного CI/CD на сегодня входят в арсенал инструментов Google cloud Computing platform (Cloud Build), AWS (AWS CodePipeline, AWS CodeBuild, AWS CodeDeploy) и Azure (Azure DevOps, Azure Pipelines). Популярные платформы типа Jenkins, GitLab и Harness также получили облачный функционал. 

Доступность и удобство облаков привели к появлению новых cloud native подходов к разработке, которые предполагают построение ПО с прицелом под работу в облачной среде. Сloud native архитектура предусматривает создание микросервисной архитектуры, использование контейнеризации (например Docker, Kubernetes) и бессерверных вычислений, что повышает отказоустойчивость, быстродействие и адаптивность приложений.

Инженерия облачных вычислений

Кто стоит за созданием и развертыванием облаков? Этим занимаются инженеры облачных вычислений. Cloud computing engineer  – специалист, который проектирует, развертывает, управляет и оптимизирует облачную инфраструктуру, а также приложения на ее основе. Его роль заключается в обеспечении эффективной и безопасной системы в облачной среде.

Для успешной карьеры в области cloud computing engineering требуется широкий спектр навыков. В частности, глубокое понимание облачных платформ (AWS, Google Cloud, Azure), знание актуальных операционных систем, сетевых технологий, виртуализации, контейнеризации (Docker, Kubernetes) и автоматизации (Terraform, Ansible). Важны также навыки программирования (Python, Go), понимание принципов DevOps, безопасности и мониторинга.

Фундаментом для инжиниринга облачных вычислений является облачный сервер (сcloud computing server). Он предоставляет вычислительные мощности для размещения приложений и сервисов, обеспечивает масштабируемость и доступность. 

В последние годы на облачные серверы приходится все больше интенсивных параллельных вычислений, связанных с ИИ, машинным обучением и обработкой Big Data. Как результат, сегодня инженерия облачных вычислений требует широкого применения графических процессоров (GPU) или аналогичных по производительности решений. Именно GPU cloud computing сделал ИИ-сервисы наподобие ChatGPT массовыми и общедоступными.

Безопасность в облачных вычислениях

Несмотря на все преимущества облаков, эта технология несет в себе и определенные риски, связанные с киберзащитой. Организация, работающая в облаке, сталкивается с проблемами сохранения контроля над данными в среде, которая ей не принадлежит. Типичные угрозы и вызовы кибербезопасности при этом никуда не исчезают, но становятся еще более острыми: утечки данных, злонамеренные malware-атаки, несанкционированный доступ, уязвимости в API, атаки типа DDoS и т.д. 

Безопасное хранение данных в облаке реализуется через многоуровневые стратегии. Они охватывают шифрование данных как при передаче (TLS/SSL), так и при хранении (at-rest encryption). Важны также системы управления идентификацией и доступом (IAM), мониторинг активности, фильтрация трафика и регулярные аудиты безопасности.

Фундаментальную роль в работе с облаками отыгрывает соблюдение стандартов, требований и регламентов безопасности (security in cloud computing), в частности – ISO 27001, SOC 2, HIPAA, NIST CSF, GDPR и пр. Такие регламенты могут носить рекомендательный характер (как NIST CSF), но все чаще внедряются правительственными и межправительственными структурами как обязательные стандарты для киберсистем (HIPAA, GDPR). Поэтому их соблюдение важно как с точки зрения комплаенса, так и с точки зрения завоевания доверия пользователей и предоставления им безопасного, качественного опыта.

Безопасность облачных вычислений требует постоянного развития как от провайдеров cloud-услуг, так и от их клиентов. Ведь угрозы в киберпространстве непрерывно эволюционируют. В последние годы все больше организаций учитывают вызовы безопасности при переходе с публичных облаков на частные, или при переходе с облачной модели к подходу периферийных вычислений. 

Облачный хостинг и VPS

Облака, среди прочего, изменили подход к серверной логике как таковой. Теперь организация может использовать возможности облачного хостинга и VPS вместо традиционного сервера с ограниченными ресурсами.

Традиционный хостинг (например виртуальный или выделенный сервер) предоставляет фиксированное количество ресурсов на одном физическом сервере. Это всегда ставило организации перед неприятным выбором: переплачивать за излишние серверные мощности, чтобы иметь определенный "запас", или рисковать работоспособностью своих онлайн-сервисов в сценариях резкого роста трафика, кибератак и т.д. Облачный хостинг использует сеть виртуализированных серверов, позволяя динамически масштабировать ресурсы “вверх” или “вниз” при необходимости. Это обеспечивает большую гибкость и надежность. Кроме того, организация платит только за фактически использованные серверные ресурсы. 

VPS-сервисы cloud computing для бизнеса предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными виртуальными частными серверами. Облачный хостинг VPS позволяет быстро масштабировать ресурсы, интегрировать резервное копирование, выбирать регион размещения и обеспечивать высокую производительность для веб-сайтов, приложений или баз данных. Распределение нагрузки в облаке обеспечивает отказоустойчивость: если один физический сервер выйдет из строя, ваш VPS может быть автоматически перенесен на другой, минимизируя время простоя.

Поэтому облачные серверы и VPS являются оптимальным выбором, когда ваш проект требует высокой масштабируемости, гибкости, надежности и эффективности затрат. Это идеальное решение для стартапов, быстрорастущих компаний, разработчиков программного обеспечения, а также для любых проектов с непредсказуемой или колеблющейся нагрузкой. Аренда VPS в облаке разрешает избежать значительных капитальных затрат на собственное оборудование и сосредоточиться на развитии бизнеса, а не на управлении инфраструктурой.

Популярные провайдеры облачных вычислений

На мировом рынке облачных вычислений доминируют несколько огромных провайдеров, предлагающих широкий спектр сервисов. Прежде всего, это "большая тройка": Amazon Web Services, Microsoft Azure и Google Cloud. На них суммарно приходится более 60% рынка услуг IaaS, PaaS и облачных сервисов для хостинга. Отдельно от "большой тройки" стоит рассматривать Alibaba Cloud - крупнейшего провайдера облаков в Китае. Все остальные рынки – это поле конкуренции между меньшими игроками: Oracle Cloud, Salesforce, IBM Cloud, Tencent Cloud и другими. Рассмотрим крупнейших игроков. 

• Amazon Web Services (AWS) является безусловным лидером: считается, что на него приходится около 30% рынка. AWS предлагает крайне широкий, разнообразный и проработанный набор услуг: вычислительные мощности, хранилища, инструменты для баз данных, машинного обучения, аналитики и тому подобного. Чтобы представить Amazon web services, пример найти не трудно. Например, множество статических веб-сайтов сегодня размещаются на Amazon S3 – это доступное объектное хранилище полностью заменяет сервер.

• Microsoft Azure занимает вторую позицию на рынке с долей более 20%. Решения от Microsoft предлагает полный спектр облачных услуг, интегрированных с экосистемой Microsoft. Azure особенно популярен среди корпоративных клиентов: он предоставляет решения для инфраструктуры и платформенных услуг, а также специализированные сервисы для искусственного интеллекта, IoT и облачных гибридных сред.

• Google Cloud (GCP) – еще один гигант облачных услуг, которому зачастую приписывают третье место с долей в 10-15% рынка. Набор Google cloud computing platform предлагает ряд сервисов для вычислений, хранения данных, анализа Big Data, машинного обучения, ИИ и тому подобного. К преимуществам Google cloud для бизнеса можно отнести мощные вычислительные ресурсы (Compute Engine), сервисы для контейнеризации (Google Kubernetes Engine) и развитые инструменты для разработчиков.

• Alibaba Cloud Computing  – один из крупнейших провайдеров в мире, доминирующий на китайском рынке и не подпускающий к нему иностранных конкурентов. В то же время он расширяет свое присутствие в других регионах (прежде всего в Азии). Предлагает комплексные решения для электронной коммерции, баз данных, кибербезопасности искусственного интеллекта и других отраслей. 

• Adobe Cloud Solutions (часть Adobe Creative Cloud) не является традиционным провайдером инфраструктурных или платформенных сервисов, поэтому его некорректно сравнивать с AWS или Google Cloud. Но мы добавили его в список как крупного поставщика публичных облачных сервисов для креативных индустрий (Photoshop, Illustrator) и маркетинговых инструментов (Marketo Engage, Adobe Analytics). Как результат, об adobe creative cloud знают все, его использование стало повсеместным в любых индустриях и организациях.

Мы сознательно не упомянули несколько других крупных и важных провайдеров: Oracle, IBM, Tencent и других. Ведь разбор всего рынка мог бы стать темой отдельного блога. Кроме того, сегодня мы не будем останавливаться на вопросах прайсинга, цен облачного хостинга, и гайдов по каждому отдельному сервису, наподобие регистрации в Google cloud. Но в будущем эти огромные темы обязательно будут освещаться в нашем блоге. 

Будущее облачных технологий

Облачные вычисления стремительно эволюционируют, и 2025 год демонстрирует это как никогда. Одним из двигателей прогресса остается Cloud Native Computing Foundation (CNCF) – некоммерческая организация, созданная лидерами отрасли для содействия развитию облачно-ориентированных технологий. Среди основателей CNCF – такие игроки как Google, Intel, Cisco, IBM, eBay, AT&T и многие другие компании. Организация способствует развитию открытых стандартов, контейнеризации и микросервисов. В частности, CNCF поддерживает и развивает очень важные облачные технологии в разработке ПО: Kubernetes, Prometheus и Envoy.

Еще одним флагманским вектором развития Cloud Computing стал искусственный интеллект и Big Data. Облака предоставляют вычислительные мощности и хранилища, необходимые для обработки огромных объемов данных и тренировки сложных моделей ИИ. Без них масштабирование таких решений было бы невозможным. Более того, именно система облачных вычислений сделала инструменты ИИ доступными для широкой публики.

Среди главных трендов развития облаков в 2025 году можно выделить рост важности GPU в cloud computing и глубокую автоматизацию управления облачной инфраструктурой.

Графические процессоры в последние годы стали незаменимым инструментом ускорения задач машинного обучения, ИИ и обработки данных, и спрос на них высок как никогда. Но рынок постепенно переходит от универсальных GPU к более эффективным  специализированным чипам (NPU Neural Processing Unit). В отличие от графических чипов, они целенаправленно создаются под задачи ИИ и машинного обучения. 

В то же время, автоматизация развертывания, управления и мониторинга облачной инфраструктуры с помощью инструментов Infrastructure as Code (IaC) и AIOps будет в дальнейшем оптимизировать операционные процессы, повышая эффективность и минимизируя риски ошибок.

Выводы

Так что такое облачные вычисления? Эта технология стала основой окружающего нас цифрового мира. От документов Google и видеохостингов до комплексных платформ управления бизнесами и производствами – все базируется на облаках. Именно cloud-решения делают современные цифровые сервисы гибкими, масштабируемыми и экономически эффективными. Более того, они делают передовые технологии наподобие ИИ и мгновенной обработки данных доступными для каждого пользователя.

С развитием AI, Big Data и GPU/NPU решений облачные инструменты станут еще более эффективными и универсальными. Разработка программного обеспечения в облаке предоставила разработчикам неоценимые возможности CI/CD, масштабирования ресурсов, сотрудничества и тестирования в реальном времени. Cloud-native подходы обеспечивают гибкость и устойчивость программных решений.

Для бизнеса преимущества облаков очевидны: гибкость сервисов, позволяющая компаниям мгновенно адаптироваться к рыночным изменениям, эффективность затрат на серверы, обеспечение производительности и надежности, легкость внедрения новейших технологий – вот лишь некоторые плюсы, которые лежат на поверхности. А если вы ищете возможности для реализации этих преимуществ на практике именно вашего бизнеса – не медлите, обращайтесь за консультацией к WEZOM прямо сейчас. У нас есть огромный опыт развертывания и внедрения облачных решений в любых масштабах.