Модели облачных услуг: IaaS, PaaS и SaaS

В основе облачных сервисов лежит виртуализация — технология, которая позволяет создавать виртуальные версии физических ресурсов: серверов, хранилищ и сетей.

Ключевое преимущество виртуализации — высокая утилизация ресурсов. Традиционная инфраструктура использует примерно 15–20% мощностей каждого сервера. Виртуализация доводит этот показатель до 70–80%. Она абстрагирует вычислительные мощности от физического оборудования, позволяет создать несколько изолированных виртуальных сред и на каждой запускать несколько виртуальных машин. Каждая такая машина обладает своей операционной системой и вычислительными ресурсами. 

Сравнение традиционной и виртуальной архитектуры. На одинаковых вычислительных ресурсах виртуализация позволяет установить несколько операционных систем со своими приложениями.

Облачная платформа — это не только виртуальные ресурсы, а комплексное решение с гибким управлением, автоматизацией и набором масштабируемых сервисов. Облако обладает встроенными механизмами кибербезопасности, решениями для резервного копирования и аварийного восстановления.

Из общего пула облачных ресурсов каждый клиент получает изолированные мощности для своих задач и инструменты управления. Он может развертывать и удалять ресурсы в зависимости от текущих потребностей, подключать дополнительные сервисы, мониторить свою облачную инфраструктуру и обращаться к технической поддержке провайдера в случае возникновения проблем. В целом облачная инфраструктура позволяет бизнесу гибко управлять своими ИТ-ресурсами, быстро адаптироваться к изменениям и снизить стоимость владения (TCO).

Прежде чем выбирать модель облачных услуг — IaaS, PaaS или SaaS, стоит определиться с моделью развертывания облачных услуг: где физически находятся ресурсы и кто ими управляет.

• Публичное облако. Ресурсы провайдера — серверы, хранилища, сети — используются несколькими клиентами одновременно, но каждый работает в изолированной среде. Подходит компаниям, которым важна скорость запуска и не требуется полный физический контроль над оборудованием.

• Частное облако. Платформа развернута на площадке заказчика или выделена под одного клиента. Подходит организациям с жесткими требованиями к периметру безопасности — банкам, финтеху, госсектору.

• Гибридное облако. Часть сервисов работает в публичном облаке, часть  локально или в частном контуре. Подходит компаниям, которые хотят держать чувствительные данные on premise, а остальную нагрузку масштабировать в публичном облаке.

Разница между моделями развертывания и моделями обслуживания (IaaS, PaaS и SaaS) в том, что первые отвечают на вопрос «где», а вторые — на вопрос «сколько инфраструктуры настраиваю я, а сколько провайдер».

Таблица 1. Модель облачных услуг: сравнение IaaS, PaaS и SaaS

Платформа как услуга (PaaS) — преднастроенная среда для развертывания баз данных, систем поиска и аналитики, кеширования, мониторинга и логирования. Клиент выбирает необходимую конфигурацию, а подготовка инфраструктуры и настройка ПО происходят автоматически.

Преимущества PaaS

По сравнению с IaaS, PaaS позволяет меньше заботиться об управлении облачной инфраструктурой и существенно снизить затраты на собственный ИТ-отдел. Это ценное преимущество, потому что инженеров с нужным набором компетенций мало, им нужно платить высокие зарплаты и конкурировать за этих специалистов с ведущими российскими корпорациями. В модели PaaS поддержку инфраструктуры обеспечивают DevOps-специалисты облачного провайдера с глубокой экспертизой в ИТ.

Примеры использования PaaS

Крупный бизнес использует модель PaaS для создания инфраструктурных проектов, переноса в облако коробочных решений, а также миграции с самописных программ на платформенные сервисы.

Аналитики с помощью PaaS-решений собирают, хранят, обрабатывают и визуализируют большие объемы данных из разных источников.

Специалисты по машинному обучению с помощью PaaS автоматизируют выбор моделей обучения и могут масштабировать работу с большими объемами данных. Для развертывания моделей предоставляются готовые API и платформы оркестрации контейнеров.

Компании-разработчики ПО, у которых нет собственной ИТ-инфраструктуры, используют PaaS для разработки, тестирования и развертывания приложений.

Кому подходит PaaS

Командам, которым нужна готовая платформа для БД, аналитики или ML без необходимости администрирования серверов.  

Кому не подходит PaaS

Если команде нужен полный контроль над конфигурацией сервера, ядром ОС или нестандартным стеком, который платформа не поддерживает, то PaaS будет ограничивать, поскольку рамки настроек уже заданы провайдером. В этом случае лучше подойдет IaaS с самостоятельной установкой ПО.

Программное обеспечение как сервис (SaaS) — готовые к работе бизнес-приложения в облаке, доступные по подписке. Провайдер развертывает и управляет приложениями, обеспечивает их бесперебойную работу и своевременное обновление.

Преимущества SaaS

Приложениями SaaS удобно пользоваться. Подключиться к ним можно с любого устройства, быстро добавлять пользователей и не беспокоиться о настройках. Что еще делает услуги SaaS востребованными:

• Простота использования для клиента. За работоспособность приложения и его своевременное обновление отвечает провайдер.
• Доступность с любого устройства. Для подключения нужен ноутбук, смартфон или планшет с доступом к интернету.
• Гибкость. Пользователи выбирают тарифный план в зависимости от своих потребностей и текущего числа сотрудников.
  
  

Примеры SaaS-приложений

По модели SaaS предлагается разное ПО для бизнеса. К самым востребованным относятся платформы для корпоративного обучения, ПО для управления проектами, бизнес-процессами, продажами, цепочками поставок.

Кому подходит SaaS

Компаниям, которым важен быстрый старт без своей инфраструктуры и не нужна кастомизация под специфичный внутренний процесс.

Кому не подходит SaaS

SaaS дает минимум контроля: провайдер управляет и платформой, и данными. Если у компании нетиповой процесс, который не укладывается в готовую логику приложения, или требования к хранению данных не покрываются условиями провайдера, то стандартный SaaS не подойдет. Здесь же чаще всего возникают риски, разобранные в разделе ниже.

Короткий алгоритм, который позволяет принять решение без консультации с провайдером.

1. Нужен ли команде полный контроль над ОС, сетью и стеком ПО? Да → IaaS.

2. Нужна готовая платформа для БД, аналитики или ML без администрирования серверов? Да → PaaS.

3. Нужно готовое бизнес-приложение без разработки и своей инфраструктуры? Да → SaaS.

4. Есть требования регулятора к размещению данных на своей площадке? Да → частное облако (в сочетании с любой моделью выше).

5. Не хватает своих DevOps-специалистов? Да → PaaS.
   
   

Если по итогам чек-листа модель еще не очевидна — смотрите практический пример ниже.

Какую модель облачных услуг выбрать под реальный проект

Разница между IaaS, PaaS и SaaS легче закрепляется на примере. Возьмем типичный сценарий из практики e-commerce: интернет-магазин с сезонными пиками нагрузки (распродажи, праздники) и постоянной базовой нагрузкой на каталог и CRM.

• Каталог и сайт — на IaaS: команде нужен контроль над конфигурацией под конкретную CMS и SEO-требования.

• Обработка заказов в пик нагрузки — на PaaS или FaaS (ниже объясняем, что это такое): сервисы, например Managed DB и брокер сообщений, автоматически масштабируются, обеспечивая стабильность интернет-магазина при наплыве покупателей, и команде не приходится держать серверы под события, которые случаются несколько раз в год.

• CRM и служба поддержки — на SaaS: готовое приложение без разработки с нуля.
  
  

Компромисс: три модели одновременно вместо одной — это больше точек интеграции и мониторинга, зато каждая часть системы работает на подходящем для нее уровне абстракции, а не на одном шаблоне для всего.

Риски и ограничения моделей облачных услуг

Ни у одной модели не могут быть только преимущества. На что надо обратить внимание:

• Vendor lock-in. Чем выше уровень абстракции (у SaaS больше, чем у IaaS), тем сложнее перейти к другому провайдеру без потери данных или интеграций.

• Ограничение кастомизации. PaaS и SaaS задают рамки настроек — нестандартный стек или нетиповой бизнес-процесс может не вписаться.  И у SaaS меньше контроля и кастомизации, чем у IaaS и PaaS.

• SaaS-sprawl. Каждый отдел подключает свой SaaS-сервис без централизованного учета, в результате в компании накапливаются десятки подписок, за которые никто не отвечает целиком.

• Требования к компетенциям команды. Для работы с IaaS необходимы ИТ-инженеры и DevOps-специалисты в штате; без них модель обходится дороже, чем кажется на бумаге.

• Безопасность и конфигурации. В IaaS и частично в PaaS ответственность за настройку безопасности приложения лежит на клиенте — ошибка конфигурации не покрывается провайдером.

Предложения провайдеров не исчерпываются тремя категориями услуг и могут быть разными — от резервного копирования как сервиса до частных облаков.

Частное облако

Частное облако — технологическая платформа на площадке заказчика, которая сочетает полный контроль развертывания on premise с преимуществами публичного облака, такими как масштабируемость, гибкость и широкие возможности дополнительных настроек.

Преимущества

Частное облако позволяет адаптировать облачную платформу под задачи конкретной компании. Внедрение частного облака — это всегда индивидуальный проект, реализуемый с учетом корпоративных требований к защите периметра, используемому ПО и железу.

• Самостоятельное управление ресурсами. Корпоративные пользователи практически мгновенно получают необходимые ресурсы под свои задачи, без необходимости длительных согласований и обращения к штатным ИТ-специалистам.
• Автоматизация управления. Частное облако управляется из одной точки. Такой подход упрощает внедрение и обновление ПО, выделение пользователям вычислительных ресурсов, организацию межсетевого доступа и многие другие операции.
• Обслуживание и поддержка. Поставщик обеспечивает техническую поддержку аппаратных и программных компонентов частного облака через «единое окно» и по согласованному SLA.
  
  

Примеры использования

• Создание инфраструктуры согласно корпоративным стандартам и требованиям надзорных органов.
• Консолидация ИТ-инфраструктуры с управлением из одной точки в компаниях с разветвленной сетью филиалов.

Подробнее о развертывании частного облака на платформе К2 Облако.

Аренда и сопровождение выделенной ИТ-инфраструктуры в облаке провайдера (HaaS)

Hardware as a Service, или HaaS, — разработанный для клиента программно-аппаратный комплекс, который включает серверы, СХД, сетевую инфраструктуру, системное ПО и платформу виртуализации. Обслуживание созданной ИТ-инфраструктуры от оборудования и до уровня приложений обеспечивает облачный провайдер.

Преимущества

HaaS позволяет снизить затраты на содержание инфраструктуры. Чем крупнее компания, тем больше сервисов она использует, и тем больше требуется ИТ-специалистов с разными компетенциями: от кибербезопасности до администрирования приложений. Содержание такой команды в штате затратно. Решение — передача этих задач облачному провайдеру.

HaaS — подходящее решения для компаний, которые ценят безопасность, но не хотят для этого создавать дорогостоящую инфраструктуру on premise. HaaS подразумевает изоляцию ресурсов от другого оборудования в дата-центрах провайдера и их использование исключительно для решения задач одного клиента.

Примеры использования

• Развертывание и техническая поддержка выделенной облачной инфраструктуры для компаний без собственного штата ИТ-специалистов.
• Создание и поддержка отдельных сервисов. Провайдер развертывает инфраструктуру под требуемый сервис и обеспечивает бесперебойную работу, включая резервное копирование. При необходимости провайдер помогает с миграцией сервиса в облако из инфраструктуры on premise или стороннего публичного облака. 

Рассчитать стоимость аренды выделенной инфраструктуры (HaaS).

Другие модели XaaS: CaaS, FaaS, DBaaS, BaaS

Карта облачных моделей на IaaS/PaaS/SaaS/HaaS не заканчивается — вот еще несколько моделей «как услуга», которые встречаются на практике.

CaaS (Containers as a Service). Слой между IaaS и PaaS: провайдер управляет оркестрацией контейнеров (например, Kubernetes-кластером), а клиент — только приложениями внутри контейнеров, без администрирования узлов кластера .

FaaS (Functions as a Service, serverless). Клиент разворачивает отдельную функцию вместо сервера или контейнера: она запускается по событию — HTTP-запросу, сообщению из очереди, оплачивается только время исполнения. Подходит для нагрузок с редкими пиками, где постоянно работающий сервер простаивал бы большую часть времени.

DBaaS (Database as a Service). Управляемая база данных как часть PaaS: провайдер берет на себя резервное копирование, обновления и отказоустойчивость СУБД, клиент — только схему данных и запросы.

BaaS (Backend as a Service). Готовый бэкенд для мобильных и веб-приложений — авторизация, хранилище, push-уведомления — без разработки серверной части с нуля. Не путать с Backup as a Service: под аббревиатурой BaaS в разных источниках встречаются обе модели, и это стоит уточнять у конкретного провайдера.

Модель обслуживания — не единственный выбор. Отдельно стоит проверить самого провайдера:

• SLA. Гарантированный уровень доступности и штрафы за его нарушение.

• Поддержка. Формат обращений (телефон, чат, тикеты) и скорость реакции по критичным инцидентам.

• Пробный период. Возможность протестировать сервис на реальной нагрузке перед контрактом.

• Соответствие требованиям. Сертификаты и аттестации, актуальные для вашей отрасли, например, 152-ФЗ для персональных данных или PCI DSS для платежных операций.

• География дата-центров и зоны доступности. Расположение ЦОД влияет на задержки и на соответствие требованиям к локализации данных.

• Прозрачность условий. Понятные тарифы без скрытых платежей за трафик, IOPS или поддержку.

Можно ли сочетать модели облачных услуг? Да, большинство компаний комбинирует несколько моделей сразу: например, IaaS под инфраструктуру, PaaS под аналитику и SaaS под CRM одновременно. Чем крупнее компания, тем больше моделей и сервисов она обычно применяет.

В чем разница между CaaS и Managed Kubernetes? CaaS — модель, где провайдер управляет оркестрацией контейнеров. Managed Kubernetes — конкретная реализация CaaS: провайдер поддерживает кластеры Kubernetes, а команда разворачивает в них свои приложения.

Кто отвечает за данные в SaaS? Провайдер отвечает за инфраструктуру, доступность и безопасность платформы, но ответственность за корректность и конфиденциальность самих данных — их ввод, доступы, соответствие регуляторным требованиям — обычно остается на клиенте. Разделение ответственности стоит сверять с конкретным договором и SLA.

Не существует универсальной схемы по переходу в облако. Выбор облачных услуг зависит от разных факторов. Компании редко используют одну модель. Дело в том, что облако — это не жесткая структура с определенным набором услуг, а скорее конструктор с большим количеством сервисов на выбор.

Исходя из своих задач, каждая компания создает собственную виртуальную инфраструктуру, конфигурация которой со временем может меняться. Чем крупнее компания, тем больше сервисов и моделей услуг она использует. Зачастую организации используют гибридную модель: одну часть сервисов развертывают в публичном облаке, другую — локально, и берут лучшее от каждой модели. 

Разобраться, какая модель облачных услуг подойдет именно вашей инфраструктуре, можно вместе с экспертами K2 Cloud.  Проконсультироваться