Mākoņdatošana kļūst decentralizēta: datoru nākotne P5

Tas ir abstrakts termins, kas ir iekļuvis mūsu sabiedrības apziņā: mākonis. Mūsdienās lielākā daļa cilvēku, kas jaunāki par 40 gadiem, zina, ka mūsdienu pasaule nevar dzīvot bez tā personiski nevar dzīvot bez, bet lielākā daļa cilvēku arī tikko saprot, kas īsti ir mākonis, nemaz nerunājot par gaidāmo revolūciju, kas to apgriezīs.

Šajā mūsu Future of Computers sērijas nodaļā mēs apskatīsim, kas ir mākonis, kāpēc tas ir svarīgi, tendences, kas veicina tā izaugsmi, un pēc tam makro tendences, kas to mainīs uz visiem laikiem. Draudzīgs padoms: mākoņa nākotne ir pagātnē.

Kas īsti ir "mākonis"?

Pirms mēs izpētām lielās tendences, kas paredzētas mākoņdatošanas no jauna definēšanai, ir vērts piedāvāt īsu pārskatu par to, kas patiesībā ir mākonis tiem lasītājiem, kuri ir mazāk apsēsti.

Sākumā mākonis sastāv no servera vai serveru tīkla, kas paši ir vienkārši dators vai datorprogramma, kas pārvalda piekļuvi centralizētam resursam (es zinu, tikai ar mani). Piemēram, ir privāti serveri, kas pārvalda iekštīklu (iekšējo datoru tīklu) noteiktā lielā ēkā vai korporācijā.

Un tad ir komerciālie serveri, uz kuriem darbojas mūsdienu internets. Jūsu personālais dators izveido savienojumu ar vietējā telekomunikāciju pakalpojumu sniedzēja interneta serveri, kas pēc tam savieno jūs ar internetu kopumā, kur pēc tam varat mijiedarboties ar jebkuru publiski pieejamu vietni vai tiešsaistes pakalpojumu. Bet aizkulisēs jūs patiešām tikai mijiedarbojaties ar dažādu uzņēmumu serveriem, kas pārvalda šīs vietnes. Atkal, piemēram, kad apmeklējat vietni Google.com, jūsu dators caur jūsu vietējo telekomunikāciju serveri nosūta pieprasījumu tuvākajam Google serverim, lūdzot atļauju piekļūt tā pakalpojumiem. ja tas tiek apstiprināts, jūsu datoram tiek parādīta Google sākumlapa.

Citiem vārdiem sakot, serveris ir jebkura lietojumprogramma, kas noklausās pieprasījumus tīklā un pēc tam veic darbību, atbildot uz minēto pieprasījumu.

Tātad, kad cilvēki atsaucas uz mākoni, viņi patiesībā atsaucas uz serveru grupu, kurā digitālo informāciju un tiešsaistes pakalpojumus var glabāt un piekļūt tiem centralizēti, nevis atsevišķos datoros.

Kāpēc mākonis kļuva par galveno mūsdienu informācijas tehnoloģiju sektorā

Pirms mākoņa izveides uzņēmumiem būtu privāti serveri, lai palaistu savus iekšējos tīklus un datu bāzes. Parasti tas nozīmēja jaunas servera aparatūras iegādi, gaidīšanu, kad tā nonāks, OS instalēšanu, aparatūras iestatīšanu plauktā un pēc tam tās integrēšanu savā datu centrā. Šim procesam bija nepieciešami daudzi apstiprināšanas līmeņi, liela un dārga IT nodaļa, pastāvīgas jaunināšanas un uzturēšanas izmaksas, kā arī hroniski nokavēti termiņi.

Pēc tam 2000. gadu sākumā Amazon nolēma komercializēt jaunu pakalpojumu, kas ļautu uzņēmumiem vadīt savas datu bāzes un tiešsaistes pakalpojumus Amazon serveros. Tas nozīmēja, ka uzņēmumi varētu turpināt piekļūt saviem datiem un pakalpojumiem, izmantojot tīmekli, bet tas, kas pēc tam kļuva par Amazon Web Services, segs visas aparatūras un programmatūras jaunināšanas un uzturēšanas izmaksas. Ja uzņēmumam bija nepieciešama papildu datu krātuve vai servera joslas platums vai programmatūras jauninājumi, lai pārvaldītu savus skaitļošanas uzdevumus, tas var vienkārši pasūtīt pievienotos resursus, veicot dažus klikšķus, tā vietā, lai veiktu iepriekš aprakstīto vairākus mēnešus ilgo manuālo procesu.

Faktiski mēs pārgājām no decentralizētas serveru pārvaldības laikmeta, kad katram uzņēmumam piederēja un pārvalda savs serveru tīkls, uz centralizētu sistēmu, kurā tūkstošiem līdz miljoniem uzņēmumu ietaupa ievērojamas izmaksas, nododot datu glabāšanas un skaitļošanas infrastruktūras ārpakalpojumus ļoti nelielam skaitam. specializētās mākoņa pakalpojumu platformas. No 2018. gada galvenie konkurenti mākoņpakalpojumu sektorā ir Amazon Web Services, Microsoft Azure un Google Cloud.

Kas veicina mākoņa nepārtraukto izaugsmi

No 2018. gada vairāk nekā 75 procenti pasaules datu tiek glabāti mākonī, un vairāk nekā 90 procenti no organizācijām, kas tagad dažus pakalpojumus izmanto arī mākonī — tas ietver ikvienu no tiešsaistes gigantiem, piemēram, Netflix valdības organizācijām, piemēram, CIP. Taču šīs izmaiņas nav saistītas tikai ar izmaksu ietaupījumiem, izciliem pakalpojumiem un vienkāršību, ir arī virkne citu faktoru, kas veicina mākoņa izaugsmi — četri šādi faktori:

Programmatūra kā pakalpojums (SaaS). Papildus lielo datu uzglabāšanas izmaksu piešķiršanai ārpakalpojumos arvien vairāk biznesa pakalpojumu tiek piedāvāti tikai tīmeklī. Piemēram, uzņēmumi izmanto tiešsaistes pakalpojumus, piemēram, Salesforce.com, lai pārvaldītu visas savas pārdošanas un klientu attiecību pārvaldības vajadzības, tādējādi glabājot visus savus vērtīgākos klientu pārdošanas datus Salesforce datu centros (mākoņserveros).

Līdzīgi pakalpojumi ir izveidoti, lai pārvaldītu uzņēmuma iekšējo komunikāciju, e-pasta piegādi, cilvēkresursus, loģistiku un daudz ko citu, ļaujot uzņēmumiem nodot ārpakalpojumus jebkurai biznesa funkcijai, kas nav to galvenā kompetence, zemu izmaksu pakalpojumu sniedzējiem, kuriem var piekļūt tikai mākonī. Būtībā šī tendence virza uzņēmumus no centralizēta uz decentralizētu darbības modeli, kas parasti ir efektīvāks un rentablāks.

Liels datu. Tāpat kā datori pastāvīgi pieaug eksponenciāli jaudīgāki, arī datu apjoms, ko mūsu globālā sabiedrība ģenerē gadu no gada, pieaug. Mēs ieejam lielo datu laikmetā, kurā viss tiek mērīts, viss tiek saglabāts un nekas nekad netiek izdzēsts.

Šis datu kalns rada gan problēmu, gan iespēju. Problēma ir fiziskas izmaksas, kas saistītas ar arvien lielāku datu apjomu glabāšanu, paātrinot iepriekš minēto datu pārvietošanu mākonī. Tikmēr iespēja ir izmantot jaudīgus superdatorus un modernu programmatūru, lai atklātu ienesīgus modeļus minētajā datu kalnā — par to mēs runāsim tālāk.

Lietisko internetu. Viens no lielākajiem šī lielo datu cunami izraisītājiem ir lietiskais internets (IoT). Vispirms paskaidrots mūsu Lietisko internetu mūsu nodaļa Interneta nākotne sērija, IoT ir tīkls, kas paredzēts, lai savienotu fiziskus objektus ar tīmekli, lai "dotu dzīvību" nedzīviem objektiem, ļaujot tiem koplietot savus lietošanas datus tīmeklī, lai iespējotu virkni jaunu lietojumprogrammu.  

Lai to paveiktu, uzņēmumi sāks izvietot miniatūrus līdz mikroskopiskus sensorus uz vai katrā ražotā izstrādājumā, iekārtās, kas ražo šos ražotos produktus, un (dažos gadījumos) pat izejmateriālos, kas tiek ievadīti iekārtās, kas tos ražo. produktiem.

Visas šīs saistītās lietas radīs pastāvīgu un augošu datu plūsmu, kas arī radīs pastāvīgu pieprasījumu pēc datu uzglabāšanas, ko tikai mākoņpakalpojumu sniedzēji var piedāvāt par pieņemamu cenu un apjomīgi.

Liela skaitļošana. Visbeidzot, kā minēts iepriekš, visa šī datu vākšana ir bezjēdzīga, ja vien mums nav skaitļošanas jaudas, lai pārveidotu to vērtīgos ieskatos. Un arī šeit spēlē mākonis.

Lielākajai daļai uzņēmumu nav budžeta, lai iegādātos superdatorus iekšējai lietošanai, nemaz nerunājot par budžetu un zināšanām, lai tos katru gadu atjauninātu, un pēc tam iegādātos daudzus papildu superdatorus, pieaugot to datu apstrādes vajadzībām. Šeit mākoņpakalpojumu uzņēmumi, piemēram, Amazon, Google un Microsoft, izmanto savus apjomradītus ietaupījumus, lai ļautu mazākiem uzņēmumiem pēc vajadzības piekļūt gan neierobežotai datu glabāšanai, gan (gandrīz) neierobežotiem datu apstrādes pakalpojumiem.  

Tā rezultātā dažādas organizācijas var paveikt pārsteidzošus varoņdarbus. Google izmanto savu meklētājprogrammu datu kalnu, lai ne tikai piedāvātu vislabākās atbildes uz ikdienas jautājumiem, bet arī rādītu jūsu interesēm pielāgotas reklāmas. Uber izmanto savu satiksmes un autovadītāju datu kalnu, lai gūtu peļņu no nepietiekami apkalpotiem svārkiem. Izvēlieties policijas departamentiem visā pasaulē testē jaunu programmatūru, lai izsekotu dažādām trafika, video un sociālo mediju plūsmām, lai ne tikai noteiktu noziedzniekus, bet arī prognozētu, kad un kur varētu notikt noziegumi. Minority Report-stils.

Labi, tagad, kad esam ieguvuši pamatus no ceļa, parunāsim par mākoņa nākotni.

Mākonis kļūs bez servera

Mūsdienu mākoņdatošanas tirgū uzņēmumi pēc vajadzības var pievienot vai atņemt mākoņa krātuves/skaitļošanas jaudu. Bieži vien, īpaši lielākām organizācijām, mākoņkrātuves/datošanas prasību atjaunināšana ir vienkārša, taču tas nenotiek reāllaikā; rezultāts ir tāds, ka pat tad, ja jums stundu vajadzēja papildu 100 GB atmiņu, jums var nākties iznomāt šo papildu ietilpību uz pusi dienas. Ne tā efektīvākā resursu sadale.

Pārejot uz bezserveru mākoni, serveru iekārtas kļūst pilnībā “virtualizētas”, lai uzņēmumi varētu dinamiski (precīzāk) iznomāt servera jaudu. Tātad, izmantojot iepriekšējo piemēru, ja jums būtu nepieciešams papildu 100 GB atmiņas uz stundu, jūs iegūtu šo ietilpību un tiktu iekasēta tikai par šo stundu. Vairs nav jātērē resursi.

Bet pie apvāršņa ir vēl lielāka tendence.

Mākonis kļūst decentralizēts

Vai atceraties agrāk, kad mēs pieminējām IoT — tehnoloģiju, kas ir paredzēta daudziem nedzīviem objektiem "gudri"? Šai tehnoloģijai pievienojas progresīvu robotu, autonomo transportlīdzekļu (AV, apspriests mūsu Transporta nākotne sērija) un paplašināto realitāti (AR), un tas viss pārsniegs mākoņa robežas. Kāpēc?

Ja auto bez vadītāja izbrauc krustojumu un tam priekšā nejauši uz ielas iziet cilvēks, automašīnai lēmums par sagriešanos vai bremzēšanu jāpieņem milisekundēs; tas nevar atļauties tērēt sekundes, lai nosūtītu personas attēlu uz mākoni, un gaidīt, kamēr mākonis nosūtīs atpakaļ bremzēšanas komandu. Ražošanas roboti, kas strādā ar ātrumu 10 X cilvēku uz montāžas līnijas, nevar sagaidīt atļauju apstāties, ja cilvēks nejauši paklups tai priekšā. Un, ja jūs valkājat nākamās paplašinātās realitātes brilles, jūs būtu dusmīgs, ja jūsu Pokeball neielādētos pietiekami ātri, lai iemūžinātu Pikaču, pirms tas paskrēja.

Šajos scenārijos briesmas ir tas, ko nespeciālists dēvē par "aizkavēšanos", bet plašākā žargonā runājot par "latenci". Lielai daļai svarīgāko nākotnes tehnoloģiju, kas nākamajos viena vai divu gadu desmitu laikā būs pieejamas tiešsaistē, pat milisekundes latentums var padarīt šīs tehnoloģijas nedrošas un nelietojamas.

Rezultātā skaitļošanas nākotne (ironiskā kārtā) ir pagātnē.

1960.–70. gados dominēja lieldatori, milzīgi datori, kas centralizēja skaitļošanu biznesa vajadzībām. Tad 1980.–2000. gados uz skatuves parādījās personālie datori, kas decentralizēja un demokratizēja datorus masām. Pēc tam no 2005. līdz 2020. gadam internets kļuva par galveno, un neilgi pēc tam sekoja mobilā tālruņa ieviešana, ļaujot indivīdiem piekļūt neierobežotam tiešsaistes piedāvājumu klāstam, ko varēja ekonomiski piedāvāt, tikai centralizējot digitālos pakalpojumus mākonī.

Un drīzumā, 2020. gados, IoT, AV, roboti, AR un citas līdzīgas nākamās paaudzes “modernās tehnoloģijas” virzīs svārstu atpakaļ uz decentralizāciju. Tas ir tāpēc, ka, lai šīs tehnoloģijas darbotos, tām būs nepieciešama skaitļošanas jauda un atmiņas ietilpība, lai izprastu apkārtni un reaģētu reāllaikā bez pastāvīgas atkarības no mākoņa.

Atgriežoties pie AV piemēra: tas nozīmē nākotni, kurā automaģistrāles ir noslogotas ar superdatoriem AV formā, katrs neatkarīgi savāc lielu daudzumu atrašanās vietas, redzes, temperatūras, gravitācijas un paātrinājuma datu, lai droši brauktu, un pēc tam kopīgos šos datus ar AV ap tiem, lai viņi kopīgi brauktu drošāk, un, visbeidzot, kopīgojiet šos datus atpakaļ mākonī, lai novirzītu visus AV pilsētā, lai efektīvi regulētu satiksmi. Šajā scenārijā apstrāde un lēmumu pieņemšana notiek zemes līmenī, savukārt mācīšanās un ilgtermiņa datu glabāšana notiek mākonī.

Kopumā šīs malu skaitļošanas vajadzības veicinās pieaugošu pieprasījumu pēc arvien jaudīgākām skaitļošanas un digitālajām atmiņas ierīcēm. Un kā tas vienmēr notiek, palielinoties skaitļošanas jaudai, šīs skaitļošanas jaudas lietojumi pieaug, kā rezultātā palielinās tās izmantošana un pieprasījums, kas pēc tam noved pie cenas samazināšanās apjomradītu ietaupījumu dēļ un galu galā rada pasauli, kas patērēs dati. Citiem vārdiem sakot, nākotne pieder IT nodaļai, tāpēc esiet laipns pret viņiem.

Šis pieaugošais pieprasījums pēc skaitļošanas jaudas ir arī iemesls, kāpēc mēs beidzam šo sēriju ar diskusiju par superdatoriem, un tam seko nākamā revolūcija, proti, kvantu dators. Lasiet tālāk, lai uzzinātu vairāk.

Datoru sērijas nākotne

Jaunās lietotāja saskarnes, lai no jauna definētu cilvēci: datoru nākotne P1

Programmatūras izstrādes nākotne: Datoru nākotne P2

Digitālās atmiņas revolūcija: datoru nākotne P3

Pazūdošais Mūra likums, kas rosina fundamentāli pārdomāt mikroshēmas: datoru nākotne P4

Kāpēc valstis sacenšas, lai izveidotu lielākos superdatorus? Datoru nākotne P6

Kā kvantu datori mainīs pasauli: datoru nākotne P7