Переход в облако : Практическое руководство по организации облачных вычислений для ученых и IT-специалистов

ПЕРЕХОД 
В ОБЛАКО

CLOUD AND
SERVERLESS
COMPUTING
FOR SCIENTISTS

A PRIMER

JUAN A. AÑEL, · DIEGO P. MONTES
JAVIER RODEIRO IGLESIAS

ПЕРЕХОД 
В ОБЛАКО

ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО 
ПО ОРГАНИЗАЦИИ ОБЛАЧНЫХ 
ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ УЧЕНЫХ 
И IT-СПЕЦИАЛИСТОВ

ХУАН АНЬЕЛЬ, ДИЕГО МОНТЕС,
ХАВЬЕР РОДЕЙРО ИГЛЕСИА

Москва
2022

УДК 004.75
ББК 32.813
 
А64

Аньель Х. и др.
А64 
 
Переход в облако : Практическое руководство по организации об-
лачных вычислений для ученых и IT-специалистов / Хуан Аньель, Ди-
его Монтес, Хавьер Родейро Иглесиа. — М. : Альпина ПРО, 2022. — 
112 с. 

ISBN  978-5-907470-89-7

Книга предназначена для ученых, инженеров и для всех, кто хочет ближе познако-
миться с облачными вычислениями, чтобы узнать о них больше или оценить облако 
как альтернативное или дополнительное решение для собственных вычислительных 
потребностей. Кроме того, книга может быть полезна ИТ-специалистам, например 
архитекторам программных решений, желающим быть в курсе текущих и будущих 
потребностей научного сообщества, а также понимать, как можно удовлетворить их 
с помощью облачных технологий — и как следствие предлагать своим клиентам более 
подходящие решения. Таким образом, этот текст может стать своеобразным мостом 
между видением пользователя и поставщика.
В этой книге дано общее представление о современном состоянии облачных вы-
числений. Текст может послужить вводным курсом для выпускников, студентов ма-
гистратуры и аспирантов, обучающихся любым дисциплинам: он даст представление 
о потенциальных возможностях использования облачных технологий и о том, как они 
могут помочь в разработке проектов и будущей работе.

УДК 004.75
ББК 32.813

ISBN 978-5-907470-89-7 (рус.)
ISBN 978-3-030-41783-3 (англ.)

© Перевод. Смилевска Л., 2022
© Оформление, издание на русском языке. 
ООО «Альпина ПРО», 2022

Все права защищены. Никакая часть этой книги не может 
быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими 
бы то ни было средствами, включая размещение в сети Ин-
тернет и в корпоративных сетях, а также запись в память 
ЭВМ для частного или публичного использования, без пись-
менного разрешения владельца авторских прав. По вопросу 
организации доступа к электронной библиотеке издатель-
ства обращайтесь по адресу mylib@alpina.ru

Издано при содействии SberCloud

First published in English under the title Cloud and 
Serverless Computing for Scientists; A Primer 
by Juan A. Añel, Diego P Montes and Javier Rodeiro 
Iglesias, edition: 1 
Copyright © Springer Nature Switzerland AG, 2020 * 
This edition has been translated and published under 
licence from Springer Nature Switzerland AG. 
Springer Nature Switzerland AG takes no responsibili-
ty and shall not be made liable for the accuracy of the 
translation.

Содержание

Вступительное слово . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Предисловие  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Благодарность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Список сокращений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Глава 1 
Почему вам нужна эта книга?  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Глава 2  
Зачем нам облако?  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Глава 3  
От истоков к будущему  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Глава 4  
Покажите деньги  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Глава 5  
Инструментарий в облаке  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Глава 6  
Эксперименты в облаке  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Глава 7  
Бессерверные эксперименты в облаке  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Глава 8  
Этические и юридические аспекты облачных технологий  . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Глава 9  
Вы отстаете от жизни: мы уже обновляем эту книгу  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  103

Вступительное слово

Перед прочтением этой книги задайте себе вопрос: знаете ли вы, что такое 
облака? Если в первую очередь вам пришло на ум облачное хранилище 
файлов, то вы правы. Но это лишь малая толика возможностей облачных 
технологий не только для бизнеса, но и для частных пользователей. Пред-
приятия с помощью «облаков» могут как создавать удаленные рабочие места 
и виртуальные сети, так и помогать тестировать и разрабатывать прило-
жения в облачных средах, использовать технологии машинного обучения. 
Облачный рынок даже во время кризиса и пандемии Covid-19 не потерял 
высоких темпов развития.
Вокруг темы «Облачные технологии» до сих пор ходит достаточно много 
мифов и домыслов. К сожалению, нельзя сказать, что книжный рынок изо-
билует современными изданиями, где простыми словами объясняется самая 
суть облаков.
Компания SberCloud — один из российских и достаточно известных об-
лачных провайдеров — создана в январе 2019 года. Мы неоднократно полу-
чали награды, в том числе, международные, за свои продукты и решения. 
Мы предоставляем облачную IT-инфраструктуру в аренду, предлагаем 50+ 
платформенных сервисов, а также являемся разработчиком самого мощ-
ного в России суперкомпьютера Christofari, доступного из облака, и плат-
формы ML-разработки — ML Space. Наши услуги популярны как среди биз-
неса и государственных организаций, так и среди физических лиц.
Принимая участие в новом для нас проекте, мы использовали нашу на-
копленную экспертизу в области облачных технологий, чтобы в легкой, 
интересной, а главное правильной форме донести для читателя все воз-
можности, преимущества и факты об облаках. Эта книга может стать под-
спорьем для студента, захватывающим чтивом для любителя новых техно-
логий, а эксперт, надеемся, также найдет в ней  что-то полезное для себя. 
Приятного чтения!

Предисловие

Как исследователь в различных областях, получивших одну лишь пользу 
от развития распределенных вычислений, могу сказать: очевидно, что мы 
еще долгое время будем продолжать движение по пути открытий и разра-
ботки новых инструментов и сервисов. С появлением ПК мы отошли от такой 
исторической парадигмы, как мейнфрейм, затем последовательно перехо-
дили на все более мощные рабочие станции, универсальные высокопроизво-
дительные вычисления, распределенные вычисления, и теперь — в «облако». 
Справедливости ради, одним из недостатков таких изменений является то, 
что сторонники этих новых архитектур зачастую подают последнюю па-
радигму как наилучшую практически во всех отношениях, а значит, она 
должна заменить все предыдущие архитектуры, переводя пользователей 
на новейшие, величайшие и наилучшие системы. Это явно не тот случай, 
когда шумиха не имеет значения, и потому предназначением данной книги 
можно считать просвещение читателя: в каждой работе должен использо-
ваться свой, подходящий именно ей инструмент.
Читая эту книгу, я был поражен разнообразием целевой аудитории 
в предметной области; это к лучшему, потому что сообщества практику-
ющих специалистов, которым так важно использовать облачные техно-
логии, найдут для себя подходящие примеры. Однако я также очень на-
деюсь, что книгу прочитает еще одна группа — руководители проектов 
или старшие преподаватели: книга должна стать для них обязательной 
к прочтению. Наряду с выполнением традиционных функций они сегодня 
несут и юридическое обязательства — по соблюдению требований об от-
крытости данных и воспроизводимости; для этих целей как раз подходит 
перенос сервисов в облако и хранение в нем данных. Кроме того, следует 
понимать преимущества и, что не менее важно, проблемы, которые может 
принести облачная стратегия.
Работая с Хуаном и Диего еще до написания этой книги, мы уделили не-
мало времени проработке различных моделей применения IaaS в сфере наук 
об окружающей среде, и в частности — о климате. Следовательно, многие 
замечания, сделанные в книге, были выработаны авторами на практике, 

ПЕРЕХОД В ОБЛАКО

а не в ходе теоретических изысканий. Помимо этого, с учетом моего опыта 
разработки общеевропейских федеративных облачных сервисов для ис-
следований, я отчетливо вижу, что уроки об особенностях использования 
облака, извлеченные в том числе из неудач, можно было усвоить быстрее 
и легче, если бы тогда существовал подобный текст, которым мы могли бы 
поделиться с пользователями. Я считаю также, что эта книга будет крайне 
полезна не только тем исследователям, кто со временем станет пользова-
телем крупных публичных облачных служб, но и тем, кто выберет облачный 
проект European Open Science Cloud, который становится все более попу-
лярным инструментом среди европейских исследователей.
Наконец, я хотел бы подчеркнуть уже высказанную авторами мысль: 
в динамичном и изменчивом мире облачных вычислений все устаревает 
крайне быстро. Примеров тому предостаточно; однако вот что важно: на-
личие различных моделей развертывания облачных вычислений означает, 
что, описывая свой метод использования облака, двое исследователей от-
нюдь не обязательно говорят об одном и том же. Вот почему необходимо 
убедиться в том, все ли понимают базовую модель облачных вычислений, 
как это сделано в начале данной книги. В заключение добавлю: как только 
читатели поймут, как можно использовать в их исследованиях облачные 
вычисления, им не мешает сделать паузу в чтении и поразмыслить над 
тем, как они хотели бы двигаться вперед с облачными решениями, проведя 
тесты и убедившись, что они действуют в соответствии с обоснованными 
научными и техническими принципами развертывания сервисов в облаке. 
Да, облако не палочка- выручалочка, но в долгосрочной перспективе при 
грамотном развертывании может ощутимо упростить все процессы.

Профессор Дэвид Уоллом

доцент и заместитель директора по инновациям 

Оксфордского центра электронных исследований,

Оксфорд, Великобритания

Введение

Эту книгу мы написали для ученых, инженеров и для всех, кто хочет ближе 
познакомиться с облачными вычислениями, чтобы узнать о них больше или 
оценить облако как альтернативное или дополнительное решение для соб-
ственных вычислительных потребностей. Кроме того, книга может быть по-
лезна ИТ-специалистам, например архитекторам программных решений, 
желающим быть в курсе текущих и будущих потребностей научного со-
общества, а также понимать, как можно удовлетворить их с помощью облачных 
технологий — и как следствие предлагать своим клиентам более 
подходящие решения. Таким образом, этот текст может стать своеобразным 
мостом между видением пользователя и поставщика.
В этой книге мы попытались дать общее представление о современном 
состоянии облачных вычислений. Текст может послужить вводным курсом 
для выпускников, студентов магистратуры и аспирантов, обучающихся 
любым дисциплинам: он даст представление о потенциальных возможностях 
использования облачных технологий и о том, как они могут помочь 
в разработке проектов и будущей работе.

Хуан Аньель

Диего Монтес

Хавьер Родейро Иглесиас

Оренсе, Испания

Ноябрь 2019 г.