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 облачных вычислений для ученых и IT-специалистов / Хуан Аньель, Диего 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 познакомиться 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 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.

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 Интернет и в корпоративных сетях, а также запись в память 
ЭВМ для частного или публичного использования, без письменного разрешения владельца авторских прав. По вопросу 
организации доступа к электронной библиотеке издательства 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 responsibility 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. Предприятия с помощью «облаков» могут как создавать удаленные рабочие места 
и виртуальные сети, так и помогать тестировать и разрабатывать приложения 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 изобилует современными изданиями, где простыми словами объясняется самая 
суть облаков.
Компания SberCloud — один из российских и достаточно известных облачных провайдеров — создана в январе 2019 года. Мы неоднократно получали 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 мощного в России суперкомпьютера Christofari, доступного из облака, и платформы ML-разработки — ML Space. Наши услуги популярны как среди бизнеса и государственных организаций, так и среди физических лиц.
Принимая участие в новом для нас проекте, мы использовали нашу накопленную экспертизу в области облачных технологий, чтобы в легкой, 
интересной, а главное правильной форме донести для читателя все возможности, преимущества и факты об облаках. Эта книга может стать подспорьем для студента, захватывающим чтивом для любителя новых технологий, 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 разработки новых инструментов и сервисов. С появлением ПК мы отошли от такой 
исторической парадигмы, как мейнфрейм, затем последовательно переходили на все более мощные рабочие станции, универсальные высокопроизводительные вычисления, распределенные вычисления, и теперь — в «облако». 
Справедливости ради, одним из недостатков таких изменений является то, 
что сторонники этих новых архитектур зачастую подают последнюю парадигму 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 использоваться свой, подходящий именно ей инструмент.
Читая эту книгу, я был поражен разнообразием целевой аудитории 
в предметной области; это к лучшему, потому что сообщества практикующих специалистов, которым так важно использовать облачные технологии, найдут для себя подходящие примеры. Однако я также очень надеюсь, 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 открытости 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 немало 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 исследований, 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 пользователем крупных публичных облачных служб, но и тем, кто выберет облачный 
проект European Open Science Cloud, который становится все более популярным 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: наличие различных моделей развертывания облачных вычислений означает, 
что, описывая свой метод использования облака, двое исследователей отнюдь 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