Что такое PaaS — платформа как услуга

Рассмотрим технологию PaaS, предлагаемую облачными провайдерами. Выясним, кому она полезна и в чем ее отличия от таких решений, как SaaS и IaaS. Также расскажем, как выбрать надежного провайдера — поставщика услуг.

Что такое PaaS?

PaaS расшифровывается как Platform as a Service, в переводе с английского — «платформа как услуга». Концепция PaaS предполагает наличие частично готового инструмента для работы приложений или управления ими. Нередко PaaS реализуется в облаке.

Под Platform as a Service в облачных технологиях понимают решения, состоящие из виртуальной инфраструктуры (процессорные мощности, оперативная память, хранилище) и специального программного обеспечения, которое устанавливается на виртуальном сервере. PaaS-решения, как правило, используют разработчики и компании, которые хотят делегировать часть процессов сервис-провайдеру, чтобы сфокусироваться на более приоритетных бизнес-задачах. Подход позволяет экономить время и проводить релизы чаще. Особенно это характерно для стартапов, когда время на проверку гипотез ограничено, а цена ошибки особенно высока.

Подход дает возможность пользователям выполнять работу по созданию, интеграции, переносу и развертыванию различных приложений. Размещение инфраструктуры в облаке повышает безопасность и облегчает управление.

Устанавливаемое ПО разнообразно и зависит от целей и задач разработчиков. Так, провайдеры предлагают программные решения для работы с Kubernetes, базами данных, ИИ, системами машинного обучения, компонентами IoT, ботами, блокчейном и большими данными.

Для тех, кто разрабатывает ПО, используя контейнерные модели, устанавливаются Kubernetes и Docker, а также инструменты для виртуализации и визуализации данных. Предлагаются инструменты бизнес-аналитики для работы с Big Data, системы управления базами данных (СУБД), решения для облачной безопасности и масштабирования инфраструктуры предприятий. Конфигураций PaaS может быть множество, и они настраиваются индивидуально в зависимости от задач.

История развития PaaS

Лет 20 назад разработчикам и другим IT-специалистам приходилось самостоятельно заниматься выбором, установкой, интеграцией и обслуживанием большого количества отдельных продуктов, необходимых для создания приложения или обслуживания сервиса. Постепенно разработчики и поставщики этих продуктов начали облегчать пользователям интеграцию за счет встроенного промежуточного программного обеспечения. Однако с интеграцией решений от разных поставщиков все равно возникали сложности. Например, ванильная версия PostgreSQL работала в ~10 медленнее с 1С без соответствующих настроек железа и оптимизации запросов, которые позже были включены в специализированное расширение.  

Все изменилось с развитием облачных технологий. Создатели и провайдеры облачных решений начали создавать свои среды интеграции, чтобы повысить привлекательность своих услуг. Коммерческий фактор стал главной причиной роста популярности PaaS. Правда, в середине «нулевых» о полноценных PaaS речи еще не шло, тогда появились только первые виртуальные среды разработки.

Тем не менее, спрос со стороны крупных компаний подстегивал провайдеров, которые стали предлагать бизнес-решения с промежуточным программным обеспечением. Кроме того, нужно было обеспечить безопасность, высокую скорость и возможности интеграции с популярными программными решениями.

Рынок PaaS

Провайдеры PaaS-решений предлагают горизонтальное и вертикальное масштабирование ресурсов, но главное, что подход освобождает компании от необходимости масштабировать ресурсы. 

Если вы ищете более продвинутые способы управления, кроме автомасштабирования, то моментальное расширение и сокращение инфраструктурных ресурсов возможно только с помощью PaaS. 

Общемировые расходы на PaaS за последний год пробили $136 404 млн. Доля облачных решений в этом сегменте растет  в последние годы в среднем по ~24%. Это большой и постоянно развивающийся рынок.

Компоненты PaaS

PaaS как услуга состоит из следующих компонентов:

• Инфраструктура (сети, серверы, хранилище данных).
• Системное ПО (операционные системы, виртуализация).
• Средства разработки, тестирования, среда исполнения.
• СУБД и дополнительные сервисы (бизнес-аналитика).
• Инструменты управления и администрирования.

Под системным ПО понимают достаточно большой стек сервисов и решений. От инструментов для работы с контейнерными средами до обработчиков данных для ML. 

PaaS-провайдер берет на себя ответственность за корректную работу облачных решений, а клиент управляет приложением и своими данными. В такой системе клиенту не приходится наращивать экспертизу в областях, которые не являются приоритетными для него. 

Теперь разберем подробнее характеристики PaaS.

Контейнерная среда

Среда выполнения контейнеров — это программа, которая позволяет контейнерам выполнять задачи в заданном контуре ОС. Контейнеры шаблонизируются, и за счет этого соответствуют стандартам безопасности и потребления ресурсов.

Управляемая инфраструктура

Модель вычислений «Платформа как услуга» включает в себя все ресурсы, которые предоставляет IaaS, например, серверы, сети и хранилища.

Дополнительная поддержка, которую реализует PaaS в плане управляемой инфраструктуры, — это наличие инструментов разработки, управления базами данных, операционной системы, аналитики и бизнес-аналитики. Обслуживание и администрирование этих программных и аппаратных средств полностью зависит от поставщика PaaS. 

Например, редактор сценариев, компилятор и отладчик, помогают разрабатывать, проектировать и тестировать приложения. 

Промежуточное ПО

Провайдеры PaaS-решений выступают в качестве связующего звена между ОС машины и приложениями конечного пользователя. Клиентам PaaS-решений не нужно собирать новые команды для создания промежуточного программного обеспечения. Тем не менее конечные пользователи приложений не могут обращаться к промежуточному ПО.

Базы данных

Предоставление баз данных в режиме реального времени и их регулярное обслуживание является важной характеристикой PaaS. Поэтому поставщики решений предлагают различные типы поддержки СУБД — с полным управлением или разным типом репликации для работы по удобному сценарию.

Инструменты мониторинга и управления

Провайдеры PaaS не только помогают компаниям с деплоем, размещением и созданием приложений, но и предоставляют услуги по мониторингу и администрированию приложений.

Нужно отслеживать состояние IT-инфраструктуры, статус портов и нагрузки, чтобы своевременно реагировать на инциденты и принимать меры по их разрешению.

Встроенная безопасность

Еще одна характеристика, которая привлекает внимание бизнеса, — это встроенная безопасность PaaS. Провайдеры PaaS-решений предоставляют клиентам протоколы безопасности, защищенную регистрацию событий, методы шифрования и администрирование токенов.

Масштабируемость

Большинство платформ PaaS предлагают горизонтальное и вертикальное масштабирование ресурсов. Глобально подход PaaS скорее оптимизирует ресурсы за счет автоматизации процессов. Кроме этого, отпадает необходимость расширять кодовую базу.

CI/CD

Непрерывная интеграция (CI) помогает компаниям быстро и регулярно выпускать релизы, создавая пуши в один общий репозиторий. Это помогает приложениям быстрее исправлять баги и реализовывать новые фичи. 

Непрерывная доставка (CD) – это еще один подход, который позволяет командам создавать, запускать и тестировать приложение в течение короткого периода времени.

Что такое GitOps? Краткий обзор методологии и знакомство с ArgoCD

Варианты использования PaaS

Веб-приложения

Использование PaaS-решений облегчает процесс разработки веб-приложений и помогает осваивать этот сегмент бизнеса непрофильным компаниям.

Мобильные приложения 

PaaS-решения часто используют, когда нужно экономить время. Например, среда drag-and-drop (с поддержкой перетаскивания объектов мышью) не только ускоряет процесс разработки мобильных приложений, но и сокращает объем кодовой базы. И, конечно, это просто удобно.   

Базы данных

Поддержка и развертывание облачных баз данных удобна тем, что в такой модели легко масштабировать ресурсы и работать с настройками репликации. В случае падения мастера можно, например, реализовать сценарий, когда собирается кворум, который определяет новую мастер-ноду, которая становится центральным звеном в процессах записи данных. 

API

С помощью API можно интегрировать в свое приложение сторонний сервис, который расширит функциональность продукта. С его помощью можно также получать статистику с крупных ресурсов и применять эти знания в стратегическом планировании.

Аналитика данных

PaaS для аналитики помогают автоматизировать процессы, а также визуализировать данные. Это упрощает процесс разработки и помогает принимать решения, основанные на практике, а не только нагипотезах.

Коммуникации и Совместная Работа

С помощью PaaS можно легко добавить в приложение коммуникационные функции — голосовые, видео или текстовые сообщения. Распределять роли и доступы, организовать билингвальный поиск и исправление ошибок при вводе. 

IоT

С помощью PaaS можно обеспечить поддержку проектов IoT-сегмента. Они также поддерживают большинство инструментов разработки и языков программирования.

Будущее и перспективы PaaS-сервисов

В основе современных технологий PaaS лежат три принципа: эффективность, практичность, безопасность.

• PaaS предлагает всю необходимую инфраструктуру, широкие возможности для интеграции, полноценные среды разработки на основе API, и минимизирует количество поставщиков программных продуктов.
• Что касается практичности, то разработчики получают функциональную среду для программирования и все возможности для создания, развертывания и масштабирования сервисов и приложений в облаке. Предусмотрена поддержка микросервисов, предлагаются сервисы для бессерверных вычислений.
• В плане безопасности PaaS снижает риски за счет использования современных решений контроля доступа, продвинутых инструментов шифрования данных, создания единых систем авторизации и аутентификации.

Эти принципы используются при создании новых и совершенствовании имеющихся технологий.

В будущем на первый план выйдут решения, обеспечивающие высокую автоматизацию и автономность отдельных сервисов. Не менее важным будет расширение интеграции используемого ПО и полноценная поддержка провайдерами современных технологий, таких как ИИ, боты, блокчейн, Big Data или IoT.

Эксперты прогнозируют расширение функционала PaaS в этих сферах до такой степени, что заниматься подобными проектами можно будет без глубокого погружения в программирование и администрирование. 

Что PaaS дает бизнесу?

В облаке разработчики могут легко проводить тесты и выбирать наиболее удобные решения. PaaS-провайдер предлагает бизнесу готовые инструменты, что влияет на скорость релизов. 

Быстрый запуск проектов – отличное преимущества для любого типа бизнеса, а не только для IT-стартапов. Компаниям не всегда нужен уровень SaaS, чтобы закрывать свои бизнес-задачи. Коробочные решения зачастую не отличаются гибкостью, поэтому все равно нужен дополнительный раунд на настройку. 

PaaS помогает оптимизировать бюджет, избавляя от капитальных платежей. Покупать и обслуживать собственные серверы не только дорого, но и не всегда удобно. К статье расходов за электроэнергию также добавляется постройка специализированного помещения с резервированием оборудования. Кроме этого, провайдеры решений часто предоставляют свои услуги по модели pay-as-you-go. В такой системе оплачиваются только использованные ресурсы. 

Критерии выбора поставщика

Провайдеры PaaS постоянно добавляют новые функции и фичи, чтобы идти в ногу со временем и актуальными задачами бизнеса.

Чек-лист решений, на который стоит обратить внимание при выборе провайдера:

• Визуальные средства разработки.
• Каталог API.
• Возможность репликации баз данных.
• Развитые инструменты администрирования.
• Поддержка языков и платформ на основе открытого кода.
• Широкая совместимость различных платформ разработки.
• Готовые инструменты для переноса приложений в облако.
• Поддержка технологий блокчейн.
• Наличие инструментария бизнес-аналитики.
• Интегрированные средства безопасности для облачных и гибридных инфраструктур.

Как устроены тарифы PaaS

Провайдеры услуг чаще всего предлагают услуги по модели pay-as-you-go. Расход ресурсов обычно учитывает несколько сущностей: 

• время работы приложений,
• объем обрабатываемых данных,
• количество транзакций,
• сетевой трафик,
• используемые вычислительные мощности.

Недостатки PaaS

У всего есть сильные и слабые стороны. Несмотря на то, что PaaS для часто является компромиссным подходом к разработке, у него есть свои условные недостатки.

• PaaS не предполагает гибкости IaaS-решений, его области кастомизации скорее находятся на среднем уровне, если выбирать из популярных моделей.
• Облачный провайдер не всегда может предоставить всю линейку сервисов для развертывания и управления инфраструктурой. То есть процесс разработки ограничивается количеством фичей у провайдера.
• Данные могут быть уязвимы, поскольку передаются по общедоступным каналам связи. По этой причине для развертывания своих систем нужно выбирать дата центры от Tier III уровня, которые решают эту проблему.
• Скорость доступа к данным и приложениям ниже, чем в on-premise инсталляциях.

Что такое IaaS

Infrastructure as a Service в облачных сервисах — это услуга по предоставлению виртуальных мощностей (серверов/виртуальных машин). На них можно устанавливать различное ПО в зависимости от бизнес-задач и экспертизы сотрудников.

Облачный провайдер проходит определенный путь за клиента и предоставляет ресурсы в аренду. Он также заботится о работоспособности IT-инфраструктуры, обеспечивает пожарную безопасность, доступность сетей и электричество. Проводит замену оборудования, если что-то вышло из строя или нужно масштабировать проект.

Из чего состоит IaaS?

1. Виртуальные машины (VPS/VDS), на которых можно разворачивать нужные приложения. Обычно провайдер предлагает выбрать из нескольких готовых конфигураций.
2. Сетевые настройки обеспечивают связь виртуальных серверов друг с другом, внешними серверами и глобальной сетью. 
3. Политики доступа и распределение ролей (IAM).
4. Облачные хранилища для хранения файлов, данных или бэкапов. 
5. Инструменты резервного копирования. Чаще всего используется сочетание нескольких видов бэкапирования — бэкапы по расписанию и инкрементальные бэкапы.

Как используют облачную инфраструктуру

• Быстрый старт проектов. Отсутствие капитальных затрат и широкие возможности масштабирования ресурсов. Закупкой железа занимается провайдер, который также решает вопросы логистики. 
• Разработка и тестирование. IaaS отлично подходит для проведения испытаний и быстрого тестирования гипотез.
• Удобное масштабирование. В рамках IaaS лего выделить ресурсы под акцию или сезон активных продаж, а после — удобно  их.

Что такое SaaS

Software as a Service, или программное обеспечение как сервис, предлагает готовое решение под конкретные задачи. Например, нужно снять аналитику по мобильному приложению? Используем ASO-платформу. 

На самом деле, к SaaS относится большинство сервисов в интернете: NoCode-конструкторы сайтов и приложений, трекеры задач, почтовые клиенты. То есть любые облачные сервисы, которые помогают закрывать потребности бизнеса и частных лиц. Еще один признак SaaS — распространение через форму подписки. 

Ключевое преимущество SaaS в том, что использовать готовое решение будет дешевле, поскольку не нужно инвестировать ресурсы в собственную разработку. Особенно это удобно для компаний, для которых IT-решения не являются core-бизнесом. 

Оборотная сторона SaaS в том, что для узкоспециализированных задач может не быть решения. Тогда приходится или давать обратную связь провайдерам похожих услуг и ждать, что однажды фича появится, или браться за собственную разработку.

Отличие от SaaS и IaaS

SaaS расшифровывается, как software as a service («ПО как услуга»), а SaaS — готовые программы (включая операционные системы), которые работают, как правило, в облаке. Преимущества последней услуги в том, что все вычисления производятся в облачной среде, а система пользователя при этом не нагружается.

PaaS же сочетает виртуальные мощности и ПО, предлагая пользователям готовую платформу с набором необходимых служб и процессов. При этом все проблемы по настройке и поддержке платформы берет на себя провайдер услуги. Таким образом, PaaS — лучшее решение для команд, которые хотят экономить ресурсы и готовы делегировать часть ответственности за поддержку платформы.

Если проводить аналогии, то PaaS можно представить в виде хорошо оборудованного помещения для решения какой-либо задачи (производства деталей, приготовления блюд, написания картин). В случае с IaaS вам бы дали только помещение, а оборудование пришлось бы покупать, устанавливать и готовить к работе самостоятельно. А по модели SaaS вам бы предложили уже готовые продукты, качество или функционал которых могут и не устроить.

IaaS можно рассматривать как подход для компаний, которым нужно больше контроля. Например, они хотят полностью управлять инструментами информационной безопасности. Для этого они арендуют облачные или выделенные серверы у провайдера, но задают политики и настраивают межсетевой экран уже самостоятельно.

Семь преимуществ PaaS

Благодаря тому, что на платформе уже есть установленное и настроенное под конкретные задачи ПО, а ее мощности фактически не ограничены, PaaS предлагает следующие преимущества для бизнеса:

• Экономия. Поднимать собственную инфраструктуру затратно, к тому же она требует постоянного обслуживания. PaaS, размещенная в облачной среде, обходится гораздо дешевле (до 90%) и не нуждается в поддержке, поскольку эту задачу берет на себя провайдер.
• Производительность. В облаке легко запускать одновременные тесты сразу нескольких версий и конфигураций. Также нет проблем с производительностью при работе с большими базами данных, независимо от их структуры (упорядоченные/неупорядоченные).
• Минимизация времени разработки. Встроенное программное обеспечение сокращает время на программирование и тестирование. Экономия времени составляет в среднем 60%.
• Нет необходимости в расширении штата. ПО на платформе уже настроено, что исключает проблемы с подготовкой к работе и дальнейшим обслуживанием.
• Кроссплатформенность. Программы, разработчики которых заявили о поддержке различных ОС, браузеров и устройств, устанавливаются с полным функционалом. То есть разработка приложения может вестись для всех доступных платформ.
• Конфигурируемость. Новые инструменты подключаются, а не используемые отключаются по мере необходимости. Это обеспечивает гибкость в разработке, одновременно сокращая затраты.
• Нет географических границ. Многие современные команды разработчиков состоят из людей, работающих в разных регионах и даже странах. PaaS предлагает все возможности для комфортной удаленной работы.

Как выбрать PaaS

Платформы PaaS достаточно разнообразны, поскольку «заточены» под решение разных задач. Выделим основные модели и кратко рассмотрим их функциональные возможности.

• Интеграция приложений. Помимо ПО для интеграции, такая платформа имеет ряд важных вспомогательных инструментов. Среди прочего это встроенные адаптеры, визуальные среды, каталоги API, средства администрирования.
• Разработка. В эти платформы внедрены все необходимые средства для разработки приложений и языковой совместимости. Есть инструменты для разработки мобильных приложений с поддержкой систем интеграции данных.
• Блокчейн. В PaaS для работы с блокчейном включена поддержка API, обеспечивающего безопасные транзакции.
• Аналитика. Здесь специалисты найдут широкий инструментарий для работы с данными различных типов, их оптимизации, преобразования и анализа.
• Кибербезопасность. В PaaS этого типа встроены мощные средства для нейтрализации и предупреждения угроз, управления идентификацией.
• Облачные вычисления. Такие PaaS включают ряд готовых инструментов для переноса любых приложений и сервисов в облако.

Работа с провайдерами

По данным за 2021 год российский рынок PaaS/IaaS достиг объема около 22 млрд руб. На рынке работают несколько десятков провайдеров, поэтому выбор подходящего может быть непростым.

Для облегчения этой задачи мы подготовили небольшой чек-лист. Эти три особенности помогут отличить настоящего облачного провайдера от обычного поставщика виртуальных услуг, не располагающего собственными ЦОД.

Автоматизация. Облачный провайдер предоставит пользователю панель управления, которая позволит ему манипулировать ресурсами и ПО без привлечения службы поддержки. Также различные автоматизации часто уже встроены в конечный PaaS-продукт.

Отказоустойчивость. Провайдер должен обеспечиваться работу платформенного решения 24/7, для этого он должен минимизировать количество точек отказа систем. Например,если речь о готовом кластере базы данных, то при сбоях в работе мастер-ноды ее место должна занять резервная воркер-нода.

Масштабируемость. Преимущество PaaS-решений в том, что пользователь может довольно легко подстраиваться под развитие бизнеса и наращивать вычислительные мощности, если это необходимо. В PaaS-решениях, как правило, это можно сделать в несколько кликов.

PaaS-решения в Selectel

Selectel предоставляет несколько платформенных сервисов. С 2020 года развиваются Managed Kubernetes и облачные базы данных.

Managed Kubernetes

Готовые кластеры Kubernetes — это продукт для компаний, которые занимаются контейнеризаций приложений, но не хотят тратить время на развертывание и поддерживание инфраструктуры под микросервисы. Selectel предоставляет все необходимые ресурсы — мощности облачных серверов, диски, обеспечивает отказоустойчивость решения, добавляет необходимую автоматизацию.

Подробнее о Managed Kubernetes читайте в этих текстах: 

• Готовые кластеры Kubernetes: легкий старт, автоматизация и другие преимущества перед self-hosted
• Как Managed Kubernetes помогает бизнесу тушить пожары

Сейчас c Managed Kubernetes можно использовать готовый реестр контейнеров (Container Registry). Это также PaaS-продукт. Пользователь может не арендовать хост или дополнительное место на диске, чтобы самостоятельно организовывать систему хранения образов.

Облачные базы данных

Облачные базы данных — PaaS-решение, которое помогает быстро разворачивать кластеры базы данных, управлять ими и легко интегрировать в остальную инфраструктуру. Selectel выполняет все задачи, связанные с развертыванием, настройкой и администрированием кластеров БД. Пользователю не нужно думать о том, какой сервер покупать, как установить на него нужную СУБД, настроить резервное копирование для восстановления в случае аварии и собрать отказоустойчивый кластер. В этом PaaS-решении все это делается автоматически.

Подробнее об облачных базах данных читайте в этих тестах:

• Что такое облачные базы данных
• Как начать работу с облачными базами данных

Платформа обработки данных

Также недавно Selectel запустил полноценную платформу для обработки данных. Она позволяет компаниям облегчить внедрение более сложной аналитики данных в работу. Эта платформа — полностью настроенная экосистема решения для обработки данных на инфраструктурных мощностях Selectel.

Подробнее о решении и сценариях его использования →

Заключение

Модель PaaS позволяет IT-командам делегировать часть задач по развертыванию инфраструктуры и программного обеспечения поставщику, также им не приходится задумываться об организации ее безотказной работы. Такие платформы сокращают время разработки, позволяют экономить на найме высокооплачиваемых специалистов и легко подстраиваться под рост бизнеса. Главное — выбрать надежного облачного провайдера, который предоставит функциональную и хорошо работающую платформу.

Автор: Роман Андреев