Вопросы на собеседовании: Облачный архитектор

Облачные вычисления предоставляют технологические ресурсы по сети по запросу и с учётом фактического потребления.

• К ресурсам относятся вычисления, хранилища, базы данных, сети и управляемые сервисы более высокого уровня.
• Клиенты выделяют мощности через API или консоль вместо самостоятельной покупки и установки всего оборудования.
• Провайдеры обслуживают крупные общие платформы, а клиенты настраивают и используют выделенные им ресурсы.

Эти модели описывают, где работают облачные ресурсы и кто управляет основной платформой.

• Публичное облако использует общую инфраструктуру провайдера, например AWS или GCP, с логической изоляцией клиентских нагрузок.
• Частное облако выделяет облачную платформу одной организации, обычно в её дата-центре или на выделенной площадке.
• Гибридное облако связывает частные или локальные системы с публичными облачными сервисами в общей архитектуре.

Клиент IaaS управляет операционной системой и всеми уровнями выше неё, настраивая предоставленные провайдером вычисления, хранилища и сети.

• Провайдер управляет физическими площадками, оборудованием и уровнем виртуализации.
• Клиент управляет операционными системами, обновлениями, runtime, приложениями и большей частью настроек ресурсов.
• Виртуальные машины, например Amazon EC2, относятся к распространённым ресурсам IaaS.

PaaS снимает с команды приложения большую часть работы с серверами, операционной системой, runtime, обновлениями и масштабированием платформы.

• Провайдер управляет серверами, операционными системами, runtime-компонентами и значительной частью масштабирования и обновлений.
• Клиент управляет кодом приложения, конфигурацией, учётными записями и данными.
• Управляемые среды выполнения приложений и платформы баз данных относятся к распространённым примерам PaaS.

SaaS-провайдер управляет всем стеком приложения, а клиенты по сети используют и настраивают готовый продукт.

• Провайдер управляет приложением, runtime, инфраструктурой, обновлениями и доступностью сервиса.
• Клиент управляет пользователями, настройками доступа, конфигурацией и введёнными в продукт данными.
• Почта, совместная работа и системы управления отношениями с клиентами относятся к распространённым категориям SaaS.

Модель совместной ответственности разделяет обязанности по безопасности и эксплуатации между облачным провайдером и клиентом.

• Провайдер защищает физические площадки, оборудование и управляемые уровни каждого сервиса.
• Клиент отвечает за учётные записи, данные, конфигурацию ресурсов и безопасность приложения.
• Точная граница зависит от сервисной модели: в IaaS клиент управляет большим объёмом, чем в SaaS.

Облачный регион представляет собой географическую область, в которой провайдер управляет группой изолированных инфраструктурных площадок.

• Клиенты выбирают регион ближе к пользователям или с учётом задержки, размещения данных и доступности сервисов.
• Регионы связаны сетями провайдера, но не разделяют клиентские ресурсы и данные автоматически.
• Набор сервисов, квоты и цены могут различаться между регионами.

Зона доступности представляет собой изолированную инфраструктурную площадку внутри облачного региона.

• Зона содержит один или несколько дата-центров с отдельным питанием, охлаждением и физическими границами отказа.
• Зоны одного региона соединены каналами с низкой задержкой для распределённых между ними приложений.
• Размещение реплик в разных зонах снижает зависимость от одной площадки, но приложение должно поддерживать такую схему.

Edge location представляет собой площадку провайдера рядом с пользователями, где CDN раздаёт кешированный контент и связанные сетевые сервисы.

• CDN копирует кешируемые объекты с origin в edge locations после запроса или предварительной загрузки.
• Доставка с ближайшей площадки уменьшает задержку и повторный трафик к origin.
• Cache key, срок жизни и инвалидация определяют, какой ответ можно повторно использовать и как долго.

Multi-zone архитектура охватывает области отказа внутри одного региона, а multi-region архитектура охватывает отдельные географические регионы.

• Multi-zone системы обычно имеют меньшую задержку между площадками и более простую репликацию данных.
• Multi-region системы защищают от регионального сбоя и могут размещать сервисы ближе к удалённым пользователям.
• Работа в нескольких регионах усложняет маршрутизацию, согласованность данных, деплой и стоимость.

Облачная виртуальная машина представляет собой виртуализированный вычислительный экземпляр с выделенными CPU, памятью, хранилищем и сетевыми интерфейсами.

• Облачный провайдер запускает её на физическом хосте через слой виртуализации.
• Клиент выбирает образ операционной системы, размер экземпляра, сетевое размещение и правила доступа.
• Обычно клиент управляет обновлениями операционной системы и установленным внутри машины ПО.

Образ виртуальной машины представляет собой повторно используемый шаблон для создания экземпляров.

• Обычно он содержит операционную систему и может включать заранее установленные пакеты и конфигурацию.
• Версионируемые образы обеспечивают единообразное создание экземпляров при замене и в разных окружениях.
• Образы всё равно нужно обновлять, сканировать и пересобирать по мере устаревания операционной системы и программ.

Семейства группируют виртуальные машины по профилю ресурсов, а размеры определяют объём ресурсов внутри семейства.

• Экземпляры общего назначения балансируют CPU и память для обычных нагрузок.
• Семейства, оптимизированные под вычисления, память, хранилище или ускорители, делают упор на конкретный ресурс.
• Размер задаёт число виртуальных CPU, объём памяти, сетевую производительность и лимиты подключаемого хранилища.

Объектное хранилище хранит данные как объекты с ключами внутри бакетов, а не как файлы на диске сервера.

• Каждый объект содержит данные, метаданные и уникальный ключ.
• Оно масштабируется для больших объёмов неструктурированных данных, например изображений, копий, логов и артефактов.
• Доступ идёт через API сервиса, а сохранность данных, права, версионирование и lifecycle rules предоставляет платформа.

Блочное хранилище предоставляет том из блоков фиксированного размера, который операционная система форматирует и монтирует.

• Оно обычно служит постоянным диском для виртуальных машин и баз данных.
• Операционная система управляет файловой системой на томе.
• Ёмкость, пропускная способность, число операций ввода-вывода, snapshots и правила подключения зависят от типа тома.

Управляемое файловое хранилище предоставляет общую иерархическую файловую систему по протоколам вроде NFS или SMB.

• Несколько клиентов могут одновременно обращаться к привычным каталогам и путям.
• Провайдер управляет серверами хранения, ёмкостью и доступностью управляемого сервиса.
• Оно подходит приложениям, которым нужна файловая семантика и которые не могут работать напрямую через API объектного хранилища.

Классы хранения предлагают разную стоимость, скорость доступа и условия извлечения, а lifecycle policies автоматически перемещают или удаляют данные.

• Классы для частого доступа дают немедленное чтение и стоят дороже при постоянном хранении.
• Архивные классы снижают стоимость хранения, но могут добавлять плату за извлечение и задержку восстановления.
• Lifecycle rules применяют условия возраста или доступа, чтобы перемещать, версионировать или удалять подходящие объекты.

Virtual private cloud представляет собой логически изолированное сетевое пространство для облачных ресурсов клиента.

• Оно задаёт диапазоны IP-адресов, подсети, маршруты, шлюзы и сетевые средства безопасности.
• Ресурсы внутри него общаются через управляемую провайдером виртуальную сеть.
• Для связи с интернетом, другими виртуальными сетями или локальной инфраструктурой нужны явные сетевые пути.

У публичной подсети есть маршрут для прямой связи с интернетом через internet gateway, а у частной такого маршрута нет.

• Ресурсу публичной подсети также нужны подходящий публичный адрес и сетевое правило, чтобы принимать интернет-трафик.
• Ресурсы частной подсети могут получать контролируемый исходящий доступ через NAT, не принимая незапрошенные входящие соединения.
• Само размещение в подсети не заменяет управление доступом, сетевые экраны и безопасность приложения.

Таблица маршрутизации указывает облачной сети, куда отправлять пакеты для заданных диапазонов адресов.

• Каждый маршрут связывает префикс назначения с целью, например локальной сетью, internet gateway, NAT gateway или peering connection.
• Подсети или сетевые интерфейсы используют таблицы по модели привязки конкретного провайдера.
• Путь пакета обычно определяет наиболее конкретный подходящий маршрут.