Облачный сервер: архитектура и возможности

К 2025 году облачная инфраструктура стала стандартом для построения IT‑систем. Глобальные расходы на публичные облачные сервисы, по прогнозам, до конца года достигнут 723 млрд долларов. При этом наибольший рост показывают сегменты инфраструктурных и платформенных сервисов (IaaS и PaaS). Этот тренд обусловлен потребностью бизнеса в ускорении цифровой трансформации и внедрении технологий искусственного интеллекта, требующих масштабируемых ресурсов.

Переход к облачным технологиям меняет финансовую модель компаний — капитальные затраты на закупку и обслуживание оборудования сменяются операционными. Это позволяет перераспределить ресурсы внутри компании и доверить экспертизу по управлению инфраструктурой провайдеру. Внутренние команды освобождаются от рутинных задач и могут сосредоточиться на развитии цифровых продуктов.

Основной способ работы в облаке — это использование облачных серверов (их также называют виртуальными машинами). Это вычислительные ресурсы, которые пользователь получает по требованию через интернет.

В статье рассмотрим, что такое облачный сервер с технической точки зрения и как работают технологии виртуализации. Обсудим принципиальные отличия разных моделей аренды серверов (IaaS) от услуг традиционного VPS/VDS‑хостинга.

Типы серверов: облачный сервер, VPS/VDS, выделенный хост и Bare Metal

В сфере хостинга и облачных услуг существует несколько моделей предоставления ресурсов. Часто термины путают, хотя они описывают разные архитектурные подходы, уровни изоляции и возможности масштабирования. Разберём основные типы.

Облачный сервер — стандартная виртуальная машина в облаке

Это современный подход, характерный для IaaS‑платформ. Облачный сервер — это ВМ, развёрнутая в инфраструктуре облачного провайдера.

• Архитектура: облачные сервера запускаются поверх кластера — множества объединённых физических серверов.
• Особенности: благодаря кластерной архитектуре обеспечивается высокая эластичность — мгновенное масштабирование ресурсов, — и отказоустойчивость при сбое оборудования ВМ перезапускается на другом сервере. Ресурсы разделяются между разными клиентами (multi‑tenancy), поэтому риск «шумных соседей» сохраняется, хотя и управляется провайдером эффективнее, чем в VPS.

Сервис Yandex Compute Cloud позволяет как создавать отдельные виртуальные машины на общей инфраструктуре, так и арендовать выделенные хосты целиком.

VPS/VDS — виртуальный выделенный или частный сервер

Это традиционная модель хостинга. Один физический сервер делится на несколько виртуальных машин, как правило, с фиксированным объёмом ресурсов.

• Архитектура: основан на одном физическом сервере.
• Особенности: масштабирование ресурсов часто затруднено — может требовать перезагрузки или миграции на другой тариф. Существует высокий риск влияния «шумных соседей» — других клиентов на том же сервере. Надежность напрямую зависит от исправности этого единственного физического сервера.

Выделенный хост — Dedicated Host

Это услуга для тех, кому требуется гарантированная производительность и физическая изоляция, но с сохранением гибкости облачной среды.

• Архитектура: один физический сервер с предустановленной виртуализацией, арендованный эксклюзивно одним клиентом (single‑tenancy).
• Особенности: клиент гибко управляет своими ВМ на этом хосте и интегрируется с другими облачными сервисами, но при этом полностью избавлен от эффекта «шумных соседей». Масштабируемость ограничена ресурсами этого конкретного физического сервера. Подходит для сценариев BYOL (Bring Your Own License).

Bare Metal — аренда физического сервера

Это максимальный уровень контроля и производительности. Клиент получает «голое железо». Арендовать физический сервер под свои нужды поможет сервис Yandex BareMetal.

• Архитектура: один физический сервер без предустановленной виртуализации и ОС.
• Особенности: клиент самостоятельно устанавливает необходимое ПО или гипервизор. Это обеспечивает максимальную производительность — нет накладных расходов на виртуализацию провайдера — и полный контроль над стеком технологий, но требует больше времени на настройку и администрирование.

Теперь, когда мы разобрались в типах серверов, поговорим подробнее про облачный сервер.

Что такое облачный сервер и для чего он нужен

Облачный сервер — это программная эмуляция физического сервера. Он обладает всеми его компонентами: процессором (vCPU), оперативной памятью (RAM) и дисковым пространством. На него можно установить любую операционную систему и программное обеспечение.

Ключевое отличие от традиционного хостинга в том, что облачные серверы работают не на одном конкретном физическом сервере, а в облачной инфраструктуре — это множество физических серверов, объединённых в сеть (кластер) для масштабирования и распределения мощностей.

Для чего используют облачные серверы

Аренда облачного сервера решает проблему долгого цикла закупки и настройки оборудования. Вместо недель или месяцев на подготовку физического сервера ресурсы можно получить за минуты. Это позволяет избежать избыточных закупок «на вырост» и неэффективного использования инвестиций, когда мощности простаивают.

Главное преимущество такого подхода — гибкость и эластичность. Мощности облачного сервера можно динамически изменять: увеличивать при росте нагрузки и уменьшать, когда потребность спадает. Инженеры управляют виртуальными ресурсами через программный интерфейс (API), что позволяет абстрагироваться от аппаратного уровня, автоматизировать управление инфраструктурой и ускорить запуск новых продуктов.

Ещё одно преимущество — возможность передать ответственность за поддержку инфраструктурного слоя и виртуализации опытному провайдеру. Это снижает нагрузку на внутренние IT‑команды, освобождая их от рутинных задач и позволяя сосредоточиться на разработке бизнес‑логики собственных приложений.

Рассмотрим основные сценарии использования облачных серверов

Облачные серверы стали стандартом для компаний любого размера и отрасли благодаря своей гибкости и экономической эффективности. Их используют:

• Стартапы и малый бизнес. У облака низкий порог входа: можно начать с минимальных ресурсов, быстро тестировать бизнес‑гипотезы с помощью гибких облачных инструментов и масштабировать проект по мере роста без значительных первоначальных инвестиций в оборудование.
• Крупный бизнес. Крупные компании используют облачные серверы для цифровой трансформации, оптимизации IT‑инфраструктуры и запуска новых проектов. Они часто применяют гибридную модель, сочетая собственную инфраструктуру с публичным облаком.
• Электронная коммерция и ритейл. Для интернет‑магазинов критически важна способность справляться с сезонными пиками нагрузки и обеспечивать непрерывную работу сервисов. Облачные серверы позволяют автоматически масштабировать инфраструктуру и гарантируют отказоустойчивость благодаря распределённой архитектуре, обеспечивая доступность сайтов и приложений.
• Финтех и банковский сектор. Финансовые организации используют облака для анализа данных, разработки новых сервисов и обеспечения безопасности транзакций, соблюдая при этом строгие регуляторные требования.
• Промышленность и R&D. Компании используют облачные серверы для сбора и анализа данных с датчиков интернета вещей (IoT), моделирования процессов, проведения научных исследований и разработки цифровых продуктов.

Примеры использования облачных серверов

Приведём несколько реальных кейсов компаний, которые решили свои задачи с помощью облачных серверов.

Как работает облачный сервер

Работа облачных серверов основана на технологии виртуализации, которая позволяет запускать несколько изолированных операционных систем на базе общих физических ресурсов.

Уровень виртуализации: гипервизор

Гипервизор — это центральный элемент виртуализации. Это специализированное программное обеспечение, которое управляет физическими ресурсами хоста и распределяет их между виртуальными машинами. Гипервизор создаёт иллюзию, что каждая виртуальная машина работает на отдельном оборудовании.

О том, как устроен наш гипервизор, мы рассказывали в отдельной статье.

Уровни инфраструктуры

Облачная платформа состоит из нескольких уровней, работающих согласованно:

• Аппаратный уровень. Тысячи физических серверов (кластер), системы хранения данных и сетевое оборудование, размещённые в отказоустойчивых центрах обработки данных.
• Программно‑определяемая инфраструктура. В облаке используются технологии программно‑определяемых сетей (SDN) и хранилищ (SDS). Это позволяет управлять сетью и хранением данных через API, обеспечивая гибкость и автоматизацию.
• Уровень управления и оркестрации. Это «мозг» облака. Он отвечает за обработку запросов пользователей, размещение виртуальных машин на физических хостах, мониторинг состояния инфраструктуры и биллинг.

Такая архитектура обеспечивает высокую отказоустойчивость. Если один из физических серверов в кластере выйдет из строя, облачные серверы (виртуальные машины), работавшие на нём, будут автоматически перезапущены на другом исправном оборудовании.

Преимущества и недостатки облачных серверов

Внедрение облачных технологий даёт бизнесу стратегические преимущества, но также сопряжено с определёнными вызовами. Рассмотрим плюсы и минусы использования облачных серверов.

На что обратить внимание при выборе облачного сервера

Выбор облачного провайдера зависит от специфики задач, требований к производительности, безопасности и бюджета.

Для бизнеса критически важно соблюдение требований законодательства и соответствие отраслевым стандартам. Провайдер должен располагать центры обработки данных на территории России и иметь необходимые аттестаты соответствия требованиям безопасности.

Рассмотрим ключевые параметры конфигурации.

Производительность

Тип процессора и гарантированная доля vCPU

Для высоконагруженных систем важны современные процессоры и гарантия производительности. На нашей платформе можно выбрать виртуальные машины с гарантированной долей vCPU от 5 до 100%.

Наличие GPU

Для задач машинного обучения, анализа данных и рендеринга необходимы конфигурации с графическими ускорителями.

Типы дисков

Выбор зависит от требований к скорости чтения/записи. Для баз данных критически важны быстрые диски, например SSD.

Сетевые возможности

Важна высокая скорость сети и минимальные задержки между виртуальными машинами. Наличие виртуальных частных облаков (VPC) позволяет создавать изолированные сетевые сегменты и управлять маршрутизацией трафика.

Экосистема и дополнительные сервисы

Наличие широкого спектра управляемых сервисов — базы данных, Kubernetes, бессерверные функции — позволяет упростить разработку и эксплуатацию приложений.

Техническая поддержка и SLA

Важно обратить внимание на качество технической поддержки, скорость реакции на инциденты и финансовые гарантии доступности сервисов, прописанные в SLA.