Файл: Состав вычислительных систем.pdf

Введение

Актуальность выполнения данной работы обусловлена тем, что современное информационное пространство предполагает обработку огромного количества информации. Использование разрозненных средств информационных систем уже недостаточно для обеспечения эффективной работы организации и пользователя, в частности. Перевод сервисов в облака позволяет предоставить организациям более широкий спектр услуг и надежность обработки информации.

Облачные вычисления представляют собой модель обеспечения удобного сетевого доступа по требованию к некоторому общему фонду конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к определенному провайдеру.

Технология облачных вычислений имеет большой потенциал перед сетевыми технологиями в связи с виртуальной организацией технологии. Крупные производители программного обеспечения представили свои разработки в рамках облачных технологий. Особенностью данных технологий является то, что любая информация, настройки, файлы созданные данными программами и сами программы хранятся на серверах производителя.

Объект исследования – вычислительные системы.

Предмет исследования – состав и свойства вычислительных систем.

Целью данной работы является изучение состава и свойств вычислительных систем; изучение информационного и математического обеспечения вычислительных систем.

В соответствии с целью была определена необходимость постановки и решения следующих задач:

– изучить состав и свойства вычислительных систем;

– дать характеристику технологиям Microsoft Azure и.NET Services;

– описать компоненты и сервисы Microsoft Azure;

– разработать программную систему.

1. Состав и свойства вычислительных систем

1.1. Состав вычислительных систем

Вычислительные облака состоят из множества тысяч серверов, которые физически размещены в специализированных дата-центрах, которые обеспечивают высокоэффективную и бесперебойную работу десятков тысяч прикладных программных приложений и сервисов, одновременно используемые миллионами пользователей по всему миру по средствам глобальной сети Интернет [12]. Необходимым условием эффективного управления имеющейся инфраструктурой является максимально полная автоматизация всех происходящих в системе процессов обработки оперативной информации. Для обеспечения пользователей защищенного доступа к ресурсам в облачной инфраструктуре должна предусматриваться возможность непосредственного делегирования полномочиями между облачным оператором, сервис-провайдером, посредником, ИТ-администратором и пользователем приложений [4].

Облачные вычисления значительно изменили традиционный подход к доставке, управлению и интеграцией информации прикладными программными приложениями. В сравнении с использованием традиционного подхода, облачные вычисления позволяют выполнять управление большими инфраструктурами, позволяют обслуживать разные группы пользователей в рамках определенного облака, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг.

Облачные вычисления являются эффективным инструментом повышения прибыли и расширения каналов продаж для независимых производителей программного обеспечения (ISV), операторов связи и VАR-посредников. Данный подход позволяет организовать динамическое предоставление услуг, при котором пользователи производят оплату по факту и осуществлять регулирование объема своих ресурсов в зависимости от потребностей без долгосрочных обязательств [1].

Основным преимуществом практического использования облачных технологий является отсутствие необходимости в мощной системе у конечного пользователя вычислительной системы, что однозначно ведет к весомому снижению затрат для пользователя. Вторым плюсом можно назвать невозможность использования пиратского контента, ведь весь входящий трафик будет исходить от сертифицированных провайдеров [8]. Таким образом, можно решить одну из глобальнейших проблем компьютерной современности – пиратство.

Перечислим основные функциональные особенности облачных вычислений на примере систем электронного документооборота: систематизация и хранение всевозможных документов по виду или направлению. Данные с любых носителей переносятся в систему для дальнейшей работы с ними.

При этом, важной деталью является осуществление возможности работы с программами, которые не установлены на компьютере пользователя. Что значительно облегчает работу с устройствами; осуществление регулирования прав доступа. Большие возможности по ограничению или расширению прав доступа сотрудника к данным; предусмотрено создание шаблонов. Сокращается время на выполнение поставленных задач, облегчается работа с документами; организованы функции по согласованию и утверждению документов [11].

Руководитель имеет право определять круг сотрудников, получающих документ на согласование или утверждение; используется технологии полнотекстового и параметрического поиска. Полнотекстовая технология позволяет находить нужные документы по вложенным файлам, параметрическая технология – отбор по параметрам [3].

Рассмотрев выгоды от использования облачных систем электронного документооборота для руководителей небольших компании, является очевидным, что облачные технологии незаменимы и для работы крупных компаний.

1.2. Свойства вычислительных систем

Современные вычислительные системы включают большое количество компонентов, как программных, так и технических. Инфраструктура современной вычислительной системы может быть представлена как: частное облако; публичное облако; общественное облако; гибридное облако; программное обеспечение как услуга; платформа как услуга; инфраструктура как услуга [15].

Частное облако (англ. private cloud) представляет собой специализированную инфраструктуру, которая предназначена для практического использования в рамках одной организации, которая может включать несколько различных потребителей (например, в качестве потребителей могут быть второстепенные подразделения базовой компании), возможно также подрядчиками и клиентами одной конкретной организации. Частные облака могут находиться в частной собственности, эксплуатации и управлении как самой компании, так и третьей стороны (или различными комбинациями сторон), и частное облако может физически существовать как внутри юрисдикции владельца, так и вне его [15].

Частное облако на базе серверов ИТ-компаний разворачивается аналогично частному облаку с дополнительным приобретением серверного оборудования и лицензий на используемого программное обеспечение управления облаком.

Публичное облако (англ. public cloud) представляет собой специализированную инфраструктуру, которая предназначена для использования в свободном режиме широкой аудиторией. Публичные облака могут находиться в частной собственности, эксплуатации и управлении научных, коммерческих и различных правительственных организаций (или различными комбинациями сторон). Публичные облака физически существуют в юрисдикции своего владельца, который является поставщиком услуг [21].

Публичное облако на базе Aviscloud имеет высокий уровень надежности за счет использования технологий виртуализации и дублирования сервисов, что позволяет выполнять обслуживание физических серверов и предоставляемых сервисов с вероятностью доступа 99,95% в круглосуточном режиме.

Общественное облако (англ. community cloud) представляет собой специализированный вид инфраструктуры, которая предназначена для практического использования определенной группой потребителей из различных организаций, которые имеют общие задачи (например, требований безопасности, миссии, разнообразные политики, и соответствия разным практическим требованиям) [2]. Общественные облака могут быть размещены в виде кооперативной собственности, эксплуатации и управлении одной или несколькими из организаций сообществ или третьими сторонами (или различными комбинациями сторон), и общественное облако может быть физически расположено как внутри юрисдикции владельца, так и вне его.

Гибридное облако (англ. hybrid cloud) представляет собой специализированную комбинацию из нескольких разных облачных инфраструктур (частное, публичное или общественное облако), которые остаются уникальными объектами, но связанные между собой частными или специальными приложениями и технологиями передачи данных [10].

Основная идея гибридного облака заключается в том, что когда собственных мощностей не хватает, можно воспользоваться внешними ресурсами. Чаще всего гибридные облака используются как надежная возможность выхода за пределы облачных мощностей компании в случае пиковых нагрузок.

С помощью гибридного облака вы можете повысить адаптивность бизнеса без ущерба для безопасности и контроля: критически важные приложения можно оставлять в частном облаке, а остальные выводить в облако провайдера [17].

Программное обеспечение как услуга (SaaS, англ. Software-as-a-Service) представляет собой специализированную модель, в которой потребителям предоставляются широкие возможности по использованию различного рода прикладного программного обеспечения, предоставляемого провайдером, которое работает непосредственно в облачной инфраструктуре и является доступным по средствам разных устройств или при помощи средств тонкого клиента, например, по средствам использования браузера (например, использование web-почты) или при помощи использования специализированного интерфейса определенной прикладной программы [20].

К достоинствам облачной модели SaaS можно отнести: не требуется установка программного обеспечения на рабочих компьютерах пользователей; значительное сокращение материальных затрат на развертывание системы: нету надобности в локальном сервере и его энергообеспечении, в администраторе, в дополнительном помещении для сервера; не нужно нанимать в штат дополнительного специалиста по технической поддержке; удобство использования, благодаря интуитивно-понятному веб-интерфейсу, коммуникация с которым осуществляется при помощи доступа к Интернету с настроенным браузером; продуманная и прозрачная форма оплаты за SaaS-услуги; полноценная мультиплатформенность, что с легкостью позволит обойтись бесплатной операционной системой из семейства Linux, сократив расходы клиента на программное обеспечение; наличие модулей для автономной работы, очень необходимо при отсутствии соединения с интернетом или при частых разрывах связи [5].

Платформа как услуга (PaaS, англ. Platform-as-a-Service) представляет собой специализированную модель, когда потребителям предоставляются возможности по использованию определенной облачной инфраструктуры для физического размещения базового прикладного программного обеспечения для последующего размещения на нём различных приложений.

Управление и контроль основной виртуальной и физической инфраструктурой такого облака, в том числе вычислительной сети, операционных систем, серверов, хранения выполняется специальным облачным провайдером, за исключением установленных или разработанных прикладных приложений [9].

В этом случае провайдер выполняет предоставление своим клиентам доступа к пользованию информационно-технологической платформе, к которым можно отнести: операционные системы; систем баз данных и их управлением; технологическое программное обеспечение, которое способствует эффективному взаимодействию различных прикладных программных приложений, различных компонентов, систем между собой; различных средств тестирования; всевозможных средств разработки.

Все это размещается на специальных серверах определенного облачного провайдера. Управление данной структурой выполняет непосредственно сам провайдер. Потребитель, в свою очередь, получает необходимые права пользоваться данной платформы, может устанавливать необходимое прикладное программное обеспечение, выполнять тестирование и эксплуатировать их, при необходимости вносить изменения потребления предоставленных вычислительных ресурсов, их количество [14].

Инфраструктура как услуга (IaaS, англ. Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как набор возможностей по использованию определенной облачной инфраструктуры для самостоятельного управления различными ресурсами хранения, обработки, сетями, например, потребитель может выполнять установку и осуществлять запуск произвольного программного обеспечения, которое может включать в себя различные операционные системы, прикладное и платформенное программное обеспечение [19].

Таким образом, технология IaaS обеспечивает предоставление клиенту в пользование готовой облачной инфраструктуры. Это значит, что пользователь вправе самостоятельно распоряжаться и управлять всеми ресурсами. Обрабатывать и хранить данные, устанавливать и запускать в действие различное программное обеспечение, операционные системы.

Потребитель способен сам контролировать все выполняемые действия. Провайдер осуществляет наблюдение и управление всем облаком, как его физической составляющей, так виртуальной инфраструктурой.

К особенностям IaaS можно отнести следующее: технологии виртуализации; интегрированные системы управления; реальность использования самых лучших архитектур и фреймворков.