Файл: ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ. ОБЛАЧНЫЕ СЕРВИСЫ.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Облачные сервисы представляют собой важное направление в развитии современных ИТ технологий. Они являются эффективным решением по поддержке вычислительной инфраструктуры для многих пользователей. Кроме того, многим государственным структурам и корпоративным клиентам они предоставляют решение для управления данными без необходимости полного администрирования программно-аппаратных средств.

Ресурсы в такой модели объединены в пулы и предоставляются по требованию, оплата осуществляется по фактическому использованию, а сама модель отличается высокой адаптируемостью и прекрасными возможностями сетевого доступа, что делает облачные сервисы наиболее привлекательными в глазах потребителей по сравнению с традиционными сервисами. В настоящее время крупные вычислительные облака состоят из тысяч серверов, размещенных в центрах обработки данных (ЦОД). Они обеспечивают ресурсами десятки тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей.

В исследовании компаний Forrester Research делается прогноз, что к 2020 г. объем мирового рынка облачных услуг вырастет практически вшестеро по сравнению с 2014 годом, т. е. с 40,7 млрд. долл. до более 241 млрд. долл. При этом стоимость «публичного облачного сервиса», т. е. приложений и услуг, предоставляемых компаниям и индивидуальным пользователям через общедоступный Интернет, за тот же период увеличится еще больше с 25,5 млрд. долл. до 159,3 млрд. долл.

В 2011 году, по подсчетам аналитиков, только 7% данных хранилось на облачных сервисах, а в 2016 году эта цифра выросла до 36%. По прогнозам Gartner, если в 2011 пользователи хранили примерно 329 экзабайт данных, то в 2016 году эта цифра увеличилась до 4,1 зеттабайт. Основную долю указанных объёмов, как правило, представляют мультимедийные файлы и аналитические копии существующих серверов поисковых машин.

Вышеуказанные факты свидетельствует об актуальности выбранной темы. Исследованием тенденций развития облачных сервисов занимались такие ученые как А.А. Поляков, В.Я. Цветков, С.В. Разумников, Е.В. Плужник, Е.В. Никульчев, В.Н. Васильев, К.В. Князьков, Т.Н. Чуров, Д.А. Насонов, С.В. Марьин и другие.

Цель настоящей курсовой работы состоит в изучении понятия облачных сервисов, построения возможных классификаций с учетом различных критериев, а также анализе проблемных аспектов в практике использования облачных сервисов.

Исходя из цели, поставленной в курсовой работе, определены основные задачи исследования

1) рассмотреть понятие, основные свойства и классификации облачных сервисов;

2) изучить особенности и области применения отдельных видов облачных сервисов;

3) проанализировать проблемы и перспективы развития облачных сервисов.

В качестве объекта исследования в данной курсовой работе выступает категория облачного сервиса.

Методологической основой исследования являлись всеобщий метод познания – материалистическая диалектика, ее законы и категории, исторический материализм. Из общенаучных методов – анализ и синтез, дедукция и индукция, исторический и логический, восхождения от абстрактного к конкретному в мышлении. А также использовались частнонаучные методы исследования – формально-логический, метод системного анализа, сравнительного правоведения, изучение и анализ документов.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ

§1. Понятие облачных сервисов, их основные свойства

Сегодня одной из развивающихся технологий являются «Cloud computing», которые в переводе с английского языка называются «облачными вычислениями». Впервые идея таких вычислений была предложена в 1961 году Джоном Маккарти (John McCarthy), которая заключалась в том, что вычисление могут быть проданы как электричество и вода, т. е. вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга. Считается, что при этом он предложил фактически идею облачных сервисов.

В 1963 году Ж.С.Р. Ликлидер (J. C. R Licklider) начал исследовать идею глобальной доступности сети компьютеров. По его мнению, глобальная доступная сеть позволила бы человеку получать выход к компьютерным программам и данным из любого месторасположения в мире. Он сформулировал самые ранние идеи глобальной компьютерной сети, в результате которых появилось сегодняшнее сетевое пространство, в пределах которого существуют облачные сервисы.

Помимо этого выделяют еще две версии появления термина «облачные сервисы»: техническую и графическую. Согласно технической версии, «облако» - это больше, чем просто Интернет. С точки зрения пользователя, это среда, скрывающая все технические и программные детали, «черный ящик». Все, что необходимо пользователю, - уметь работать с WEB-браузером.

В соответствии с графической версией, понятие «облако» возникло из визуального представления сети Интернет на схемах программной или технической архитектуры.

Говоря об облачных вычислениях, обычно подразумевают предоставление пользователю компьютерных ресурсов и мощностей в виде интернет-сервисов. Вычислительные ресурсы предоставляются пользователю в «чистом» виде, и пользователь может не иметь понятия, какие компьютеры обрабатывают его запросы, под управлением какой операционной системы это происходит и т.д.

Универсального определения понятия «облачные вычисления» как и понятия «облачные сервисы» не существует. Предлагаемые в общедоступных ресурсах трактовки отражают раз личные аспекты данного понятия, но не позволяют сформировать общей картины. Это связано с бурным развитием Интернет-сервисов, многообразие которых достаточно сложно выразить одним словом.

Так или иначе, понятие «облачные вычисления» означает, что хранение и обработка данных осуществляются не на стороне пользователя, а на стороне компании, предоставляющей соответствующие Интернет-сервисы. Применительно к различным аспектам облачных вычислений акцент можно делать либо на обработке, либо на хранении данных и организации доступа к ним.

Таким образом, облачные вычисления - это технология распределенной обработки (хранения) данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис.

Сам же термин «облачный сервис» означает особую пользователь-серверную технологию - использование пользователем ресурсов (процессорное время, оперативная память, дисковое пространство, программное обеспечение и т.д.) группы серверов в сети, взаимодействующих таким образом, что для пользователя вся группа выглядит как единый виртуальный сервер; пользователь может прозрачно и с высокой гибкостью менять объемы потребляемых ресурсов в случаях изменения своих потребностей.

Получается, чтобы систему назвать облачной, она должна удовлетворять нескольким характеристикам:

- автоматически изменять объем сервиса по запросу пользователя,

- доступ к сервисам должен быть организован через стандартные протоколы Интернет,

- сервисы должны быть организованы таким образом, чтобы одно и тоже оборудование могло быть основой для предоставления сервисов разным пользователям, а стоимость такого сервиса должны быть намного ниже, чем стоимость похожего сервиса на выделенном оборудовании (на традиционных технологиях).

Основные свойства облачных сервисов:

1) самообслуживание по требованию (On-demand self-service). У потребителя есть возможность получить доступ к предоставляемым вычислительным ресурсам в одностороннем порядке по мере потребности, автоматически, без необходимости взаимодействия с сотрудниками поставщика услуг.

2) широкий сетевой доступ (Broad network access). Предоставляемые вычислительные ресурсы доступны по сети через стандартные механизмы для различных платформ, тонких и толстых клиентов, мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, рабочих станций и т.п.

3) объединение ресурсов в пулы (Resorce pooling). Вычислительные ресурсы провайдера объединяются в пулы для обслуживания многих потребителей по многоарендной (multi-tenant) модели. Примерами такого рода ресурсов могут быть системы хранения, вычислительные мощности, память, пропускная способность сети.

4) мгновенная эластичность (Rapid elasticity). Ресурсы могут быть легко выделены и освобождены, в некоторых случаях автоматически, для быстрого масштабирования соразмерно спросу. Для потребителя возможности предоставления ресурсов являются неограниченными, то есть они могут быть присвоены в любом количестве и в любое время.

5) измеряемый сервис (Measured service). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют ресурсы с помощью средств измерения, реализованных на разном уровне абстракции применительно для разного рода сервисов (например, управление внешней памятью, обработкой, полосой пропускания или активными пользовательскими сессиями). Использованные ресурсы можно отслеживать и контролировать, что обеспечивает прозрачность как для поставщика, так и для потребителя, использующего сервис.

§2. Классификация облачных сервисов

В настоящее время существует несколько классификаций облачных сервисов. Наиболее распространенной считается типовая классификация облачных сервисов по модели развертывания:

1) частные (private), обслуживающие одну организацию, которые поддерживаются ею самой или сторонней компанией и располагаются на территории организации или вне нее. Абонентами являются корпоративные офисы и подразделения, деловые партнеры, поставщики сырья, реселлеры, участники производственной цепочки и другие организации. Защищены файрволлом, не выходят за пределы замкнутой внутренней сети, обеспечивается более высокий уровень защиты;

2) групповые (community), распределенные между несколькими организациями, объединенными общими интересами (по обслуживанию и расположению не отличаются от частных облаков);

3) общедоступные или публичные (public), предоставляемые организациям или частным лицам на базе инфраструктуры провайдера облаков. Абонентом предлагаемых сервисов может стать любая компания и индивидуальный пользователь. Предлагают хранение, а также легкий и доступный по цене способ развертывания веб-сайтов или информационных систем, с большими возможностями масштабирования, которые в других решениях были бы недоступны;

4) гибридные, совмещающие перечисленные в любых сочетаниях.

5) Intercloud - Интерклауд, подразумевающий глобальное «облако облаков» как совокупность групп взаимосвязанных серверов - узлов сети, взаимодействующих посредством «сети сетей» Интернет.

По способу оплаты можно выделить следующие типы облачных сервисов:

1) Оплата на основе подписки. Пользователь оплачивает использование сервиса за определенный период времени, в течение которого может в любой момент им воспользоваться.

2) Оплата по факту использования (аналогична оплате коммунальных услуг, отсюда термин utility computing). Пользователь оплачивает только то время, в течение которого фактически пользовался сервисом.

3) Включение оплаты в стоимость программного продукта. Покупая программный продукт, пользователь может воспользоваться определенными облачными сервисами, которые предлагает разработчик.

4) Бесплатно. Пользователь может воспользоваться тем или иным облачным сервисом без оплаты.

Также существует классификация сервисов по базовому варианту модели предоставления сервисных услуг (в зависимости от обслуживания):

1) программное обеспечение как сервис (Software as a Service - SaaS) - подразумевает предоставление приложений для конечного пользователя в виде сервиса «по требованию» вместо его установки на конкретном рабочем месте или на собственном сервере. То есть приложения провайдера запускаются в облаке и предоставляются пользователям по требованию как услуги. Приложения доступны посредством различных клиентских устройств или через интерфейсы тонких клиентов, например, такие, как веб-браузер, или веб-почта, или интерфейсы программ. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами. На конечном пользователе лежит ответственность только за сохранность параметров доступа (логинов, паролей и т.д.) и выполнение рекомендаций провайдера по безопасным настройкам приложений.