Файл: Облачные сервисы ( Основные характеристики и тенденции развития облачных технологий ).pdf

Введение

В настоящее время облачные сервисы и технологии, основанные на них, стали неотъемлемой частью современных информационных технологий. Популярность, характерная облачным сервисам, стабильно растет вместе с количеством облачных потребителей, к числу которых относятся и высшие учебные заведения. Облачные вычисления (cloud computing) делают возможным повсеместный сетевой доступ к требуемым вычислительным ресурсам с возможностью оплаты или на безвозмездной основе. Такими вычислительными ресурсами могут быть сервера, устройства хранения данных, приложения, либо различные сервисы, которые могут использоваться без больших эксплуатационных затрат. Потребители облачных вычислений могут значительно сократить расходы на ИТ-инфраструктуру и преждевременно реагировать на потребности производительности в содержании ресурса, пользуясь гибкостью облачных услуг.

Облачные технологии стремительно проникают в различные информационно-технологические сферы и занимают все более значимую роль. Огромный интерес вызывает использование облачных технологий в учебных заведениях, отдельными кафедрами. Например, легко реализуется на основе облачных сервисов хранение в электронном виде учебно-методической литературы, материалов к выполнению лабораторных и практических работ, лекционный материал. Это позволяет студенту и в университете и вне его, в любое время с любого устройства воспользоваться нужной информацией.

Таким образом, преимущества, которые предоставляют облачные технологии в различных сферах общественной жизни, их все большее распространение, обусловили актуальность темы исследования.

Объектом исследования данной работы являются облачные технологии.

Предмет исследования – сущность и модели облачной технологии, особенности организации и использования облачного сервиса.

Целью работы является исследование возможностей, предоставляемых облачными сервисами. Задачи курсовой работы вытекают из указанной выше цели и заключаются в следующем:

- раскрыть сущность и рассмотреть историю развития облачных технологий;

- выявить и охарактеризовать основные модели современных облачных технологий;

- провести обзор ведущих провайдеров облачных технологий, таких как Amazon Web Services, Salesforce.com, Google Cloud Storage, Microsoft Azure и др.;

- показать способы и технологии создания облачного сервиса;

- сформулировать выводы и показать результаты исследований.

Выполнение указанных задач осуществлялось путем изучения имеющейся информации об облачных технологиях на интернет-сайтах и в научных статьях таких авторов, как А.В. Баранов, Т.В. Батура, А.А. Зонов, А.Г. Ибраимов, Ф.А. Мурзин и др.

Практическая значимость курсовой работы заключается в том, что она расширяет объем знаний, полученный по данной теме при изучении дисциплины «Информатика и программирование» и может использоваться:

- как дополнительный источник при изучении соответствующей темы студентами;

- как первоначальная основа при написании дипломной работы.

Структура курсовой работы состоит из введения, двух глав, раскрывающих предмет исследования, заключения, списка использованных источников, приложения.

1. Основные характеристики и тенденции развития облачных технологий

1.1. Сущность и история развития облачных технологий

Идея облачных вычислений появилась еще в 1960 году, когда Джон Маккарти высказал предположение, что когда-нибудь компьютерные вычисления будут производиться с помощью «общенародных утилит».^[1] Считается, что идеология облачных вычислений получила популярность с 2007 года благодаря быстрому развитию каналов связи и стремительно растущим потребностям пользователей.

Под облачными вычислениями (от англ. cloud computing, также используется термин «облачная (рассеянная) обработка данных») обычно понимается предоставление пользователю компьютерных ресурсов и мощностей в виде интернет-сервиса. Таким образом, вычислительные ресурсы предоставляются пользователю в «чистом» виде, и пользователь может не знать, какие компьютеры обрабатывают его запросы, под управлением какой операционной системы это происходит и т.д.

Часто облака сравнивают с мэйнфреймами (mainframe), находя между ними много общего. Принципиальное отличие облака от мэйнфреймов в том, что его вычислительная мощность теоретически не ограничена. Второе принципиальное отличие в том, что, попросту говоря, терминалы для мэйнфреймов служили только для интерактивного взаимодействия пользователя с запущенной на обработку задачей. В облаке же терминал сам является мощным вычислительным устройством, способным не только накапливать промежуточную информацию, но и непосредственно управлять глобальной системой вычислительных ресурсов.

Среди ранее возникших (в 1990-х гг.) технологий обработки данных некоторое распространение получили так называемые grid-вычисления. Это направление первоначально рассматривалось как возможность использования свободных ресурсов процессоров и развития системы добровольной аренды вычислительных мощностей. Ряд проектов (GIMPS, distributed.net, SETI@home) доказали, что такая модель вычислений достаточно эффективна. Сегодня эта технология применяется для решения научных, математических задач, где требуются значительные вычислительные ресурсы. Известно, что grid-вычисления также применяются для коммерческих целей. Например, с их помощью выполняются некоторые трудоемкие задачи, связанные с экономическим прогнозированием, анализом сейсмических данных, разработкой и изучением свойств вакцин и новых лекарств. Действительно, grid-вычисления и облака имеют много схожих черт в архитектуре и применяемых принципах. Тем не менее, модель облачных вычислений считается сегодня более перспективной благодаря значительно более гибкой платформе для работы с удаленными вычислительными ресурсами.^[2]

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.^[3] Облачные технологии являются удобным инструментом для предприятий, которым слишком дорого содержать собственные ERP, CRM или другие серверы, требующие приобретения и настройки дополнительного оборудования.

ERP (Enterprise Resource Planning - планирование ресурсов предприятия) - организационная стратегия интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами, ориентированная на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия посредством специализированного интегрированного пакета прикладного программного обеспечения, обеспечивающего общую модель данных и процессов для всех сфер деятельности предприятия.

CRM (Customer Relationship Management) - система управления взаимоотношениями с клиентами, то есть прикладное программное обеспечение, предназначенное для автоматизации стратегий взаимодействия с заказчиками, в частности, для повышения уровня продаж, оптимизации маркетинга и улучшения обслуживания клиентов путем сохранения информации о клиентах и истории взаимоотношений с ними, установления и улучшения бизнес-процедур и последующего анализа результатов.^[4]

Среди частных пользователей широкое распространение постепенно получают благодаря своему удобству такие облачные услуги, как, например, предоставляемые компанией Google («Документы», «Календарь» и др.).

В исследовании нельзя не отметить преимущества и недостатки облачных систем. К преимуществам отнесем следующее:

1. Решение проблемы с оснащением пользователей программным обеспечением: облачные технологии позволяют использовать программное обеспечение, размещенное на удаленных компьютерах.

2. Снижение затрат на аппаратную часть организации, файлы хранятся в облаке, не требуется больших объемов жесткого диска. Храня файлы в облаке, можно сэкономить пространство, не выделяя помещения под сервера.

3. Доступ к ресурсам можно получить с любого устройства имеющего подключение к сети Интернет.

К недостаткам отнесем следующее:

1. Руководители предприятий не хотят доверять обработку и хранение информации в облаке. Они беспокоятся за сохранность и конфиденциальность данных.

2. Доступ к файлам может осуществляться с любого устройства подключенного к сети Интернет, этим могут воспользоваться злоумышленники.^[5]

1.2. Модели современных облачных технологий

В настоящее время принято выделять три основные модели обслуживания облачных технологий, которые иногда называют слоями облака.^[6] Можно сказать, что эти три слоя - услуги инфраструктуры, услуги платформы и услуги приложений - отражают строение не только облачных технологий, но и информационных технологий в целом. Остановимся подробнее на каждом из них.

К услугам инфраструктуры (Infrastructure as a Service - IaaS) можно отнести набор физических ресурсов, таких как серверы, сетевое оборудование и накопители, предлагаемые заказчикам в качестве предоставляемых услуг. Услуги инфраструктуры решают задачу надлежащего оснащения ЦОД, предоставляя вычислительные мощности по мере необходимости. Обычно эти услуги поддерживают инфраструктуру и гораздо большее число потребителей по сравнению с услугами приложений. Частным примером услуг инфраструктуры является аппаратное обеспечение как услуга (Hardware as a Service - HaaS). В качестве услуги пользователь получает оборудование, на основе которого разворачивает свою собственную инфраструктуру с использованием наиболее подходящего ПО.^[7]

Преимущества. Снижение капиталовложений в аппаратное обеспечение. Поскольку в этой модели обычно используются методы виртуализации, можно добиться экономии в результате более эффективного использования ресурсов. Уменьшение риска потери инвестиций и порога внедрения, возможность плавного автоматического масштабирования.

Недостатки. Бизнес-эффективность и производительность очень зависят от возможностей поставщика. Существует вероятность, что потребуются потенциально большие долгосрочные расходы. Централизация требует новых подходов к мерам безопасности.

Примерами услуг инфраструктуры служат IBM SmartCloud Enterprise, VMWare, Amazon EC2, Windows Azure, Google Cloud Storage, Parallels Cloud Server и многие другие.

Услуги платформы (Platform as a Service - PaaS) - это модель обслуживания, в которой потребителю предоставляются приложения (созданные или приобретенные) как набор услуг. В него входят, в частности, промежуточное ПО как услуга, обмен сообщениями как услуга, интеграция как услуга, информация как услуга, связь как услуга и т.д. Например, рабочее место как услуга (Workplace as a Service - WaaS) позволяет компании использовать облачные вычисления для организации рабочих мест своих сотрудников, настроив и установив все необходимое для работы персонала ПО. Данные как услуга (Data as a Service - DaaS) предоставляют пользователю дисковое пространство, которое он может использовать для хранения больших объемов информации. Безопасность как услуга (Security as a Service - SaaS) дает возможность пользователям быстро развертывать продукты, позволяющие обеспечить безопасное использование веб-технологий, безопасность электронной переписки, а также безопасность локальной системы. Этот сервис позволяет пользователям экономить на развертывании и поддержании своей собственной системы безопасности.^[8]

Преимущества. Плавное развертывание версий. Плавность означает, что в идеале пользователь должен слабо ощущать или даже вообще не ощущать изменения ПО в облаке.

Недостатки. Как и у предыдущей модели обслуживания, централизация требует надежных мер безопасности.^[9]

Примерами услуг платформы служат IBM SmartCloud Application Services, Amazon Web Services, Windows Azure, Boomi, Cast Iron, Google App Engine и другие.

Услуги приложений (Software as a Service - SaaS) предполагают доступ к приложениям как к сервису, то есть приложения провайдера запускаются в облаке и предоставляются пользователям по требованию как услуги. Другими словами, пользователь может получать доступ к ПО, развернутому на удаленных серверах, посредством Интернета, причем все вопросы обновления и лицензий на данное ПО регулируются поставщиком данной услуги. Оплата в данном случае осуществляется за фактическое использование ПО. Иногда эти услуги поставщики делают бесплатными, так как у них есть возможность получать доход, например, от рекламы.