Добавлен: 28.03.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
Глава 1. Сущность предмета исследования, его развитие и состояние
История развития
Слово «облако» (cloud) использовалось в 1990-х годах для метафорического обозначения Интернета: тогда Глобальная сеть представлялась чем-то загадочным, неопределенным в своих пространственных границах, неотличимым от своих внутренних элементов и быстро изменяющимся. Зафиксированное в статье под заголовком «ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing» определение «облачных вычислений» гласит: «Это тот случай, когда информация постоянно хранится на серверах в Сети и временно сохраняется на стороне клиента — например, на настольных компьютерах, планшетах, ноутбуках, мини-компьютерах и так далее» [1, c. 96-99].
Впервые идею «облачных вычислений» озвучил Д. Ликлайдер в 1960 году. Его идея заключалась в том, что каждый человек на планете будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные, но и программы. Другой ученый, Джон Маккарти высказал идею о том, что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга (сервис) [2].
В 90-е гг. происходит быстрое развитие глобальной сети — Интернет, оказывающее косвенное влияние на развитие облачных технологий. Значительно увеличилась пропускная способность сетей, расширилась география охвата. Наряду с развитием компьютерных сетей усовершенствовались аппаратные технологии, появились многоядерные процессоры, значительно увеличился объем хранилищ информации.
Появление первой технологии, близкой к современному пониманию термина «cloud computing», приписывается компании Salesforce.com, основанной в 1999 году. Данная компания стала первой компанией, предоставившей доступ к своему приложению через сайт, по сути, данная компания стала первой компанией, предоставившей свое программное обеспечение по принципу – программное обеспечение как сервис (SaaS).
Следующим шагом стала разработка облачного веб-сервиса компанией Amazon в 2002 году. Данный сервис позволял хранить информацию и производить вычисления. В 2006 Amazon запустила сервис под названием Elastic Compute cloud (EC2) как веб-сервис который позволял его пользователям запускать свои собственные приложения.
Следующим свою технологию постепенно ввела Google, начав с 2006 года предложение SaaS сервисов под названием «Google Apps», а затем и модели предоставления платформы как сервиса (PaaS) под названием “Google App Engine”. И, наконец, свое предложение анонсировала компания Microsoft, презентовав ее на конференции PDC в 2008 году под названием «Azure Services Platform»
Дуглас Минифи ИТ-директор крупной компании The Schumacher Group, которая занималась управлением отделениями неотложной помощи больниц и организацией труда врачей. Перед ним встал вопрос: «Чем все-таки должна в первую очередь заниматься наша фирма — разрабатывать программное обеспечение или использовать его для управления медицинскими ресурсами?»
С этого вопроса и началось в The Schumacher Group исследование совершенно нового ИТ-феномена под названием «облачные вычисления». Тем не менее, большинство ИТ-директоров продолжают полагаться на собственные серверные инфраструктуры по одной простой причине: они не уверены, что облачные вычисления уже готовы для широкого выхода в свет. Причем, если верить сообщениям в посвященных этой технологии форумах, главный вопрос состоит вовсе не в том, достаточно ли она надежна для ИТ-сред. Гораздо больше ИТ-руководителей тревожат другие аспекты. Они не уверены в безопасности своих данных, которые оказываются в руках провайдера. Они считают, что не смогут эффективно управлять облачными ресурсами. Они подозревают, что провайдеры не раскрывают все детали, поддерживающей облачную среду инфраструктуры. Они видят в новой технологии угрозу своим вычислительным центрам и даже персоналу. Все это в итоге сдерживает развитие рынка облачных вычислений.
Но что бы там ни говорили об облачных вычислениях, ясно одно: развитие этой технологии просто невозможно игнорировать. Стоит отметить, что идея аренды приложений, платформ разработки, вычислительных мощностей, хранилищ и любых других “облачных” сервисов повторяет путь Интернета от экспериментальной системы к серьезному пользовательскому инструменту. Технология облачных вычислений способна в корне изменить облик информационных технологий.
Несмотря на колебания среди ИТ-директоров, все больше поставщиков облачных сервисов активно продвигают свои услуги в предвкушении грядущего прорыва в этой области. Самые зрелые предложения поступают сегодня со стороны Amazon, Google и Salesforce.com, которые чуть ли не ежедневно добавляют в свои сервисы все новые функции.
IBM, которая подключилась к исследованиям Google в сфере облачных вычислений, проводит агрессивный маркетинг архитектуры Blue Cloud, специально разработанной для данной технологии. И некоторых крупномасштабные фирмы, стремясь не упустить шанса, заключают с Intel партнерские соглашения по созданию крупномасштабной тестовой системы облачных вычислений.
Некоторые компании уже сейчас предлагают операторам связи, кабельным компаниям и поставщикам услуг Интернета богатый ассортимент аппаратных средств для реализации этой технологии.
Развитие аппаратного обеспечения (а именно создание многоядерных процессоров и увеличение емкости накопителей информации) и технологий виртуализации (в частности программного обеспечения для создания виртуальной инфраструктуры, например, Xen-виртуализация) способствовало не только развитию, но и большей доступности облачных технологий.
Поскольку «облака» — понятие собирательное, имеет смысл классифицировать их по какому-либо признаку. Ниже приведены классификации «облаков», одна из которых предложена изданием InfoWorld, а другая —коммерческим директором компании Parallels, одного из лидеров рынка систем виртуализации.
InfoWorld предлагают делить все «облака» на шесть типов:
- SAAS — непосредственно приложения в виде сервиса (например, Zoho Office или Google Apps).
- СЛУЖЕБНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ — например, виртуальные серверы.
- ВЕБ-СЕРВИСЫ В «ОБЛАКЕ» — оптимизированные для работы в виртуальной среде интернет-сервисы (например, системы интернет-банкинга).
- PAAS — «платформа как сервис», то есть новое поколение веб-приложений, которые дают возможность выстраивать набор возможностей по желанию пользователя (например, хостинг приложений Google App Engine).
- MSP — провайдер управляемых сервисов (Managed Service Provider), обслуживающих сервис-провайдеров (например, встроенные антивирусные сканеры для почтовых порталов).
- КОММЕРЧЕСКИЕ ПЛАТФОРМЫ для сервисов — объединение PaaS и MSP (например, Cisco WebEx Connect).
По другой классификации облака разделяют на частные, публичные, гибридные и клановые.
- Частное облако, (англ. private cloud) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, отделов одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.
- Публичное облако, (англ. public cloud) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации).
- Гибридное облако, (англ. hybrid cloud) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).
- Клановое облако или облако сообщества, (англ. community cloud) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом (кланом) потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики, и соответствия различным требованиям). Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.
Направления развития облачных технологий
Четыре основных направления развития облачных вычислений являются:
- IaaS;
- PaaS;
- SaaS;
- *aaS.
Некоторые продукты напрямую предоставляют пользователям такие Internet-сервисы, как системы хранения, программное обеспечение промежуточного слоя, поддержка совместной работы и базы данных.
Инфраструктура как услуга (IaaS, англ. Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетями и другими фундаментальными вычислительными ресурсами, например, потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение. Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также обладать ограниченным контролем за набором доступных сетевых сервисов (например, межсетевым экраном, DNS). Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, например, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером. Примеры пользователей (системные разработчики, администраторы, ИТ-менеджеры).
Платформа как услуга (PaaS, англ. Platform-as-a-Service) – модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нём новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретённых тиражируемых приложений). В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения — системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования — предоставляемые облачным провайдером. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также параметров конфигурации платформы. Примеры пользователей (разработчики приложений, тестировщики, системные администраторы)
Программное обеспечение как услуга (SaaS, англ. Software-as-a-Service) – модель, в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством тонкого клиента, например, из браузера или посредством интерфейса программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, сети, серверов, операционных систем осуществляется облачным провайдером. Примеры пользователей (бизнес-пользователи, администраторы приложений).
Другие *aaS: например:
DaaS (Desktop-as-a-Service) предлагает каждому пользователю стандартизированное виртуальное рабочее место, с возможностью настройки и установки других программ. Доступ осуществляется по сети посредством тонкого клиента, которым может быть что угодно от обычного ПК до смартфона.
CaaS (Communications-as-a-Service) – сочетания программно-аппаратных средств для организации всех видов общения (голос, почта) между сотрудниками одного предприятия за счёт сторонних решений.
Альтернативный вариант SaaS продвигает корпорация Microsoft, называется он S+S (Software+Services) и сочетает в себе сильные стороны типичного SaaS и обычного доступного приложения. Это обычное ПО, но с ориентацией на удалённые сервисы. Благодаря этой технологии пользователи устройств самых разных видов, в том числе ПК, ноутбуков, смартфонов, смогут получать доступ к программам, системам хранения и даже к платформам разработки приложений по Internet, через сервисы, предлагаемые провайдерами вычислений в облаке, причем ресурсы в этом случае размещаются на серверах провайдеров.
Любая новая технология, прежде всего, призвана улучшить или, по крайней мере, упростить жизнь человека, в частности ПК-пользователя. Облачные вычисления - не исключение. Рассматриваемая нами технология облачных вычислений предоставляет пользователям целый ряд неоспоримых преимуществ.
- Вы получаете доступ к полностью легальному программному обеспечению, причем - что особенно важно - абсолютно бесплатно. Следовательно, вы освобождаетесь от необходимости тратить материальные средства на приобретение дорогостоящих программных пакетов. Разумеется, следует оговорить, что облачные программы иногда представляют собой несколько урезанные в плане функциональности аналоги платных программ. Прежде всего, это касается сервиса Office Web Apps. Но если учесть тот факт, что далеко не каждая функция программы востребована, такое ограничение несколько теряет свою актуальность.
- Вы получаете отказоустойчивое программное обеспечение. Напоминаем, что поддержание программного обеспечения в работоспособном состоянии полностью возложено на поставщика облачных услуг, а это значит, что вам не следует беспокоиться по поводу установки каких-либо обновлений.
- Вам не требуется мощный производительный компьютер, так как все ресурсоемкие программы работают на сервере провайдера. Например, облачный аналог знаменитого графического редактора, название которого у всех на слуху, совершенно нетребователен к вычислительным ресурсам вашего компьютера.
- Вам не следует беспокоиться по поводу создания резервных копий данных. Поставщик облачных услуг выполнит эту работу за вас. Ни для кого не секрет, что данные на жестком диске можно потерять при сбое программного или аппаратного обеспечения. Если такой сбой все же произошел, вам не следует переживать - ваши данные будут доступны, так как вся важная информация хранится не на вашем жестком диске, а на дисковом накопителе сервера.
- Вы можете получить доступ к вашим файлам с любого компьютера, будь то десктоп, коммуникатор, игровая консоль с доступом в Интернет или планшетный ПК. Веб-приложения работают практически на любой аппаратной основе, в любой операционной системе. Кстати, это тоже часть концепции облачных сервисов. Ограничением может выступать лишь использование устаревших веб-браузеров, не поддерживающих современные языки гипертекстовой разметки. Вне зависимости от вашего физического места расположения вы получите доступ к вашим данным. Таким образом, ваша информация окажется всегда с вами.
- Вы получаете возможность предоставить ваши данные в совместное использование другим пользователям. Данная особенность становится актуальной в случае совместной работы над каким-либо проектом. Любой участник проекта может открыть нужный файл, произвести работу, затем сохранить внесенные изменения. Вы же получите в пользование уже видоизмененный файл. Таким же образом можно предоставить доступ к вашим фотографиям или видеозаписям.
- Увеличенная производительность пользовательских компьютеров. Так как большая часть программ и служб запускается удаленно в сети Интернет, пользовательские компьютеры с меньшим числом программ быстрее запускаются и работают.
- Постоянное обновление программ.
- Увеличение доступных вычислительных мощностей. Пользователи могут запускать более сложные задачи, с большим количеством необходимой памяти, места для хранения данных, тогда, когда это необходимо.
- Совместимость с большинством операционных систем. Доступ к программам и виртуальным компьютерам происходит при помощи веб-браузера или другими средствами доступа, устанавливаемые на любой персональный компьютер с любой операционной системой.
- Улучшенная совместимость форматов документов.
- Доступность с различных устройств.
- Дружелюбие к природе, экономное расходование ее ресурсов. Облачные технологии позволяет не только экономить на электричестве, вычислительных ресурсах, физическом пространстве, занимаемом серверами, но и разумно подходить к расходованию природных ресурсов.
- Устойчивость данных к потере или краже оборудования.