Добавлен: 29.03.2023
Просмотров: 326
Скачиваний: 2
ВВЕДЕНИЕ
Облачными вычислениями называют технологию распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и возможности предоставляются пользователю в качестве интернет-службы. Термин «облако» здесь использован в качестве наилучшего сравнения, основанного на изображении Интернета на схемах компьютерной сети, или в качестве изображения сложной информационной структуры, за которой скрыты все технические детали.
Облачные сервисы - это технология хранения файлов в «облаке», загружаемых на удаленный сервер с помощью клиента или специального веб-браузера, который используется для обработки и размещения информации в облачном ресурсе. Использование облачных сервисов не только удобно, но и предоставляет огромные возможности. Хранение данных на серверах такого типа значительно экономит место на жестком диске персонального компьютера. Кроме того все файлы, размещенные на облачном сервере, доступны в любой точке мира, где возможен доступ в Интернет. Такие хранилища позволяют перенастроить доступ к своим файлам и выполнять действия по их шифрованию.[1]
Главными задачами данной курсовой работы являются исследование видов и характеристик облачных сервисов и перспектив их развития. Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время на мировом рынке информационных технологий происходят серьезные изменения, вызванные переходом на данную модель обслуживания. Такой переход, в свою очередь, является отражением изменений, вызванных развитием экономики совместного использования, или экономики совместного потребления. Эта концепция включает в себя широкий спектр различных видов деятельности: облачные технологии, совместное использование автомобилей в логистике, рынки в розничной торговле и финансах, сочетание разрозненного предложения и массового спроса и многие другие виды деятельности. «Облако» становится ядром стратегий развития компаний в цифровой экономике. Его присутствие в корпоративной среде по умолчанию подразумевается, когда бизнес движется в направлении новых перспективных технологий - Интернета вещей, искусственного интеллекта и так далее.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛАЧНЫХ ХРАНИЛИЩ ДАННЫХ
1.1 Обзор видов облачных сервисов
Английский термин «cloud computing» был впервые использован еще в 1993 году Эриком Шмидтом (в то время главным технологом и членом совета директоров Sun Microsystems) для обозначения услуг, которые дистанционно поддерживают различные данные и приложения, размещенные на удаленных серверах.[2] Почему же «cloud», или облако? Графический прототип термина обязан своим появлением диаграммам и другим иллюстрациям в виде облаков, с помощью которых принято изображать Интернет. Так получилось, что на блок-схемах, изображающих компьютерные сети, а вначале - телефонные линии, междугородние удаленные соединения, в том числе через Интернет, изображены в виде облаков. С одной стороны, облако - это один сегмент сети или просто клиент, с другой стороны, другой сегмент, серверная часть или что-то еще. С точки зрения потребителя совершенно не важно, что находится в самом облаке и что оно скрывает; главное, чтобы запрос, отправленный на сторону этого облака, был возвращен выполненным. И, по сути, не имеет значения, какой запрос - требование показать страницу сайта или окно для заполнения формы, веб-интерфейс почтового клиента или элементы управления удаленной веб-камеры, заданиче на счёт матрицы данных или приложения для показа видео; главное, чтобы облако «вернуло» требуемый заказ, чтобы быть выполненным, в идеале - мгновенно и бесплатно.
Сейчас трудно найти того, кто первым пришел к идее рисования облаков на диаграммах, но идея укоренилась, прочно утвердилась на практике и, наконец, с лёгкой руки профессора Рамната К. Челлапа из бизнес-школы Goizueta в Университете Эмори, штат Джорджия, в которой компьютерные вычисления были предложены не как техническое явление, а как экономическое явление, и даже дали название новому типу вычислений - облачным вычислениям, которые переводятся на другие языки - «облачные вычисления».[3]
Сегодня облачный сервис включает в себя три основных характеристики, которые отличают его от обычного сервиса:
- режим «ресурсы по запросу»;
- эластичность;
- независимость от контроля инфраструктуры.
Чтобы продемонстрировать разницу между обычными и облачными сервисами, можно воспользоваться услугами, предоставляемыми хостинг-провайдером. В традиционном (обычном) подходе провайдер ежемесячно получает фиксированную плату за использование своих вычислительных ресурсов (CPU, RAM, HDD и так далее). При этом не имеет значения, использовал ли клиент ресурсы, выделенные ему полностью, за весь месяц или только за несколько дней, а в остальное время вычислительные ресурсы простаивали.[4]
При предоставлении облачного сервиса используется тип оплаты с оплатой за использование. Обычно единицей измерения времени работы в этом случае является минута или час использования ресурса. При оценке объема данных на единицу измерения берется мегабайт хранимой информации. В этом случае пользователь платит именно за то количество ресурсов, которое он фактически использовал за определенное время. Кроме того, облачная инфраструктура предоставляет пользователю возможность «повышать» или «понижать» максимальные пределы выделяемых ресурсов, если необходимо, используя эластичность предоставляемого сервиса. Пользователю облачных сервисов не нужно заботиться об инфраструктуре, которая обеспечивает работоспособность предоставляемых ему сервисов. Все задачи по настройке, устранению неполадок, расширению инфраструктуры и так далее являются обязанностью поставщика услуг.[5]
Большинство специалистов выделяют следующие ключевые характеристики этих услуг:
- Удаленные центры обработки данных - облачные услуги предоставляются через Интернет из высокотехнологичных центров обработки данных, удаленных от конечного пользователя и организации, в которой он находится. Серверные кластеры оснащены новейшими системами и технологиями оптимизации; дата-центры часто расположены вблизи источников дешевого электричества. Их точное местоположение не всегда известно конечному пользователю, хотя в некоторых случаях требуется, чтобы службы находились в определенных странах в связи с законодательными стандартами защиты данных.
- Объединенные ресурсы – ресурсы, такие как устройства хранения информации, процессоры, оперативная память и пропускная способность сети, распределяются между всеми пользователями и при необходимости распределяются в динамическом режиме. В частности, отдельные компоненты оборудования могут быть заменены без ущерба для производительности или доступа к информационным услугам. Кроме того, такие ресурсы могут быть распределены между несколькими центрами обработки данных, что повышает безопасность хранения данных и улучшает характеристики стабильности системы.[6]
- «Бесконечная» масштабируемость - ключевой характеристикой облачных вычислений является эластичность системы, благодаря которой доступ к системе поддерживается даже при неожиданном увеличении количества запросов, поэтому у пользователя создается впечатление, что ресурсы можно увеличивать до бесконечности. Если организации понадобится увеличить вычислительную нагрузку, ему не придется тратить недели на покупку дополнительного оборудования, которое впоследствии может быть не использовано.
- Оплата по факту использования - пользователи платят только за используемые услуги, а компании, предоставляющие их, несут расходы на обслуживание аппаратного и программного обеспечения. Цены могут варьироваться в зависимости от времени суток, в зависимости от времени наибольшей активности и стоимости электроэнергии. Однако распределенные облачные сети позволят поставщикам сгладить эту зависимость и установить единые цены, которые не зависят от времени суток.[7]
- Самообслуживание - пользователи могут сами решать, какие ресурсы они хотят использовать, и увеличивать или уменьшать их набор и объем без согласования с поставщиком. Для контроля за использованием ресурсов пользователям предоставляются автоматические инструменты отчетности.
Многие издания часто говорят об облачных технологиях в своих статьях, не обращая особого внимания на «облачность». Те же онлайн-офисы или графические редакторы являются примером использования облачных сервисов. В классическом виде такие технологии появились сравнительно недавно, но стоит отметить, что эти вычисления имели предшественника - технологию распределенных вычислений. С его помощью стало возможным решение трудоемких вычислительных задач с использованием нескольких компьютеров, объединенных в параллельную вычислительную систему.
Суть её в том, что при решении очень сложной и ресурсоемкой задачи используется мощность нескольких ПК. В компьютерных системах этот подход был впервые использован в 1973 году, когда Джон Шох и Джон Хапп из Калифорнийского исследовательского центра Xerox PARC написали программу, которая будет работать в локальной сети ночью и заставлять работающие компьютеры выполнять определенные вычисления. SETI@home - один из самых известных проектов с использованием распределенных вычислений. Он был запущен в мае 1999 года на платформе BOINC. Его целью был поиск внеземного интеллекта путем анализа данных с радиотелескопов. Самый мощный современный суперкомпьютер Cray по вычислительной мощности примерно вдвое уступает этому проекту - 2,3 петафлопс по сравнению с 5,2 (один петафлопс - один квадриллион математических вычислений в секунду).[8]
Термин «облачные вычисления», используемый сегодня, применяется для любых услуг, предоставляемых через Интернет. Эти интернет-сервисы, также известные как «облачные сервисы», можно разделить на три основных типа:
- инфраструктура как услуга;
- платформа как услуга;
- программное обеспечение как услуга.
Это три основных параметра, на которых строятся принципы работы облака. Они, по сути, являются заменой пользователям их собственной информационной инфраструктуры, конкретной аппаратной и программной платформы, а также программного обеспечения.
«Программное обеспечение как услуга» (Software as a Service, сокращённо SaaS) - это модель продажи и использования программного обеспечения, в которой поставщик разрабатывает и управляет веб-приложением, предоставляя клиентам доступ к программному обеспечению через Интернет. В этом случае провайдер берет на себя все расходы по поддержанию работоспособности приложения, пользователь (в случае, если услуга оплачивается) оплачивает только факт использования «облачного» программного обеспечения (либо при использовании, либо за счет абонентской платы). Таким образом, пользователю не нужно выкладывать большую сумму денег, чтобы приобрести лицензию единовременно, а разработчик защищен от несанкционированного использования и распространения своего продукта.[9]
«Инфраструктура как услуга» (Infrastructure as a Service, сокращённо IaaS) - используется исключительно предприятиями, поскольку обычным пользователям она абсолютно не нужна. Это предоставляет клиенту разнообразную компьютерную инфраструктуру: серверы, системы хранения данных, сетевое оборудование, а также программное обеспечение для управления этими ресурсами. Как правило, в этой схеме используются технологии виртуализации, то есть определенная часть оборудования может использоваться несколькими клиентами. Например, разделение физического сервера на виртуальные и предоставление этих виртуальных частей различным клиентам. Одним из основных преимуществ такого подхода для клиентов является то, что они избавляются от необходимости приобретать дорогостоящее оборудование, некоторые из которых могут просто простаивать - клиент платит только за то, что ему нужно в данный момент, с возможностью гибкого увеличения или уменьшения количества используемых ресурсов. В качестве примера таких программ можно привести онлайн-офис MS Office или 1С: Предприятие, а также некоторые антивирусные решения.
Платформа как услуга (Platform as a Service, сокращённо PaaS) - предоставляет платформу с определенными характеристиками для разработки, тестирования, развертывания, поддержки веб-приложений и так далее. Сегодня большинство приложений разрабатываются в одной среде, тестируются в другой и развертываются в третьей.
Благодаря модели PaaS весь список операций по разработке, тестированию и развертыванию веб-приложений может выполняться в одной интегрированной среде, что исключает затраты на поддержку отдельных сред для определенных этапов. Это позволяет значительно снизить затраты как на приобретение и обслуживание оборудования, так и на обслуживание самого сервиса. Ярким примером использования такой модели являются услуги хостинга для сайтов.[10]
Есть и другие виды услуг, помимо вышеперечисленных. «Данные как услуга» (Desktop as a Service, сокращённо DaaS) - при предоставлении услуги DaaS клиенты получают полностью стандартизированную виртуальную рабочую станцию, готовую к использованию, которую каждый пользователь может дополнительно настроить для своих задач. Таким образом, пользователь получает доступ не к отдельной программе, а к программному комплексу, необходимому для полноценной работы. Приступая к работе, он просто вводит свои данные (логин/пароль или другие средства аутентификации) и может работать, используя вычислительные мощности стороннего сервера, а не своего ПК.