Файл: Облачные сервисы (Облачные сервисы в системе информационных технологий).pdf

Введение

Основным вектором эволюции современных информационных и коммуникативных технологий является развитие облачных сервисов. Облачные технологии становятся всё более привычным и доступным инструментом для большого круга специалистов и пользователей персональных компьютеров.

Облачные технологии (облачные вычисления, Cloud Computing) – это новый сервис, который подразумевает удаленное использование средств обработки и хранения данных. С помощью «облачных» сервисов можно получить доступ к информационным ресурсам любого уровня и любой мощности, используя только подключение к Интернету и веб-браузер. Сегодня «облачные» технологии находят активное применение во всех развитых странах, обеспечивая принципиально новые, экономически эффективные возможности для бизнеса, управления, образования и научных исследований.

Одним из эффективных направлений в организации дистанционного образования и медиаобразования является продуктивное применение облачных технологий и вычислений. Медиаобразование связано с изучением закономерностей массовых коммуникаций, принципов конструирования аудиовизуального экранного пространства, обучением созданию аудиовизуальных медиатекстов, в том числе на материале медиа, что позволяет эффективно применять в реализации данного направления облачные сервисы для формирования совершенно нового уровня медиавосприятия. Применение облачных сервисов является неотъемлемой составляющей современного дистанционного образования и способствует динамичному переходу к инновациям по внедрению виртуальных дистанционных образовательных технологий, веб 2.0 и веб 3.0 как новых форм сетевых образовательных сред.

Сегодня облачными технологиями Интернет-пользователь оперирует ежедневно. Электронная почта или коммерция на Яндексе или Google, сетевые игры, он-лайн развлечения, а также такие сложные проекты государственного уровня, как «Электронная Россия» и ГАС «Выборы», переводятся в «облако». Облачные технологии развиваются стремительно и охватывают все больше и больше сфер деятельности, отсюда и актуальность рассматриваемой темы.

Цель работы – показать возможность и эффективность использования облачных сервисов.

Проблема исследования заключается в том, что пользователями ПК облачные технологии используются слабо, или не учитываются все риски и преимущества данных сервисов.

Задачи работы:

1. Рассмотреть сущность облачных сервисов и их технологий;

---

2. Выяснить преимущества использования облачных сервисов;

3. Выявить риски работы с облачными сервисами.

Глава 1. Облачные сервисы в системе информационных технологий

• 1. Сущность облачных сервисов

Облачные технологии (облачные вычисления, Cloud Computing) – это новый сервис, который подразумевает удаленное использование средств обработки и хранения данных. С помощью «облачных» сервисов можно получить доступ к информационным ресурсам любого уровня и любой мощности, с разделением прав различных групп пользователей по отношению к ресурсам, используя только подключение к Интернету и веб-браузер.

«Облачные сервисы» можно разделить на три основные категории: инфраструктура как сервис; платформа как сервис; программное обеспечение как сервис. Наиболее популярные облачные провайдеры: виртуальный хостинг Amazon, TheRackspace, Google, Microsoft, Joyent, GoGrid, Terremark, Savvis, Verizon, NewServers.

«Облачные» технологии являются на сегодняшний день одним из наиболее разрабатываемых направлений сферы информационных технологий (ИТ). Несмотря на это, сама идея «облака» (далее без кавычек), под которым мы в общем случае понимаем сеть, обеспечивающую индивидуальный или коллективный доступ к информационным ресурсам и сервисам (в том числе и к программному обеспечению), по своему возрасту может соперничать с самим Интернетом, официальной датой появления которого принято считать 29 октября 1969 года. Сущность концепции облака упоминается с середины XX века, например, в работах Джона Маккарти, Дугласа Паркхилла и Герба Гроша. Сегодня такие крупнейшие мировые ИТ-корпорации, как Amazon, Google, Microsoft и др., активно занимаются облачными технологиями, предоставляя пользователям платно либо бесплатно (в рекламных целях) многочисленные сервисы, которые сводятся к следующим блокам или типам:

− инфраструктура как услуга (IaaS) – предоставление в аренду оборудования, главным образом серверов;

− платформа как услуга (PaaS) – предоставление в аренду операционных систем, систем управления базами данных;

− программное обеспечение как услуга (SaaS) – предоставление в аренду программного обеспечения [34].

Другими примерами сервисов могут быть хранение информации как услуга (STaaS), системы безопасности как услуга (SECaaS) и т.д. Суть всех перечисленных сервисов заключается в том, что пользователь, арендуя сервис, не нуждается в дополнительном, часто дорогостоящем, оборудовании. Все процессы, какими бы сложными они не были, происходят исключительно на облаке. Пользователь отправляет туда свои данные и получает ответные данные не на конкретный компьютер, а в свое личное защищенное пространство внутри облака, доступ к которому можно получить с любого современного устройства (настольный ПК, ноутбук, нетбук, планшетный компьютер, смартфон). Производители облачных сервисов отмечают следующие положительные стороны подобной технологии:

---

− выгодная стоимость: пользователь платит только за то, что ему нужно, и столько, сколько ему нужно;

− гибкость пользования: пользователь меняет количество потребляемых услуг в сторону увеличения и уменьшения объема в любое удобное время;

− удобство доступа: пользователь легко управляет доступом к своей информации, предоставляя ее тому, кому пожелает [33].

В контексте облачных технологий также необходимо упомянуть понятие Business Intelligence – систему аналитической поддержки бизнес-процессов, принципы которой обозначил сотрудник IBM Г. Лун еще в 1958 г. [27]. Сегодня Business Intelligence ставит своей целью поиск решений по эффективному сбору, обработке и представлению информации для предпринимателей в интересующих их областях.

Технология «Облачные вычисления» является перспективным направлением, так как объединяет вычислительные мощности для поддержки программных сервисов. В отличие от классических моделей вычислений, преимущественно опирающихся на собственные программно-аппаратные ресурсы, облачная модель состоит из сервисов, клиентов, управляемого централизованно контента и виртуальных машин [8]. Облачные вычисления 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. «Облачное» хранение данных, как составляющая вышеуказанной технологии имеет также множество преимуществ перед традиционными средствами хранения данных.

В настоящее время выделяются следующие типы облаков [6]:

- частные облака (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;

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

- общедоступные или публичные облака (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;

---

- гибридные облака, совмещающие перечисленные в любых сочетаниях.

Ю. Кудрявцев предложил базовый вариант модели предоставления сервисных услуг[12]:

- Аналитика как сервис (по аналогии с предыдущими примем название as a Service, сокр. DMaaS) – данные, анализируемые пользователем «трансформируются» в микрокубы на «облаке». Кроме того, предлагается трансформация не только данных, введенных в таблицу, но и любых данных предприятия, которое в таком случае оплачивает трансформационные затраты и анализирует данные [12].

Облачное хранилище данных – модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных, распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном третьей стороной. Данные хранятся, а равно и обрабатываются, в облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой, виртуальный сервер. Физически такие сервера могут располагаться весьма удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах. Сервисы хранения данных демонстрируют многообразие преобразований архитектур управления данными. Специалисты предвидят, что многие будущие приложения, ориентированные на обработку данных, будут опираться на облачные сервисы данных. В облачных средах особенно важным качеством является управляемость.

По сравнению с традиционными системами, достижение высокого уровня управляемости в облачных средах осложняется тремя факторами [21]: ограниченным человеческим вмешательством, значительным разбросом диапазона рабочих нагрузок и разнообразием совместно используемых инфраструктур.

Поэтому залогом успеха будет ориентация на конкретные сценарии использования облачных сервисов, основанные на практических экономических стимулах для сервис-провайдеров и потребителей.

Кроме того, прогнозируется появление каркасных приложений, способных свободно перемещаться между разнородными «облачными» средами, как следствие, уменьшение роли ОС, поскольку значительную часть функций (например, по защите информации, по управлению ОС) пользователь будет получать из «облаков». Методы анализа данных (Data Mining, сокр. – DM) и технологии их поддержки пребывают в сложном «диалектическом» взаимодействии – новые методы анализа данных стимулируют появление новых технологий и наоборот. Современный виток развития DM связан с появлением технологий «аналитика по запросу», или DMaaS (Data Mining as a service). Этот качественный переход, прежде всего, связан с облачными технологиями. Суть DM в преобразовании данных в информацию, которую уже можно использовать для принятия решений. Основная же задача DM состоит в агрегации, интеграции и интерпретации данных из разнородных источников, с тем, чтобы превратить их в удобную для принятия решений информацию. В этом контексте между данными и информацией отношения чрезвычайно просты: на входе DM – данные, на выходе – информация, в других случаях отношения могут быть иными, но при обсуждении роли DM в цепочке обратной связи, входящей в систему управления предприятием, этого достаточно. Таким образом, это важнейший компонент системы управления. Современные технологии хранилищ оказываются идеологически близкими к облакам (рис. 1), например, благодаря применению масштабируемых архитектур типа SharedNothing (ничего общего). Облака и современные хранилища строятся как распределенные системы с независимыми узлами [21].

---

PaaS	Системы визуализации анализа данных
SaaS	Хранилища и базы данных, системы интеграции данных
IaaS	Системы хранения данных и серверные пулы

Рис. 1. Компоненты облака и хранилища

Традиционно системы DM имели дело со структурированными данными из относительно ограниченного пула корпоративных данных, что существенно сужает область действия поиска информации для принятия решений. Очевидно, что решения, принимаемые в современных системах, должны базироваться на более широком информационном поле, учитывающем не только многочисленные неструктурированные данные (текстовые документы, письма, мультимедиа и т.п.), но и хранилища и источники данных вне компаний. Однако для расширения сферы влияния DM на все доступное информационное поле одной какой-либо системы, даже корпоративного уровня, недостаточно. Использование технологий DMaaS позволит охватить и обработать все необходимые источники данных [21]. DM-системы применяются для анализа текущего состояния процесса, что в ряде случаев оказывается весьма важно для принятия правильных решений.

Аналитические системы выполняют такие задачи, как: формирование регламентированной и корпоративной отчетности, выявление скрытых тенденций, прогнозирование и т.д. Сегодня растет понимание того, что системы аналитики необходимо строить на хранилищах данных – OLTP (системы оперативной обработки транзакций), так как системы уже не справляются с возрастающими нагрузками. Возникает потребность работы DM-систем с актуальными данными, еще не поступившими в хранилище, не отказываясь от анализа исторических данных. Исходя из этих потребностей, сейчас все более актуальны хранилища «реального» времени, позволяющие данным появляться в хранилище с минимальной временной задержкой. Такие хранилища позволяют эффективно решать задачи оперативной отчетности и аналитики «реального» времени [21].

Стоит отметить, что для успешного масштабирования на «облаке» СУБД должна обладать следующими обязательными характеристиками [12]:

- работать по принципу shared nothing («ничего общего») – использование общих ресурсов ограничивает масштабирование;

- эффективно работать на commodity hardware («обычном «железе») – «облачные» вычислительные центры состоят из обычных по характеристикам (commodity) серверов, не имеющих сверхпроизводительных многоядерных процессоров, специальных дисковых контроллеров и сверхбыстрой памяти;

---