Облачные» сервисы и технологии

 

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

 высшего  профессионального образования

«Нижегородский государственный  университет им. Н.И. Лобачевского»

 

Факультет подготовки региональных кадров

 

 

Специальность «Финансы и кредит »

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине:   Информационная экономика

тема: «Облачные» сервисы и технологии

Выполнил  студент 5 курса заочной формы обучения (гр.9-24ФК/6)

Семишина Я. А.

 

 

Научный руководитель

Усков Алексей Владимирович

 

                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кстово 2012

 

Cодержание

1. Введение

2. История возникновения «облачных» сервисов и технологий

3. Сущность и классификация «облачных» сервисов и технологий

4. Преимущества и недостатки «облачных» сервисов и технологий

5. Перспективы и развития «облачных» сервисов и технологий 

6. Безопасность  «облачных» сервисов и технологий

7. Используемая литература

8. Практическая часть на примере Office 365
9. Вывод

 

Введение

 

Такая уж сложилась в мире практика, что на блок-схемах, изображающих компьютерные сети, а первоначально – телефонные линии, удалённые подключения большой длины, в том числе, посредством Интернета, изображаются в виде облаков. С одной стороны облака – один сегмент сети или просто клиент, с другой стороны – другой сегмент, серверная часть или что-то ещё. С точки зрения потребителя вовсе неважно, что находится в самом облаке и что оно скрывает, главное – чтобы запрос, посланный в сторону этого облака, вернулся выполненным. И, в сущности, какая разница, какой именно запрос – требование показать страницу сайта или окно заполнения формы, web-интерфейс почтового клиента или органы управления удалённой web-камеры; главное, чтобы облако "вернуло" требуемый заказ выполненным, желательно побыстрее и подешевле, в идеале – мгновенно и бесплатно.

Трудно сейчас найти того, кто первый придумал рисовать на схемах облака, однако идея прижилась, прочно вошла в практику, и в конце концов даже породила название нового типа вычислений – Cloud Computing, которое без особых затей так и переводят на другие языки – "облачные вычисления".

Цель работы: выяснить, возможно ли применение облачных технологий, насколько это эффективно

Гипотеза: Внедрение облачных технологий в учебно – воспитательный процесс – необходимый этап в повышении качества образования 

 

1. История возникновения «облачных» сервисов и технологий

 

Впервые идею  «облачных вычислений»  озвучил J.C.R. Licklider  в 1970  году.  В это время он был ответственным за создание ARPANET. 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, изобретатель языка LISP, John McCarthy  высказал идею о том,  что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга  (сервис).  На этом развитие облачных технологий было приостановлено до 90-х годов. 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 2008  под названием «Azure Services Platform»

Три года назад Дуглас Минифи получил пост ИТ-директора в 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 оператора “облака”. 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 в прошлом году подключилась к исследованиям Google в сфере облачныч 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.

 

2. Сущность и классификация «облачных» сервисов и технологий

 

Суть концепции облачных вычислений заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через Интернет. Развитие сферы хостинга (Хостинг —услуга по размещению оборудования клиента на территории провайдера с обеспечением подключения его к каналам связи с высокой пропускной способностью) было обусловлено возникшей потребностью в программном обеспечении и цифровых услугах, которыми можно было бы управлять изнутри, но которые были бы при этом более экономичными и эффективными.

 

Общий взгляд на облако и  подписчиков

 

Рис.1

Этот рисунок дает общий взгляд на облако и его клиентов: облачные вычислительные ресурсы описаны как комплекс взаимосвязанных компьютерных систем, доступ к которым клиенты осуществляют по сети. Как показано на рисунке, могут появляться новые клиенты, старые клиенты могут уходить, в разные моменты времени количество клиентов будет разным. Подобным образом и облако поддерживает пул аппаратного обеспечения, которым управляет для максимизации (увеличения производительности и уровня) сервиса и минимизации издержек. Для поддержки высокой доступности сервисов, несмотря на ожидаемые отказы и истечение срока жизни компонент, облако мере возникновения необходимости подключает новые и выводит из эксплуатации старые или отказавшие аппаратные компоненты. Облако эффективно управляет пулом аппаратных ресурсов для оптимального, с т.з. издержек, предоставления сервисов. Одна из стратегий <такого управления> состоит в том, что облачный провайдер отключает неиспользуемые компоненты на период сокращения потребностей подписчиков. С позиций ли управления потребляемой мощностью или обновления аппаратного обеспечения, миграция рабочих нагрузок (workloads) заказчиков с одного физического компьютера на другой является ключевой стратегией, позволяющей провайдеру обновлять аппаратное обеспечение и консолидировать рабочие нагрузки без причинения неудобств подписчикам.

Концепция облачных вычислений значительно изменила традиционный подход к доставке, управлению и интеграции приложений.По сравнению с традиционным подходом, облачные вычисления позволяют управлять более крупными инфраструктурами, обслуживать различные группы пользователей в пределах одного облака, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг.

Для обеспечения согласованной работы ЭВМ, которые предоставляют услугу облачных вычислений используется специализированное ПО, обобщённо называющееся "middleware control". Это ПО обеспечивает мониторинг состояния оборудования, балансировку нагрузки, обеспечение ресурсов для решения задачи.

Для облачных вычислений основным предположением является неравномерность запроса ресурсов со стороны клиента(ов). Для сглаживания этой неравномерности для предоставления сервиса между реальным железом и middleware помещается ещё один слой - виртуализация серверов.

Серверы, выполняющие приложения виртуализируются и балансировка нагрузки осуществляется как средствами ПО, так и средствами распределения виртуальных серверов по реальным.

В общем случае, сервисы облачных вычислений представляют собой онлайновые приложения, доступ к которым обеспечивается посредством обычного интернет-браузера. Нет никакой особой разницы, развлекательные ли это сервисы, или специализированные приложения, суть одна: пользователю совершенно не нужно обладать определённым производительным "железом" для запуска специфического программного приложения, ему достаточно лишь обратиться через Интернет к соответствующему провайдеру и попросту оплатить услугу, в идеальном случае - получить её бесплатно.

Модели обслуживания

 

Рис.2

• 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 клиента, например, из браузера (например, веб-почта) или интерфейс программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения, или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.
• 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, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).
• Инфраструктура как услуга  (IaaS - англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей 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 ограниченный контроль набора доступных сервисов. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

Существует несколько другая классификация моделей развёртывания:

• Частное облако — инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации). Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она 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). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца — поставщика услуг.
• Гибридное облако (англ. hybrid cloud) — это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных), 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).
• Общественное облако (англ. community cloud) — вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи. 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 она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

На практике границы между всеми этими типами вычислений достаточно размыты.

 

Экономические аспекты

 

При использовании облачных вычислений, потребители информационных технологий могут существенно снизить капитальные расходы — на построение центров обработки данных, закупку серверного и сетевого оборудования, аппаратных и программных решений по обеспечению непрерывности и работоспособности — так как эти расходы поглощаются провайдером облачных услуг. Кроме того, длительное время построения и ввода в эксплуатацию крупных объектов инфраструктуры информационных технологий и высокая их начальная стоимость ограничивают способность потребителей гибко реагировать на требования рынка, тогда как облачные технологии обеспечивают возможность практически мгновенно реагировать на увеличение спроса на вычислительные мощности.