Облачные вычисления: обзор

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

 

Гуманитарный факультет

Кафедра Менеджмента и маркетинга

 

Реферат

Облачные вычисления: обзор

 

 

 

                                                  Выполнила: студентка

                                                                   очного отделения второго курса

                                         группы ЭУП-10-1

                                                                     Гордеева Татьяна Владимировна

 

 

 

                                                                          Научный руководитель: к.т.н доцент                                                                         

                                                                             Кафедры Менеджмента и маркетинга                                                          

                                                                   Кремлев Николай Дмитриевич

 

 

 

 

 

 

 

Пермь, 2012 г.

 

Введение

 

В 2011 г. кризис переживает тема облачных вычислений, “облаков”. С одной стороны, она вышла на пик популярности: само слово “облако” проникло практически во все, причем не только профессиональные, публикации и разговоры по ИТ-тематике. С другой стороны, эта тема всем надоела и вызывает лишь раздражение и отторжение: из-за повторения одних и тех же слов, из-за навязывания картины “прекрасного завтра” и отсутствия видимого прогресса в движении к этому.  Если в начале слово “облачный” в названии мероприятия привлекало аудиторию, то сегодня оно все чаще, наоборот, отпугивает ее… От “облаков” устали уже не только слушатели, но и спикеры, потому что повторять одни и те же приманки: “повышение эффективности”, “снижение затрат”, “сохранение инвестиций” — тяжелая работа.

Проблема заключается в том, что смысл реальных инновационных идей растворяется в разговорах о моде, когда желание маркетологов продвинуть новые технологии имеет результатом “запутывание слушателей”, когда серьезные обсуждения предлагаемых инноваций сменяются проповедями и заклинаниями.

Следствием этого является среди прочего и то, что тема из разряда реалий переходит в область мифологии. Реальные трудности и обсуждение возможностей их преодоления  уходят  на  задний план, а вперед выдвигаются мифические представления.

Итак, проблема номер один для ИТ-облаков — это отсутствие понятного структурированного представления на рынке.  В отсутствие общего понимания дискуссии на эту тему становятся не только ненужными, но и вредными. Тема “отсутствия понимания” все чаще поднимается на разного рода ИТ-мероприятиях, и в качестве иллюстрации приводится известная индийская притча о споре слепцов, которые пытались ответить на вопрос “что это такое?”, ощупывая разные  части тела слона.

Но мы — не слепые люди. Мы просто ходим в повязках на глазах, их можно снять и начать говорить, не только щупая, но и озирая. И не только говорить, но и делать так, чтобы новые идеи и технологии действительно помогали в деле применения ИТ для повышения эффективности бизнеса и качества жизни.

 

 

Развитие облачных вычислений

Концепция «облачных вычислений» зародилась в 1960 году, когда Джон Маккарти высказал предположение, что когда-нибудь компьютерные вычисления будут производиться с помощью «общенародных утилит». Идеология облачных вычислений получила популярность в 2007 году благодаря быстрому развитию каналов связи и растущей в геометрической прогрессии потребности как бизнеса, так и частных пользователей, в горизонтальном масштабировании своих информационных систем.

Сегодня концепцию «вычислительного облака» активно применяют различные компании, например, Google. Наиболее характерный пример — служба Google Docs, позволяющая работать с офисными документами через браузер.

В июле 2008 года корпорации HP, Intel, и Yahoo! объявили о создании глобальной, охватывающей множество площадок, открытой вычислительной лаборатории Cloud Computing Test Bed для развития исследований и разработок в области cloud computing. Данная лаборатория представляет собой глобально распределенную испытательную интернет-среду, которая поддерживает исследования, направленные на развитие ПО, совершенствование управления центрами обработки данных и решение аппаратных проблем, связанных с интернет-вычислениями гораздо большего масштаба, чем когда-либо раньше. Данная инициатива также будет способствовать появлению новых интернет-приложений и услуг.

Не осталась в стороне и Microsoft: не так давно на пресс-конференции для ИТ-менеджеров исполнительный директор корпорации Стив Баллмер сделал заявление о том, что Microsoft планирует выпустить новую операционную систему под кодовым названием «Windows Cloud», которая позволит разработчикам создавать и размещать интернет-приложения. Название «Windows Cloud» указывает на то, что новая ОС будет использовать в своей основе концепцию «вычислительного облака».

Определение

Определение необходимо для того, чтобы мы могли понять — в чем же инновационность предложения, чем оно отличается от уже имеющихся на рынке. В этом надо разобраться, потому что довольно значительная часть ИТ-сообщества и сегодня уверена, что “облака” — это новое название давно знакомых вещей. И не менее значительная часть имеет неверное представление о том, в чем суть идей облачных вычислений.

Многие люди отождествляют облака с аутсорсингом и с другими  онлайновыми сервисами. Такие представления неверны: совсем не любые онлайновые сервисы являются облачными, и использование облачных моделей отнюдь не всегда связано с передачей функций организации внешним подрядчикам.

Отметим неопределенность термина “облако”, который часто применяется как синоним понятия “облачные вычисления” (cloud computing) или как обозначение любой ИТ, доступ к которой выполняется через Интернет. Это неверно, поскольку “облако” означает “облачная инфраструктура”, т. е. ИТ-инфраструктура, обладающая некоторыми определенными свойствами.  Ключевым моментом тут является не способ доступа к ИТ-ресурсам, а организация ИТ-инфраструктуры (вычислительного процесса). “Облачные вычисления” — это не решение и не проект, а концепция (модель) построения и использования ИТ-ресурсов. Конкретные решения и проекты могут лишь удовлетворять в той или иной мере этой модели, но сами по себе “облачными вычислениями” быть не могут.

Самое парадоксальное в терминологии облаков заключается в том, что четкое их определение появилось в самом начале “облачной эры” более четырех лет назад и с тех пор детализировалось, но по сути осталось неизменным. В Википедии в начале 2009 г. было зафиксировано следующее определение: Cloud Computing — это стиль разработки и использования компьютерных технологий (вычислений), при котором динамично масштабируемые ресурсы предоставляются через Интернет как сервис.

 

Определение NIST

 

Сегодня в качестве основного нужно принять последний 16-й за минувшие три года вариант формулировки, опубликованный осенью 2011 г Национальным институтом стандартов и технологий CША (NIST) в виде рекомендаций. Обратим внимание на пояснения, приведенные в преамбуле этого документа. В нем сказано, что данные руководящие материалы NIST предназначены для федеральных ведомств США, хотя могут использоваться и неправительственными организациями на добровольной основе. В параграфе “Цели и рамки применения” говорится, что облачные вычисления — это развивающаяся парадигма. В определении NIST рассматриваются ее основные аспекты, предназначенные для того, чтобы проводить широкое сравнение облачных сервисов и стратегий их развертывания, а также чтобы подвести черту под дискуссиями “что такое облачные вычисления” и перейти к обсуждению вопросов, как их лучше применять. Приведенные в документе определения представлены в достаточно простой таксономии, которая на будущее не исключает изменений в описании отдельных элементов этой парадигмы.

Другое определение: Облачные вычисления — это модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к вычислительными ресурсным пулам (например, сетям, серверам, системам хранения, приложениям, сервисам), которые могут быть быстро предоставлены или выпущены с минимальными усилиями по управлению и взаимодействию с поставщиком услуг.

 

 

Анализ определения

 

Посмотрим, в чем заключается инновационность облачных вычислений, или, точнее, сервисов по предоставлению ИТ-ресурсов, отвечающих требованиям модели облачных вычислений (облачных сервисов). Из определения NIST видно, что требованием к облачному сервису является то, что он должен функционировать в облачной инфраструктуре. Под облачной инфраструктурой понимается набор аппаратного и программного обеспечения, имеющего пять основных свойств облачных вычислений. Облачная инфраструктура рассматривается как содержащая и физический уровень, и уровень абстракции. Физический уровень состоит из аппаратных ресурсов, которые необходимы для поддержки облака предоставляемых услуг, и, как правило, включает серверы, системы хранения и сетевые компоненты. Уровень абстракции состоит из программного обеспечения, развернутого на физическом уровне, и содержит все основные свойства облаков. Концептуально уровень абстракции стоит выше физического уровня. Понятие — “уровень абстракции” является здесь ключевым, это именно тот элемент, который традиционную аппаратную инфраструктуру делает облачной. Фактически уровень абстракции — это базовая облачная программная платформа, реализованная сегодня, как правило, в виде динамической виртуализационной операционной среды (облачная ОС), в которой функционируют виртуальные машины или прикладная облачная платформа. Несколько упрощая, можно сказать, что это — слой гипервизоров (vSphere, Hyper-V, Xen и др.), средств управления виртуально-физической ИТ-инфраструктурой и систем биллинга.

Отметим что термин “облако” используется тут в качестве синонима “облачная инфраструктура” (аппаратно-виртуализационная вычислительная среда). Сами описания свойств и моделей облачных вычислений в целом достаточно понятны. Но все же хотелось бы остановить внимание на определении частного облака — оно связано не с его местонахождением и даже не с тем, кто им управляет или юридически владеет (пользователь или провайдер), а с тем, что данная инфраструктура предназначена для обслуживания только одной организации. То есть частное облако — это заказной индивидуальный проект в отличие от облака публичного, которое по аналогии можно сравнить с коробочным продуктом.

 

Свойства облачных вычислений

 

- самообслуживание по требованию (On-demand self-service).  У потребителя есть возможность получить доступ к предоставляемым вычислительным ресурсам в одностороннем порядке по мере потребности, автоматически, без необходимости взаимодействия с сотрудниками каждого поставщика услуг.

- широкий сетевой доступ (Broad network access).  Предоставляемые вычислительные ресурсы доступны по сети через стандартные механизмы для различных платформ, тонких и толстых клиентов (мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, рабочих станций и т. п.).

- объединение ресурсов в пулы (Resorce pooling). Вычислительные ресурсы провайдера объединяются в пулы для обслуживания многих потребителей по многоарендной (multi-tenant) модели. Пулы включают в себя различные физические и виртуальные ресурсы, которые могут быть динамически назначены и переназначены в соответствии с потребительскими запросами. Нет необходимости в том, чтобы потребитель знал точное местоположение ресурсов, однако можно указать их местонахождение на более высоком уровне абстракции (например, страна, регион или центр обработки данных). Примерами такого рода ресурсов могут быть системы хранения, вычислительные мощности, память, пропускная способность сети.

- мгновенная эластичность (Rapid elasticity). Ресурсы могут быть эластично выделены и освобождены, в некоторых случаях автоматически, для быстрого масштабирования соразмерно со спросом. Для потребителя возможности предоставления ресурсов видятся как неограниченные, то есть они могут быть присвоены в любом количестве и в любое время.

- измеряемый сервис (Measured service). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют ресурсы с помощью средств измерения, реализованных на уровне абстрации применительно для разного рода сервисов (например, управление внешней памятью, обработкой, полосой пропускания или активными пользовательскими сессиями). Использованные ресурсы можно отслеживать и контролировать, что обеспечивает прозрачность как для поставщика, так и для потребителя, использующего сервис.

Типы облаков

По мнению Parallels, в ближайшие 5-10 лет большая часть ИТ переместится в облака пяти различных типов. Будут:

- проприетарные платформенные облака, предоставляющие различные платформенные услуги, – Google (тип 1), Microsoft (тип 2) и другие крупные ИТ игроки (тип 3), такие как IBM, Apple, HP и Amazon.

- облака услуг (тип 4), где мы ожидаем возникновение тысяч облачных провайдеров, предлагающих широкий спектр услуг. В качестве примера можно привести веб-хостинг и хостинг приложений, вертикально интегрированные структуры (правительство, здравоохранение, и т.д.), независимых производителей ПО (стратегическое развитие бизнеса, системы клиентской поддержки и т.д.), телекоммуникационные услуги (голосовая почта, VOIP). И наконец будут облака, управляемые корпоративными ИТ (тип 5), которые будут предоставлять услуги для внутреннего использования и для использования сотрудниками и партнерами.