Облачные технологии представляют собой такой способ обработки информации, при котором ресурсы компьютерного устройства предоставляются пользователю в режиме онлайн-сервиса. Понятие «облако» в этом случае олицетворяет разветвленную инфраструктуру, сосредотачивающую в себе все технические детали.

Главным отличительным свойством облачных технологий выступает неравномерность всего многообразия пользовательских запросов, которая в дальнейшем сглаживается путем применения виртуализации сервера. Последнее понятие подразумевает под собой распределение общей нагрузки между виртуальными серверами и компьютерами.

Концепция облачных технологий включает в себя разные понятия, которые ориентированы на предоставление услуг. Этими понятиями могут быть программное обеспечение, информационные данные, инфраструктура, рабочее место или платформа. Основной функцией облачных технологий во всех случаях является максимальное удовлетворение потребностей пользователя в удаленной обработке данных и их безопасном хранении.

На сегодняшний день встречается несколько типов облаков, среди которых:

• частное облако, используемое одной организацией и ее клиентами;
• публичное облако, ориентированное на широкое пользование;
• гибридное облако, включающее в себя как частную, так и публичную составляющие;
• общественное облако, предназначенное для конкретных потребителей и организаций, объединенных общими целями.

Сферы применения облачных технологий

На сегодняшний использование облачных технологий распространено образовательных системах различных стран. Переход на такие технологии осуществляют многие образовательные учреждения Европы, активно использующие облачные сервисы компании Microsoft и Google. В последнее время прослеживаются тенденции перемещения в облако систем управления образованием. Поддержкой внешних провайдеров заручаются те образовательные учреждения, которые не могут самостоятельно финансировать высококлассное оборудование и использование программного обеспечения.

Облачные технологии получили признание и в области научно-исследовательской деятельности, ориентированной на работу с огромными информационными массивами, моделирование научных экспериментов и внедрение инновационных технологий.

Примером использования облачных технологий в России является ведение электронных дневников учащихся, личные кабинеты учителей, виртуальные приемные и ученические форумы. В последние годы обороты набирает и дистанционное образование.

Популярно облако в бухгалтерском деле, требующем постоянного доступа к специальным программам и сервисам. Широкое распространение получают виртуальные услуги различных государственных ведомств, доступ к которым может получить каждый пользователь сети.

Используют облачные технологии в организациях, работающих с огромными массивами документов, ведение которых становится доступным для каждого исполнителя без регулярных скачиваний и копирования данных.

Преимущества использования облачных технологий

Облачные технологии, преимущества которых основаны на высокой степени защиты и конфиденциальности информации, на сегодняшний день находятся на пике своей популярности.

Облако – самый удобный вариант обработки данных, так как не требует покупки дорогостоящих лицензионных программ и дополнительного ресурсного обеспечения. Для обращения к облачным сервисам пользователю необходимы только высокоскоростной интернет и функциональный браузер.

Для начинающих пользователей облака действуют сервисные службы, оказывающие свою помощь при возникновении даже самых незначительных сбоев в системе.

Появление облачных технологий решило проблему покупки мощных дорогостоящих компьютеров. Пользователям больше не приходится следить за заполнением сетевого диска или производительной способностью устройства. Организации и частные лица, пользуясь облаком, могут отказаться от финансирования мощных серверов. Помимо прочего, плюсом таких информационных хранилищ является неограниченность предоставляемых ресурсов. К тому же, облачные сервисы предоставляют пользователям широкий арсенал сетевых инструментов, обеспечивающих безопасное удаленное сотрудничество.

Ценным качеством облака сегодня считается независимость пользователей и свободная регулировка объемов используемых ресурсов, плата за которые производится только с учетом их актуальности.

Этапы исследования

Поставить цель работы.

Найти источник информации.

Обработать информацию.

Дать определения, раскрыть понятия.

Проанализировать результаты.

Сделать выводы.

Цели исследования

Изучить основную информацию об «Облачных» технологиях, об разновидностях и областях применения этих технологий.

Рассмотреть «облачные» технологии, в частности, в образовании, а подробнее об технологиях MICROSOFT.

Общие положения

Термин «облачные вычисления » (англ.- сloud сomputing) применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет. Суть облачных технологий заключается в предоставлении пользователям удаленного доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через Интернет. Развитие этой 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. Эти Интернет-услуги, также известные как «облачные сервисы», можно разделить на три основные категории:

инфраструктура как сервис

платформа как сервис

программное обеспечение как сервис

По сравнению с традиционным подходом, облачные сервисы позволяют управлять более крупными инфраструктурами, обслуживать различные группы пользователей в пределах одного облака, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг. При предоставлении облачного сервиса используется тип оплаты «плата-за-использование». Обычно за единицу измерения времени работы принимается минута или час пользования ресурсами. При оценке объемов данных за единицу измерения принимается Мегабайт хранимой информации. В этом случае пользователь оплачивает ровно тот объем ресурсов, который им в реальности использовался в течение определенного времени. Кроме того, облачная инфраструктура предоставляет пользователю возможность при необходимости «поднимать» или «опускать» максимальные лимиты выделяемых ресурсов, пользуясь тем самым эластичностью предоставляемого сервиса. Пользователю облачных сервисов нет необходимости заботиться об инфраструктуре, которая обеспечивает работоспособность предоставляемых ему сервисов. Все задачи по настройке, устранению неисправностей, расширению инфраструктуры и пр. берет на себя сервис-провайдер.

Типы облаков

Облака могут быть публичными или частными.

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 размыты.

Три уровня облачных сервисов

Инфраструктура как сервис (IaaS)

Инфраструктура в аренду. Пользователю предоставляется «чистый» экземпляр виртуального сервера с уникальным IP-адресом или набором адресов и часть системы хранения данных. Для управления параметрами, запуском, остановкой этого экземпляра провайдер предоставляет пользователю программный интерфейс (API).

Платформа как сервис (PaaS)

PaaS можно представить как готовую к работе виртуальную платформу, состоящую из одного или нескольких виртуальных серверов с установленными операционными системами и специализированными приложениями. Большинство облачных провайдеров предлагают пользователю выбор из массы готовых к использованию облачных сред.

Программное обеспечение как сервис (SaaS)

Концепция SaaS предоставляет возможность пользоваться программным обеспечением как услугой и делать это удаленно через Интернет. Данный подход позволяет не покупать программный продукт, а просто временно воспользоваться им при возникновении потребности.

Преимущества облачных вычислений

Пользователь оплачивает услугу только тогда когда она ему необходима, а самое главное он платит только за то, что использует.

Облачные технологии позволяют экономить на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования.

Маcштабируемость, отказоустойчивость и безопасность ― автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг.

Удаленный доступ к данным в облаке ― работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет.

Недостатки облачных вычислений

Пользователь не являетесь владельцем и не имеет доступа к внутренней облачной инфраструктуре. Сохранность пользовательских данных сильно зависит от компании провайдера.

Недостаток, актуальный для российских пользователей: для получения качественных услуг пользователю необходимо иметь надежный и быстрый доступ в сеть Интернет.

Не все данные можно доверить провайдеру в Интернете не только для хранения, но даже для обработки

Есть риск, что провайдер онлайновых сервисов однажды не сделает резервную копию данных,и они будут утеряны в результате крушения сервера.

Доверяя свои данные он-лайн-сервису, вы теряете над ними контроль и ограничиваете свою свободу(Пользователь будет не в состоянии изменить какую-то часть своей информации, она будет храниться в условиях,не подвластных ему) .

Применение облачных технологий

Как пример использования облачных технологий в образовании, можно назвать электронные дневники и журналы,личные кабинеты для учеников и преподавателей, интерактивная приемная и другое. Это и тематические форумы, где ученики могут осуществлять обмен информацией. Это и поиск информации,где ученики могут решать определенные учебные задачи даже в отсутствии педагога или под его руководством. Для этого можно использовать:

компьютерные программы

электронные учебники

тренажеры

диагностические, тестовые и обучающие системы

прикладные и инструментальные программные средства

лабораторные комплексы

системы на базе мультимедиа-технологии

телекоммуникационные системы (например, электронную почту, телеконференции

электронные библиотеки и другое.

Облачные технологии Microsof для образовательных учреждений

Облачные технологии Microsoft: Office 365, Azure для образовательных учреждений

Microsoft Office 365 для образовательных учреждений позволяет пользоваться всеми возможностями «облачных» служб, помогая экономить время и деньги, а также повышает работоспособность учащихся и сотрудников. Базовый функционал, включающий в себя облачные версии Exchange Online, SharePoint Online и Office Web Apps, а также Lync Online с возможностью видеоконференций будет предоставляться бесплатно. Подробную информацию о новых ценах и тарифах Вы можете найти по ссылке:Live@edu .Office 365 для образовательных учреждений сочетает возможности знакомых приложений Office для настольных систем с интернет-версиями нового поколения служб Microsoft для связи и совместной работы. Office 365 прост в использовании и администрировании, обладает устойчивой системой безопасности и уровнем надежности, характерным для ведущего мирового поставщика услуг.

Более подробную информацию Вы можете найти по ссылке: http://www.microsoft.com/ru-ru/office365/education/school-services.aspx#fbid=RAc3tEIrx3K .

C помощью предложения Windows Azure in education преподаватели получают возможность включить в свой учебный процесс одну из наиболее инновационных и быстро развивающихся технологий, как в теоретическую, так и в его практическую часть. Ни для кого не секрет, что через несколько лет спрос на рынке труда на специалистов в сфере облачных вычислений существенно возрастет, с помощью Windows Azure in education вузы получают возможность подготовить таких специалистов.

Облачные технологии предполагают выполнение приложений или хранение данных на серверах, расположенных в распределенных ЦОДах, доступных через Интернет. Для разработки и выполнения подобных приложений необходима специальная облачная платформа. Такой платформой является Windows Azure, «облачный» аналог операционной системы Windows Server. Однако, если Windows Server – это ПО, которое вы приобрели и развернули на серверах в вашем локальном датацентре, то платформа Windows Azure размещена в ЦОДах Microsoft и доступна вам удаленно в качестве среды для разработки и выполнения приложений. Вам нет необходимости покупать и устанавливать ПО, вы оплачиваете лишь аренду вычислительных ресурсов и мощностей платформы ЦОДа Microsoft.

Как работает Windows Azure?

В основе работы Windows Azure лежит запуск виртуальной машины для каждого экземпляра приложения. Разработчик определяет необходимый объем для хранения данных и требуемые вычислительные мощности (количество виртуальных машин), после чего платформа предоставляет соответствующие ресурсы. Когда первоначальные потребности в ресурсах изменяются, в соответствии с новым запросом заказчика платформа выделяет под приложение дополнительные или сокращает неиспользуемые ресурсы ЦОДа.

Особенностью модели PaaS («платформа-как-сервис») является разделение приложения и инфраструктуры: разработчику достаточно лишь определить необходимый для работы приложения объем ресурсов, а все действия по предоставлению запрашиваемых ресурсов, управлению ими, динамическому распределению, мониторингу, масштабированию и пр. выполняются провайдером.

Студентам, желающим изучать облачные технологии самостоятельно, или работающим над проектами в сфере облачных вычислений Microsoft также предоставляет бесплатный доступ к Windows Azure, позволяя погружаться в учебный процесс без каких либо ограничений.

Преподавателям:

5 месяца доступа

2 малых вычислительных узла

3ГБ хранилища

2 подключения к служебной шине

2 SQL Asure Web Edition (1ГБ)

Студентам:

Работу выполнила.

Облачные технологии (Cloud technologies) – одно из благ цивилизации. Каждый второй пользователь интернета использует их для хранения и обмена данными, но на практике единицы понимают, как и насколько безопасно это работает.

Сегодня активные пользователи не ограничиваются одним гаджетом – у каждого есть смартфон плюс ноутбук, стационарный компьютер или планшет. В любой момент может понадобиться доступ к какому-то файлу, а носить флеш-память и другие накопители не хочется. Та же ситуация возникает, когда необходимо синхронизировать информацию на рабочем и домашнем ПК, вносить правки в документы, редактировать файлы.

Облачные технологии – это распределенная обработка данных, в которой доступ к компьютерным программам, вычислительным и другим мощностям пользователь получает как онлайн-сервис – в режиме реального времени.

Также подразумевается доступ к виртуальным хранилищам из любой точки мира. Для этого необходимое любое устройство с подключением к интернету и веб-браузер.

Наглядный пример с электронной почтой. Если почтовый клиент установлен на компьютер, то данные хранятся в памяти ПК. Если пользователь использует почту через браузер, то это – облачный сервис.

При технических и других проблемах с сервисом доступ к данным будет утерян навсегда. В этом заключается один из главных недостатков онлайн-решений. Второй минус – возможность использования при наличии доступа к интернету. Преимуществ у сервисов в разы больше.

Преимущества облачных технологий

1. Виртуальные сервисы освобождают от необходимости работать с флеш-накопителями и решают проблему по ограничениям объема на жестком диске – пользователю дается несколько гигабайт бесплатно, а при необходимости их можно докупить.
2. Не нужно покупать лицензионное программное обеспечение.
3. Сервис позволяет одновременно работать с одним файлом нескольким сотрудникам или творческой группе.
4. Пользователь может хранить информацию в любом формате и свободно получать к ней доступ с любого устройства – привязки к памяти конкретного компьютера нет.
5. Применение подобных виртуальных хранилищ высвобождает место на жестком диске, повышая скорость работы компьютера.
6. Решения позволяют отказаться от штата администраторов, занимающегося обслуживанием компьютеров и периферии. Виртуальные офисы существенно упрощают работу, сокращают затраты, позволяют решать сложные технические задачи в автоматическом режиме.
7. Их можно использовать на разных платформах, а при необходимости – масштабировать. Эластичная и гибкая структура позволяет это легко сделать.

Родом из прошлого века

История облачных технологий (вычислений) начинается в 1970 году – с того момента, как американский ученый Джозеф Ликлайдер озвучил свою идею. Она заключалась в возможности предоставления пользователям интернета доступа не только к данным, а и к программам.

Подобную идею предлагал и Джон Маккарти, предлагая использовать вычислительные мощности как интернет-сервис. Вскоре работа в этой сфере приостановилась почти на 20 лет.

В 90-х пропускная способность интернета увеличилась, но прорыва не произошло из-за неготовности профильных компаний. На рубеже веков появилась фирма, которая предоставила посетителям доступ к приложению через сайт. Она первой предложила доступ к ПО как к сервису.

В 2002 году новые возможности с выгодой для себя использовал Amazon. Его веб-сервис обеспечивал хранение информации и позволял производить вычисления. Четыре года спустя Amazon предложил пользователям запускать собственные приложения.

Следующим этапом развития стал запуск платформы Google Apps и запуск полноценной операционной системы в облаке, анонсированной Microsoft.

Технический прогресс, появление программного обеспечения с открытым кодом во многом способствовали модернизации и расширению функционала технологических решений.

В России облачные технологии появились в 2010 году. На старте годовой объем их рынка составил:

• 15 млн. долларов у публичного облака;
• 5 млн. долларов – у частного.

Уже через 4 года эти цифры увеличились до 125 и 33 млн. долларов, соответственно. Тенденция к росту сохранялась и в последующие годы, что само собой свидетельствует об интересе к облачным решениям.

Виды

• Публичные. Эта категория сервисов доступна большому количеству пользователей и компаний. Пользователи не могут заниматься управлением и обслуживанием облака – это привилегии владельца.
• Частные. Сервис используется и контролируется в интересах одной организации. ИТ-инфраструктура находится в помещении заказчика или провайдера.
• Гибридные. Этой группе присущи плюсы двух предыдущих категорий. Такие сервисы, как правило, используют организации с сезонной активностью, которым собственных мощностей не хватает, поэтому на определенный период они задействуют внешние ресурсы.

Применение облачных технологий

Сегодня концепция облачных систем охватывает разные типы услуг и успешно используется в образовании, медицине, логистике, банковской сфере, бизнесе.

Простейший пример применения в личных целях – облачные технологии google. После установки Google Drive пользователь получает хранилище для своих данных, что позволяет ему отказаться от старых способов хранения информации на дисках и флэш-памяти.

Google Doc и Word Online от Яндекс Диск – полноценные редакторы, обеспечивающие работу с документами разных форматов.

Образование

Компьютеры и скоростной интернет способствовали усовершенствованию системы образования, упростили подачу материала, позволили решить другие важные задачи. Вот лишь некоторые из них:

• Организация дистанционного обучения с использованием облачных технологий в образовании.
• Работа учащихся над общим проектом, где каждый член группы и преподаватель могут оставлять комментарии, правки, замечания, добавлять информацию.
• Электронные дневники.
• Передача домашних заданий и их проверка для детей, находящихся на домашнем обучении.

Медицина

Точная и быстрая диагностика, выбор правильной тактики лечения, обмен мнениями с коллегами в режиме реального времени, систематизация медицинской документации – это далеко не полный перечень применения новых решений.

В перспективе облачные технологии могут стать прорывов в здравоохранении, обеспечив доступ к информации о пациенте и результатах лабораторной и инструментальной диагностики. Проще говоря, пациентам не придется заводить карточки во всех больницах – необходимые данные о заболеваниях, результатах анализов будут храниться в одном месте.

Логистика

Облако в логистике объединяет в единую цепочку отправителя, получателя, компанию-перевозчика, оператора. Сервис позволяет отслеживать маршрут отправлений, общаться друг с другом, независимо от места нахождения, оперативно решать проблемы, связанные с задержками грузов.

Онлайн-сервисы также используются как площадки для организации тендеров и выбора подрядчиков, анализа товарных остатков и своевременного его пополнения, хранения данных о перевозках и определении рентабельности маршрутов.

Банки

Конкуренция в банковском секторе высокая, что вынуждает финансовые организации внедрять инновации, чтобы повысить качество и количество предлагаемых услуг и сократить собственные текущие расходы.

Использование облачных технологий позволяет автоматизировать финансовые процессы и решить все перечисленные выше задачи с минимальными издержками.

Бизнес

Бизнес открыт к инновациям и активно их внедряет для создания контакт-центров и виртуальных офисов. Сотрудники виртуальных офисов не привязаны к конкретному компьютеру и месту, что обеспечивает экономию на аренде офисных площадей и оплате коммунальных услуг.

Все диски, папки, программы для экономического планирования и другие данные внутренней сети воспроизводятся в облаке.

Безопасность

Безопасность облачных технологий – направление, которому каждый провайдер уделяет особое внимание. В противном случае он потеряет клиентов, ведь ИТ- инфраструктура используется для хранения конфиденциальных и стратегических данных, поэтому должна быть надежно защищена.

Безопасность зависит от типа сервера: виртуальный или выделенный. Виртуальные серверы предполагают помещение клиентской информации в единую среду. Есть вероятность, что при ошибке в коде владельцы других аккаунтов увидят чужие данные.

Выделенные серверы позволяют создать более защищенную и функциональную среду, предоставляют свободу действий при выборе и установке операционной системы, программного обеспечения для нормальной работы.

Поставщики услуги всегда шифруют информацию, размещенную на их серверах, используя специальный криптографический софт. Получить доступ к данным можно только по паролю, который задает авторизованный пользователь.

Руководитель всегда может отследить, кто и в какое время просматривал информацию, чем занимались его сотрудники и что происходит на их рабочем столе в конкретный временной промежуток.

Гарантией сохранности данных является их ежедневное копирование. Каналы передачи с серверов на ПК и обратно защищены несколькими надежными программами, чтобы код невозможно было взломать.

С каждым годом доверия к онлайн-решениям становится все больше. Сегодня уже есть предложения с интегрированным алгоритмом самозащиты данных. Система предоставит доступ, если среда идентифицирована ею как безопасная. В противном случае данными невозможно будет воспользоваться.

Впервые концепция облачных технологий (вычислений) или облачной (рассеянной) обработки данных была предложена в 1970-х гг. Официально идея была опубликована и научно обоснована в 2006 г., когда компания Amazon представила свою инфраструктуру веб-сервисов (Web Services ), обеспечивающую не только хостинг, но и предоставление клиенту удаленных вычислительных мощностей. Аналогичные сервисы вслед за Amazon представили Google, Sun и IBM и Microsoft. Причем Microsoft представила не просто сервис, а полноценную облачную операционную систему Windows Azure.

Облачные вычисления (англ, cloud computing) - технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис. Как правило, используемый сегодня термин «облачные вычисления» применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет. Сам термин «облако» появился из принятого графического обозначения Интернета, который изображается в виде облачков. Таким образом, облачные вычисления - это новая парадигма, предполагающая распределенную и удаленную обработку и хранение данных .

На сегодняшний день облачный сервис включает три основных характеристики, которые отличают его от обычного сервиса:

• режимность «ресурсов по запросу»;
• эластичность;
• независимость от элементов управления инфраструктурой.

В качестве простого примера, отражающего различия облачных систем и обычных, можно привести услуги выдачи ресурсов на вебсерверах. В случае с обычной системой провайдер взимает плату за предоставленные мощности и ресурсы вне зависимости от их использования. Что же касается облачных структур, то плата взимается лишь за использованные мощности и ресурсы, тем самым экономя деньги пользователя.

Облачные сервисы можно разделить на пять категорий:

• 1) программное обеспечение как услуга;
• 2) платформа как услуга;
• 3) инфраструктура как услуга;
• 4) данные как услуга;
• 5) рабочее место как услуга.

Программное обеспечение как услуга (Software-as-a-Service - SaaS ) - 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 (к примеру, веб-почта) или интерфейса программы. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе контроль сети, серверов, операционных систем, хранения или даже индивидуальных возможностей приложения (за исключением ограниченного набора пользовательских настроек конфигурации приложения) осуществляется облачным провайдером.

Платформа как услуга (Platform-as-a-Service - PaaS ) - модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нем новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретенных 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 контроль 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 (Infrastructure-as-a-Service - laaS) 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 набор доступных сервисов. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе контроль сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

С точки зрения инфраструктуры выделяют следующие модели развертывания:

• частное облако;
• публичное облако;
• гибридное облако;
• общественное облако.

Частное облако (англ, private cloud ) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений 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 (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 (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).

Общественное облако (community cloud ) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом 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.

Наряду с очевидными преимуществами концепция облачных технологий не лишена недостатков. Главные претензии связаны с безопасностью и необходимостью надежного широкополосного доступа в Интернет.

Рассмотрим примеры реализации облачных технологий (помимо веб-почты).

Например, в США был запущен облачный сервис OnLive, предоставляющий возможность играть в современные игры даже на самом простом оборудовании. Технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в «готовом» виде. Другими словами, вычисления, предназначенные для выполнения на видеокарте и процессоре вашего компьютера, здесь выполняются на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор.

Также Apple развивает у себя облачную технологию в виде сервиса под названием MobileMe. Сервис включает в себя почтовый клиент, календарь, адресную книгу, файловое хранилище, альбом фотографий и инструмент для обнаружения утерянного iPhone. Этот сервис является платным, но главное здесь - другое. Apple обеспечивает такой уровень взаимодействия своего набора интернет-сервисов и приложений на компьютере, телефоне, плеере и iPad, что необходимость в использовании браузера пропадает. Вы пользуетесь привычными программами на своем Mac, iPhone и iPad, однако, все данные хранятся не на них, а в облаке, что позволяет забыть о необходимости синхронизации, а также - о доступности. При этом, оговоримся, не обязательно использовать именно приложения - можно и просто через браузер с любого компьютера зайти в свой аккаунт.

Разрабатываемая Google операционная система Chrome OS представляет собой фактически один браузер, через который пользователь взаимодействует с разветвленной сетью веб-сервисов. ОС ориентирована на нетбуки, отмечаются очень низкие системные требования и отсутствие необходимости самостоятельной установки программ. Иными словами, Google предоставляет преимущества облачной концепции обычным пользователям. Правда минус этого подхода заключен в том, что без Интернета нетбук на базе Chrome OS будет совершенно бесполезен.

Отметим преимущества и недостатки облачных технологий.

Преимущества облачных вычислений:

• снижение требований к вычислительной мощности пользовательского компьютера (любой компьютер, способный открыть окно браузера, получает огромный потенциал настоящей рабочей станции);
• экономия затрат на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования;
• масштабируемость, отказоустойчивость и безопасность автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг;
• удаленный доступ к данным в облаке - работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет;
• высокая скорость обработки данных;
• оплата услуг по мере необходимости и только за то, что используется;
• экономия дискового пространства Сданные и программы хранятся на отдаленных серверах).

Недостатки облачных вычислений:

• зависимость целостности пользовательских данных от компаний, предоставляющих услугу;
• необходимость наличия надежного и быстрого доступа в сеть Интернет;
• отсутствие общепринятых стандартов в направлении безопасности облачных технологий;
• возможность появления облачных монополистов;
• опасность хакерских атак на сервер (при хранении данных на компьютере в любое время можно отключиться от Сети и очистить систему с помощью антивируса).

Несмотря на всю критику, у облачных технологий хорошее будущее. Самым простым доказательством этому служит то, что как бы не соревновались и не противоречили друг другу три основных гиганта (Microsoft, Apple и Google ), все они практически одновременно устремились в эту новую технологию и уходить оттуда не собираются. Более того, именно с облачными технологиями все три компании связывают свое будущее. Еще два года назад концепция cloud computing казалась лишь красивой идеей, «приманкой», странным экспериментом. Сегодня же преимущества облачных технологий могут почувствовать даже те люди, которые не связаны с разработкой программ, веб-технологиями и прочими узкоспециализированными вещами (Xbox Live, Windows Live, MobileMe, OnLive, Google Docs - яркие тому примеры).

Ниже приведена краткая характеристика нескольких проектов «облачных» технологий с открытым исходным кодом.

Chef - относительно новый проект, которому всего год, но он активно разрабатывается, что видно по частоте использования регистраций кода. Это фреймворк сборки для управления конфигурацией всех типов /Г-инфраструктуры, в частности среди «облачных» разработок. Сначала пишется исходный код, описывающий, как будет построена инфраструктура, а затем эти описания применяются к серверам. В результате получается полностью автоматизированная инфраструктура. Chef профессионально поддерживается и спонсируется компанией Opscode.

Eucalyptus - это инфраструктура Open Source программного обеспечения для реализации «облачных» технологий на кластерах. Текущий интерфейс Eucalyptus совместим с интерфейсами Amazon’s ЕС 2,

S3 и EBS, однако инфраструктура разработана для поддержки множественных клиентских интерфейсов. Eucalyptus реализуется с использованием, как правило, доступных инструментариев Linux и базовых веб- сервисных технологий, что облегчает установку и поддержку системы. Eucalyptus Systems обеспечивают услуги консультирования, обучения и поддержки.

В первую очередь, облако интересно конечным пользователям информационных систем. Простейший случай: есть веб-сервис, обслуживающий запросы от пользователей. Сервис реализован в облаке. По мере того как количество запросов растет и сервис перестает справляться с нагрузкой, в систему можно добавить (динамически или по требованию) новые узлы и перераспределить нагрузку между ними

Во вторую очередь, Eucalyptus полезен в непосредственной разработке программных систем. В облаке можно объединить аппаратные ресурсы всех мастей и оттенков, удовлетворяющих требованиям Eucalyptus.

OpenNebula - это, возможно, самый интересный и самый значимый проект в списке «облачных» технологий, рекламирующий себя как Open Source инструментарий для «облачных» вычислений. OpenNebula - это инструмент, который может быть использован для любого типа «облачного» внедрения и для управления виртуальной инфраструктурой в информационном центре или кластере или для объединения локальной инфраструктуры с публичной «облачно»-ориентированной инфраструктурой. OpenNebula также поддерживает публичные «облака», предоставляющая возможность «облачным» интерфейсам раскрывать их функциональность для виртуальной машины, управления памятью и сетью.

Zenoss - имеет возможность отслеживать Amazon Web Services и все виды другой «облачной» и виртуальной инфраструктуры.

Enomaly’s Elastic Computing Platform (далее - ECP ) - программируемая виртуальная «облачная» инфраструктура для всех типов предприятий. ЕСР помогает в разработке, управлении и внедрении виртуальных приложений в «облаке» и значительно снижает административный и системный объем работы. Веб-ориентированная инструментальная панель дает возможность 77-сотрудникам упростить и эффективно спланировать внедрения, автоматизировать масштабирование и балансировку загрузки виртуальных машин, анализировать, настраивать и оптимизировать «облачные» возможности простых в использовании сервисных программ. ЕСР платформа была создана для работы с виртуальным центром обработки данных, обеспечивая дополнительную ценность и снижение затрат.

Ubuntu Enterprise Cloud включает в себя Ubuntu Server Edition и интегрирует несколько Open Source проектов, включая Eucalyptus. UEC предоставляет пользователям пакеты «под ключ» для внедрения частного «облака».

Что скрывается за однотипными аббревиатурами типа XaaS?

Просматривая новости облачных технологий, читатели сталкиваются с разными определениями и обозначениями, смысл которых может быть понятен не сразу. Не говоря уже об однотипных аббревиатурах облачных сервисов, в которых порой путаются даже специалисты, работающие в сфере IT. Поэтому мы решили собрать в одном месте базовые определения, знание которых поможет читать материалы на тему облачных технологий и понимать их, не отвлекаясь на поисковики или Wikipedia.

Для удобства мы разделили термины на несколько категорий, кратко описав самое важное в каждой из них. Конечно, в нашей статье приведены далеко не все определения, но даже этого списка хватит, чтобы относительно свободно ориентироваться в мире облачных технологий.

Облака. Общие термины

Облачные вычисления — если говорить простым языком, это сценарий, согласно которому пользователю предоставляется доступ к вычислительным ресурсам, таким как серверы, сети, системы хранения данных, приложения и сервисы, посредством сети, чаще всего через интернет.

Публичное облако — инфраструктура, предоставляющая возможность использования облачных вычислений большому кругу пользователей. Обычно принадлежит коммерческой организации.

Частное (приватное) облако — как следует из самого названия, является инфраструктурой, принадлежащей одной организации и позволяющей использовать облачные вычисления исключительно в ее целях.

Гибридное облако — совмещает признаки частного и публичного облака. При таком подходе часть инфраструктуры принадлежит клиенту, а часть арендуется. Связь двух структур обеспечивается с помощью технологий передачи данных.

Аппаратная часть

Центр обработки данных (ЦОД) — специализированное отдельно стоящее здание для размещения различного серверного и сетевого оборудования, доступ к которому осуществляется через интернет. Помимо обеспечения резервирования питания и каналов связи, в таком здании обязательно работает квалифицированный персонал, обеспечивающий постоянный мониторинг и обслуживание всех систем.

Сервер — специализированный компьютер, используемый для работы приложений и сервисов, обеспечивающих работу ИТ-инфраструктуры.

Кластер — несколько серверов, соединенных каналами связи и представленных пользователю в виде одного аппаратного ресурса.

Системы хранения данных (СХД) — программно-аппаратное решение, позволяющее консолидировать все дисковое пространство в рамках одной системы. Помимо общей отказоустойчивости и постоянного мониторинга собственного состояния СХД поддерживают множество полезных функций, таких, например, как репликация данных на уровне массива.

Репликация — процесс копирования данных с целью их синхронизации на один или несколько объектов. Позволяет обезопасить информацию от потери в случае выхода из строя оборудования.

Сетевой коммутатор ( Switch) — устройство, позволяющее соединять несколько узлов компьютерной сети. Работает на уровне L2 модели OSI.

Сетевой маршрутизатор ( Router) — устройство, имеющее несколько сетевых интерфейсов и позволяющее передавать данные между различными сегментами сети. Правила, на основании которых будет осуществляться передача пакетов, настраиваются администратором. Работает на уровне L3, модели OSI.

Виртуализация

Виртуализация — технология, позволяющая предоставлять вычислительные ресурсы, абстрагированные от аппаратной части и при этом логически изолированные друг от друга. То есть на одном физическом сервере можно создать много виртуальных, которые будут работать независимо.

Гипервизор — программа, позволяющая реализовать технологию виртуализации. С помощью гипервизора происходит управление и настройка виртуальных машин, а также сетей, программных коммутаторов и маршрутизаторов.

Виртуальная машина — аналог физического компьютера, реализованный в виртуальной среде. Понятия «виртуальная машина» и «виртуальный сервер» имеют отличия только в конечном назначении, а по сути являются одним и тем же.

Услуги в сфере облачных технологий

Отдельно стоит описать основные сервисы, предоставляемые на базе виртуальных технологий. Большая группа таких сервисов объединяется под аббревиатурой XaaS, которая расшифровывается «что угодно как сервис». В основе всех этих услуг лежат основные три: PaaS, SaaS, IaaS.

PaaS ( Platform as a Service — платформа как услуга) — такой вид облачных вычислений, который предоставляется заказчику в виде готовой программной платформы, включающей в себя различные инструменты, и позволяет настраивать их. По сути, эта платформа может быть чем угодно: средой тестирования, системой управления базами данных или автоматизации процессов управления. При этом такая платформа управляется и обслуживается сервис-провайдером.

SaaS ( Software as a Service — программное обеспечение как услуга) — это, наверное, самый распространенный вид сервиса, работающий на базе облачных технологий. Заключается он в предоставлении заказчику в пользование каких-либо программ, которые расположены в облаке сервис-провайдера. В качестве яркого примера можно привести ящик электронной почты Google или, например, пакет Microsoft Office 365.

IaaS (Infrastructure as a Service — инфраструктура как услуга) — тип облачной услуги, который заключается в аренде заказчиком пула вычислительных ресурсов сервис-провайдера в качестве виртуальной инфраструктуры. Это могут быть виртуальные серверы, системы хранения данных, различные сетевые элементы, а также любая совокупность этих компонентов.

Но помимо базовых существует много других облачных услуг. Давайте взглянем на них поближе:

DRaaS (Disaster Recovery as a Service — аварийное восстановление как услуга) — услуга по предоставлению заказчику возможности восстановления работоспособности собственной виртуальной структуры в облаке сервис-провайдера в случае аварии или катастрофы. Услуги такого типа помогают исключить влияние серьезных сбоев на бизнес, а значит, наиболее востребованы компаниями, для которых работа приложений и сервисов является критичным параметром.

BaaS (Backup as a Service — резервное копирование как услуга) — услуга по предоставлению заказчику площадки и инструментов для организации процедуры резервного копирования данных в облако. Реализация этого сервиса зависит от многих факторов, таких как объем резервируемых данных, пропускная способность каналов связи, а также схема резервирования и глубина архива. Это удобно для компаний, в которых есть большой объем критично важных данных, но организация собственной надежной системы резервирования является нерентабельной.

BaaS (Backend as a Service — бэкэнд как услуга) — набор готовой серверной функциональности, который позволяет упростить и ускорить разработку приложений. Другими словами, это полноценная среда разработки, размещенная в облаке, а значит, позволяющая пользоваться всеми плюсами технологии, такими как, например, неограниченная масштабируемость.

MaaS ( Monitoring as a Service — мониторинг как услуга) — относительно новый тип облачной услуги, который заключается в организации мониторинга собственной инфраструктуры с помощью программных средств, размещенных в облаке сервис-провайдера. Как и во многих других случаях, такое решение позволяет использовать самые продвинутые программные инструменты, при этом не покупая их и не организовывая администрирование.

DBaaS ( Data Base as a Service — база данных как услуга) — сервис, позволяющий клиентам подключаться к базе данных, расположенной в облаке. При этом стоимость решения рассчитывается исходя из объема базы и количества подключений клиентов. Основными плюсами такого решения, конечно, будут масштабирование и отсутствие необходимости обеспечивать безопасность данных.

HaaS ( Hardware as a Service — оборудование как услуга) — услуга по предоставлению вычислительных мощностей из облака. По сути, вместо покупки железного сервера клиент может взять его в аренду, при этом находиться оно будет на площадке сервис-провайдера, что обеспечит резервирование питания и своевременное обслуживание.

NaaS ( Network as a Service — сеть как услуга) — услуга по предоставлению сетевой инфраструктуры в качестве альтернативы собственной сети. Возможности NaaS позволяют пользоваться инструментами маршрутизации, а также увеличивать или уменьшать пропускную способность канала.

STaaS ( Storage as a Service — хранилище как услуга) — это услуга по предоставлению дискового пространства в облаке. Для пользователя такое решение выглядит как дополнительный логический диск или просто сетевая папка. Плюсом STaaS является наличие резервирования как обязательного условия у любого сервис-провайдера.

DaaS (Desktop as a Service — рабочий стол как услуга) — услуга, которая заключается в предоставлении пользователю удаленного рабочего стола. В отличие от локального, удаленный рабочий стол может обладать действительно мощными техническими характеристиками, это позволяет использовать приложения различного уровня без привязки к возможностям своего настольного ПК.

CaaS ( Communications as a Service — коммуникация как услуга) — услуга по предоставлению средств коммуникации в облаке. Другими словами, этот сервис позволяет организовать телефонию, передачу мгновенных сообщений или, например, возможность проводить видеоконференции силами сервис-провайдера.

CaaS ( Container as a Service — контейнер как услуга) — тип услуги, который в последнее время становится все более популярным. Заключается он в предоставлении клиенту возможности организовать, запустить или остановить контейнер с помощью веб-интерфейса или средств API.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели основные понятия, позволяющие лучше ориентироваться в мире облачных технологий, а также разобрали большую часть услуг, предоставляемых на их основе. Надеемся, что эта информация будет вам полезна.