Облачные технологии (Возникновение облачных технологий)

Содержание:

Введение

Добраться до благ, предлагаемых сегодня онлайн-сервисами на базе облачных технологий, невозможно сегодня разве что с устройств, изначально не рассчитанных на работу в Интернете. Любая электроника с доступом в Интернет – настольные компьютеры, ноутбуки и нетбуки, планшеты и коммуникаторы, смартфоны и навигаторы, большинство телефонов и даже карманных плееров и игровых устройств обязательно обладает базовой функцией, необходимой для работы с облачными технологиями – браузером. И этого достаточно для работы, следовательно рассмотрение данной темы является актуальным для всех, кто работает с использованием информационных технологий. А это практически все люди.

Объектом исследования являются информационные технологии, предметом – облачные технологии.

Цель работы: изучить понятие облачных технологий.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

- изучить историю возникновения облачных технологий;

- дать понятие облачных технологий;

- охарактеризовать типы облачных вычислений;

- рассмотреть типы развертывания облачных систем;

- рассмотреть примеры облачных сервисов;

- изучить преимущества и недостатки облачных технологий.

Облачные технологии

• 1. Возникновение облачных технологий

Впервые идея того, что привело к существующему ныне понятию облачных технологий, была озвучена Джозефом Ликлайдером в 1970 году. Его идея заключалась в том, что каждый человек на земле будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные, но и программы. В тот же период другой ученый, Джон Маккарти, высказал идею о том, что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга (сервис). На этом развитие облачных технологий было остановилось до 90-х годов, после чего ее развитию поспособствовал ряд факторов (рис. 1).

Рис. 1. Ключевые факторы развития облачных технологий.

Термин «облако» давно используется экспертами в области сетевых технологий для изображения на диаграммах сложной вычислительной инфраструктуры (рис. 2).

Рис. 2. Примеры использования «облака» в диаграммах сетевых технологий

• 1. Понятие облачных технологий

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

Общие характеристики облачных вычислений:

1. Масштабируемость. Способность информационных систем справляться с растущими нагрузками и обрабатывать большие объемы данных. Это достигается за счет увеличения количества одновременно запущенных экземпляров. Для одновременного запуска множества экземпляров используется типовое оборудование, снижающее общую стоимость владения и упрощающее сопровождение.

2. Эластичность. Гибкая реакция на изменяющиеся условия - одна из характеристик успешного бизнеса. Эластичность позволяет оперативно нарастить мощность инфраструктуры без необходимости проведения базовых вложений в оборудование и программные комплексы. Эластичность связана с предыдущей характеристикой, так как решает задачу мгновенного изменения количества вычислительных ресурсов, выделяемых для работы ИС. Эластичность позволит быстро изменить объем ресурсов в сторону увеличения или уменьшения, тем самым, приведя расходы на ИТ в соответствие с фактическими потребностям предприятия.

3. Мультитенантность — это один из способов уменьшения расходов за счет максимального использования общих ресурсов для обслуживания различных групп пользователей, разных организаций, разных категорий потребителей и т.п. Эта возможность особенно привлекательна для компаний-разработчиков приложений, так как позволяет снизить собственные расходы на оплату облачной платформы и максимально использовать доступные ресурсы.

4. Оплата за использование. Оплата использованных ресурсов позволяет перевести часть капитальных издержек в операционные. Приобретая только необходимый объем ресурсов, можно оптимизировать расходы, связанные с работой ИО организации. А в сочетании с предыдущей характеристикой, можно снизить расходы еще больше, разделяя ресурсы между потребителями.

5. Самообслуживание. Быстрый вывод на рынок нового товара - продукта или услуги - в условиях текущей действительности сопровождается развертыванием или модификацией информационных систем. Традиционно развертывание информационной системы может занять длительное время. Самообслуживание позволяет потребителям получить требуемые ресурсы за считанные минуты.

Только сочетание нескольких атрибутов облачных технологий приводит к достижению задачи повышения доходов и снижения расходов.

• 1. Типы облачных вычислений

Облачные вычисления делятся на следующие категории:

1. Инфраструктура как сервис;
2. Платформа как сервис;
3. Программное обеспечение как сервис.
4. IaaS — ИТ-инфраструктура в качестве сервиса. Компоненты IaaS:

• аппаратные средства (системы хранения данных, клиентские и серверные системы, сетевое оборудование);

• операционные системы и системное программное обеспечение (средства виртуализации, автоматизации, средства управления ресурсами);

• связующее программное обеспечение.

IaaS избавляет организацию от необходимости поддержки сложных инфраструктур центров обработки данных, клиентских и сетевых инфраструктур, а также позволяет уменьшить связанные с этим затраты. Также можно получить дополнительную экономию при предоставлении услуги в рамках инфраструктуры совместного доступа.

Пионерами в IaaS считается компания Amazon, которая на сейчас предлагает два основных IaaS-продукта: EC2 и S3.

1. Paas — платформа разработки приложений в качестве сервиса. PaaS — это предоставление платформы для разработки, тестирования, развертывания и поддержки веб-приложений как услуги. Все операции по разработке, тестированию и разворачиванию web-приложений выполняются в одной интегрированной среде, тем самым исключая затраты на поддержку отдельных сред для отдельных шагов/периодов.

Такой подход имеет ряд достоинств, в том числе:

• масштабируемость;

• отказоустойчивость;

• виртуализация;

• безопасность.

Масштабируемость PaaS предполагает автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от количества обслуживаемых пользователей. Способность создавать исходный код и предоставлять его в общий доступ внутри команды разработки значительно повышает производительность по созданию приложений на основе платформы PaaS. Самые известные платформы такого типа: AppEngine от Google, предлагающая хостинг для веб-приложений с возможностью покупать дополнительные ресурсы и центр облачной инфраструктуры Microsoft — ОС Windows Azure. Этот сервис значительно упрощает развертывание web-приложений без дополнительных затрат.

1. SaaS — программное обеспечение в качестве сервиса. Это модель развертывания приложения, которая подразумевает предоставление приложения конечному пользователю как услуги по требованию. Доступ к приложению осуществляется посредством сети, чаще всего с помощью браузера. В этом случае основное преимущество SaaS для клиента состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой и поддержкой работоспособности оборудования и ПО. Целевая аудитория — конечные потребители.

Приложения SaaS:

• приспособлены для удаленного использования;

• позволяют использовать одно приложение нескольким клиентам;

• подразумевают оплату за услугу либо как ежемесячную абонентскую плату, либо на основе суммарного объема транзакций;

• поддержка входит в состав оплаты;

• модернизация может производиться обслуживающим персоналом практически незаметно и прозрачно для клиентов.

С точки зрения разработчиков ПО, модель SaaS позволяет эффективно бороться с нелицензионным использованием программ благодаря тому, что клиент не может хранить, копировать и устанавливать программное обеспечение. Программное обеспечение SaaS можно рассматривать в качестве удобной и выгодной альтернативы внутренним информационным системам. Развитием SaaS является концепция WaaS (рабочее место как услуга). То есть клиент получает в свое распоряжение виртуальное рабочее место, полностью оснащенное всем необходимым ПО.

По данным SoftCloud, спросом пользуются следующие SaaS приложения:

• почта;

• коммуникации (VoIP);

• антиспам и антивирус;

• helpdesk;

• управление проектами;

• дистанционное обучение;

• CRM;

• хранение и резервирование данных.

Развертывание облачных систем

Различают несколько вариантов развертывания «облаков»: публичное, частное и гибридное. Эти технологии при совместном использовании позволяют пользователям воспользоваться вычислительными мощностями и хранилищами данных, которые предоставляются им как услуги.

Публичные облака — в этой модели облачная инфраструктура предоставляется для пользования всем желающим. Система создана одним из глобальных провайдеров и услуги продаются через Интернет. Такие облака также называются «внешними».

Частные облака — это реализация модели облачных технологий на ресурсах, имеющихся в распоряжении у самого предприятия, для обслуживания внутренних потребителей. При этом вычислительные ресурсы: серверы, сети, устройства хранения данных, базовая программная инфраструктура интегрируются в частное облако с помощью специального ПО, позволяющего реализовать функционал облака: сервисную модель, автоматизированное обслуживание потребителей, масштабируемость и т.д. Сервисная модель этого вида облака зависит от того, кто является внутренними потребителями, и какие именно ИТ-сервисы им требуются. В зависимости от структуры предприятия такими внутренними потребителями могут стать различные подразделения компании:

• дочерние компании, получающие приложения (корпоративную почту, внутренние порталы и т.д.) из центра обработки данных, обслуживаемого сервисным подразделением;

• IT-отделы департамента, отвечающие за бизнес-приложения, получающие инфраструктуру как сервис из облака, обслуживаемого инфраструктурной группой.

Такие облака также называются «внутренними».

Гибридные облака — возникают вследствие интеграции внешнего и внутреннего методов доставки услуг. Организация устанавливает правила и политику на основании фактора безопасности. Смешанные облака позволяют совместить использование виртуальных и фиксированных мощностей. В этом случае первые дополняют вторые, обеспечивая адекватную производительность при повышении нагрузок и экономию при снижении потребностей в вычислительных мощностях.

Примеры облачных сервисов

Всем известны облачные сервисы от зубров сетевых информационных технологий Google, Яндекс, Microsoft, Amazon и т.д. Сервисы этих компаний доступны в бесплатном режиме любому желающему, в том числе, физическому лицу.

Google Drive – облачное хранилище данных, принадлежащее компании Google и позволяющее пользователям хранить данные на серверах в облаке и делиться ими с другими пользователями в Интернете. Google Drive имеет лаконичный интерфейс и предлагает установить программные клиенты для гаджетов на платформе Android, компьютеров и ноутбуков под управлением Windows или MacOS, мобильных устройств iPhone и iPad. Работать с файлами в Google Drive можно прямо из браузера.

Google Docs (Google Документы) – бесплатный онлайн-офис, включающий в себя текстовый, табличный процессор и сервис для создания презентаций, а также интернет-сервис облачного хранения файлов с функциями файлообменника. Позволяет создавать и редактировать документы, таблицы и презентации, а также поддерживает групповую работу над ними.

Windows Azure – платформа облачных сервисов от Microsoft. Реализует модели PaaS и IaaS. Платформа предоставляет возможность разработки и выполнения приложений и хранения данных на серверах, расположенных в распределенных центрах данных.

Рассмотрим также несколько нетривиальных сервисов, предлагающих решения для бизнеса.

IAAS VMWARE. Облачная платформа для создания собственного парка виртуальных серверов (виртуального дата-центра) от компании «ИТ-ГРАД», которая является первопроходцем в сфере облачных вычислений и функционального ИТ-аутсорсинга на территории России и стран СНГ. Через предоставленную панель управления можно полностью управлять своими виртуальными серверами: самостоятельно создавать и клонировать, изменять их конфигурацию, включать, выключать, устанавливать ОС, управлять конфигурацией сети, публиковать приложения в интернет. Есть возможность установки практически всех известных операционных систем. Стоимость ресурсов виртуального дата-центра зависит от количества и качества ресурсов, а также от модели использования.

В качестве преимуществ разработчики отмечают сокращение капитальных расходов на ИТ-инфраструктура (можно отказаться от крупных единовременных затрат, связанных с покупкой ресурсов, их размещением и обеспечением работоспособности (электроснабжение, охлаждение, ремонт и пр.)), увеличение производительности и скорости реагирования бизнеса, обеспечение непрерывности бизнеса, возможность тестирования приложений до их внедрения в производственную среду.

Рис. 3. Виртуальная платформа VMWARE.

Облачные сервисы от DataFort. Предлагаемые популярные сервисы: хостинг в облаке 1С, межсетевое экранирование, облако 152-ФЗ (облачная инфраструктура для размещения информационной системы персональных данных (ИСПДн) в соответствии с требованиями Федерального закона «О персональных данных»), виртуальные рабочие столы с возможностью гибкой настройки под различные бизнес-задачи, облако ГИС (облачная инфраструктура для размещения государственных информационных систем в соответствии с требованиями ФСТЭК и ФСБ России), защищенный прокси-сервер (промежуточный сервер, размещаемый в локальной сети между пользователями и целевым сервером для проверки и фильтрации пользовательских запросов), защита веб-приложений (непрерывное отражение атак на интернет-приложения и сайты), система предотвращения утечек конфиденциальной информации (контроль потока данных в организации), сертифицированные средства защиты информации от несанкционированного доступа, управление мобильными устройствами (рис. 4.), антиспам (защита корпоративной почты от нежелательных сообщений), сканирование уязвимостей (комплекс автоматического тестирования на проникновение, позволяющий выявлять эксплуатируемые уязвимости, строить сценарии атак), корпоративная инфраструктура в облаке IBS DataFort (IaaS), частное облако DF Cloud Premium, виртуальный ЦОД с предоставлением ресурсов по требованию, виртуальные графические станции и т.д.

Рис. 4. Общий сценарий реализации схемы управления мобильными устройствами.

Облачный сервис от Linxdatacenter. Компания предлагает облачные решения для бизнеса: публичную облачную инфраструктуру (готовые вычислительные ресурсы в отказоустойчивом облаке на базе VMware и Cisco), частную (готовая платформа для надежной работы бизнес-приложений) или защищенную (виртуальная инфраструктура, соответствующая Федеральному закону «О персональных данных»). Среди услуг также частный доступ в глобальные облака (выделенное прямое соединение для создания мультиоблачной среды, рис. 5) и резервное копирование VEEAM (надежная защита данных виртуальной и физической инфраструктуры).

Рис. 5. Частный доступ в глобальные облака (схема)

Преимущества и недостатки облачных технологий

Преимуществами облачных технологий являются:

- снижение накладных расходов на ИТ-сервис, снижение времени ожидания предоставления ресурсов;

- эффективное распределение ресурсов внутри организации за счет динамического перераспределения нагрузки между системами ЦОД;

- возможность отслеживания потребления ИТ-ресурсов внутри компании и распределение затрат на поддержку между потребителями;

- доступность информации с любого устройства, подключенного к интернету. Дополнительный плюс в связи с этим, что пользователь не привязан к конкретному рабочему месту.

- снижение расходов на приобретение дорогостоящих компьютеров, отсутствие надобности оплачивать работу ИТ-специалиста для обслуживания локального обслуживающего центра;

- управление большими инфраструктурами,

- обеспечение безопасности,

- отсутствие зависимости от модификаций компьютеров и программного обеспечения;

- необходимые инструменты для работы предоставляются автоматически веб-сервисом;

- высокий уровень технологичности вычислительных мощностей, позволяющий хранить, анализировать и обрабатывать данные;

- оплата только тех сервисов, которые требуются именно сейчас;

- обеспечение высочайшей надежности;

- облачные сервисы освобождают от необходимости использовать флеш-накопители и решают проблему ограничения места на жестком диске компьютера пользователя;

Недостатки:

- зависимость от наличия и качества канала связи,

- риски технических сбоев;

- пользователь не всегда может настроить используемое ПО под свои нужды;

- вопросы правового порядка;

- создание собственного «облака» потребует очень больших затрат, что не целесообразно для многих предприятий;

- «облако» – хранилище данных, к которым за счет уязвимости системы могут получить доступ злоумышленники.

К недостаткам облачных технологий можно также отнести некоторые субъективные причины, по которым некоторые предприятия не готовы использовать облачные сервисы. К ним относятся недоверие к поставщикам услуг, боязнь пользоваться одновременно несколькими сервисами, отсутствие стандартов, регулирующих сферу облачных технологий.

Заключение

В наше время крупные вычислительные облака состоят из сотен и даже тысяч серверов, размещенных в центрах обработки данных. Они обеспечивают ресурсами десятки тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей.

Передовые информационные технологии сегодня играют часто основную роль в успехе предприятия – скорость, с которой реагирует бизнес на изменения на рынке, должна быть наивысшей и превосходить конкурентов. От этого напрямую зависит его рентабельность, эффективность и успешность. Концепция облачных технологий действительно важна, так как может вывести бизнес на совершенно новый уровень, а значит, приносить доход не только руководству, но и государству.

Прошедший, 2018, год показал значимость облачных технологий для бизнеса — они стали ключевой инфраструктурой для предприятий, стремящихся к созданию инновационных услуг (по данным ITWEEK). По прогнозам журнала об IT-бизнесе, технологиях и цифровой трансформации «Завтра облачно» от Mail.ru, по итогам 2019 года глобальный рынок публичных облаков вырастет почти на 20%. В перспективе до 2022 года аналитики ожидают экспоненциальный рост популярности облачных сервисов.

В результате работы рассмотрены изучена история возникновения облачных технологий, дано понятие облачных технологий, охарактеризованы типы облачных вычислений, рассмотрены типы развертывания облачных систем. Также рассмотрены несколько примеров облачных сервисов и показаны преимущества и недостатки облачных технологий. Таким образом, все задачи выполнены и цель работы достигнута.

В дальнейшем можно изучать облачные технологии в применении к деятельности конкретной организации.

Список источников и литературы:

1. IAAS VMWARE. Официальный сайт компании. [Электронный ресурс]. URL: https://www.it-grad.ru/services/iaas/ (дата обращения: 05.12.2019)
2. IBS DataFort. Официальный сайт компании. [Электронный ресурс]. URL: https://www.datafort.ru/services/ (дата обращения: 05.12.2019)
3. Linxdatacenter. Официальный сайт компании. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.linxdatacenter.com/ (дата обращения: 05.12.2019)
4. Королёва, В. А. Инновационные технологии современного офиса (Облачные вычисления) учеб. пособие [Текст] / В. А. Королёва ; СанктПетербургский филиал Нац. исслед. ун-та «Высшая школа экономики». — СПб.: Отдел оперативной полиграфии НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург, 2012. — 88,[2] с.
5. Облачные продукты и технологии: основные модели, приложения, концепции и тенденции развития. / Батура Т.В., Мурзин Ф. А., Семич Д. Ф. // Программные продукты и системы. – 2014. - №3 (107). – с. 64-72.
6. Облака-2019: пять ключевых тенденций. / Стельмах С. // ITWEEK : Облака/ИТ-сервисы. [Электронный ресурс]. URL: https://www.itweek.ru/its/article/detail.php?ID=204853 (дата обращения: 05.12.2019)
7. Облачные технологии для дистанционного и медиаобразования / Учебно-методическое пособие. – Киров: Изд-во. КОГОКУ ДПО (ПК) «Институт развития образования Кировской области», 2013. - 80 с.
8. Преимущества и недостатки облачных технологий. / SYS : Style Integrate System. [Электронный ресурс]. URL: https://sistyle.ru/blog/item/30-clouds-advantages/ (дата обращения: 05.12.2019)
9. Публичным облакам прочат взрывной рост. / Завтра облачно : журнал об IT-бизнесе, технологиях и цифровой трансформации. [Электронной ресурс]. URL: https://mcs.mail.ru/blog/publichym-oblakam-prochat-rost (дата обращения: 05.12.2019)