ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ. ОБЛАЧНЫЕ СЕРВИСЫ

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Облачные сервисы представляют собой важное направление в развитии современных ИТ технологий. Они являются эффективным решением по поддержке вычислительной инфраструктуры для многих пользователей. Кроме того, многим государственным структурам и корпоративным клиентам они предоставляют решение для управления данными без необходимости полного администрирования программно-аппаратных средств.

Ресурсы в такой модели объединены в пулы и предоставляются по требованию, оплата осуществляется по фактическому использованию, а сама модель отличается высокой адаптируемостью и прекрасными возможностями сетевого доступа, что делает облачные сервисы наиболее привлекательными в глазах потребителей по сравнению с традиционными сервисами. В настоящее время крупные вычислительные облака состоят из тысяч серверов, размещенных в центрах обработки данных (ЦОД). Они обеспечивают ресурсами десятки тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей.

В исследовании компаний Forrester Research делается прогноз, что к 2020 г. объем мирового рынка облачных услуг вырастет практически вшестеро по сравнению с 2014 годом, т. е. с 40,7 млрд. долл. до более 241 млрд. долл. При этом стоимость «публичного облачного сервиса», т. е. приложений и услуг, предоставляемых компаниям и индивидуальным пользователям через общедоступный Интернет, за тот же период увеличится еще больше с 25,5 млрд. долл. до 159,3 млрд. долл.

В 2011 году, по подсчетам аналитиков, только 7% данных хранилось на облачных сервисах, а в 2016 году эта цифра выросла до 36%. По прогнозам Gartner, если в 2011 пользователи хранили примерно 329 экзабайт данных, то в 2016 году эта цифра увеличилась до 4,1 зеттабайт. Основную долю указанных объёмов, как правило, представляют мультимедийные файлы и аналитические копии существующих серверов поисковых машин.

Вышеуказанные факты свидетельствует об актуальности выбранной темы. Исследованием тенденций развития облачных сервисов занимались такие ученые как А.А. Поляков, В.Я. Цветков, С.В. Разумников, Е.В. Плужник, Е.В. Никульчев, В.Н. Васильев, К.В. Князьков, Т.Н. Чуров, Д.А. Насонов, С.В. Марьин и другие.

Цель настоящей курсовой работы состоит в изучении понятия облачных сервисов, построения возможных классификаций с учетом различных критериев, а также анализе проблемных аспектов в практике использования облачных сервисов.

Исходя из цели, поставленной в курсовой работе, определены основные задачи исследования

1) рассмотреть понятие, основные свойства и классификации облачных сервисов;

2) изучить особенности и области применения отдельных видов облачных сервисов;

3) проанализировать проблемы и перспективы развития облачных сервисов.

В качестве объекта исследования в данной курсовой работе выступает категория облачного сервиса.

Методологической основой исследования являлись всеобщий метод познания – материалистическая диалектика, ее законы и категории, исторический материализм. Из общенаучных методов – анализ и синтез, дедукция и индукция, исторический и логический, восхождения от абстрактного к конкретному в мышлении. А также использовались частнонаучные методы исследования – формально-логический, метод системного анализа, сравнительного правоведения, изучение и анализ документов.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ

§1. Понятие облачных сервисов, их основные свойства

Сегодня одной из развивающихся технологий являются «Cloud computing», которые в переводе с английского языка называются «облачными вычислениями». Впервые идея таких вычислений была предложена в 1961 году Джоном Маккарти (John McCarthy), которая заключалась в том, что вычисление могут быть проданы как электричество и вода, т. е. вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга. Считается, что при этом он предложил фактически идею облачных сервисов.

В 1963 году Ж.С.Р. Ликлидер (J. C. R Licklider) начал исследовать идею глобальной доступности сети компьютеров. По его мнению, глобальная доступная сеть позволила бы человеку получать выход к компьютерным программам и данным из любого месторасположения в мире. Он сформулировал самые ранние идеи глобальной компьютерной сети, в результате которых появилось сегодняшнее сетевое пространство, в пределах которого существуют облачные сервисы.

Помимо этого выделяют еще две версии появления термина «облачные сервисы»: техническую и графическую. Согласно технической версии, «облако» - это больше, чем просто Интернет. С точки зрения пользователя, это среда, скрывающая все технические и программные детали, «черный ящик». Все, что необходимо пользователю, - уметь работать с WEB-браузером.

В соответствии с графической версией, понятие «облако» возникло из визуального представления сети Интернет на схемах программной или технической архитектуры.

Говоря об облачных вычислениях, обычно подразумевают предоставление пользователю компьютерных ресурсов и мощностей в виде интернет-сервисов. Вычислительные ресурсы предоставляются пользователю в «чистом» виде, и пользователь может не иметь понятия, какие компьютеры обрабатывают его запросы, под управлением какой операционной системы это происходит и т.д.

Универсального определения понятия «облачные вычисления» как и понятия «облачные сервисы» не существует. Предлагаемые в общедоступных ресурсах трактовки отражают раз личные аспекты данного понятия, но не позволяют сформировать общей картины. Это связано с бурным развитием Интернет-сервисов, многообразие которых достаточно сложно выразить одним словом.

Так или иначе, понятие «облачные вычисления» означает, что хранение и обработка данных осуществляются не на стороне пользователя, а на стороне компании, предоставляющей соответствующие Интернет-сервисы. Применительно к различным аспектам облачных вычислений акцент можно делать либо на обработке, либо на хранении данных и организации доступа к ним.

Таким образом, облачные вычисления - это технология распределенной обработки (хранения) данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис.

Сам же термин «облачный сервис» означает особую пользователь-серверную технологию - использование пользователем ресурсов (процессорное время, оперативная память, дисковое пространство, программное обеспечение и т.д.) группы серверов в сети, взаимодействующих таким образом, что для пользователя вся группа выглядит как единый виртуальный сервер; пользователь может прозрачно и с высокой гибкостью менять объемы потребляемых ресурсов в случаях изменения своих потребностей.

Получается, чтобы систему назвать облачной, она должна удовлетворять нескольким характеристикам:

- автоматически изменять объем сервиса по запросу пользователя,

- доступ к сервисам должен быть организован через стандартные протоколы Интернет,

- сервисы должны быть организованы таким образом, чтобы одно и тоже оборудование могло быть основой для предоставления сервисов разным пользователям, а стоимость такого сервиса должны быть намного ниже, чем стоимость похожего сервиса на выделенном оборудовании (на традиционных технологиях).

Основные свойства облачных сервисов:

1) 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 поставщика услуг.

2) 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.

3) объединение ресурсов в пулы (Resorce pooling). Вычислительные ресурсы провайдера объединяются в пулы для обслуживания многих потребителей по многоарендной (multi-tenant) модели. Примерами такого рода ресурсов могут быть системы хранения, вычислительные мощности, память, пропускная способность сети.

4) мгновенная эластичность (Rapid elasticity). Ресурсы могут быть легко выделены и освобождены, в некоторых случаях автоматически, для быстрого масштабирования соразмерно спросу. Для потребителя возможности предоставления ресурсов являются неограниченными, то есть они могут быть присвоены в любом количестве и в любое время.

5) измеряемый сервис (Measured service). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют ресурсы с помощью средств измерения, реализованных на разном уровне абстракции 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.

§2. Классификация облачных сервисов

В настоящее время существует несколько классификаций облачных сервисов. Наиболее распространенной считается типовая классификация облачных сервисов по модели развертывания:

1) частные (private), обслуживающие одну организацию, которые поддерживаются ею самой или сторонней компанией и располагаются на территории организации или вне нее. Абонентами являются корпоративные офисы и подразделения, деловые партнеры, поставщики сырья, реселлеры, участники производственной цепочки и другие организации. Защищены файрволлом, не выходят за пределы замкнутой внутренней сети, обеспечивается более высокий уровень защиты;

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

3) общедоступные или публичные (public), предоставляемые организациям или частным лицам на базе инфраструктуры провайдера облаков. Абонентом предлагаемых сервисов может стать любая компания и индивидуальный пользователь. Предлагают хранение, а также легкий и доступный по цене способ развертывания веб-сайтов или информационных систем, с большими возможностями масштабирования, которые в других решениях были бы недоступны;

4) гибридные, совмещающие перечисленные в любых сочетаниях.

5) Intercloud - Интерклауд, подразумевающий глобальное «облако облаков» как совокупность групп взаимосвязанных серверов - узлов сети, взаимодействующих посредством «сети сетей» Интернет.

По способу оплаты можно выделить следующие типы облачных сервисов:

1) Оплата на основе подписки. Пользователь оплачивает использование сервиса за определенный период времени, в течение которого может в любой момент им воспользоваться.

2) Оплата по факту использования (аналогична оплате коммунальных услуг, отсюда термин utility computing). Пользователь оплачивает только то время, в течение которого фактически пользовался сервисом.

3) Включение оплаты в стоимость программного продукта. Покупая программный продукт, пользователь может воспользоваться определенными облачными сервисами, которые предлагает разработчик.

4) Бесплатно. Пользователь может воспользоваться тем или иным облачным сервисом без оплаты.

Также существует классификация сервисов по базовому варианту модели предоставления сервисных услуг (в зависимости от обслуживания):

1) программное обеспечение как сервис (Software as a Service - SaaS) - подразумевает предоставление приложений для конечного пользователя в виде сервиса «по требованию» вместо его установки на конкретном рабочем месте или на собственном сервере. То есть приложения провайдера запускаются в облаке и предоставляются пользователям по требованию как услуги. Приложения доступны посредством различных клиентских устройств или через интерфейсы тонких клиентов, например, такие, как веб-браузер, или веб-почта, или интерфейсы программ. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами. На конечном пользователе лежит ответственность только за сохранность параметров доступа (логинов, паролей и т.д.) и выполнение рекомендаций провайдера по безопасным настройкам приложений.

Примерами SaaS являются Gmail, Google Docs, Netflix, Photoshop.com, Acrobat.com, Intuit Quick-Books Online, IBM LotusLive, Unyte, Salesfor-ce.com, Sugar CRM и WebEx. Реализацией SaaS является и значительная часть растущего рынка мобильных приложений.

2) платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS) - предоставляется платформа и/или промежуточное (связующее) программное обеспечение в виде сервиса, на которых возможна разработка и развертывание пользовательских приложений. Типичными решениями такого типа являются интерфейсы прикладного программирования (API) и инструментальные средства, а также базы данных и системы управления рабочими процессами, интегрированные средства обеспечения безопасности. Эти решения позволяют разработчикам создавать приложения и запускать их в инфраструктуре, принадлежащей и поддерживаемой поставщиком облачных услуг.

Иначе говоря, это модель обслуживания, в которой потребителю предоставляются приложения как набор услуг. Например, рабочее место как услуга (Workplace as a Service - WaaS) позволяет компании использовать облачные вычисления для организации рабочих мест своих сотрудников. Данные как услуга (Data as a Service -DaaS) предоставляют пользователю дисковое пространство, которое он может использовать для хранения больших объемов информации. Безопасность как услуга (Security as a Service - SaaS) дает возможность пользователям быстро развертывать продукты, позволяющие обеспечить безопасное использование веб-технологий.

Примерами услуг платформы служат IBM SmartCloud Application Services, Amazon Web Services, Windows Azure, Boomi, Cast Iron, Google App Engine и др.

3) инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service - IaaS) - охватывает аппаратные средства и технологию для компьютерных вычислений и хранения данных, операционные системы и другую инфраструктуру, которые предоставляются не как локальные ресурсы, а опосредованно - через обращение к сервисам, размещенным на стороне провайдера.

Примерами услуг инфраструктуры служат IBM SmartCloud Enterprise, VMWare, Amazon EC2, Windows Azure, Google Cloud Storage, Parallels Cloud Server и многие другие.

4) аппаратные средства как сервис (Hardware as a Service - HaaS), но она скорее является подтипом модели IaaS.

Каждая из перечисленных категорий (сервисных моделей) может быть задействована независимо или в комбинации с другими вариантами сервисных звеньев.

5) аналитика как сервис (as a Service - DMaaS) - данные, анализируемые пользователем «трансформируются» в микрокубы на «облаке». Кроме того предлагается трансформация не только данных, введенных в таблицу, но и любых данных предприятия, которое в таком случае оплачивает трансформационные затраты и анализирует данные.

6) облачное хранилище данных - модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных, распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном третьей стороной. Данные хранятся, а равно и обрабатываются, в облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой, виртуальный сервер. Физически такие сервера могут располагаться весьма удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах.

Сервисы хранения данных демонстрируют многообразие преобразований архитектур управления данными. Специалисты предвидят, что многие будущие приложения, ориентированные на обработку данных, будут опираться на облачные сервисы данных.

При каждом из указанных видов услуг поставщик несет ответственность за организацию безопасности вычислений на соответствующих уровнях - инфраструктуры, базовых программных продуктов (платформы), специальных прикладных программ (приложения). В случаях, если поставщик обеспечивает для потребителя услуги всех указанных уровней, ответственность потребителя за организацию безопасности вычислений минимальна.

Вычисления могут быть организованы так, что средства всех перечисленных уровней не приобретаются как услуги, а полностью управляются и контролируются IT-специалистами компании, использующей облачные вычисления. Можно представить, что такая компания является и поставщиком, и потребителем услуг облачных вычислений одновременно. Это позволяет получить некоторые преимущества облачных вычислений, избежав при этом рисков, связанных с приобретением инфраструктуры, платформы или приложений как услуг. Такой подход обычно называют частным облаком (сервисом).

Программно-техническая реализация облачных сервисов может осуществляться следующим образом:

1. На стороне пользователя находится клиентская часть, обеспечивающая доступ к облачному сервису.

2. Доступ к сервису реализован через WEB-браузер.

3. Доступ к сервису реализуется посредством разработки специализированных приложений. Как правило, для этого используются средства, предоставляемые владельцем сервиса. Таким средством могут быть, например API, которыми разработчики могут воспользоваться непосредственно через Интернет.

Некоторые возможности Интернета, например, организация удаленного доступа к вычислительным ресурсам, не являются чем-то принципиально новым и инновационным. Просто в связи с расширением возможностей пользователя и систематизации Интернет-сервисов данные услуги рассматриваются не сами по себе (как было еще два—три года назад), а в контексте облачных вычислений. В то же время некоторые облачные сервисы являются относительно новыми явлениями и заслуживают более подробного рассмотрения.

ГЛАВА 2. ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ

§1. Особенности и области применения отдельных видов облачных сервисов

В настоящий момент основными поставщиками облачной инфраструктуры считаются Amazon, Google, Microsoft, ORACLE. У каждой из компаний имеется целая линейка предоставляемых услуг (отдельных видов облачных сервисов).

Google Drive - облачное хранилище данных, принадлежащее компании Google и позволяющее пользователям хранить свои данные на серверах в облаке и делиться ими с другими пользователями в Интернете. Google Drive отличается лаконичным интерфейсом и предлагает установить удобные программные клиенты для смартфонов и планшетов на базе ОС Android, ПК и ноутбуков под управлением ОС Windows или MacOS, мобильных устройств iPhone и iPad. Работать с файлами в Google Drive можно прямо в браузере.

Google Docs - бесплатный онлайн-офис, включающий в себя текстовый, табличный процессор и сервис для создания презентаций, а также интернет-сервис облачного хранения файлов с функциями файлообмена. Позволяет создавать и редактировать стандартные документы, таблицы и презентации, а также поддерживает функции совместной работы над ними.

Google App Engine - сервис хостинга сайтов и web-приложений на серверах Google. Бесплатно предоставляется до 1 Гб дискового пространства, 10 Гб входящего трафика в день, 10 Гб исходящего трафика в день, 200 миллионов гигациклов CPU в день и 2 000 операций отправления электронной почты в день. Платформа Google конкурирует с аналогичными сервисами от Amazon, которые предоставляют возможность размещать файлы и веб-приложения, используя свою инфраструктуру.

Google Cloud Storage - сервис хостинга файлов, основанный на IaaS. Все файлы, записываемые или перезаписываемые на серверы, автоматически шифруются по алгоритму AES-128. Сервис является конкурентом продукта Amazon S3.

Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) - онлайновая веб-служба, предлагаемая Amazon Web Services, предоставляющая возможность для хранения и получения любого объема данных, в любое время из любой точки сети, так называемый файловый хостинг. В марте 2014 года компания Nasuni провела опыт, во время которого поочередно передавала массивный объем данных из одного облачного сервиса в другой.

В эксперименте участвовали наиболее рейтинговые облака: Amazon S3, Windows Azure и Rack-space. К удивлению исследователей, скорость передачи данных сильно отличалась в зависимости от того, какое облако принимало данные. Самый лучший показатель скорости записи данных оказался у Amazon S3, передача данных из двух других сервисов занимала всего 4-5 часов, в то время как передача данных в Rackspace заняла чуть меньше недели, а в Windows Azure - 40 часов.

Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) - веб-сервис, предоставляющий вычислительные мощности в облаке. Он дает пользователям полный контроль над вычислительными ресурсами, а также доступную среду для работы. Amazon EC2 позволяет пользователям создать Amazon Machine Image (AMI), который будет содержать их приложения, библиотеки, данные и связанные с ними конфигурационные параметры или использовать заранее настроенные шаблоны образов для работы Amazon S3.

Microsoft SkyDrive - интернет-сервис хранения файлов с функциями файлообмена, созданный и управляемый компанией Microsoft. Сервис SkyDrive позволяет хранить до 7 Гб информации (или 25 Гб для пользователей, имеющих право на бесплатное обновление) в виде стандартных папок. Пользователи могут просматривать, загружать, создавать, редактировать и обмениваться документами Microsoft Office (Word, Excel, PowerPoint и OneNote) непосредственно в веб-браузере.

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

Windows Azure Storage - компонент хранилища, предоставляет масштабируемое хранилище. Не имеет возможности использовать реляционную модель и является альтернативой (либо дополняющим решением) SQL Databases (SQL Azure) - масштабируемой «облачной» версией SQL Server.

Windows Azure Fabric - по своему назначению является «контролером» и ядром платформы, выполняя функции мониторинга в реальном времени, обеспечения отказоустойчивости, выделения мощностей, развертывания серверов, виртуальных машин и приложений, балансировки нагрузки и управления оборудованием.

IBM SmartCloud - облачное решение, предлагаемое компанией IBM, реализует все три модели (IaaS, SaaS, PaaS) в рамках не только публичного, но и частного и гибридного облаков. В его состав входит облачный сервис, ранее называемый IBM Lotus Live, предоставляющий бизнес-приложения по модели SaaS. Содержит полный набор интерактивных сервисов, которые предоставляют масштабируемые решения для организации защищенной системы электронной почты, проведения web-конференций и коллективной работы.

Платформа Rackspace Cloud предлагает набор продуктов для автоматизации хостинга и облачных вычислений, реализуется модель PaaS. Благодаря серверной виртуализации пользователи получают возможность развертывать сотни облачных серверов одновременно и создавать архитектуру, обеспечивающую высокую доступность.

На сегодняшний день компания ORACLE признана одним из ведущих поставщиков программного обеспечения, построенного по технологии облака, и работает более чем с 5,5 млн. пользователей. Для облачных вычислений компания ORACLE предлагает две ключевые технологии: виртуализация и кластеризация серверов. Для разработки новых приложений программисты могут использовать знакомые среды проектирования, такие как JDeveloper, NetBeans и Eclipse, а также сетевые инструменты WebCenter Page Composer, BI Composer и BPM Composer.

Аппаратные комплексы Oracle Exadata выпускаются в виде стандартных стоек для размещения в ЦОД. Они состоят из серверов, использующих процессоры Intel XEON, основанные на архитектуре x86 и x64. В Oracle Exadata используются два типа серверов: серверы хранения данных и серверы обработки. В качестве моста между серверами используются коммутаторы InfiniBand и Ethernet.

Система управления взаимоотношениями с клиентами CRM-система - Customer Relationship Management предоставляется заказчикам исключительно под модели SaaS. Под наименованием Force.com компания предоставляет PaaS-платформу для самостоятельной разработки приложений, а под брендом Database.com - облачную систему управления БД. В качестве такой системы платформа Force.com использует три реплицируемых кластера Oracle RAC, по восемь узлов в каждом.

Parallels представляет собой целый ряд продуктов для автоматизации хостинга и облачных вычислений, основанных на IaaS. Parallels Cloud Server объединяет в себе Parallels Cloud Storage, Parallels Virtuozzo Containers и Parallels Hypervisor, позволяя значительно повысить надежность, производительность и рентабельность серверов.

Slidebar - облачная инфраструктура, предоставляемая в аренду (IaaS). Масштабируемые в реальном времени виртуальные машины с почасовой оплатой за мощность, измеряемую количеством арендованных процессорных ядер и объемом предоставленного хранилища данных. Дополнительно клиент может заказать гарантированную мощность процессоров (с учетом всех используемых ядер). SlideBar построен на облачной платформе Parking Cloud, использующей виртуализацию аппаратного обеспечения Microsoft Hyper-V R2 и кластеризацию для распределения нагрузки, повышения надежности и работоспособности системы. Физически кластеры SlideBar размещаются в трех ЦОД компании Parking.ru, находящихся в Москве. Серверы кластеров построены на платформе HP с процессорами Intel серии 5500 и используют разделяемое сетевое хранилище (SAN) Cluster Shared Volume.

ЦОД «ТрастИнфо» - совместное предприятие финской компании Tieto и российской компании «Ай-Теко». Российский облачный сервис предполагается сделать частью глобальной облачной сети Tieto, которая включает Санкт-Петербург, Хельсинки, Стокгольм, Осло и Копенгаген. Заказчикам будут гарантированы международный уровень качества услуг и доступ к сервисам и ресурсам Microsoft, Cisco и EMC. ЦОД «ТрастИнфо» имеет общую площадь 3 000 м2, количество стоек - 800, среднее энергопотребление на стойку - 5 кВт, пропускную способность волоконно-оптических линий связи - до 10 Гбит/с.

Следует отметить, что первые масштабные проекты по внедрению Windows Azure в крупных российских ИТ-компаниях были представлены компанией Microsoft. Так, известный разработчик электронных словарей и систем оптического распознавания текста компания ABBYY открыла OCR-сервис FineReader Online на платформе Windows Azure. Согласно ее оценке, миграция на облачную платформу Microsoft позволит сократить расходы на поддержку сервиса в полтора раза. Платформу Windows Azure активно осваивает также компания «Медиалогия» - разработчик первой в России автоматической системы мониторинга и анализа СМИ в режиме реального времени. Она разрабатывает системы анализа в Интернете российских и зарубежных блогов и СМИ с последующим предоставлением своим заказчикам мониторинга по темам и ключевым словам.

В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики разработана облачная платформа CLAVIRE для обработки данных больших объемов. В основном платформа используется для обработки большого объема данных, получаемых в ходе наблюдений, экспериментов и в процессе математического моделирования на основе численных методов или компьютерной графики.

Популярный в Интернете сервис для хостинга слайдов SlideShare реализовал переконвертацию нескольких миллионов накопленных документов из Flash к формату HTML5 при помощи виртуальных серверов, предоставленных компанией Amazon. Причины для модернизации следующие. Во-первых, презентации на HTML5 отображаются на всех устройствах, включая смартфоны/планшеты iPho-ne/iPad и Android, и на десктопе - и это один и тот же файл. Таким образом, уменьшается объем данных на хостинге. Во-вторых, документы стали на 40 % компактнее и загружаются на 30 % быстрее. В-третьих, документы теперь индексируются поисковыми системами. Текст без проблем выделяется мышкой и копируется, что всегда было затруднительно с Flash.

§2. Проблемы и перспективы развития облачных сервисов

Компании, использующие облачные сервисы, сталкиваются с определенными трудностями, которые, главным образом, связаны с вопросами непрерывности доступа, безопасности, разработки и поддержки приложений, а также обеспечения совместимости с другими приложениями.

1. Доступность сервисов. В случае проблем с сервером компании, предоставившей сервис, доступом в Интернет или самим сервисом использование ресурса оказывается невозможным. Например, в 2013 г. облачный сервис хранения данных Amazon отключался дважды. В связи с этим компании, использующие облачные сервисы, с одной стороны, не спешат выводить в «облако» автоматизацию критичных бизнес-процессов, а с другой вынуждены иметь альтернативные каналы доступа в Интернет на случай выхода из строя связи основного провайдера. Альтернативным вариантом распространенного доступа через витую пару являются: беспроводной доступ (Wi-Fi), доступ через телефонную линию (посредством ADSL-модемов), доступ через спутниковую или мобильную связь.

2. Безопасность сервисов является самым весомым ограничением использования облачных сервисов, поскольку невозможно гарантировать, что информация, размещенная на внешнем сервере, не окажется доступной третьим лицам (через прямое хищение или передачу владельцем ресурса). С другой стороны, обязанность по обеспечению безопасности доступа, хранения и использования данных ложится на компанию, предоставившую облачный сервис. Разработка алгоритмов JS и протоколов обеспечения информационной безопасности облачных вычислений является, пожалуй, ключевым моментом при подготовке соответствующих IT-проектов.

3. Для разработки и поддержки облачных приложений необходимы соответствующие специалисты либо в самой компании, либо в компании, предоставляющей облачный сервис, либо в специализированной компании-разработчике. При любом из вариантов у руководства компании возникают традиционные IT-риски, связанные с зависимостью от разработчика. В связи с этим перспективным направлением является предоставление сервисов, ориентированных на пользователя и не требующих дополнительных знаний в области программирования.

К таким сервисам относятся системы класса CRM on Deind, когда пользователь получает доступ к приложению через WEB-браузер и далее работает с ним точно так же, как с прикладной программой, установленной на собственном компьютере или сервере компании. При этом все, что требуется от пользователя, — освоить интерфейс и возможности облачного приложения, в том числе создание собственных форм отчетов, ввод формул расчета показателей и т. д.

4. Обеспечение совместимости с другими приложениями. В настоящее время компании предпочитают пользоваться облачными сервисами одного из лидеров этого направления: Amazon, Google, IBM или Sales-force. При этом возникает необходимость передачи данных, которые используются в собственных облачных приложениях, а также обеспечение совместимости этих приложений с программным обеспечением, используемым в компании. Как правило, для этих целей предлагается использовать соответствующие «облачные» инструменты и средства разработки, что требует дополнительных материальных и временных затрат. Кроме того, не редкостью является ситуация, когда разные облачные сервисы приходится подключать у разных компаний-провайдеров, что также не способствует повышению интегрированности и совместимости.

В настоящее время активно разрабатываются облачные приложения ведущими IT-компаниями (Google, Amazon, Microsoft, Oracle, IBM), каждая из которых предлагает собственную концепцию и подходы к реализации облачных сервисов. В то же время наблюдается стремление к стандартизации и унификации в этом направлении, о чем свидетельствует активная работа IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers - Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) в формулировке парадигмы облачных вычислений и подготовке базы для разработки соответствующих стандартов. Сам факт принятия IEEE парадигмы облачной обработки данных свидетельствует о фундаментальности и научно-технической проработке концепции облачных вычислений.

Исходя из приведенного анализа и анонсов планов IT-компаний по развитию облачных сервисов, можно сделать вывод, что определенная стандартизация в этом направлении неминуема, и в ее основе будут лежать принципы SOA (Service-Oriented Architecture - сервисно-ориентированная архитектура) SAAS и SOA развиваются параллельно, взаимно дополняя и обогащая друг друга (хотя некоторые IT-специалисты рассматривают облачные вычисления как продукт развития SOA). Представляется, что в скором будущем можно ожидать появления новой концепции, объединяющей положения SAAS и SOA и ориентированной на разработку Интернет-приложений сервисно-ориентированной архитектуры.

За основу такой концепции может быть взята топология OpSource Services Bus от компании OpSource, или корпоративная шина данных - ESB (Enterprise Service Bus) или же идеология интеграции приложений AIA (Application Integration Architecture) от компании Oracle. Претендентов на роль интегратора интеграторов, идеолога «bus in the cloud» (единой облачной шины) достаточно много, но каждый стремится продвинуть свое решение. Поэтому большие надежды возлагаются именно на компьютерное сообщество, в первую очередь, на IEEE, который предлагает унифицированные подходы и протоколы реализации облачных сервисов.

Использование таких подходов является необходимым условием развития облачных сервисов, главным образом, SAAS с открытым программным кодом. Поэтому перспективы облачных вычислений весьма привлекательны - они дают возможность использования постоянно совершенствуемого прикладного программного обеспечения по доступной цене.

Поскольку многие IT-аналитики считают, что через 5-10 лет облачные вычисления станут предпочтительным способом реализации IT-услуг, прямым подтверждением чего является возрастающая активность лидеров IT-индустрии в этом направлении, данная тема является очень актуальной и динамичной. Речь идет не просто о новой технологии, а об изменении традиционных подходов к автоматизации деятельности компаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Облачные технологии постепенно входят в нашу повседневную жизнь. Применение их связано с рядом проблем организационно-правового характера, решение которых будет способствовать развитию не только науки, но и ускорит процесс вычисления в финансово-экономической сфере. Облачные технологии развиваются в системе образования и науки, банковском секторе и др.

Облачные сервисы различают в зависимости от модели развертывания (формы предоставления услуг) - публичные, частные и гибридные. Публичные облака в основном применяются в повседневной жизни, где нет необходимости в конфиденциальности информации, частные - в локальной корпоративной сети, а гибридные - одновременно используют и публичное и частное облака.

В настоящее время на российском рынке облачные услуги предоставляются в зависимости от обслуживания в следующих моделях сервиса:

- IaaS модель (англ. Infrastructure-as-a-Service, инфраструктура как услуга) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами;

- SaaS модель (англ. Software-as-a-Service, программное обеспечение как услуга), в которой потребителю предоставляется возможность использования прикладного программного обеспечения провайдера, работающего в облачной инфраструктуре и доступного из различных клиентских устройств или посредством клиента, из браузера (например, вебпочта) или интерфейс программы;

- PaaS модель (PaaS, англ. Platform-as-a-Service, платформа как услуга), когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения с последующим размещением новых или существующих приложений.

Облачные сервисы обладают рядом достоинств перед традиционными сервисами, что существенно повышает их привлекательность в глазах потребителей:

а) снижение затрат - отсутствие необходимости приобретения собственного серверного оборудования (для компаний), программного обеспечения, поддержания работоспособности, настройки и т.д. Пользователь оплачивает только те услуги, которые он использует и тогда, когда они ему необходимы;

б) масштабируемость, отказоустойчивость - автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения, все техническое обслуживание проводит провайдер услуги;

в) удаленный доступ к данным в облаке - возможность работать из любой точки планеты, где есть доступ в сеть Интернет.

Основные недостатки использования облачных сервисов:

а) для получения качественных услуг пользователю необходимо иметь надежный и быстрый доступ в Интернет (недостаток актуальный для российских пользователей);

б) пользователь не является владельцем инфраструктуры и не имеет доступа к внутренней инфраструктуре, т.е. сохранность пользовательских данных зависит напрямую от провайдера;

в) отсутствие общепринятых стандартов в направлении безопасности облачных технологий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Батаев А. В. Перспективы внедрения облачных технологий в банковском секторе России // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки. - 2014. - № 2. - с. 156-165.

2. Бухановский А. В., Ковальчук С. В., Марьин С. В. Интеллектуальные высокопроизводительные программные комплексы моделирования сложных систем: концепция, архитектура и примеры реализации // Изв. вузов. Приборостроение. - 2009. - № 10. - с. 5-24.

3. Беккер М.Я., Гатчин Юрий Арменакович, Кармановский Н.С. Информационная безопасность при облачных вычислениях: проблемы и перспективы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2011. - №1. – с. 123-126.

4. Богданов А.В. Сравнение нескольких платформ облачных вычислений //Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. – 2013. - №2. – с. 143-146.

5. Васильев В.Н., Князьков К.В., Чуров Т.Н., Насонов Д.А., Марьин С.В., Ковальчук С.В., Бухановский А.В. CLAVIRE: облачная платформа для обработки данных больших объемов // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2012. - № 11. - с. 7-16.

6. Водолазкина Н.А. Перспективы использования технологий виртуализации // Инновационная наука. – 2015. -№6-2. – с. 45-48.

7. Генетические алгоритмы: учеб. пособие / Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. - М.: Физматлит, 2010. – 210 с.

8. Денисов Д.В. Перспективы развития облачных вычислений // Прикладная информатика. – 2009. - №5. – с. 67-70.

9. Коваленко О.С. Обзор проблем и состояний облачных вычислений // Информатика, вычислительная техника и инженерное образование. - 2011. - № 1. – с. 102-104.

10. Коваленко О.С., Курейчик В.М. Обзор проблем и состояний облачных вычислений и сервисов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. - 2012. - № 7. - с. 118-122.

11. Лобанов А.А. Облачные вычисления как развитие информационного сервиса // Перспективы науки и образования. – 2014. - №2. – с.48-51.

12. Медведев А.В. Облачные технологии: тенденции развития, примеры исполнения // Современные технологии автоматизации. - 2013. - № 2. - с. 6-9.

13. Плужник Е. В., Никульчев Е. В. Функционирование образовательных систем в облачной инфраструктуре // Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2013. - № 3. - с. 96-105.

14. Прудникова А.А., Садовникова Т.М. Анализ облачных сервисов с точки зрения информационной безопасности // T-Comm – Телекоммуникации и Транспорт. – 2012. - №7. – с. 55-58.

15. Поляков A.A., Цветков В.Я. Прикладная информатика: Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «прикладная информатика» (по областям) и другим междисциплинарным специальностям: В 2-х частях: / Под общ. ред. А.Н. Тихонова - М.: МАКС Пресс. 2008. Том 1. - 788 с.

16. Поляков А.А., Цветков В.Я. Прикладная информатика: Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «прикладная информатика» (по областям) и другим междисциплинарным специальностям: В 2-х частях: / Под общ. ред. А.Н. Тихонова. - М.: МАКС Пресс, 2008. Том 2. - 860 с.

17. Разумников С.В. Использование метода линейного программирования для оценки эффективности применения облачных ИТ-сервисов // Приволжский научный вестник. -2013. - № 7. - с. 43-45.

18. Янюшкин В.В. Программные компоненты и архитектурные решения распределенных информационных систем на основе применения технологий cloud computing и WCF / В.В. Янюшкин // Перспективы развития средств и комплексов связи. Подготовка специалистов связи: мат. межвуз. научн.-техн. конф. - Новочеркасск: НВВКУС. - 2009. - с. 239-241.

19. Windows Azure. Облачная платформа Microsoft: учеб. пособие / А.В. Федоров, Д.С. Мартынов. – М., 2010. - 100 с.