Информатика и программирование - Облачные сервисы

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

В наше время практически невозможна подготовка учащихся без современных технологий обучения. Речь идет о информационно-компьютерных технологий, применяемых в учебном процессе.

Программа компьютеризации и информатизации учебного процесса предполагает поддержку учебного заведения современными компьютерами и программными обеспечениями. Рост вычислительных характеристик современного компьютера совершенствуются практически ежедневно, поэтому многим учебным заведениям делается невозможным обновлять свои вычислительные системы в соответствии с их ростом и обеспечить учебный процесс последними новинками компьютерной техники. Такая же ситуация складывается и с программным обеспечением, для которых обновления требует немалые материальные затраты, чтобы поддерживать соответствующий информационный сервис.

Эффект масштаба и другие характеристики, определяющие облачные вычисления, могут быть причиной поэтапного отказа от размещений и оказание информационных услуг в образовательных учреждений. Со временем все чаще эти услуги предоставляются преподавателям и учащимся через мировую сеть интернет. Учебные заведения получают их за небольшую плату или бесплатно, при этом зачастую такие услуги оказываются доступнее и надежными, чем локальный аналог.

Значит ли это, что в ближайшем будущем многие учебные заведения будут пользоваться облачными сервисами, и образовательным учреждениям больше не придется содержать собственные компьютерные центры с оборудованием за большие деньги, с затратами на электроэнергию, зарплатами персоналу и вычислительными ресурсами, которые не всегда задействуются в полную силу?

Цель курсовой работы: понять, нужны ли облачные технологии для современной школы, как это повлияет на улучшение образовательного процесса и повышение качества образования.

Задачи:

• Узнать, что такое облачные технологии;
• Понять, какие бывают классификации облачных сервисов;
• Разобраться в причинах и проблемах, влекущие за собой сложности внедрения облачных технологий;
• Найти применение сервисов в обучении;
• Разобрать рекомендации для использования облачных сервисов для учащихся.

Глава 1. Облачные сервисы

. Понятие облачные сервисы

Так сложилось, что на всех блок схемах, изображающие компьютерные сети, в виде облака изображается удаленное подключение большой длины, в том числе, посредством интернета. С одной стороны облака обычно изображают пользователя, а с другой стороны серверная часть. Со стороны пользователя вовсе не важно, что находится за изображенным облаком и что оно скрывает, самое главное, чтобы запрос, который был отправлен в сторону этого облака был как можно быстрее выполненным. И, по сути, не важно какой именно запрос – требование показать страницу сайта или окно заполнения формы, web-интерфейс почтового клиента или органы управления удалённой web-камеры, задание на обсчёт матрицы данных или заявка на показ видеоролика; важно, чтобы облако ответило на требуемые запрос и выполнило его, как можно быстрее и дешевле.

Профессор Рамната К. Челлапа из школы бизнеса Гоисета при Университете Эмори, который расположен в Атланте, штат Джорджия, предложивший считать вычисления экономическим, а не техническим явлением, породил название нового типа вычислений – Cloud Computing, которое переводится как – «Облачные вычисления». Трудно найти того человека, который придумал рисовать на схемах облако, но идея прочно вошла в практику и прижилась.

Облачные вычисления — это технология обработки данных, в которой программное обеспечение предоставляется пользователю как Интернет-сервис. Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять операционной системой и собственно ПО, с которым работает.

«Облаком» непосредственно называют интернет, который как раз и скрывает множество технических деталей. Теперь давайте посмотрим на всё чуть глубже:

Удаленные центры обработки данных – облачные услуги предоставляются через Интернет из высокотехнологичных центров обработки данных, удаленных от пользователей и организаций, в которую он входит. Как правило, серверные кластеры оснащены современными охладительными системами и оптимизированными технологиями, которые учебные учреждения не могут себе позволить из-за дороговизны. Центры обработки данных часто располагаются с источником дешевой электроэнергии. Точное местоположение центра обработки данных не всегда бывает известно конечному пользователю, но в некоторых случаях требуется расположение сервисов в конкретной стране, так как это обязывают законодательные нормы по охране данных.

Объединенные ресурсы – такие ресурсы, как устройства хранения информации, процессоры, оперативная память и пропускная способность сети распределяются между всеми пользователями и при необходимости выделяются в динамическом режиме. Можно заменять отдельные компоненты без снижения производительности или ухудшения доступа к информационным услугам. Ресурсы могут распределяться между несколькими центрами обработки данных, что повышает безопасность хранение данных и улучшает характеристики устойчивости системы.

«Бесконечная» масштабируемость – это эластичность системой, что является ключевой характеристикой облачной системы вычисления, благодаря которой система готова даже к неожиданному количеству запросов сохраняя доступ к системе для пользователей, так что пользователю кажется, что ресурсы можно увеличивать до бесконечности. Если какому-нибудь учебному учреждению потребуется увеличить вычислительную нагрузку ему не понадобиться долгое время на закупку дополнительного оборудования, которое в будущем может оказаться не востребованным.

Оплата по факту использования – клиент облачного сервиса платит только за используемые услуги, в то время как компании, предоставляющие их, несут расходы на поддержку оборудование и программного обеспечения. Цены от разных компаний могут отличаться в зависимости от времени суток, в связи так называемыми «часами пик» и стоимостью электроэнергии, поэтому образовательные учреждения могут запускать вычислительные процессы в то время, когда это оказывается дешевле. Однако распределенные облачные сети могут сгладить зависимость и установить единые цены, не зависимо от времени суток.

Самообслуживание – клиент может сам решать, какие услуги они хотят использовать, и управлять их объемом без вмешательства провайдера. Для контроля над использованием ресурсов пользователям предоставляется инструмент автоматической регенерации отчетов.

Технология «облака» не такая уж и новая. Многие издания рассказывают в своих материалах об облачных технологиях, не акцентируя внимания на облачности. Онлайн офисы или графические редакторы являются примером использования облачных сервисов.

В классическом виде такие технологии появились относительно не так давно, но до облачных вычислений была технологий распределенных вычислений. С помощью этой технологии можно было решить сложные вычислительные задачи, используя пару или юольше компьютеров вместе, объедения их в параллельную вычислительную систему.

Смысл заключается в том, что при решение очень сложной и ресурсоемкой задачи задействованы мощности нескольких ПК. В компьютерных системах такой подход был использован впервые в 1973 года, Джоном Шох и Джонос Хапп из калифорнийского научно-исследовательского центра Xerox PARC. Они написали программу, которая по ночам запускалась в локальную сеть и заставляла работающие компьютеры выполнять определенные вычисления. Один из самых известных проектов такой технологии был проект под название SETI@home. Он был запущен в мае 1999 года на базе платформы BOINC. Главная задача этого проекта была в, том чтобы найти внеземной разум путем анализа данных с радиотелескопов. Интересный факт в том, что самый мощный современный суперкомпьютер уступает в мощности этому проекту приблизительно в два раза – 2,3 против 5,2 петафлопс (один петафлопс – это один квадриллион математических вычислений в секунду).

По факту сервисы «облачных» вычислений представляют собой приложение, доступ к которому обеспечивается через интернет при помощи обычного браузера или других сетевых приложений, например, FTP-клиента. Это могут быть абсолютно разные приложения, такие как развлекательные, служебные или бизнес-приложения. Главное отличие от привычного метода работы с приложениями заключается в том, что пользователи используют мощность не своего ПК, а компьютерные ресурсы и мощности, которые предоставляются пользователю как интернет-сервис. Пользователь управляет, как захочет, своими данными, но не может управлять операционной системой, программной базой, вычислительными мощностями, сервиса, с помощью которых эта работа происходит.

Облачные сервисы имеют целый ряд плюсов:

• Для сложных ресурсоемких задач потребуется ПК с практически любой конфигурацией;
• Облачные технологии позволяют работать в любом месте, пользователь больше не привязан к одному месту, а может начать и продолжить работу с разных компьютеров в разных местах главное, чтобы было подключение к Интернету;
• Пользователь застрахован от сбоев в работе в случае поломки машины, и может легко делиться результатами своей работы с другими людьми, либо работать совместно.

Неоспоримым преимуществом для обычных пользователей является и то, что в отличие от десткопных решений, облачные сервисы зачастую либо бесплатны, либо имеют довольно маленькую стоимость (например, в виде абонентской платы, как в случае с «облачным» вариантом MS Office). Правда, не стоит забывать, что и функциональность у них пока еще меньше, нежели у настольных приложений.

. Облачные сервисы как услуга

У облачных технологий есть целые подкатегории, отличающиеся по виду предоставляемых услуг.

«Программное обеспечение как услуга» (Software as a Service, сокр. SaaS) – данная схема предполагает, что пользователь получает в распоряжение ПО, функции которого доступны через веб-интерфейс, в то время как основная программная часть приложения находится на сервере разработчика. Стандартными примерами могут быть электронная почта, ведение календаря и офисные средства (например, Microsoft Office 365).

SaaS предоставляет полноценный набор программного обеспечения, который вы оплачиваете поставщику облачных служб по мере использования. Вы арендуете использование приложения для вашей организации, и ваши пользователи подключаются к нему через Интернет, обычно с помощью веб-браузера. Вся базовая инфраструктура, ПО промежуточного слоя, программное обеспечение приложений и данные приложений находятся в центре обработки данных поставщика. Поставщик служб управляет оборудованием и программным обеспечением на основе соответствующего соглашения об обслуживании и обеспечивает доступность и безопасность приложений и данных. SaaS позволяет вашей организации быстро запускать приложение с минимальными предварительными расходами.

Преимущества SaaS:

• Получите доступ к продвинутым приложениям. Чтобы предоставить приложения SaaS пользователям, вам не нужно приобретать, устанавливать, обновлять или обслуживать оборудование, ПО промежуточного слоя или программное обеспечение. Если у организаций нет ресурсов для приобретения, развертывания необходимой инфраструктуры и программного обеспечения таких сложных промышленных приложений, как ERP или CRM, а также для управления ими, то можно сделать их доступными через SaaS.
• Вы платите только за те ресурсы, которые используете. Вы экономите средства, так как SaaS автоматически изменяет масштабирование в соответствии с уровнем использования.
• Используйте бесплатное клиентское программное обеспечение. Пользователи могут запускать большинство приложений SaaS напрямую через веб-браузер без необходимости загружать и устанавливать программное обеспечение, хотя для некоторых приложений требуются подключаемые модули. Это означает, что вам не нужно приобретать и устанавливать специальное программное обеспечение для ваших пользователей.
• Повышайте мобильность ваших сотрудников. SaaS повышает мобильность ваших сотрудников, так как пользователи имеют доступ к приложениям и данным SaaS с любого компьютера или мобильного устройства, которые подключены к Интернету. Не нужно заботиться о разработке приложений для работы на разных типах компьютеров и устройств, потому что поставщик служб уже сделал это за вас. Кроме того, нет необходимости нанимать квалифицированных специалистов для решения проблем с безопасностью, которые могут возникнуть при использовании мобильных устройств. Правильно выбранный поставщик служб обеспечивает безопасность ваших данных, независимо от типа устройства, которое использует эти данные.
• Получайте доступ к данным приложений из любого места. Когда данные хранятся в облаке, пользователи получают доступ к нужной информации с любого компьютера или мобильного устройства, подключенных к Интернету. Если вы храните данные приложения в облаке, данные не могут быть потеряны в результате сбоя компьютера или устройства.

«Инфраструктура как услуга» (Infrastructure as a Service, сокр. IaaS) — это вычислительная инфраструктура, мгновенно выделяемая и управляемая через Интернет. Быстро увеличивайте и уменьшайте масштабирование по запросу и платите только за то, что используете.

IaaS помогает избежать затрат и трудностей, связанных с приобретением собственных физических серверов и другой инфраструктуры центра обработки данных и управлением этой инфраструктурой. Каждый ресурс предоставляется как отдельный компонент службы, и вам необходимо арендовать только конкретный компонент на определенное время. Поставщик служб облачных вычислений управляет инфраструктурой, а вы приобретаете, устанавливаете, настраиваете собственное программное обеспечение (включая операционные системы, ПО промежуточного слоя и приложения) и управляете этими программами.

Преимущества IaaS:

• Устраняет капитальные затраты и снижает текущие расходы. IaaS устраняет предварительные затраты на развертывание локального центра обработки данных и управление им, открывая возможности для организации новых проектов и компаний, тестирующих новые идеи.
• Улучшает непрерывность бизнес-процессов и эффективность аварийного восстановления. Реализация высокого уровня доступности, непрерывности бизнес-процессов и аварийного восстановления требует значительных затрат, так как для этого нужно много единиц оборудования и сотрудников. Однако благодаря правильному соглашению об уровне обслуживания IaaS позволяет снизить затраты и использовать приложения и данные в обычном порядке при возникновении чрезвычайной ситуации или отключении питания.
• Быстро внедряйте инновации. Как только вы решите запустить новый продукт или инициативу, необходимая вычислительная инфраструктура будет подготовлена за минуты или часы, а не за дни или недели, а иногда и месяцы, как в случае внутренней инфраструктуры.
• Реагируйте быстрее на меняющиеся условия бизнеса. IaaS позволяет быстро масштабировать ресурсы, чтобы обрабатывать пиковый объем обращений к приложению, например в выходные дни, а затем снова уменьшать объем выделяемых ресурсов при уменьшении активности, чтобы сэкономить средства.
• Сконцентрируйтесь на своем бизнесе. IaaS освобождает вашу команду и позволяет ей сконцентрироваться не на ИТ-инфраструктуре, а на бизнес-задачах компании.
• Повышайте стабильность и надежность системы, а также качество поддержки. Благодаря IaaS нет необходимости обслуживать и обновлять программное обеспечение и оборудование или устранять проблемы в работе оборудования. Благодаря необходимому соглашению об уровне обслуживания поставщик служб работает над тем, чтобы ваша инфраструктура была надежной и отвечала требованиям соглашения.
• Улучшенная безопасность. Благодаря необходимому соглашению об обслуживании поставщик облачных служб обеспечивает безопасность приложений и данных, которая может быть выше той, которую вы могли бы обеспечить самостоятельно.
• Быстрее предоставляйте пользователям новые приложения. Поскольку вам не нужно сначала настраивать инфраструктуру, чтобы разрабатывать и предоставлять приложения, при использовании IaaS вы можете быстрее предоставлять пользователям новые приложения.

«Платформа как услуга» (Platform as a Service, сокр. PaaS) - это полноценная среда разработки и развертывания в облаке с ресурсами, которые позволяют предоставлять любые приложения, от простых облачных приложений до продвинутых облачных приложений промышленного класса. Вы приобретаете необходимые ресурсы у поставщика облачных служб, платите по мере использования и подключаетесь к ним по безопасному интернет-подключению.

Как и в случае с IaaS, PaaS включает инфраструктуру (серверы, хранилище и сетевое оборудование), а также ПО промежуточного слоя, средства разработки, бизнес-аналитику (BI), службы системы управления базами данных и другое. Услуга PaaS предназначена для поддержки полного жизненного цикла веб-приложения: разработки, тестирования, развертывания, управления и обновления.

PaaS также позволяет избежать затрат и трудностей, связанных с приобретением лицензий программного обеспечения и управлением ими, базовой инфраструктуры приложений, ПО промежуточного уровня, средств разработки и других ресурсов. Вы управляете приложениями и службами, которые разрабатываете, а поставщик облачных служб обычно управляет всем остальным.

Преимущества PaaS:

• Предоставляя инфраструктуру как услугу, PaaS предлагает те же преимущества, что и IaaS. Однако дополнительные компоненты (ПО промежуточного слоя, средства разработки и другие бизнес-средства) создают следующие дополнительные преимущества.
• Сокращение времени программирования. Средства разработки PaaS могут сократить время, необходимое для программирования новых приложений благодаря заранее подготовленным компонентам, встроенным в платформу, включая рабочие процессы, службы каталогов, компоненты безопасности, средства поиска и т. д.
• Добавление возможностей разработки без увеличения числа сотрудников. Компоненты платформы как услуги предоставляют вашей команде разработчиков новые возможности без необходимости нанимать сотрудников с соответствующими навыками.
• Упрощенная разработка для нескольких платформ, включая мобильные платформы. Некоторые поставщики служб предоставляют вам варианты разработки для нескольких платформ, например компьютеров, мобильных устройств и браузеров, упрощая и ускоряя таким образом кросс-платформенную разработку приложений.
• Экономичное использование продвинутых средств. Оплата по мере использования позволяет физическим и юридическим лицам использовать продвинутые средства разработки и бизнес-аналитики, которые могут быть слишком дорогими для приобретения в собственность.
• Поддержка географически распределенных команд разработчиков. Поскольку доступ к среде разработки осуществляется через Интернет, команда разработчиков может работать над одними проектами, даже когда члены команды находятся в разных местах.
• Эффективное управление жизненным циклом приложений. PaaS обеспечивает все возможности, которые потребуются для поддержки полноценного жизненного цикла веб-приложений: создания, тестирования, развертывания, управления и обновления внутри одной интегрированной среды.

«Данные как услуга» (Desktop as a Service, сокр. DaaS) – при предоставлении услуги DaaS клиенты получают полностью готовое к работе (под ключ) стандартизированное виртуальное рабочее место, которое каждый пользователь может дополнительно настраивать под свои задачи. Таким образом, пользователь получает доступ не к отдельной программе, а к необходимому для полноценной работы программному комплексу. Приходя на работу, он просто вводит свои данные (логин/пароль или другие средства аутентификации) и может работать, используя вычислительные мощности стороннего сервера, а не своего ПК.

Схожа с этой и модель «Рабочее место как услуга» (Workspace as a Service, сокр. WaaS), но в отличие от DaaS пользователь получает доступ только к ПО, в то время как все вычисления происходят непосредственно на его машине.

«Всё как услуга» (Everything as a service, сокр. EaaS) – модель, включающая в себя элементы всех вышеперечисленных решений и являющаяся на данный момент скорее концептом, нежели реально существующим механизмом. На данный момент внедрение подобной модели ожидается от таких гигантов, как Microsoft, Google, HP и т.д.

Как можно заметить, что моделей облачных вычислений достаточно много, но большинство из них ориентировано на бизнес. Но с другой стороны, услуг, для обычных пользователей по модели SaaS, уже великое множество, и многие пользователи, пользуясь ими не задумываются о том, что они «облачные».

. Модели развертывания

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.

Общественное облако (англ. 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.

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 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).

Если сравнить частные и публичные облака, то можно придти к выводу, что эти модели обладают ощутимым достоинством для бизнеса. Есть некоторые достоинства, которые присущи только облакам, а какие-то достоинства только публичным.

Общие преимущества публичных и частных облаков:

• Высокая эффективность – и публичные, и частные облака основаны на распределённых вычислениях и виртуализации, поэтому их отличает высокая эффективность и производительность.

Они задействуют разделяемые ресурсы, оптимизируя баланс рабочей нагрузки на множество приложений.

• Высокая доступность – ещё одно достоинство, связанное с распределёнными вычислениями: приложения могут пользоваться архитектурой высокой доступности, которая минимизирует или устраняет плановый и внеплановый простой, повышая уровень сервиса для пользователей и способствуя непрерывности ведения бизнеса.
• Быстрое развёртывание – И публичное, и частное облако обеспечивает автономный доступ к разделяемому пулу вычислительных ресурсов. Программные и аппаратные компоненты стандартны, могут использоваться повторно и разделяться. По этим причинам развёртывание приложений существенно ускоряется.

Некоторые преимущества характерны для публичных облачных вычислений:

• Низкие первичные затраты – публичные облака запустить быстрее и дешевле, поэтому пользователям легче задействовать их; нет необходимости приобретать, устанавливать и конфигурировать оборудование.
• Экономия при масштабировании – большие публичные облака позволяют добиться существенной экономии на закупках оборудования и привлечении менеджмента. В некоторых случаях эту экономию могут ощутить на себе и клиенты.
• Легче управлять – публичным облакам не требуется IT для управления, администрирования, модернизации, ремонта и т. д. Пользователи полагаются на сервис-провайдера публичного облака, а не на подразделение IT.
• Операционные расходы – публичные облака оплачиваются из бюджета операционных расходов, часто пользователями, а не подразделением IT. При этом капитальных расходов можно избежать, что является плюсом для некоторых компаний.

Другие преимущества характерны для частных облачных вычислений:

• Больший контроль за безопасностью, внутренний контроль и качество сервиса – Частные облака позволяют IT контролировать безопасность (потеря данных, конфиденциальность), осуществлять внутренний контроль (правила обращения с данными, время сохранения данных, аудит, правила размещения данных) и качество сервиса (так как частные облака могут оптимизировать сети способами, которые недоступны публичным).
• Легче интегрировать – приложения в частных облаках легче интегрировать с другими собственными приложениями, например, системами управления идентичностью.
• Общие затраты ниже – в долгосрочной перспективе частные облака могут оказаться дешевле публичных, так как владеть дешевле, чем арендовать. По результатам нескольких исследований, их стоимость выравнивается через два-три года.
• Капитальные и операционные расходы – частные облака финансируются как по статье капитальных (с амортизацией), так и операционных расходов.

. Плюсы и минусы облачных сервисов

Технологии, как правило, существуют для того чтобы улучшить или упростить жизнь человека. Облачные вычисления – не исключение. Технология облачных вычислений предоставляет пользователям целый ряд бесспорных преимуществ.

• Прежде всего, вы получаете доступ к легальному программного обеспечению абсолютно бесплатно. Тем самым вы освобождаетесь от необходимости тратить свои средства на приобретение дорогих ПО. Но не стоит забывать, что некоторые облачные программы могут быть ограничены по функциональности. Если учесть тот факт, что далеко не каждая функция программы востребована, такое ограничение несколько теряет свою актуальность.
• Вы получаете отказоустойчивое программное обеспечение. Чуть раннее было оговорено, что поддержание программного обеспечения в рабочем состоянии полностью возложено на поставщика облачных услуг, тем самым вам не стоит беспокоиться и думать о каких-либо обновлениях.
• Чтобы работать с ресурсоемкими программами вам не потребуется соответствующий компьютер, ведь эта программа будет работать на сервере облачного провайдера.
• Не стоит думать о создание резервных копий данных. Поставщик облачных услуг выполнит это работу за вас. Ни для кого не секрет, что данные на жестком диске можно потерять, если случится сбой аппаратный или программный. Но с использованием облачных услуг ваши данные будут храниться на сервере поставщика, а не у вас на компьютере.
• Вы можете получить доступ к вашим файлам практически с любого компьютера поддерживающий современный браузер. Это могут быть смартфон, игровая консоль, телевизор с выходом в интернет или планшетный ПК. Таким образом, ваша информация всегда с вами в вашем кармане или сумке, вне зависимости от вашего физического места расположения.
• Вы можете делиться своими данными с коллегами по работе. Данная особенность становится актуальна в случае совместной работы над одним проектом. Ваши коллеги могут производить изменения в определенных файлах, а затем сохранить его, таким образом, вы можете получить в пользование видоизменный файл. Так же вы можете делиться фотографиями и видеозаписями со своими родственниками и близкими людьми.

Но, как и везде в облачных сервисах есть свои минусы. Рассмотрим их подробнее:

• Привязанность к интернету. Следует заметить, что подключение к интернету должно быть хорошее, так как от скорости интернет-подключения зависит время загрузки и скачивания ваших файлов, с медленной скоростью этот процесс может затянуться на долгое время. Нужно знать, что если у вашего интернет провайдер произойдет сбой или будут проводиться технические работы, то вы просто останетесь без доступа к вашим данным в «облаке».
• Зависимость от условий провайдера. Со временем то, что начиналось бесплатно, может стать и платным. Миграция на другие облачные сервисы может быть затруднена вследствие наложенных ограничений.
• Безопасность ваших данных зависит от качества сервиса. В случае ненадлежащего выполнения обязанностей провайдеров ваши данные окажутся, в общем, доступе, а это может не входит в ваши планы.
• Невозможно использовать старые версии ПО. Некоторые пользователи привыкают к какой-то определенной версии ПО и крайне негативно относятся к переходу на обновленную версию. На своем компьютере вы сами можете решать обновлять вам программу или остаться на предыдущей версии. В случае с облачный сервисом вам придется пользоваться той версией, которую предоставляет провайдер.
• Опасность хакерских атак. Вы не сможете взять и отключить сервер, в отличии от домашнего ПК. В данном случае все зависит от политики безопасности провайдера облачных услуг.

Глава 2. Внедрение облачных сервисов в образовательные учреждения

2.1. Структура образовательного учреждения

В данной курсовой работе акцентируется внимание на образовательное учреждение, такое как школа.

Структура школы:

Управление школой осуществляется в соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании» и Типовым положением об общеобразовательном учреждении в Российской Федерации на принципах демократии, гуманизма, общедоступности, приоритета общечеловеческих ценностей, жизни и здоровья человека, гражданственности, свободного развития личности, автономности и светского характера образования.

Управление школой осуществляется на основе сочетания принципов самоуправления коллектива и единоначалия. В основу положена пятиуровневая структура управления.

Первый уровень структуры – уровень директора (по содержанию – это уровень стратегического управления). Директор школы определяет совместно с Советом школы стратегию развития школы, представляет её интересы в государственных и общественных инстанциях. Общее собрание трудового коллектива утверждает план развития школы. Директор школы несет персональную юридическую ответственность за организацию жизнедеятельности школы, создает благоприятные условия для развития школы.

На втором уровне структуры (по содержанию – это тоже уровень стратегического управления) функционируют традиционные субъекты управления: Совет школы, педагогический совет, родительский комитет, Общее собрание трудового коллектива, профсоюзный орган.

Третий уровень структуры управления (по содержанию – это уровень тактического управления) – уровень заместителей директора. Этот уровень представлен также методическим советом. Методический совет – коллегиальный совещательный орган, в состав которого входят руководители школьных МО.

Четвертый уровень организационной структуры управления – уровень учителей, функциональных служб (по содержанию – это уровень оперативного управления), структурных подразделений школы. Методические объединения – структурные подразделения методической службы школы, объединяют учителей одной образовательной области.

Пятый уровень организационной структуры – уровень учащихся. По содержанию – это тоже уровень оперативного управления, но из-за особой специфичности субъектов, этот уровень скорее можно назвать уровнем «соуправления». Иерархические связи по отношению к субъектам пятого уровня предполагают курирование, помощь, педагогическое руководство.

2.2 Лидеры рынка облачных сервисов

Практически все известные IT-компании на сегодняшний день являются поставщиками облачных услуг, однако у каждой компании разный подход к понятию «облачные вычисления». Для одних компаний это естественное направление развития, для других – направление модернизации бизнеса, для третьих – не более, чем просто маркетинг.

Облачные сервисы от Google:

Gmail – это почта от Google. Работа с ней отличается от того, что мы привыкли видеть в стандартном интерфейсе Outlook и Hotmail. Основными достоинствами почты, являются размер почтового ящика – 10 Гигабайт и возможность отправки сообщений объемом до 20 Мегабайт. В большинстве компаний используется ограничение на размер почтового сообщения в 10 Мегабайт. По своему опыту могу сказать, что это не совсем удобно. Пользователям приходится архивировать сообщение и разбивать письмо на несколько частей. Если же Вы и Ваш адресат используете почту Google, то эта проблема гарантированно решается.

Недостатком почты от Google является постоянный показ рекламных объявлений, которые отвлекают от работы. C помощью специальной программы-расширения для браузеров Google Chrome, Opera и Safari проблему с рекламой можно решить за пять минут. Программа называется Adblock, о том как ее быстро настроить, можно прочитать здесь.

Следующим очень полезным сервисом является Google Drive. Это сервис облачного хранения ваших данных с объемом в 5 Гигабайт, который появился 24 апреля 2012 года. Вы также можете скачать клиент для Windows или Mac, после установки которого на Вашем компьютере появится папка – Google Диск. Если сохранить в ней любой файл или документ, то эти данные автоматически синхронизируются с облачным сервисом Google Disk, и будут доступны Вам из любой точки мира, достаточно только зайти в почту Google и выбрать закладку Google Drive.

Этот сервис удобно использовать для резервного копирования важной информации. Можно добавить папку в архив .zip или .rar с паролем, и загрузить в сервис Google Диск. Теперь, даже если у Вас возникнут проблемы с компьютером, полетит жесткий диск или операционная система, Ваши важные данные не пропадут. Бесплатного объема в 5 Гигабайт хватает для большинства задач, при необходимости его можно увеличить до 25 ГБ за 2,49 $ в месяц или до 100 ГБ за 4,99 $ в месяц. Существуют также индивидуальные тарифы до 16 Тб.

В начале 2010 года Goole создала бесплатный онлайн сервис Google Docs, который позволяет создавать текстовые документы, таблицы и презентации в собственном формате от Google. Существует возможность экспорта документов в основные форматы Microsoft Office a также просматривать документы, созданные в таких популярных программах как Word, Excell и Power Point.

Основным преимуществом Документов Google, является совместное создание и редактирование документов, для пользователей имеющих аккаунты в Gmail. Необходимо только подключение к сети Internet. Сервис Google Docs с 2012 года интегрирован в сервис Google Drive, и его можно найти в почте Gmail в разделе Google Drive, во вкладке “Cоздать”. Для корпоративных пользователей была создана платная версия программ по работе с документами Goolge Apps основным конкурентом которой на данный момент является облачный сервис Microsoft Offce 365.

Очень полезным является сервис Google Календарь, в котором удобно организовано планирование текущих задачи, синхронизация с мобильными устройствами и календарями других пользователей. Постепенно этот сервис набирает все большую популярность. Многие программы онлайн обучения и конференций интегрируются с Google Календарь одним кликом мыши.

Сервис карт – Google Maps, постоянно развивается и совершенствуется. Если зайти в него под своими учетными данными через интерефейс почты Gmail, то можно сохранять локации и планировать маршруты в картах Google. Они автоматически будут синхронизированы с мобильными устройствами. Планировать сложные маршруты намного эффективнее на большом экране монитора, чем на мобильном устройстве под управлением Android и iOS (Apple с недавнего времени вернула поддержку Goolge Maps на iPhone и iPad).

Google таже позаботился и о пользователях читателях блогов. Сервис Google Reader позволяет эффективно читать блоги. Для того чтобы подписаться на наиболее интересные блоги в Google Reader необходимо в ввести в строке “подписаться” адрес блога.

Сервис Google Translate – позволяет мгновенно переводить иностранные слова и фразы на любой язык мира. В то же время при переводе вся информация сохраняется в базе данных Google Translate, поэтому не стоит использовать ее для перевода конфиденциальных документов.

Сервис видеохостинга Youtube который компания Google приобрела в ноябре 2006 года, является одним из наиболее посещаемых ресурсов сети Internet. Можно даже сказать что это Internet – телевидение.

Кроме того, у Google cуществует множество других полезных сервисов: ведения блогов (Blogger), хостинга фотографий (Picasa), социальная сеть Google+ и многие другие.

Чтобы эффективно работать с облачными сервисами Google, достаточно завести почтовый ящик на почте Gmail и поставить на компьютер браузер Google Chrome, который можно настроить под Ваши задачи, благодаря огромному количеству расширений.

Облачные сервисы Windows Live Essentials:

Windows Live Essentials поставляется в виде установщика размером чуть больше одного мегабайта, доступного для скачивания с этой страницы портала Windows Live. Скромный "вес" дистрибутива объясняется тем, что все выбранные пользователем программы установщик загружает из Интернета.

В состав пакета входят следующие продукты:

• программа мгновенного обмена сообщениями Messenger;
• инструментарий для редактирования видео и создания фильмов из фотографий и мультимедийного контента Movie Maker;
• приложение для работы с изображениями Photo Gallery;
• почтовый клиент Mail;
• модуль Sync, обеспечивающий синхронизацию файлов и документов пользователя между несколькими ПК, подключенными к Интернету;
• редактор блогов Writer;
• фильтр семейной безопасности Family Safety;

Windows Live Messenger. Инструмент мгновенного обмена сообщениями, файлами и прочим контентом, в "девичестве" именовавшийся MSN Messenger и использующий собственный закрытый протокол передачи данных. Характеризуется развитым функционалом, обновленным интерфейсом, интеграцией с социальными сервисами и... рекламным блоком, отображающимся в главном окне программы и отвлекающим внимание назойливой анимацией.

В новой версии приложения разработчики свели к минимуму количество всплывающих окон, реализовали отображение бесед во вкладках и для удобства пользователя усовершенствовали список контактов - теперь программа сортирует контакты, не дублируя их, а формируя в виде единого списка. Мессенджер объединяет новости социальных сервисов, таких как Facebook, Twitter, MySpace и LinkedIn, позволяя обмениваться информацией, комментировать и отправлять сообщения во всех этих сетях, находясь в одном окне приложения. Помимо этого в Windows Live Messenger появилась поддержка RSS, позволяющая подписываться на обновления любых сайтов и сервисов, будь то Flickr, Livejournal, YouTube и др.

Из прочих новшеств представленного широкой общественности продукта специалисты Microsoft выделяют возможность видеообщения в HD-качестве, функцию отправки голосовых и видеосообщений находящимся в оффлайне собеседникам, тесную интеграцию с Internet Explorer, поисковиком Bing и почтовым сервисом Hotmail. Также в списке нововведений фигурируют механизм синхронизации статуса с социальными сервисами и мобильные версии IM-клиента, доступные владельцам устройств Windows Phone, Blackberry, Nokia и Apple iPhone. Не остались в стороне и настройки приватности, пополнившиеся новыми опциями и элементами управления группами контактов.

Согласно данным компании Microsoft, мессенджер в настоящее время активно используют 320 миллионов человек, проживающих в более чем 76 странах по всему миру и общающихся на 48 языках. Количество ежедневно отправляемых средствами Windows Live Messenger сообщений достигает 10 миллиардов.

Windows Live Mail. Приложение для работы с электронной корреспонденцией, оснащенное органайзером, планировщиком задач, RSS-ридером, модулем обмена сообщениями в группах новостей по протоколу NNTP (Network News Transfer Protocol) и поддерживающее неограниченное количество почтовых аккаунтов.

Обновленная версия email-клиента может похвастаться функцией объединения различных учетных записей и механизмами, отвечающими за работу программы в оффлайновом режиме и последующую синхронизацию данных при подключении к Интернету. Также сообщается о тесной интеграции приложения с Windows Live Messenger, наличии новых инструментов управления входящими сообщениями, функциях быстрого доступа к календарю и редактирования фотографий непосредственно в почтовом клиенте. Благодаря поддержке сетевого хранилища SkyDrive в программе предусмотрена возможность отправки большого количества фотографий (до 25 Гб) в одном email-сообщении. Не менее любопытным выглядит наличие в программе заимствованного из Outlook 2010 представления "Беседа", улучшающего отслеживание и управление связанными сообщениями электронной почты. Windows Live Mail оснащен ленточным интерфейсом, умеет проверять набираемый текст на предмет орфографических ошибок и автоматически конфигурировать почтовые аккаунты. Достаточно ввести логин и пароль от email-ящика, и программа произведет необходимые настройки самостоятельно.

Windows Live Photo Gallery. Программа для работы с изображениями, организации фотоальбомов, их последующей публикации в Сети, печати либо записи на оптические носители. В приложении реализованы функции распознавания лиц, ретуширования фотографий, автоматической подстройки выдержки, цветового баланса и резкости снимков. В составе продукта фигурируют инструмент Photo Fuse, позволяющий использовать лучшие части нескольких фотографий для создания лишенного каких-либо недоработок снимка, и компонент для склейки панорам из нескольких изображений. В новом Windows Live Photo Gallery появилась поисковая вкладка, обеспечивающая сортировку фотографий по именам, датам, лицам, местонахождению, свойствам и прочим характеристикам. Также сообщается об улучшенных средствах импортирования фотографий.

Windows Live Movie Maker. Редактор видео, представляющий собой дальнейшее развитие входящего в состав Windows Vista пакета Movie Maker. В знакомом многим программном решении разработчики Microsoft улучшили средства автоматической компоновки видео из выбранных пользователем материалов - фотографий, роликов и аудиокомпозиций, расширили набор визуальных эффектов и переходов между кадрами, добавили поддержку дополнительных форматов файлов и наладили взаимодействие с онлайновыми сервисами. Пользователи приложения могут выкладывать свои творения на Facebook, Flickr, YouTube или SkyDrive, сохранять видео в форматах высокого разрешения и размещать фильмы в памяти различных портативных устройств.

Windows Live Writer. Редактор блогов, взаимодействующий с Wordpress, Blogger, LiveJournal, TypePad, SharePoint, Community Server, Windows Live Space и многими другими сетевыми службами. В активе программы - богатый инструментарий для работы с онлайновыми дневниками, включающий систему автоматической настройки блогов, поддержку неограниченного числа аккаунтов, функции отложенной публикации записей и добавления в них видеороликов, редактор фотографий и модуль проверки орфографии. Windows Live Writer интегрирован с картографическим сервисом Bing Maps, допускает предварительный просмотр публикаций и правку HTML-кода записей, умеет распознавать стилевое оформление сетевых дневников. Функционал приложения можно расширять посредством подключаемых плагинов. Последний, кстати, в новой бета-версии программы практически не претерпел изменений - изменился только интерфейс, выполненный в стиле Office 2007/2010.

Windows Live Family Safety. Фильтр семейной безопасности, позволяющий родителям удаленно контролировать работу детей за компьютером и отслеживать их действия в Интернете. С помощью инструмента Family Safety взрослые могут непосредственно из окна браузера управлять учетными записями своих чад, блокировать запуск приложений и игр, редактировать списки веб-фильтра, ограничивать время работы ПК и просматривать различного рода отчеты, позволяющие делать достоверные выводы относительно целесообразности ограничения активности ребенка во всемирной Сети.

Windows Live Sync. Клиент, обеспечивающий синхронизацию файлов, настроек программ и документов пользователя между несколькими ПК, подключенными к Интернету. Особенностями решения являются поддержка компьютеров под управлением Mac OS и возможность удаленного подключения к ПК через браузер. Пользователь может оставить свой компьютер подключенным к Сети и затем работать с ним из любого места при помощи сайта devices.live.com. Live Sync умеет работать в паре с сетевым хранилищем SkyDrive и может взаимодействовать с множеством устройств, обеспечивая актуальность хранящихся на них данных.

2.3 Облачные инструменты для учителей

В этой курсовой работе хотелось бы рассмотреть, как организовать коллективную работу с документами в школе. А точнее как завучу работать с Google сервисами.

Как правило, завуч – это должность с большим количеством обязанностей. Завуч так же занимается школьной логистикой (расписание, использование кабинетов, дежурство), и мониторингом учебного процесса, и контролем/анализом результатов, и организацией работы над важными школьными документами, не говоря уже о всякой ежедневной рутине, которая съедает и время, и силы. Со всем этим реально справится и чтобы оставалось свободное время при помощи правильного использования сервисов от Google.

Обязанность завуча – собирать отчеты. Отчеты учителей в конце каждой четверти и проводить анализ в конце года с помощью Google-форм. Этот же инструмент помогает проводить опросы удовлетворенности персонала, получать обратную связь по проведенным курсам и организовывать другие оперативные исследования, например, изучение ожиданий учителей по какому-то нововведению в школе.

Рабочие планы уроков у учителей всей школы – это табличные файлы, к которым завуч добавлен как соавтор документа с правами редактора, чтобы иметь возможность вносить правки в файлы. В результате мы имеем свежие на любой момент времени планы, поскольку учителя могут в любое время вносить правки, дополнять и всячески развивать их. Большой плюс, что после внесения изменений в файл, не нужно отправлять заново завучу, прикрепляя к письму. После каждой правки документа завучу на почту будет приходить уведомление, и поэтому для удобства лучше будет создать отдельный Google-аккаунт, чтобы не замусоривать личный почтовый ящик. Неудобств это не создает так как в почте Gmail можно легко переключаться между своими Google-аккаунтами.

Расписание замен уроков, графики дежурств, консультаций и экзаменов, а также другие массивы информации организованы с помощью таблиц Google. Ко многим документам, которые должны заполняться и пополняться в течение какого-то продолжительного периода времени, открыт доступ учителям-предметникам, которые и вносят в них данные. В качестве примера можно привести таблицу, содержащую сведения об участии учеников школы в олимпиадах и конкурсах. Такая таблица может быть постоянной, т.е. работать не один учебный год, а собирать информацию за большие периоды времени. Дополнительное удобство в том, что облегчена статистическая обработка данных, поскольку все сведения за несколько лет собираются в одном файле.

Коллективная работа над документами ведется с использованием документов Google, причем наиболее часто в таблицах организуются отдельные листы для каждого предметного объединения, так что все соавторы документа работают в одном файле и, хоть и видят работу других, все же друг другу не мешают. Файл с самого начала с помощью embed-кода встраивается в страницу корпоративного сайта, прямо с момента создания документа, когда он еще пуст. Постепенно таблицы обрастают содержанием, к назначенному сроку документ оказывается не только готов, но и откомментирован и вычитан. Это сделать нетрудно, поскольку работу делает не один - назначенный человек, а каждый учитель школы.

Вообще, любая важная информация может быть структурирована и упорядочена на страницах корпоративного сайта так, чтобы учителя всегда знали, где ее можно найти. К такой информации относятся важные законодательные акты, ссылки на которые также собираются в определенном месте.

Одна из важных задач была очень актуальна для школ России. В сентябре был опубликован ФГОС (Федеральные государственные образовательные стандарты) нового поколения, необходимо было организовать работу учителей с текстом программы.

Это довольно сложная задача, поскольку язык документов вообще сложен для понимания, а тут его еще нужно перевести в язык деятельности, т. е. сделать так, чтобы цели, задачи, понятия из новой программы стали проникать в школьные предметные программы и рабочее планирование. Работа над новой учебной программой школы, планирование деятельности школы в соответствии с новой программой - эти и другие задачи оказалось возможным решать сообща с помощью Google-документов, не занимая время учителей очными встречами. Обсуждение с комментированием можно проводить с использованием текстовых Google-документов онлайн. Замечено, что работа с документами получается часто результативнее, когда все работают в таком режиме.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день облачными услугами пользуется практически каждый из нас ежедневно. Найдя для себя в Интернете подходящий сервис для каждодневного использования, большинство которых бесплатные или стоят не больших денег, мы избавляемся от покупки дорогой вычислительной техники и частого «апгрейда» чтобы поддерживать высокой производительности, мучатся со сложной настройкой систем и покупать дорогостоящие ПО.

В этой курсовой работе рассмотрены понятия и классификации облачных технологий, достоинства и недостатки, примеры конкретных облачных сервисов.

Коммуникационные и информационные технологии являются сильным средством увеличения эффективности учебного процесса путем решения ряда задач:

• увеличенное учебное время без внесений изменений в учебный план;
• улучшение качества контроля за учащимися;
• возможность родителей отслеживать учебный процесс ребенка;
• повышения информационно-коммуникационной культуры всех участников образовательного процесса;
• увеличение заинтересованности и мотивации в учебном процессе;
• обеспечение гибкости управления учебным процессом.

Облачные сервисы способствует общему улучшению в работу всей структуры школы, так как они мобильны, не требуют мощных производительных систем, и во многом бесплатны. Каждое образовательное учреждение сможет для себя подобрать сервис, в котором им будет удобно.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании «Облачные вычисления в образовании» - М.: 2010;

2. УК «АЛЬЯНС. ВЕНЧУРНЫЙ БИЗНЕС», статья Облачные вычисления как настоящее и будущее ИТ, http://venture-biz.ru/informatsionnye-tekhnologii/205-oblachnye-vychisleniya

3. Microsoft Azure — постоянно растущая коллекция интегрированных облачных служб https://azure.microsoft.com/ru-ru/overview/what-is-saas/

4. Фокин Н.Б., статья Обоснование эффективности использования Облачных технологий, http://journal.itmane.ru/node/649

5. Википедия, статья «Облачные вычисления» http://ru.wikipedia.org/wiki/Облачные_вычисления

6. Облачные сервисы. Взгляд из России / Под ред. Е. Гребнева. — м.: Cnews, 2011;

7. Горелов А. Куда идут «облака». — КомпьютерПресс , N12. — 2011;

8. РизДжордж. Облачные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011;

9. Беленький А. «Облачные» технологии начинают и выигрывают. — КомпьютерПресс , N7. — 2011;

ПРИЛОЖЕНИЕ