Облачные сервисы (Повышение эффективности облачных технологий)

Содержание:

Введение

В технологиях распределенной обработки данных в последние годы наметилась тенденция предоставления арендуемых вычислительных мощностей в виде облачных Интернет-сервисов. Происходит сосредоточение очень большой вычислительной мощности в специализированных центрах обработки данных (ЦОД) облачных провайдеров по всему миру в разных странах (например, в США, Великобритании, государствах Евросоюза, Японии, России и в других странах). Современная оперативная доступность ЦОД в различных точках Земли за счет стремительного увеличения пропускной способности сети Интернет, привели к созданию геоинформационной инфраструктуры, основанной на огромном количестве разнообразных разного назначения Web-сервисов, серверы которых территориально рассредоточены по всему миру, но реально совместно работают в больших информационных проектах.

За последнее десятилетие облачные вычисления уже успели зарекомендовать себя, в частности, в сфере образования. Следует отметить, что эффективность современных образовательных учреждений в настоящее время попала в существенную зависимость от информационных технологий. С одной стороны - информационные технологии позволяют автоматизировать процессы управления учреждением, обеспечивать дистанционное обучение, в целом - повышать качество подготовки. С другой стороны - требует значительных финансовых вложений как на приобретение и обслуживание различной компьютерной техники и программного обеспечения, так и на привлечение квалифицированных специалистов. Сейчас требования к образовательному контенту, обеспечению доступа к ресурсам через мобильные устройства определяются уже самими пользователями - преподавателями и учащимися.

В этой связи не случайно, что повышение эффективности функционирования информационных систем для удовлетворения потребностей образовательных учреждений осуществляется, в том числе, за счет использования облачных сервисов.

В настоящей работе рассматриваются возможности облачных сервисов на примере сервиса «Google Диск», который представляет собой один из вариантов реализации облачных технологий.

Объектом исследования данной работы является облачный сервис «Google Диск». Предмет исследования – сущность облачной технологии, особенности использования «Google Диск» в образовательном процессе.

Целью работы является исследование сущности облачных сервисов. В качестве средства достижения данной цели будут изучены некоторые возможности одного из указанных сервисов, а именно - «Google Диск».

Задачи в работе следующие:

- раскрыть сущность облачных сервисов, кратко рассмотреть историю появления первых идей и дальнейшего развития данной технологии;

- оценить преимущества и недостатки облачных технологий (в том числе применительно к образовательному процессу);

- рассмотреть модели и технологи облачных сервисов;

- оценить возможности повышения эффективности облачных технологий и минимизации рисков их применения;

- показать особенности использования в образовательном процессе сервиса «Google Диск».

Структура курсовой работы состоит из введения, двух глав, раскрывающих предмет исследования, заключения, списка использованных источников, приложения.

1. Общая характеристика облачных сервисов

1.1. Понятие, преимущества и недостатки облачных технологий

Сегодня одной из наиболее интересных развивающихся технологий являются «Cloud computing», которая в переводе с английского языка называется «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.^[1]

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.^[2]

В исследовании компаний Forrester Research делается прогноз, что к 2020 г. объем мирового рынка облачных вычислений вырастет практически вшестеро по сравнению с 2011 годом, т. е. с 40,7 млрд. долл. до более 241 млрд. долл.

При этом стоимость «публичного облака», 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.^[3] Прогноз компаний Forrester Research способствовал увеличению тех компаний, которые готовы предлагать своим заказчикам услуги публичного облака.

Вообще характеристики сегодняшних облачных вычислений с учетом их особенностей определены в стандартах США в следующем: самообслуживание по требованию (англ. self service on demand), универсальный доступ по сети, объединение ресурсов (англ. resource pooling), эластичность и учет потребления.

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, а ускорит процесс вычисления в финансово-экономической сфере. Облачные технологии развиваются в системе образования и науки, банковском секторе и др.

Говоря о преимуществах и недостатках облачных сервисов, можно выделить следующие преимущества:

1) Экономическая эффективность. Облачные вычисления являются наиболее экономически эффективным способом для использования, поддержки и модернизации информации, требует меньше расходов на ИТ-инфраструктуру компании, в сравнении с традиционными.

2) Неограниченные объемы для хранения информации. Хранение информации в облаке дает почти неограниченную емкость.

3) Отказоустойчивость, резервное копирование и восстановление. Все данные хранятся в облаке, резервное копирование и восстановления гораздо проще, чем другие традиционные методы хранения данных.

4) Автоматическая интеграция программного обеспечения. Настройка и интеграция программного обеспечения и приложений в облаке происходит автоматически в соответствии с требованием потребителя.

5) Легкий доступ к информации. После регистрации в облаке, можно получить доступ к информации из любой точки, где есть подключение к Интернету.

Также существуют и недостатки, к которым относят:

1) Технические вопросы. В условии доступности информации система может иметь серьезные дисфункции, связанные в поставке облачных сервисов. Необходим высокоскоростной Интернет и техническое обеспечение.

2) Безопасность. Безопасность и конфиденциальность информации в облаке не предусмотрены в законодательстве Российской Федерации.

3) Склонность к атаке. Хранение информации в облаке может сделать компанию уязвимой к внешним атакам и угрозам. Сокрытие конфиденциальных данных усложняется.

4) Зависимость от иностранных поставщиков. Поставка облачных услуг на рынок России осуществляется в основном от иностранных операторов.

5) Расчет и взаиморасчет услуг. Отсутствие облачных услуг в законодательстве России создает проблемы в валютном расчете с иностранными партнерами - операторами поставщика услуг^[4].

Применительно к образовательной деятельности эти преимущества и недостатки имеют свою специфику (см. таблицу 1 в приложение 1).

1.2. Модели облачных сервисов и технологии, лежащие в их основе

Различают облака в зависимости от 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 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 тонкого 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.^[5]

В основе облачных сервисов лежит технология виртуализации. До 2006 г. виртуализация понималась как возможность развертывания некоторого количества виртуальных серверов на собственном оборудовании, а с появлением Amazon Elastic Compute Cloud стала возможной аренда серверов на чужом оборудовании - в этом заключается суть облачных предложений класса IaaS.

Виртуализация не единственная технология, лежащая в основе современной облачной парадигмы. Среди других технологий, предшествующих современным облачным вычислениям, можно назвать сервис-ориентированную архитектуру (Service-Oriented Architecture, SOA), предоставление приложений в режиме услуг (Application Service Provider, ASP), ITIL/ITSM и др. Востребованными являются высокомасштабируемые облачные системы хранения данных (Scalable Storage Cloud).^[6]

Распространение высокоскоростных каналов интернет-связи сделало возможным интенсивный обмен данными в «облаке». Технологии Web 2.0 позволили выполнять веб-приложения непосредственно в окне браузера, а не запускать их на локальном компьютере или в локальной сети. Успеху облачных вычислений содействовало также развитие интернет-сервисов, которые предоставляют доступ к своим данным через программные интерфейсы (API).

Решения класса PaaS предоставляют дополнительные инструменты, позволяющих разрабатывать сетевые приложения с меньшими затратами.

Один из видов PaaS-решений связан с технологиями распределенных вычислений. Примерами могут являться как отечественные приложения^[7], так и системы интернет-гигантов: Google (файловая система GFS, база данных BigTable), Yahoo (Hadoop).

В облачных решениях, как правило, нет реляционной СУБД и не поддерживается стандартный синтаксис SQL. Например, Google App Engine использует собственную базу данных BigTable с синтаксисом GQL. Вариант развития PaaS-платформы - Windows Azure, являющаяся развитием ОС Windows Server, системы виртуализации Hyper-V и СУБД SQL Server. Azure предоставляет интегрированный набор прикладных сервисов для разработки, размещения, управления и масштабирования приложений с использованием инфраструктуры центров обработки данных Microsoft. Разработчики приложений для Windows Azure могут использовать любую из поддерживаемых технологий программирования, специально оптимизированных для создания масштабируемых приложений: кроме базовых технологий .net поддерживаются также языки Java, PHP и Ruby.

Среди других PaaS-предложений можно упомянуть Engine Yard и Heroku, выстроенные на базе системы разработки Ruby-приложений Ruby on Rails, PaaS-системы с открытым кодом Cloud Foundry от VMware и OpenShift от Red Hat, систему PHP Fog, оптимизированную для языка PHP, и созданную отечественными разработчиками систему Hivext.

Для многих образовательных учреждений первым шагом использования облачных вычислений был перенос в «облака» электронной почты, которая является базовой, достаточно хорошо стандартизированной услугой. Она легко может поддерживаться извне и определенно не является ключевой для работы образовательного учреждения. Предоставляются также приложения для создания документов, позволяющие работать с текстами, электронными таблицами и презентациями, а также создавать веб-сайты. Эти документы могут редактироваться совместно с другими пользователями. Последние получают значительное пространство для хранения документов всех типов, которым они могут пользоваться и после окончания образовательного учреждения. Они также начинают использовать низкоуровневые облачные услуги с целью хранения данных. Это может оказаться выгодным, если безопасность доступа к данным не является приоритетом, например, если видео- и аудиоматериалы предоставляются в качестве открытых образовательных ресурсов.

Другой вариант использования облачных услуг, который начинает распространяться в сфере образования, это перемещение в «облако» используемых учреждениями систем управления обучением (LMS, Learning Management Systems). Передача поддержки таких систем, как, например, Blackboard и Moodle, внешним провайдерам имеет смысл для образовательных учреждений, которые не могут позволить себе покупку и поддержку дорогостоящего оборудования и программного обеспечения.

С точки зрения разработчика, облачные вычисления являются освобождением от рутинных и непрофильных задач. Сегодня такие процедуры, как перенос приложения на промышленный сервер и последующая синхронизация изменений между испытательной системой и промышленным сервером, продолжают отнимать у разработчиков много времени и увеличивают вероятность возникновения ошибок и сбоев. Облачные вычисления - в особенности, решения класса PaaS - позволяют свести к минимуму различия между испытательным и промышленным окружением и максимально упростить синхронизацию изменений.

1.3. Повышение эффективности облачных технологий

Недостатки облачных технологий, о которых шла речь выше, предполагает необходимость минимизации соответствующих рисков. Рассмотрим направления повышения эффективности облачных сервисов.

Повышение безопасности.

В настоящее время получают распространение «гибридные облака», которые представляют собой такое внедрение облачных вычислений, при котором часть системы размещается в публичном «облаке», на базе дата-центров облачного провайдера, а часть - в приватном «облаке», на собственных серверных мощностях. Гибридное «облако» не является самостоятельной технологией, а является интеграцией виртуализированных публичных и приватных облачных систем.^[8]

Например, такая интеграция эффективна при вынесении системы резервного копирования в публичное «облако». Другой вариант использования гибридного «облака» предполагает установку приложений на внутренних серверах компании с арендой дополнительных мощностей в «облаке» стороннего поставщика на случай непредвиденного повышения нагрузки.

Рис. 1. Схема выполнения запроса при использовании гибридной облачной инфра структуры

Гибридные «облака» позволяют избежать проблем, связанных с потерей контроля над ключевыми данными: они останутся во внутренней сети. Если эти данные и будут передаваться на обработку вовне, то только в таком виде, который не создает угроз для утечки конфиденциальной информации.

Также гибридная модель позволит интегрировать публичные облачные сервисы от разных поставщиков.

Программная конфигурация сетей.

Для современных облачных приложений узким местом являются сети передачи данных, и, одной из важных задач обеспечения функционирования систем - конфигурирование загруженных сетей, направленных на обеспечение использования приложений в облачной инфраструктуре.

При перегрузке канала связи пакеты помещаются в очереди, в случае переполнения очереди пакеты отбрасываются, что приводит к замедлению скорости передачи пакетов протоколом TCP/IP и потере пакетов.

Чтобы добиться гарантии качества обслуживания применяют QoS-архитектуру (Quality of service), которая включает в себя поддержку качества на всех уровнях стека протоколов TCP/IP и во всех сетевых элементах.

Но и при этом обеспечение гарантированного качества обслуживания все равно остается самым слабым местом процесса передачи информации от источника к приемнику, так как QoS-архитектура представляет собой систему разделения трафика на статические, заранее определяемые классы с процентным соотношением ширины канала для каждого типа трафика с фиксированными приоритетами.

Задача состоит в разработке программного модуля, динамически устанавливающего приоритеты типам трафика в QoS-архитектуре. ^[9]

Дублирование исполняемого кода.

В облачных технологиях для обеспечения надежности передачи данных происходит дублирование кода программ. Помимо пользовательского кода дублируются коды системных библиотек и ядра (рис. 2).

В случае контейнерных технологий дублируется только код системных библиотек. Некоторые контейнерные технологии позволяют избежать также дублирования кода системных библиотек. В частности, система виртуализации Virtuozzo (Parallels Virtuozzo Containers в паре со специализированной файловой системой vzfs) позволяет доменам использовать общий системный раздел.^[10]

Рис. 2. Дублирование исполняемого кода для различных типов виртуализации

Основное негативное влияние эффекта дублирования кода связано с большой нагрузкой на КЭШ центрального процессора.

В отчете^[11] проводится подробный анализ данного эффекта. Например, HP проведен следующий эксперимент. На одном физическом сервере установлены две гостевые системы. На первой - под управлением работает веб-приложение на языке PHP, которое в ходе выполнения запросов обращается к серверу системы управления базами данных (СУБД), расположенному на другой гостевой системе.

На рис. 3 показаны результаты анализа промахов в процессорном КЭШе при использовании разных технологий виртуализации (Xen и OpenVZ), а также для системы без виртуализации (базовый вариант). Как видно, число промахов при использовании OpenVZ незначительно отличается от базового варианта. В то же время при использовании XEN эта величина резко возрастает и, в основном, приходится на код ядра системы (колонка Vmlinux).

Рис. 3. Анализ промахов в КЭШ процессора

На практике увеличение промахов в процессорном КЭШе приводит к резкому падению производительности системы.

На рис. 4, заимствованном из отчета компании HP [16], показано среднее время выполнения запроса в зависимости от нагрузки для трех вариантов: базовый, OpenVZ и Xen. Как видно, результаты для OpenVZ незначительно отличаются от базового варианта. Для Xen наблюдается увеличение времени выполнения запроса в несколько раз с ростом нагрузки.

Рис. 4. Среднее время выполнения запроса в зависимости от загрузки

Таким образом, для выбора технологического решения требуется проведение предварительных экспериментальных исследований по конкретным протоколам, интерфейсам и др.

Виртуализация ввода-вывода.

Виртуальные машины не имеют прямого доступа к физической памяти основной системы. Это одна из причин, которые затрудняют взаимодействие систем с устройствами ввода-вывода. Современное аппаратное обеспечение поддерживает режим прямого доступа к памяти (DMA), который позволяет организовать потоки данных, минуя центральный процессор. Однако устройство DMA не имеет сведений об организации виртуальной памяти, поэтому взаимодействие устройств ввода-вывода происходит через монитор виртуальных машин или гипервизор (рис. 5).

Рис. 5. Аппаратная поддержка прямого доступа к памяти для гостевых систем

Чтобы виртуальные машины могли работать непосредственно с устройствами ввода-вывода, минуя гипервизор, необходима специальная поддержка со стороны системы DMA.

Организация хранения данных.

Популярность облачных вычислений обусловлена не только развитием самих технологий, но и развитием подходов к разработке корпоративных приложений. В настоящее время разработчики предпочитают экономить трудозатраты за счет использования готовых модулей. Для веб-приложений разработка с «нуля» в сегодняшних условиях - это трата ресурсов, которая приведет к заведомо худшим результатам. Практически для всех популярных языков создания веб-приложений сегодня существуют функционально богатые конструкторы (frameworks).

Все это приводит к нескольким важным последствиям^[12]:

- уменьшению сроков разработки веб-приложений;

- освобождению разработчиков от рутинных операций;

- отсутствию решения задач, связанных с модернизацией и развитием базовой функциональности систем.

При организации хранения больших объемов данных используется схема их дробления на более мелкие сегменты, что сокращает среднее время доступа. Такое ускорение достигается за счет уменьшения необходимого числа операций чтения, за время каждой из которых можно считать произвольно длинный, но обязательно непрерывный сегмент данных с диска. При этом во всех перечисленных системах для хранения данных используется локальная файловая система или реляционная база данных, что существенно ограничивает возможности масштабирования по данным. При использовании облачных технологий аналогом операции чтения можно считать установление соединения и обращение к объекту внутри облачного хранилища.^[13]

В облачных системах используются слабоструктурированные данные, иерархические модели, системы noSQL и др. Многими исследователями принято целесообразным использование графовых моделей представления данных.^[14] Важной особенностью графовых методов является существование значительного количества полиноминальных решений.

Использование облачных технологий является не просто сервисом, уже в ближайшем будущем они станут неотъемлемой частью ИТ-инфраструктуры многих учреждений, и вузов в том числе. Поэтому в настоящее время, когда их развитие только начинается, необходимо эффективное использование тех возможностей, которые дают «облака», а также найти решение задач, которые они ставят.

2. Применение облачных сервисов Google в образовательном процессе

2.1. Возможности облачных технологий Google в образовательном процессе

Благодаря современным информационным и телекоммуникационным технологиям (электронная почта, телеконференции ICQ, Skype и т.д.) общение между участниками образовательного процесса может быть распределено в пространстве и во времени. Педагоги и обучаемые могут общаться между собой, находясь на удалении друг от друга (например, в разных городах или странах) и в удобное для них время. При этом данные технологии постоянно совершенствуются, появляются новые средства и технологии, которые могут быть полезны с точки зрения информатизации образования. При определенных условиях многие из этих технологий могут существенно повлиять на повышение качества обучения и воспитания школьников.^[15]

Примером подобных информационных технологий, облегчающих образовательный процесс, являются также и облачные технологии. Как было сказано в предыдущей части работы, суть этих технологий заключается в том, что пользователь, получив с помощью своего компьютера, подключенного к телекоммуникационной сети, доступ к удаленному серверу, может размещать на нем необходимую информацию и работать с ней. Благодаря этому пользователь становится свободным от привязки к своему персональному компьютеру и получает возможность использовать свои данные в любом месте, где есть доступ к сети и возможность подключения к облачному сервису. Если облачный сервис предлагает и программное обеспечение для работы с размещенными данными, то тогда пользователь получает возможность работать с ними практически с любого устройства в любом месте, где есть доступ к сети. Более того, существуют предположения, что в будущем компьютеры уступят место мобильным устройствам, с помощью которых пользователь будет получать доступ к серверу, на котором размещаются его данные и необходимые ему программные средства.^[16]

В России при больших расстояниях и неидеальной инфраструктуре отдаленных населенных пунктов облачные технологии могут стать тем средством, которое сможет изменить характер обучения и даст возможность любому учащемуся любого учебного заведения, независимо от места его расположения, обучаться с помощью современных программных средств.

Существует мнение, что использование облачных технологий на уроках в школе - это признак «прогрессивной школы». Так, Б.В. Землянский выявил ряд различных преимуществ использования облачных технологий на уроках и, в частности, на уроках информатики.^[17] По его мнению, облачные технологии дадут возможность для всех желающих узнать что-то новое благодаря тому, что можно преодолеть имеющиеся препятствия: географические, научно-технические, общественные. Кроме того, облачные технологии позволяют создать альтернативу обычным формам организации учебного процесса через различные возможности для индивидуального преподавания и изучения предмета, ведения интерактивных занятий и создания коллективных проектов.

Сегодня существуют различные интернет-ресурсы, предоставляющие бесплатно облачные сервисы, которые можно использовать в образовательном процессе. Например, сервис «Google Диск» представляет собой один из вариантов реализации облачных технологий.

Он предоставляет пользователям следующие возможности:

- совместный доступ к документам, размещенным на «Google Диск», в том числе совместное редактирование документов;

- использование удаленных программ, позволяющих создавать рисунки и презентации;

- управление доступом к размещенным файлам через распределение прав доступа (чтение, комментирование, редактирование), есть и другие функции.^[18]

Для того чтобы воспользоваться сервисом «Google Диск», необходимо иметь учетную запись в системе Google и быть в этом сервисе авторизованным. Благодаря авторизации можно проконтролировать, какой пользователь вносит правки в документ. Однако в школе не все учащиеся готовы авторизоваться в Google.

Поэтому при использовании сервисов Google имеет смысл ориентироваться на средства, которые позволяют их использовать без дополнительной авторизации пользователей. Таким сервисом является «Google Форма», которая позволяет создавать анкеты, опросы, голосования и тесты. Использование тестов на уроках информатики повышает эффективность обучения, интерес к предмету, способствуя лучшему усвоению знаний.

Данные, полученные с помощью форм Google, могут быть сохранены тремя способами:

1) в новой электронной таблице Google (такая таблица может быть создана автоматически при запуске формы);

2) в существующей электронной таблице Google, связанной с текущей формой;

3) в форме Google (ответы сохраняются непосредственно в форме и их можно загрузить в CSV-формате).^[19]

Ссылку на созданную форму можно разместить в Интернете на сайтах, в том числе в социальных сетях, можно отправить по электронной почте или сделать ярлык на рабочем столе компьютера. Перед использованием созданной формы необходимо определить, сколько раз пользователи смогут заполнять данную форму. Для того чтобы пользователи не отвечали на вопросы больше одного раза, необходимо установить флажок «Один ответ на пользователя». При этом пользователь обязательно должен иметь свою учетную запись в Google. Если не установить флажок «Один ответ на пользователя», то неавторизованный пользователь может неоднократно отвечать на вопросы теста.

Чтобы остановить сбор ответов, необходимо на панели инструментов нажать на кнопку «Ответы принимаются» и изменить на «Ответы не принимаются».^[20] Если необходимо узнать процентное соотношение различных ответов в группе, то можно воспользоваться Сводкой ответов. Если необходимо увидеть ответы в хронологическом порядке, для этого открыть электронную таблицу или загрузить CSV-файл.^[21] Готовая форма автоматически сохраняется на сервисе «Google Диск», также готовые результаты можно загрузить на компьютер.

Для автоматизации проверки теста можно использовать бесплатный инструмент Flubaroo, созданный специально для учителей и преподавателей. Инструмент Flubaroo работает совместно с формами Google и позволяет получить анализ результатов теста как по каждому из учащихся, так и по группе в целом (количество и процент правильных ответов, данные по правильным и неправильным ответам); полный отчет по каждому вопросу (процент правильных ответов учащихся; ответы учащихся, которые в совокупности дают меньше 70 %, выделены красным цветом; желтым цветом выделяется вопрос, на который дали меньше всего правильных ответов); отправить учащимся оценки с их результатами теста и ключом к тесту.

2.2. Алгоритм работы с инструментом Flubaroo

Flubaroo устанавливается как модуль форм Google. Для этого необходимо загрузить установочный файл, например, с официального сайта http://wwwfluba- roo.com и запустить его выполнение. Если установка прошла успешно, в меню «Дополнения» в облачном сервисе появляется пункт «Flubaroo».

Алгоритм работы с Flubaroo следующий. Сначала создается в «Google Формы» тест по конкретной теме урока (см. рис. 6). Например, во время проведения итогового контроля по теме «Информационные процессы» ученикам был предложен соответствующий тест. Учащиеся по размещенной на рабочем столе ссылке переходят на страницу теста и начинают выполнять самостоятельную работу.

Рис. 6. Пример теста в «Google Формы»

После выполнения теста всеми учениками, необходимо открыть таблицу с результатами теста, которые будут доступны через автоматически созданную форму «Ответы» (см. рис. 7).

Рис. 7. Ответы учеников в форме Google

Далее учителю необходимо в открытой форме «Ответы», в разделе «Дополнения» выбрать пункт «Flubaroo», затем выбрать «Произвести оценивание» (рис. 8). В итоге откроется окно «Flubaroo - Оценивание. Шаг 1», и далее для каждого вопроса необходимо установить критерий оценивания ответа по баллам (от 1 до 5 баллов за вопрос). При этом устанавливаются соответствующие метки на те поля, которые не относятся к содержательной части теста (например, имя учащегося и номер класса), и ответы, которые оценивать не надо (рис. 9).

Рис. 8. Flubaroo в разделе дополнения формы ответов Google

Рис. 9. Критерии оценивания с помощью инструмента Flubaroo

Затем необходимо выполнить тест для того, чтобы таким образом выбрать правильные ответы, которые будут использоваться как ключ для проверки ответов учащихся (см. рис. 10).

Рис. 10. Установка ключей на вопросы теста

В итоге появятся результаты теста с подробной статистикой (рис. 11).

Рис. 11. Обработанные результаты ответов учащихся

Желтым цветом в таблице итогов отмечаются вопросы, на которые приведено меньше всего правильных ответов. Также под каждым вопросом указано количество правильных ответов в процентах (см. рис. 12).

В итоге учитель может оперативно получить результаты работы всех учащихся или проверить текст после уроков и прислать каждому учащемуся его результаты по почте, если ученики авторизованы в системе Google.

Рис. 12. Обработанные результаты ответов учащихся

Заключение

В завершение исследования можно сформулировать основные выводы по работе.

1. Облачные вычисления (англ. cloud computing) основаны на использовании вычислительных ресурсов как интернет-сервиса. В облачной технологии процессорные мощности, оперативная память, дисковое пространство, специализированные контроллеры и программное обеспечение являются виртуальными и могут быть расширены или уменьшены. При этом наличие нескольких источников ресурсов позволяет повышать гибкость системы, а также снижает риск неработоспособности.

Суть этих технологий заключается в том, что пользователь, получив с помощью своего компьютера, подключенного к телекоммуникационной сети, доступ к удаленному серверу, может размещать на нем необходимую информацию и работать с ней. Благодаря этому пользователь становится свободным от привязки к своему персональному компьютеру и получает возможность использовать свои данные в любом месте, где есть доступ к сети и возможность подключения к облачному сервису.

Облачные вычисления вобрали в себя много идей из предшествующих концепций, и потому изначально они носят более разносторонний характер: их можно понимать и как техническую парадигму, и как маркетинговый термин, и как перспективное направление для академических исследований

2. В настоящее время облачные услуги предоставляются в следующих моделях сервиса:

- IaaS модель (инфраструктура как услуга);

- SaaS модель (программное обеспечение как услуга);

- PaaS модель (платформа как услуга).

3. В России при больших расстояниях и неидеальной инфраструктуре отдаленных населенных пунктов облачные технологии могут стать тем средством, которое может придать новый импульс системе образования. Они дают возможность любому учащемуся любого учебного заведения, независимо от места его расположения, обучаться с помощью современных программных средств.

В данной работе проанализированы возможности использования в образовании сервиса «Google Диск», который представляет собой один из вариантов реализации облачных технологий.

Он предоставляет пользователям следующие возможности:

- совместный доступ к документам, размещенным на «Google Диск», в том числе совместное редактирование документов;

- использование удаленных программ, позволяющих создавать рисунки и презентации;

- управление доступом к размещенным файлам через распределение прав доступа (чтение, комментирование, редактирование), есть и другие функции.

4. Для автоматизации проверки теста можно использовать бесплатный инструмент Flubaroo, созданный специально для учителей и преподавателей. Инструмент Flubaroo работает совместно с формами Google и позволяет:

- получить анализ результатов теста как по каждому из учащихся, так и по группе в целом (количество и процент правильных ответов, данные по правильным и неправильным ответам);

- полный отчет по каждому вопросу (процент правильных ответов учащихся; ответы учащихся, которые в совокупности дают меньше 70 %, выделены красным цветом; желтым цветом выделяется вопрос, на который дали меньше всего правильных ответов);

- отправить учащимся оценки с их результатами теста и ключом к тесту.

5. В целом, потенциал использования информационно-коммуникационных технологий достаточно велик и требует усиления его роли.

Подводя итоги по вопросу об облачных вычислениях, хочется отметить следующее. Во-первых, это действительно революционная технология, вобравшая в себя базовые принципы консолидации и виртуализации, но с поправкой на время. Во-вторых, нужно упомянуть о том, что на данный момент эта технология слабо стандартизирована, особенно в вопросе безопасности. В связи с этим, нас ждет еще долгое развитие и осмысление того, что мы уже имеем сейчас и можем этим пользоваться — безграничные вычислительные ресурсы.

Список использованных источников

1. Абушкин Д.Б., Селезнева Н.Н. Применение облачных сервисов Google для организации проверки знаний учащихся // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. - 2015. - № 4 (34). - С. 38-46.
2. Баранова С.С. Исследования тенденций развития облачных сервисов // Cloud of Science. - 2014. - Т. 1. - № 3. - С. 517-523.
3. Где можно хранить ответы респондентов [Электронный ресурс]. - URL: https://support.google.com/docs/answer/2917686?hl=ru. (дата обращения: 15.12.2016)
4. Григорьев С.Г., Каптерев А.И. Облачные технологии в изучении профессионального сознания магистрантов педагогического направления // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования». - 2015. - № 2 (32). - С. 78-81.
5. Землянский Б.В. Облачные технологии в школе: материалы по информатике и ИКТ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.pushkinoedu.narod.ru. (дата обращения: 15.12.2016)
6. Кузьмина М.В., Пивоварова Т.С., Чупраков Н.И. Облачные технологии для дистанционного и медиаобразования: учебно-метод. пособие. - Киров: КОГОКУ ДПО (ПК), 2013. - 80 с.
7. Курносов М.Г., Пазников А.А. Децентрализованные алгоритмы диспетчеризации пространственно-распределенных вычислительных систем // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. - 2012. - № 1. - С. 133- 142.
8. Малышев Н.Г. Профессиональное образование в координатах глобализации // Образование - экономика - право: процессы трансформации и критерии эффективности. Матер. VII Междун. научн. конф. - М.: МИЭМП. - 2011. - С. 685-689.
9. Новиков А.М., Пойда А.А., Поляков А.Н., Королев С.П., Сорокин А.А. Разработка технологии и облачной информационной системы для хранения и обработки многомерных массивов научных данных // Информатика и системы управления. - 2012. - № 4 (34). - С. 156-164.
10. Облачные сервисы. Взгляд из России / под ред. Е. Гребнева. - М.: CNews, 2011. - 282 с.
11. Отправка формы респондентам [Электронный ресурс]. - URL: https://support.google.com/docs/answer/2839588?hl=ru. (дата обращения: 15.12.2016)
12. Плужник Е.В., Никульчев Е.В. Функционирование образовательных систем в облачной инфраструктуре // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2013. - № 3. - С. 96-105.
13. Просмотр ответов и управление [Электронный ресурс]. - URL: https://technet.microsoft.com/ru-RU/library/dn140251(v=exchg.150).aspx. (дата обращения: 15.12.2016)
14. Blaisdell R. A Brief History of Cloud Computing [Электронный ресурс]. - URL: http://cloudtweaks.com/2011/10/a-brief-history-of-cloud-computing/ (дата обращения: 10.12.2016)
15. PadalaP. Performance Evaluation of Virtualization Technologies for Server Consolidation / P. Padala, X. Zhu, Z. Wang, S. Singhal, K. G. Shin. // Technical Rep. HP Laboratories. HPL-2007-59R1. Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2008. – 128 p.

Приложение 1

Таблица 1

Критерии облачных технологий

Номер	Наименование критерия	Качественное значение	Примечание
Положительные критерии
1	Экономичность	Сокращение персонала, обслуживающего серверное оборудование	Это особенно актуально для образовательных учреждений, которым вендеры предоставляют услуги со значительными скидками
2	Масштабируемость	Не требуется резервирование мощности для пиковых нагрузок	Пример таких нагрузок: сессия, массовое тестирование, он-лайн конференции с большим количеством участников
3	Отказоустойчивость	К преимуществам облачных технологий относится снижение времени простоев и времени восстановления системы в случае сбоя	Обеспечение отказоустойчивости лежит на поставщике сервиса
4	Отсутствие строительных и энергетических требований к учебным зданиям	Университеты обычно не располагают большими энергетическими мощностями, а также специально оборудованными помещениями	Из опыта построения дата- ценров можно сказать, что нагрузка на пол составляет несколько тонн на квадратный метр
5	Обеспечение потребностей конечного пользователя	Отпадает необходимость в приобретении приложений на компьютерах пользователей. Увеличиваются возможности для организации совместной работы	Данные и программы доступны из любого места, с использованием целого диапазона различных устройств
Проблемные вопросы
6	Безопасность данных	Пользование удаленными центрами обработки данных, неподконтрольными данной организации, месторасположение которых может быть вообще неизвестно, представляется как риск	В настоящее время решается вопрос об использовании технологии гибридных «облаков». Часть данных помещается в частное «облако» - систему виртуализации внутри организации
7	Привязка к поставщику	Некоторый риск может заключаться в том, что организация будет слишком тесно отождествляться с провайдерами, отношение к которым пользователей может быть не однозначным	Расходы по миграции из любой распространенной системы весьма значительны
8	Потери в данных	При передаче данных по каналам связи требуется решение вопросов дублирования программного кода, гарантированная доставка данных при потере пакетов	Определяется выбором технологий
9	Нагрузка на сети	При использовании облачных технологий, даже в условиях быстрого Интернета требуется качественная структуризация сети	Требуется разработка программной конфигурации сетей
10	Разработка новых СУБД, ориентированных на облачные технологии	Требуется тщательная проработка больших массивов данных, при сокращении обмена данных локального рабочего места с «облаками»	Для облачных технологий разрабатываются новые подходы к СУБД, связанные с большими объемами данных, слабоструктурированными данными, динамическим формированием структур

1. Blaisdell R. A Brief History of Cloud Computing [Электронный ресурс]. - URL: http://cloudtweaks.com/2011/10 /a-brief-history-of-cloud-computing/ (дата обращения: 10.12.2016) ↑

2. Баранова С.С. Исследования тенденций развития облачных сервисов // Cloud of Science. - 2014. - Т. 1. - № 3. - С. 517. ↑

3. Там же. С. 518. ↑

4. Баранова С.С. Исследования тенденций развития облачных сервисов // Cloud of Science. - 2014. - Т. 1. - № 3. - С. 521. ↑

5. Баранова С.С. Исследования тенденций развития облачных сервисов // Cloud of Science. - 2014. - Т. 1. - № 3. - С. 518-519. ↑

6. Плужник Е.В., Никульчев Е.В. Функционирование образовательных систем в облачной инфраструктуре // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2013. - № 3. - С. 97. ↑

7. Облачные сервисы. Взгляд из России / под ред. Е. Гребнева. - М.: CNews, 2011. С. 37. ↑

8. Плужник Е.В., Никульчев Е.В. Функционирование образовательных систем в облачной инфраструктуре // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2013. - № 3. - С. 100. ↑

9. Малышев Н.Г. Профессиональное образование в координатах глобализации // Образование - экономика - право: процессы трансформации и критерии эффективности. Матер. VII Междун. научн. конф. - М.: МИЭМП. - 2011. - С. 685-689. ↑

10. Плужник Е.В., Никульчев Е.В. Функционирование образовательных систем в облачной инфраструктуре // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2013. - № 3. - С. 101. ↑

11. PadalaP. Performance Evaluation of Virtualization Technologies for Server Consolidation / P. Padala, X. Zhu, Z. Wang, S. Singhal, K. G. Shin. // Technical Rep. HP Laboratories. HPL-2007-59R1. Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2008. ↑

12. Облачные сервисы. Взгляд из России / под ред. Е. Гребнева. - М.: CNews, 2011. C/ 39-45/ ↑

13. Новиков А.М., Пойда А.А., Поляков А.Н., Королев С.П., Сорокин А.А. Разработка технологии и облачной информационной системы для хранения и обработки многомерных массивов научных данных // Информатика и системы управления. - 2012. - № 4 (34). - С. 158. ↑

14. Курносов М.Г., Пазников А.А. Децентрализованные алгоритмы диспетчеризации пространственно-распределенных вычислительных систем // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. - 2012. - № 1. - С. 133- 142. ↑

15. Абушкин Д.Б., Селезнева Н.Н. Применение облачных сервисов Google для организации проверки знаний учащихся // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. - 2015. - № 4 (34). - С. 38. ↑

16. Кузьмина М.В., Пивоварова Т.С., Чупраков Н.И. Облачные технологии для дистанционного и медиаобразования: учебно-метод. пособие. - Киров: КОГОКУ ДПО (ПК), 2013. С. ↑

17. Землянский Б.В. Облачные технологии в школе: материалы по информатике и ИКТ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.pushkinoedu.narod.ru (дата обращения: 15.12.2016) ↑

18. Абушкин Д.Б., Селезнева Н.Н. Применение облачных сервисов Google для организации проверки знаний учащихся // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. - 2015. - № 4 (34). - С. 39-40. ↑

19. Где можно хранить ответы респондентов [Электронный ресурс]. - URL: https://support.google.com/docs/ answer/2917686?hl=ru. (дата обращения: 15.12.2016) ↑

20. Отправка формы респондентам [Электронный ресурс]. - URL: https://support.google.com/docs/answer/ 2839588?hl=ru. (дата обращения: 15.12.2016) ↑

21. Просмотр ответов и управление [Электронный ресурс]. - URL: https://technet.microsoft.com/ru-RU/library/dn140251(v=exchg.150).aspx. (дата обращения: 15.12.2016) ↑