"Облачные" технологии

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

 

 

 

Физико-математический факультет

Кафедра общей и теоретической физики

 

 

Курсовая работа

по дисциплине Архитектура компьютера

на тему:

"Облачные" технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа выполнена

Студентом V курса, группы ФиИ

Очной формы обучения

Специальности «Физика и информатика»

Дмитриевым Валерием Витальевичем

 

Научный руководитель –

Горский Алексей Владимирович

 

 

 

 

 

 

Чебоксары, 2014 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3

1. Облачные вычисления………………….………………………………….6

2. Типы облаков…………………………………………………..…………...7

3. Преимущества и недостатки облачных вычислений ………………..…..9

4. Применение облачных технологий………………………………..……..10

5. Облачные хранилища……………………………………………………..13

6. Заключение ………………………………………………………………..16

7. Библиографический список………………………………..……………..17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Этапы исследования

1. Поставить цель работы.
2. Найти источник информации.
3. Обработать информацию.
4. Дать определения, раскрыть понятия.
5. Проанализировать результаты.
6. Сделать выводы.

 

Цели исследования

1. Изучить основную информацию об «Облачных» технологиях, об разновидностях и областях применения этих технологий.
2. Рассмотреть «облачные» технологии, в частности, в образовании, а подробнее об технологиях MICROSOFT. А так же расмотреть облачные хранилища.

 

Облачные технологии – это способ работы с данными, когда компьютерные ресурсы представляются в виде онлайн сервиса. «Облако» в данном определении означает наличие сложной распределенной компьютерной инфраструктуры.

Согласно определению международной некоммерческой ассоциации специалистов в области техники (IEEE), главного разработчика стандартов по радиоэлектронике и электротехнике, облачные технологии – это «парадигма, которая постоянно хранит пользовательскую информацию на интернет-серверах и лишь временно кэшируется на стороне пользователя». Со стороны клиента облачные технологии могут использоваться посредством стационарных и мобильных компьютерных систем, в том числе ноутбуков, смартфонов, планшетов.

Основной особенностью облачных технологий является неравномерность использования ресурсов во времени со стороны пользователей. Для относительно равномерного распределения такой нагрузки среди «облачной» инфраструктуры применяется технология виртуализации сервера. При её использовании серверное программное обеспечение и оборудование становятся независимыми от друг от друга. В частности, на одном физическом сервере могут выполняться одновременно независимо друг от друга несколько виртуальных операционных систем. Это позволяет оптимально использовать облачную инфраструктуру путем регулирования числа задействованных виртуальных и физических серверов.

В большинстве случаев под «облаком» понимают сеть компьютеров, обеспечивающих предоставление услуги хранения, обработки данных с помощью специализированного программного обеспечения. Обычные веб-сайты или серверные приложения работают на конкретных физических компьютерах или серверах. В отличие от них, «облако» использует свои многочисленные физические ресурсы как один глобальный виртуальный компьютер. При этом отдельное приложение «плавает в облаке», выполняясь на какой-то части физических ресурсов, возможно, в нескольких копиях. Отказ элементов физической  инфраструктуры (серверов, жестких дисков, центров обработки данных) не обязательно скажется на доступности облачной услуги.

Развитие широкополосного доступа в Интернет стало одним из катализаторов развития облачных сервисов. Другая причина – наличие у пользователей все большего количества разнородных компьютерных устройств, с помощью которых они бы хотели работать со своей информацией: редактировать документы, слушать музыку, обмениваться сообщениями.

Использование облачных технологий позволяет избежать необходимости выбора подходящего программного обеспечения для конкретного устройства, а также синхронизации данных между различными устройствами.

Структурно облачные технологии можно разделить на две части. То, что видит и с чем работает пользователь – это так называемый front-end (пользовательский слой). Например, при использовании сервиса Gmail,  front-end  - это набор программного обеспечения, отображающего интерфейс работы с почтой в браузере. Скрытая от пользователя часть, которая обеспечивает функционирование интерфейса с пользователем (оборудование, внутренние программные сервисы), называется back-end (внутренний слой).

Компьютеры облачной инфраструктуры работают сообща. Поэтому приложениям облака зачастую доступна суммарная производительность задействованного оборудования. В зависимости от потребностей, приложение в облаке может  потреблять различное количество физических ресурсов. Например, можно уменьшить число задействованных ресурсов, когда задача не является приоритетной.

Существует множество облачных версий часто используемого программного обеспечения. Например, офисного пакета MS Office, графического редактора Adobe Photoshop. Возможность использования своих данных и программ в любой момент времени из любой точки земного шара делает переход к «облакам» более чем соблазнительным для множества людей.

При использовании облака необходимо помнить о возможных проблемах. Использование облачных технологий представляет определенную информационную опасность, поскольку вся информация хранится и обрабатывается на стороне провайдера облачной инфраструктуры. Таким образом, потенциально возможна утечка или нарушение сохранности частной пользовательской информации.

Кроме того, необходимо наличие постоянного высокоскоростного доступа в сеть Интернет. Его отсутствие сделает все данные недоступными. Недостаточная скорость существенно снизит комфорт от работы с облачными сервисами.

Компании, предоставляющие облачные сервисы, в той или иной форме требуют оплату своих услуг. Это может быть периодический платеж или необходимость просмотра рекламы, как в случае сервисов Google. Неоплата услуг может привести к недоступности данных или даже их потере.

Также необходимо знать, возможно ли будет скопировать свои данные  при отказе от использования облачных услуг конкретного провайдера.

 

Облачные вычисления

Термин «облачные вычисления» (англ.- сloud сomputing) применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет. Суть облачных технологий заключается в предоставлении пользователям удаленного доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через Интернет. Развитие этой сферы хостинга (Хостинг—услуга по размещению оборудования клиента на территории провайдера с обеспечением подключения его к каналам связи с высокой пропускной способностью) было обусловлено возникшей потребностью в программном обеспечении и цифровых услугах, которыми можно было бы управлять изнутри, но которые были бы при этом более экономичными и эффективными. Эти Интернет-услуги, также известные как «облачные сервисы», можно разделить на три основные категории:

• инфраструктура как сервис
• платформа как сервис
• программное обеспечение как сервис

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

 

 

 

 

 

Типы облаков

Облака могут быть публичными или частными.

1. Частное облако — инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации). Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.
2. 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.
3. Гибридное облако (англ. hybrid cloud) — это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).
4. Общественное облако (англ. community cloud) — вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи. Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца
5. На практике границы между всеми этими типами вычислений размыты.

Инфраструктура как сервис (IaaS)

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

Платформа как сервис (PaaS)

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

Программное обеспечение как сервис (SaaS)

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

1. Пользователь оплачивает услугу только тогда когда она ему необходима, а самое главное он платит только за то, что использует.
2. Облачные технологии позволяют экономить на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования.
3. Маcштабируемость, отказоустойчивость и безопасность ― автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг.
4. Удаленный доступ к данным в облаке ― работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет.

             Недостатки облачных вычислений

1. Пользователь не являетесь владельцем и не имеет доступа к внутренней облачной инфраструктуре. Сохранность пользовательских данных сильно зависит от компании провайдера.
2. Недостаток, актуальный для российских пользователей: для получения качественных услуг пользователю необходимо иметь надежный и быстрый доступ в сеть Интернет.
3. Не все данные можно доверить провайдеру в Интернете не только для хранения, но даже для обработки
4. Не каждое приложение позволяет сохранить ,например, на флэшку промежуточные этапы обработки информации, а также конечный результат работы, а ведь онлайновые результаты удобны не всегда
5. Есть риск, что провайдер онлайновых сервисов однажды не сделает резервную копию данных ,и они будут утеряны в результате крушения сервера.
6. Доверяя свои данные он-лайн-сервису, вы теряете над ними контроль и ограничиваете свою свободу( Пользователь будет не в состоянии изменить какую-то часть своей информации, она будет храниться в условиях,не подвластных ему) .