Облачные технологии

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Кафедра общественного здоровья, здравоохранения  и истории медицины.

Заведующий кафедрой Редько Андрей Николаевич.

 

 

 

 

 

 

Реферат

«Облачные технологии.»

 

 

 

 

Выполнила студентка 6 группы 2 курса

педиатрического факультета

Моргун А.А.

 

 

 

 

 

Краснодар

2013

 

Содержание

Введение.

1.История возникновения компьютерной  науки.

2.История развития.

3. Отличия сервисов.

4. Типы облаков. 
5. Уровни облачных сервисов.

6. Преимущества облачных вычислений.

7. Недостатки облачных вычислений.

8.Облачные технологии  в бизнес-процессах.

9.SaaS-технологии.

10.Практика применения  облачных технологий.

11. Будущее «Облачного» рынка.

Заключение.

Список использованной литературы.

 

Введение

Суть концепции облачных технологий заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического  доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через интернет. Развитие сферы хостинга 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 за счет экономии на масштабе.

Большинство сервис-провайдеров  предлагают облачные вычисления в форме VPS-хостинга, виртуального хостинга, и  ПО-как-услуга(SaaS). Облачные услуги долгое время предоставлялись в форме SaaS, например, Microsoft Hosted Exchange и SharePoint.

Нельзя не признать, что технологии облачных вычислений имеют огромнейший  потенциал, потому что все современные  компьютерные продукты постоянно увеличивают  свои требования к техническому оснащению  компьютера пользователя, что неизбежно ведет к значительным затратам на апгрейд. Особенно требовательной к системным ресурсам становится игровая индустрия. Так что данная технология позволяет решить проблему чрезмерной требовательности приложений к ресурсам конечного пользователя.

1.История возникновения  компьютерной науки. 
Алан Мэтисон Тьюринг (1912 – 1954) — английский математик, логик, криптограф, оказавший существенное влияние на развитие информатики. Считается основоположником компьютерной науки, заложившим её математические основы в статье 1936 года «On Computable Numbers» (О вычислимых числах). Предложенная им в 1936 году абстрактная вычислительная «Машина Тьюринга» позволила формализовать понятие алгоритма и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований. 
2.История развития. 
Логотип Apple – дань уважения Тьюрингу. 
Компанию Apple Стив Джобс основал в 1976 году вместе со Стивом Возняком (Steve Wozniak) и Рональдом Уэйном (Ronald Wayne). В мае 1985 года он покинул компанию из-за разногласия с высшим руководством, но в конце 1996 году вернулся, и в 2000 году стал ее главным исполнительным директором. 
Благодаря ему мир увидел такие продукты как Apple II, Macintosh, MacBook (Air), iMaс, операционную систему Mac OS X и многие другие замечательные изобретения. 
Именно он рассказал разработчикам о потенциале облачных сервисов в 1997 году, которые стали входить в нашу жизнь только сейчас. На одной из презентаций Apple Стив Джобс отвечая на многочисленные вопросы сказал такую фразу: «проводя исследования, выяснилось что существуют грандиозные возможности улучшения сетевого пространства в котором мы живем, сделать его на много более эффективнее, интереснее. И мы знаем, как это сделать». 
мы живём в эпоху инноваций, передовых технологий, революционных интерфейсов и совершенно удивительных электронных гаджетов. Но передача данных до сих пор происходит по проводам, правда уже сейчас есть технологии позволяющие забыть про usb и другие интерфейсы передачи данных, так как «Облачные» технологии всё больше и больше идут в массы. 
Облачные технологии это, иначе говоря, электронное хранилище ваших данных в сети интернет, которое позволяет хранить (как это не странно), редактировать, а так же делиться интересными файлами и документами с вашими друзьями и коллегами. Данной технологией заинтересованы такие компьютерные компании - гиганты как: 
Google, которые создали и продвигают в массы свой продукт под названием Goole Docs. Наверное этот сервис самый масштабный и удобный, а так же имеет ряд преимуществ в коллективном проектировании того или иного документа. 
3. Отличия сервисов 
Как правило, используемый сегодня термин "облачные вычисления" (англ.- сloud сomputing) применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет. Эти Интернет-услуги, также известные как "облачные сервисы", можно разделить на три основные категории: 
- инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service, IaaS); 
- платформа как сервис (Platform as a Service, PaaS); 
- программное обеспечение как сервис (Software as a service, SaaS). 
Это три кита, на которых строится понимание принципов работы облаков, по сути "замещающих" для пользователей их собственную информационную инфраструктуру, или конкретную программно-аппаратную платформу, или ПО. Сам англоязычный термин сloud сomputing был впервые использован еще в 1993 г. Эриком Шмидтом (на тот моментом главным технологом и членом правления Sun Microsystems) для обозначения сервисов, дистанционно поддерживающих различные данные и приложения, размещенные на удаленных серверах. Почему именно cloud или облако? Графический прообраз термина обязан своим появлением диаграммам и другим иллюстрациям в виде облачков, с помощью которых принято изображать сеть Интернет. 
На сегодняшний день облачный сервис включает три основных характеристики, которые отличают его от обычного сервиса: 
-режимность "ресурсы по запросу"; 
-эластичность; 
-независимость от элементов управления инфраструктурой. 
Для демонстрации разницы между обычным и облачным сервисами можно взять услуги, предоставляемые хостинг-провайдером. При традиционном (обычном) подходе провайдер на месячной основе получает фиксированное вознаграждение за использование его вычислительных ресурсов (CPU, RAM, HDD и пр.). При этом не имеет значения, использовал ли клиент выделенные ему ресурсы в полном объеме на протяжении всего месяца или только несколько дней, а остальное время вычислительные ресурсы простаивали. 
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. 
4. Типы облаков. 
Облака могут быть публичными или частными. Сервисы публичных облаков могут использоваться кем угодно. На текущий момент, Amazon Web Services - это наиболее известный и крупный провайдер предоставляющий услуги в публичном облаке. Основное отличие частных облаков от публичных - это предоставление сервиса из облака в закрытой от общего доступа инфраструктуре ограниченному числу пользователей. Существует еще одно определение "виртуальное частное облако", о котором идет речь, когда провайдер использует публичную облачную инфраструктуру для организации частного облака. При такой организационной структуре, часть данных клиента храняться и обрабатываются за счет ресурсов собственной инфраструктуры, а часть за счет ресурсов внешнего провайдера. В качестве примера виртуального частного облака можно привести сервис компании Amazon под названием Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC). 
5. Уровни облачных сервисов. 
Инфраструктура как сервис (IaaS). 
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. 
6. Преимущества облачных вычислений. 
- Пользователь оплачивает услугу только тогда когда она ему необходима, а самое главное он платит только за то, что использует. 
- Облачные технологии позволяют экономить на приобретении, поддержке, модернизации ПО и оборудования. 
- Маcштабируемость, отказоустойчивость и безопасность ― автоматическое выделение и освобождение необходимых ресурсов в зависимости от потребностей приложения. Техническое обслуживание, обновление ПО производит провайдер услуг. 
- Удаленный доступ к данным в облаке ― работать можно из любой точки на планете, где есть доступ в сеть Интернет. 
К примеру, можно отнести такой случай из жизни, когда вы живёте в России, а ваш коллега во Франции или в Соединённых Штатах Америки, то можно создать или дополнить уже существующий документ, а через некоторое время увидеть результаты работы вашего партнёра, это очень удобно и наглядно и помогает сэкономить много времени. 
7. Недостатки облачных вычислений. 
- Пользователь не являетесь владельцем и не имеет доступа к внутренней облачной инфраструктуре. Сохранность пользовательских данных сильно зависит от компании провайдера. 
- Недостаток актуальный для российских пользователей: для получения качественных услуг пользователю необходимо иметь надежный и быстрый доступ в сеть Интернет. 
- Отсутсвие общепринятых стандартов в направлении безопасности облачных технологий. 
Самые популярные продукты из серии облачных технологий. 
В том или ином виде облачные технологии применяются в антивирусных программах «Лаборатории Касперского», ESET, Symantec, Trend Micro, Agnitum, F-Secure, Alwil Software и некоторых других вендоров. Однако целиком используют новую платформу только некоторые антивирусные компании. 
Сегодня среди них выделяются: 
Лаборатория Касперского с линейкой антивирусных продуктов 2011 года. 
Trend Micro с семейством программ Titanium. 
Panda Security, с антивирусным решением Panda Cloud Antivirus. 
Immunet, с облачным продуктом Immunet Protect (США). 
Фирма Prevx, с одноименными клауд-решениями для защиты компьютеров.

8.Облачные  технологии в бизнес-процессах

Вычислительные облака состоят из тысяч серверов, размещенных  в дата-центрах, обеспечивающих работу десятков тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей. Непременным условием эффективного управления такой крупномасштабной инфраструктурой является максимально полная автоматизация. Кроме того, для обеспечения различным видам пользователей - облачным операторам, сервис-провайдерам, посредникам, ИТ-администраторам, пользователям приложений - защищенного доступа к вычислительным ресурсам облачная инфраструктура должна предусматривать возможность самоуправления и делегирования полномочий.

Концепция облачных вычислений значительно изменила традиционный подход к доставке, управлению и интеграции приложений. По сравнению с традиционным подходом, облачные вычисления позволяют управлять более крупными инфраструктурами, обслуживать различные группы пользователей в пределах одного облака, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг. Однако данная зависимость является таковой лишь в теории, ведь если компания-провайдер допустит хоть один прецедент кражи информации, это станет колоссальным ударом по всей индустрии предоставления удаленных мощностей.

Облачные вычисления - это  эффективный инструмент повышения  прибыли и расширения каналов  продаж для независимых производителей программного обеспечения (ISV), операторов связи и VAR-посредников (в форме SaaS). Этот подход позволяет организовать динамическое предоставление услуг, когда пользователи могут производить оплату по факту и регулировать объем своих ресурсов в зависимости от реальных потребностей без долгосрочных обязательств.

Для хостеров облачные вычисления обеспечивают огромный потенциал роста. Индустрия облачных вычислений стремительно развивается и, по прогнозам аналитиков, к 2012 году на ее долю будет приходиться 9% всех расходов на ИТ. Кроме того, акценты в отрасли все больше смещаются от хостинга к облачным вычислениям и SaaS, и ваши клиенты наверняка ожидают от вас движения в этом направлении.

Главнейшим преимуществом  применения облаков является отсутствие необходимости иметь мощную систему  у конечного пользователя, что  однозначно ведет к весомому снижению затрат для пользователя. Вторым плюсом можно назвать невозможность использования пиратского контента, ведь весь входящий трафик будет исходить от сертифицированных провайдеров. Таким образом можно решить одну из глобальнейших проблем компьютерной современности – пиратство.

По мнению Parallels, в ближайшие 5-10 лет большая часть ИТ переместится в облака пяти различных типов. Будут  проприетарные платформенные облака, предоставляющие различные платформенные  услуги, – Google (тип 1), Microsoft (тип 2) и другие крупные ИТ игроки (тип 3), такие как IBM, Apple, HP и Amazon.

Будут облака услуг (тип 4), где  ожидается возникновение тысяч  облачных провайдеров, предлагающих широкий  спектр услуг. В качестве примера  можно привести веб-хостинг и  хостинг приложений, вертикально интегрированные структуры (правительство, здравоохранение, и т.д.), независимых производителей ПО (стратегическое развитие бизнеса, системы клиентской поддержки и т.д.), телекоммуникационные услуги (голосовая почта, VOIP). И наконец будут облака, управляемые корпоративными ИТ (тип 5), которые будут предоставлять услуги для внутреннего использования и для использования сотрудниками и партнерами.

Платформенные облака

• Тип1: Облако Google

• Тип2: Облако Microsoft

• Тип3: Другие облака(например, IBM и Apple — Amazon, Facebook, Adobe и другие)

Облака  услуг

• Тип4: Облака сервис-провайдеров — операторы связи, веб-хостеры, ISV, SaaS

• Тип5: Внутренние облака крупных компаний (Fortune 1000)

При сегодняшнем уровне конкуренции  на рынке ИТ залогом успеха является переход к пятому типу облаков или привлечению сторонних ресурсов для переход на четвертый тип. Для решения этой задачи Parallels создает решения, экосистемы и налаживает партнерские связи с сервис-провайдерами и компаниями, чтобы выстроить эффективную инфраструктуру предоставления облачных услуг. Кроме того, Parallels продолжает заниматься развитием SaaS направления, чтобы обеспечить независимым производителям ПО и сервис-провайдерам возможность предоставлять SaaS-приложения, отвечающие современным стандартам отрасли.

9.SaaS-технологии

SaaS (Software as a Service) - это модель использования  бизнес-приложений в качестве  интернет-сервисов.

SaaS приложения работают на сервере  SaaS-провайдера, а пользователи получают  к ним доступ через интернет-браузер. Пользователь не покупает SaaS-приложение, а арендует его - платит за его использование некоторую сумму в месяц. Таким образом достигается экономический эффект, который считается одним из главных преимуществ SaaS.

SaaS-провайдер заботится о  работоспособности приложения, осуществляет техническую поддержку пользователей, самостоятельно устанавливает обновления. Таким образом, пользователь меньше думает о технической стороне вопроса, а сосредотачивается на своих бизнес-целях.

Основные преимущества SaaS над традиционным программным обеспечением:

• более низкая стоимость владения.

более короткие сроки внедрения.

• низкий порог входа (можно быстро и бесплатно протестировать).
• задачи по поддержке и обновлению системы полностью ложатся на плечи SaaS-провайдера.
• полная мобильность пользователя, ограниченная лишь «интернет-покрытием».
• поддержка географически распределенных компаний и удаленных сотрудников.
• низкие требования к мощности компьютера пользователя.
• Кросс-платформенность.

Недостатками SaaS считаются небезопасность передачи коммерческих данных стороннему провайдеру, невысокое быстродействие и ненадежность доступа из-за перебоев с интернетом.

Появились альтернативные технологии по отношению к SaaS. Они представляют собой промежуточные варианты перехода от традиционного ПО к SaaS, и скорее всего, скоро исчезнут.

• S+S - Это альтернативный бренд, продвигаемый Microsoft, который отличается от SaaS тем, что на компьютере пользователя используется не браузер, а программный клиент.
• Аренда (хостинг) приложений. Этот вариант отличается от SaaS лишь архитектурой серверной части и не заметен для пользователя. Поэтому часто хостеры приложений называют свои услуги SaaS-сервисами. Отличие в том, что классические SaaS сервисы имеют multitenant-архитектуру, т.е. одно приложение обслуживает много клиентов, а хостинг приложений предполагает установку отдельной копии для каждого клиента. Второй вариант дает больше возможностей настройки, но в то же время, он более сложен для администрирования и обновления, и поэтому стоит дороже.

10.Практика применения облачных технологий

В 2011 году WINDOWS AZURE была объявлена коммерческой системой. Как и традиционная ОС, WINDOWS AZURE позволяет запускать приложения и хранить данные, но происходит это не на компьютере пользователя, а в вычислительных облаках.

Операционная система WINDOWS AZURE является частью Windows Azure Platform - группы облачных технологий для разработки ПО, которая  включает следующие элементы:

1. WINDOWS AZURE обеспечивает Windows-среду для работы приложения и хранения данных в дата-центрах Microsoft
2. SQL Azure обеспечивает работу с реляционными базами данных на основе сервера SQL. Данные могут храниться как в облачной среде, так и в стенах предприятия, тем не менее, взаимодействуя с приложениями WINDOWS AZURE
3. Windows Azure Platform AppFabric соединяет приложения, работающие как в облачной, так и в традиционной среде, обеспечивая защищенную передачу данных.

Несмотря на сходство названий, понятия fabric и AppFabric - совсем не одно и то же. Первое относится к объединению  физических машин внутри облачной ОС, второе - к соединению приложений, работающих в разных средах.

Непосредственно операционная система WINDOWS AZURE также состоит из нескольких взаимосвязанных частей: Compute Service, Storage Service и Fabric.

Compute Service отвечает за вычисления. Основная цель облачной платформы состоит в том, чтобы обеспечить поддержку приложения, запускающего огромное число пользователей в одно и то же время. WINDOWS AZURE поддерживает несколько копий одного и того же кода на разных физических серверах. В свою очередь, приложение может работать сразу в нескольких версиях на нескольких виртуальных машинах, каждая из которых обеспечивается гипервизором на основе Hyper-V, модифицированного для использования в облаках.

Существуют два типа рабочих  версий облачного приложения: веб-роль (Web role) и рабочая роль (Worker role). Первая умеет обрабатывать HTTP- или HTTPS-запросы, и на ее виртуальной машине (ВМ) запущен сервер Internet Information Services (IIS). Программист имеет возможность создать версию веб-роли с помощью ASP.NET либо Windows Communication Foundation (WCF), а также воспользоваться любой другой технологией .NET, работающей с IIS. Приложение может быть создано на любом языке программирования.

Напротив, рабочая роль не предполагает запуска IIS. Она выполняет задачи в фоновом режиме. Например, веб-роль может быть применена для получения запроса от пользователя. Но его обработка будет запущена позже с помощью версии рабочей роли.

Storage Service обеспечивает хранение  данных. ОС WINDOWS AZURE поддерживает три способа работы с данными. Самый простой из них - BLOB, содержащий бинарные данные с несложной иерархией. Этот тип организации информации предназначен для хранения изображений, аудио и видео, т.е. для использования больших объемов. Когда необходимо структурировать однотипные данные, то прибегают к таблицам, где для каждой единицы информации существуют номер строки и номер колонки. Таблица в Storage Service не является реляционной. Ее простая организация позволяет получать доступ к данным посредством методов ADO.NET. В таком виде облачная ОС распределяет хранение данных на несколько физических компьютеров, что более эффективно, чем при использовании реляционной базы данных.

Рассмотренные способы обеспечивают хранение данных и доступ к ним, а  для их связи необходим третий способ, называемый «очередь». Принцип организации данных в очередь основывается на следующем: «Первый пришел - первый вышел». Этот способ помогает разным версиям приложения обмениваться между собой сообщениями. Так связываются веб-роль и рабочая роль, поскольку синхронизация в облачной среденевозможна. Предположим, пользователь через веб-интерфейс вызывает задачу, требующую существенных вычислительных мощностей. Веб-роль записывает полученный запрос в очередь. Рабочая роль, обращаясь к этой очереди, принимает запрос и выполняет его. Результаты выполнения (ответ) передаются по тому же принципу, через очередь. Независимо от метода организации данных, информация в WINDOWS AZURE Storage реплицируется 3 раза, что обеспечивает устойчивость системы: потеря данных в одной из копий не фатальна. Кроме того, существуют архивные копии, хранящиеся в другом дата-центре Microsoft. Это означает, что даже если весь дата-центр уничтожен, информация будет поднята и восстановлена из архивов другого центра.

Последняя составляющая ОС - Fabric - позволяет организовать набор компьютеров, на которых хранятся приложения и  данные WINDOWS AZURE. Управление такой «компьютерной  тканью» осуществляет программное  обеспечение, называемое fabric controller. Fabric осуществляет мониторинг всех работающих приложений, управляет взаимодействием с ОС на разных ВМ и выбирает физический сервер для запуска приложения, тем самым оптимизируя использование оборудования. Управление приложениями выполняется с помощью конфигурационных файлов, содержащих XML-описание всего, что необходимо приложению, например нужного количества виртуальных машин с веб-ролями и рабочими ролями. Fabric controller создает эти виртуальные машины и отслеживает состояние каждой из них, чтобы при необходимости заменить вышедшую из строя или запустить ее на другом физическом сервере.