Понятие «Облачные технологии. Что такое облачные сервисы

МБОУ СОШ №9 г.Карабаново

ДОКЛАД

По информатике

«Облачные технологии»

Выполнил: Плотников М.И

Ученик 11A класса

Глава 1. Понятие «Облачные технологии»

Глава 2. История появления облачных технологий

Глава 3. Обзор «облачных» продуктов

Глава 4. Примеры «облачных технологий»

Глава 5. Плюсы и минусы облачных технологий

Глава 6. Перспективы развития облачных технологий

Заключение

Список литературы

Введение

Все меняется, мир не стоит на месте, и большинство пользователей Сети также меняют своё отношение к мировой паутине. Причиной тому - «облачные технологии», которые задают «моду» на пользование Интернет и хранение файлов в Сети. Именно «за облаком» работают теперь Facebook, Amazon, Twitter и те «движки», на которых основаны сервисы вроде Google Docs и Gmail. Всё это хорошо, но пока что остаётся для непосвящённых только словами, напыщенными и непонятными. Так как же всё-таки оно работает?

Несмотря на то, что такие термины как "облачные технологии" или "облачные вычисления" уже давно у многих на слуху, тем не менее очень мало кто понимает что именно представляет из себя технология облака.

На первый взгляд может показаться, что все слишком запутанно, чтобы в это вникать. На самом же деле, данная технология очень проста и практически каждый из нас пользуется ею уже на протяжении длительного времени, даже не задумываясь об этом. Так например, на базе облака работают все социальные сети, файлообменники, YouTube, email клиенты, банковские услуги и многое другое.

На простом языке технология облака подразумевает использование компьютера/веб-приложения, расположенного на удаленных серверах, посредством удобного пользовательского интерфейса или формата приложения. Предприятия и компании используют различные виды приложений в облаке, как, например, для управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), управления персоналом, бухгалтерского учета, и для прочих нужд организаций.

Цель: изучение вопроса появления и развития «Облачных технологий».

В работе поставлены следующие задачи :

сформировать понятие «Облачные технологии»,
рассказать об основных платформах, использующих «облака»,
представить положительные и отрицательные стороны сервиса,
осветить перспективы дальнейшего развития в мире.

Глава 1. Понятие «Облачные технологии»

Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайн-сервис. Слово «облако» здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали.

Облачные (рассеяные) вычисления (англ. cloud computing, также используется термин Облачная (рассеянная) обработка данных) - технология обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять и не должен заботиться об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым он работает. Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали. Согласно документу IEEE, опубликованному в 2008 году, «Облачная обработка данных - это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».

Облачная обработка данных как концепция включает в себя понятия:

инфраструктура как услуга,

платформа как услуга,

программное обеспечение как услуга,

данные как услуга,

рабочее место как услуга

и другие технологические тенденции, общим в которых является уверенность, что сеть Интернет в состоянии удовлетворить потребности пользователей в обработке данных.

Для облачных технологий самой главной особенностью является неравномерность запроса Интернет-ресурсов со стороны пользователей. Чтобы сгладить данную неравномерность и применяется еще один промежуточный слой – виртуализация сервера . Таким образом, нагрузка распределяется между виртуальными серверами и компьютерами.

Облачные технологии – это одна большая концепция, включающая в себя много разных понятий, предоставляющих услуги. Например, программное обеспечение, инфраструктура, платформа, данные, рабочее место и т.п. Зачем все это нужно? Самой главной функцией облачных технологий является удовлетворение потребностей пользователей, нуждающихся в удаленной обработке данных.

Что же не считают облачными вычислениями? Во-первых, это автономные вычисления на локальном компьютере. Во-вторых, это "коммунальные вычисления" (utilitycomputing), когда заказывается услуга исполнения особо сложных вычислений или хранения массивов данных. В-третьих, это коллективные (распределённые) вычисления (gridcomputing). На практике границы между всеми этими типами вычислений достаточно размыты. Однако будущее облачных вычислений всё же значительно масштабнее коммунальных и распределённых систем.

Облачное хранилище данных (англ.cloudstorage) - модель онлайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном, третьей стороной. В противовес модели хранения данных на собственных выделенных серверах, приобретаемых или арендуемых специально для подобных целей, количество или какая-либо внутренняя структура серверов клиенту, в общем случае, не видна. Данные хранятся, а равно и обрабатываются, в так называемом облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Физически же такие серверы могут располагаться удалённо друг от друга географически, вплоть до расположения на разных континентах.

Для того чтобы понять что такое «облако» стоит начать с истории данного вопроса. Необходимо понять: действительно ли эта технология находится в разряде новых идей или эта идея не так уж и нова.

Введение

В истории можно найти множество случаев постепенного превращения продукта в общественную услугу. Таким является, например, уход от обогревателя к центральному паровому отоплению. Это демонстрирует процесс того, как уникальные технологии становятся повсеместно распространенными, превращаясь в сервис или услугу.

Еще пару десятков лет назад информационные технологии практически не использовались в бизнесе. Сейчас же трудно найти компанию, которая отказалась от этого. Так как преимущества IT-технологий неоспоримы, и они применяются повсеместно, их можно воспринимать не как уникальный продукт, а как услугу, которая предоставляется некоторым центром.

Именно поэтому облачные технологии являются популярной темой в информационной сфере. Достаточно легко понять и осознать необходимость "вывода бизнеса в облако". А потому исследовательские работы по этой теме являются как никогда актуальными не только с точки зрения IT, но и экономической. В этой работе я рассмотрела такие важные вопросы, как: "Что такое облачные вычисления?", "Каковы основные концепции их использования?", "Какие преимущества и недостатки имеет эта технология?" и "Почему "Облака" так перспективны с экономической точки зрения?".

Основные концепции облачных технологий

Что такое "облако"?

"Облако" стоит понимать как метафору - само по себе оно означает удаленный вычислительный центр, к которому предоставляется доступ на основе оплаты Pay-As-You-Go (оплата за фактическое использование ресурсов сервиса). Таким образом, программное обеспечение больше не рассматривается как продукт, а предоставляется как услуга. Пользователю, в свою очередь, больше не нужно заботиться ни о технической поддержке, ни об инфраструктуре, ни о собственно программном обеспечении, так как "облако" скрывает все детали использования самого себя.

Стоит отметить, что в данной работе облачные технологии рассматриваются применительно к B2B ("Business-to-business") модели.

История "облаков"

Идея использования вычислений, как публичной услуги, впервые была предложена еще в 1960х. Ее высказал известный ученый в области IT, изобретатель языка Lisp и основоположник всего функционального программирования, профессор Стэндфордского университета Джон Маккарти.

Разработка технологии, наиболее близкой к современной концепции "облачных вычислений", приписывается компании "Salesforce" (1999 г.).

Успех в этой области моментально привлек внимание гигантов IT-индустрии. И вот уже в 2005 году первый "облачный" проект под названием "Amazon Web Services" был запущен компанией "Amazon". Следующая разработка в этой области принадлежала "Google", начавшей с 2006 года предложение сервисов под названием "Google Apps", а затем и модели платформенного сервиса, называющегося "Google App Engine". И, наконец, третьей свой проект запустила компания Microsoft, анонсировав его на конференции P.D.C. 2008. Она называется "Azure Services Platform".

Факт высокой заинтересованности крупнейших IT-компаний показывает, что "облачные вычисления" являются перспективной в развитии отраслью. Более того, множество экспертов называют релиз "Microsoft Azure Service Platform" новым витком развития веб-технологий, так как "облака" позволяют вывести их на новый уровень.

Характеристики "облаков"

· Самообслуживание по требованию - самостоятельное определение и изменение вычислительных потребностей и параметров.

· Универсальный доступ по сети - доступ к услугам вне зависимости от используемого устройства.

· Объединение ресурсов - поставщик услуг объединяет ресурсы для обслуживания большого числа потребителей.

· Эластичность - услуги могут быть предоставлены, расширены, сужены в любой момент времени, без дополнительных издержек на взаимодействие с поставщиком, как правило, в автоматическом режиме;

· Учёт потребления - потреблённые ресурсы автоматически исчисляются на определённом уровне абстракции, и на основе этих данных оценивается объём предоставленных услуг.

Какие бывают "облака"? Модели развёртывания

· Частное облако -- подразумевается использование ограниченным кругом лиц, например, одной организацией.

· Публичное облако -- предназначено для использования широкой публикой.

· Общественное облако -- используется сообществом, имеющим общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики и т. д.).

· Гибридное облако -- это комбинация двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными, но связанных между собой технологиями передачи данных и приложений.

Модели обслуживания

В наше время большинство "облачных центров" используют высокий уровень абстракций, что позволяет пользоваться вычислительными мощностями сервиса, не думая о технологических деталях.

Понятие "облачных технологий" включает три сервис-предоставляющие компоненты:

· SaaS ("Software as a Service", "Программа как услуга") -предоставление приложения как "услуги по требованию". Доступ к такому приложению чаще всего осуществляется через Интернет-браузер.

· IaaS ("Infrastructure as a Service", "Инфраструктура как услуга") - вместо покупки программного обеспечения, специального сетевого оборудования и других немаловажных ресурсов, их можно получить в виде "аутсорсинга".

· PaaS ("Platform as a Service", "Платформа как услуга") - предоставление вычислительной платформы без необходимости покупки и управления техническим и программным обеспечением.

· СaaS ("Communication as a Service", "Связь как услуга") Ї предоставление услуг связи, например IP-телефонии.

· WaaS ("Workplace as a Service", "Рабочее место как услуга") Їчастный случай IaaS, позволяет удаленно использовать и хранить "рабочее место" (документацию, отчеты, проекты).

Из вышеописанного следует, что "облачные технологии" позволяют использовать хранилища данных и вычислительные мощности, которые благодаря абстракциям высокого уровня предоставляются как услуги.

Частное облако

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 она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

Публичное облако

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

Гибридное облако (англ. hybrid cloud ) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или коммунальных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями переносимости данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

Общественное облако

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 она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

Облачные технологии накроют мир

Термин «облачные вычисления»(cloud computing) стал использоваться на рынке ИТ с 2008 года. Разработчики облачных вычислений (ОВ) определяют их как инновационную технологию, которая предоставляет динамично масштабируемые вычислительные ресурсы и приложения через Интернет в качестве сервиса под управлением поставщика услуг. Идея ОВ восходит к центрам коллективного пользования, к предоставлению – на новом витке развития – услуг, связанных с прикладными сервисами.

Эксперты в области ИТ говорят, скорее, не об инновационности облачных технологий, а о переходе количества в качество, то есть об эффекте масштабирования. Как пример этого вида услуг можно привести виртуально выделенный сервер – современную технологию хостинга, сочетающую в себе мощность выделенного сервера с гибкостью и простотой управления. Причём в некоторых применениях ОВ могут стать альтернативой суперкомпьютеров.

Уже сейчас многие такие международные корпорации, как T–mobile, General Electric, Philips и другие перешли на использование облачных технологий. Работают с ними и в правительствах – здесь в авангарде США и Великобритания. К 2015 году завершится переход на правительственное «облако» в Японии. С заявкой на создание такого «облака» уже обратилось к одной из компаний правительство Китая. Под «облаком» находятся и муниципалитет Лос-Анджелеса, и Европейское агентство по охране окружающей среды.

Аналитики Гартнер групп (Gartner Group) прогнозируют перемещение большей части информационных технологий в «облака» в течение 5–7 лет. По их оценкам, к 2015 году объём рынка облачных вычислений достигнет 200 миллиардов долларов.

Стремительное развитие облачных вычисленийобъясняется весьма просто – этубизнес-модель аутсорсинга при внедрении ИКТ-решений надо продвигать на рынок. Пионерами и, соответственно, главными игроками на этом новом рынке выступили крупнейшие ИТ-поставщики – Microsoft, IBM, NEC, а также Google, Intel, HP и другие мировые ИТ-лидеры.

Перспективность быстро развивающегося ИТ-направления оценила Комиссия по модернизации и технологическому развитию России, отобравшая в качестве первогопроекта для инновационного центра в Сколкове проект по созданию бизнес-инкубаторов в сфере облачного программирования, предложенный фондом Almaz Capital.

С 2008 года в нашей стране действует программа «Университетский кластер», учреждённая Институтом системного прогнозирования РАН, Межведомственным суперкомпьютерным центром, компаниями «Синтерра» и HP. В рамках этой программы отрабатываются и облачные технологии, способствующие формированию сообщества профессионалов.

Преимущества новой бизнес-модели

Потребителю «обеспечивается неограниченная масштабированность», иначе говоря, «сколько ресурсов вам нужно, столько и будет предоставлено». При этом оплата производится за реальные услуги или ресурсы, за то время, в течение которого вы ими пользуетесь.

Не надо тратить огромные средства на создание собственных серверов и центров обработки данных в вашем офисе, на оплату лицензионного программного обеспечения (ПО), на содержание квалифицированного персонала. Вы просто можете автоматизировать все ИТ-процессы, купив готовые пакеты:

SaaS (аренда ИТ-приложений),

DaaS (аренда виртуального рабочего места),

IaaS (аренда ИТ-инфраструктуры),

PaaS (разработка новых решений на базе облачных платформ).

В числе лидеров на рынке услуг ОВ и компания Microsoft– её облачный сервер охватил 106 государств.

Такая бизнес-модель существенным образом снижает себестоимость обработки данных – по некоторым оценкам, в 10 раз.

Преимуществом облачных технологий все разработчики называют и высокую стандартизацию ИТ-процессов. К тому же облачные центры обработки данных помогут пользователям значительно сэкономить на потреблении энергии.

Что нам мешает?

Главный вопрос, который задают потенциальные потребители облачных технологий, будь то компании или органы государственной власти: как обеспечить сохранность персональных данных? Вопрос вполне оправданный, особенно со стороны силовых структур или оборонных предприятий. Но ведь перешло же на облачные технологии NASA, замечает Виктор Иванников.

Как правило, принимая решение о работе с ОВ, будущий потребитель выбирает поставщика с безупречной репутацией, того, кто обеспечит надёжный уровень информационной и физической безопасности данных – из ТОР-500 рейтинга «Fortune», например. В этом – залог спокойствия пользователя ОВ.

Применение облачных вычислений в России обсуждалось на семинаре в контексте Стратегии развития информационного общества, перспектив внедрения «электронного правительства». При этом

основным препятствием, по признанию большинства участников круглого стола, является отсутствие широкополосного доступа в Интернет (ШПД) – прежде всего в регионах.

К счастью, решением этой проблемы озадачилось наше государство. Повсеместное внедрение ШПД стало одним из 38 проектов, утверждённых президентской Комиссией по модернизации и технологическому развитию России.

В неурегулированности законодательной базы (речь шла и о 94-ФЗ) видит проблему распространения облачных технологий представитель Ассоциации стратегического аутсорсинга (АСТРА)Алексей Алёхин . Хотя выгоды от ОВ для государственных структур, с его точки зрения, очевидны. Это и рост ВВП от одного до трёх процентов – за счёт перехода затрат в доходы, повышение налоговых поступлений и производительности труда и, что не менее важно, обеспечение прозрачности затрат.

По мнению Анатолия Харламова, внедрение в госсекторе так называемых публичных «облаков» нереально. В России он считает перспективным создание облачных платформ на базе крупнейших операторов связи.

Первый заместитель Министра науки, информатизации и новых технологий Республики Мордовия Михаил Коротин полагает, что сигнал должен быть подан сверху, равно как и введены единые правила игры, усовершенствована нормативная база.

Позади планеты всей?

Технологии облачных вычислений распространяются по миру так же неотвратимо, как и облачная погода при циклоне. Вопрос, по мнению Виктора Иванникова, в том, как мы будем себя позиционировать в этом «облачном мире» – только как пользователи или как разработчики? Тем более что в облачных технологиях используется не только лицензионное программное обеспечение, но и свободное ПО, с открытым кодом. И в этом для нашей страны – огромный шанс, убеждён директор ИСП РАН.

Однако при имеющемся предложении со стороны крупнейших международных корпораций Microsoft, IBM, Intel, NEC, а также российского системного интегратора – компании КРОК и других отечественных ИТ-поставщиков спрос на облачные сервисы в России пока невелик.

Интернет стал неотъемлемой частью жизни людей, и регулярно появляются новые возможности, способные облегчить выполнение разных задач. Новинкой являются облачные технологии, которые можно применять в разных сферах: образовании, медицине, логистике и так далее.

Что такое облачные технологии?

Начнем с определения, так облачные технологии подразумевают возможность пользователя иметь доступ к данным, не устанавливая приложений на своем устройстве, поскольку все обеспечение предоставляют серверы. Важно знать, что такие услуги могут быть как бесплатными, так и платными, и все зависит от запросов. Чтобы понять, в чем заключается применение облачных технологий, нужно разобрать их отличие от обычных условий.

Для примера возьмем электронную почту, когда почтовый клиент установлен на компьютере и все данные сохраняются на жестком диске. В этом случае пользователь сам решает, что делать с файлами.
Если же говорить о почте, которой человек пользуется через браузер, то это уже облачная технология. Здесь понятно, что если возникают проблемы с сервером, то доступ к почте будет утерян.

Преимущества облачных сервисов

Для начала остановимся на существующих плюсах, к которым относят:

Для хранения информации не нужно покупать дорогостоящие компьютеры и комплектующие, ведь все будет храниться на «облаке».
Повышается производительность ПК, ведь облачные технологии в делопроизводстве и других сферах удаленно запускают программы, поэтому на компьютере остается много свободного места.
С каждым годом уменьшаются проблемы с обслуживанием, ведь постоянно снижается количество физических серверов, а программное обеспечение постоянно обновляется.
Уменьшаются затраты на покупку программного обеспечения, поскольку нужно только раз купить программу для «облака» и все, а иногда можно даже заказать ее аренду.
Облачные технологии не имеют ограничений в объеме хранимых данных. В большинстве случаев объемы таких сервисов исчисляются миллионами гигабайт.
Программы обновляются автоматически, поэтому следить за этим нет необходимости, как в случае со скаченными приложениями.
«Облако» может использоваться на любой операционной системе, поскольку доступ к программам осуществляется через веб-браузеры.
Новые облачные технологии дают возможность всегда и в любом месте иметь доступ к документам, ведь главное – наличие интернета.
Хорошая безопасность и защита от потери информации, поскольку оправленные данные автоматически сохраняются и скидываются копии на запасные серверы.

Недостатки облачных технологий

Имеет «облако» и ряд минусов, которые стоит знать и учитывать:

Доступ невозможен при отсутствии интернета и если его нет, тогда можно будет работать только с документами, загруженными на компьютер. Стоит заметить, что интернет должен быть быстрым и качественным.
Облачный сервис может работать медленно при передаче большого объема информации, чем в случае установленной программы.
Редко безопасность находится на плохом уровне, но в большинстве случаев «Облако» делает резервные копии, поэтому беспокоиться не нужно.
Многих смущает, что нужно платить за предоставление ряда услуг, но ведь это бизнес-проект, на котором люди должны зарабатывать.

Применение облачных технологий

Существует определенная классификация облачных сервисов, так выделяют такие категории «облаков»:

Публичные . Это ИТ-инфраструктура, которая может использоваться сразу большим количеством компаний и сервисами. Абонентом может быть любая компания и отдельный человек. Пользователи публичных облачных технологий не имеют возможности управлять и обслуживать «облако», поскольку этим занимается только владелец сервиса.
Частные . Описывая виды облачных технологий, следует остановиться на этой безопасной ИТ-инфраструктуре, контролируемой и эксплуатируемой в интересах только одной организации. Она может размещаться в помещениях заказчика или у внешнего оператора.
Гибридные . У этого вида есть основные преимущества обоих предыдущих вариантов. Такое «облако» в большинстве случаев используется организациями, которые имеют сезонные периоды активности, то есть когда не хватает внутренней ИТ-инфраструктуры, то часть мощностей переходит на облачные технологии.

Облачные технологии в образовании

Компьютеры и интернет пробрались и в систему образования, благодаря чему можно усовершенствовать и облегчить процесс выполнения ряда задач. Облачные технологии в образовательном процессе могут использоваться для таких целей:

Организация совместной работы сотрудников над важными документами, например, годовым планом или программой. Каждый отвечает за свою часть документа, а еще при необходимости у всех пользователей будет возможность оставлять комментарии и дополнять информацию.
Общая проектная работа, так преподаватель может передавать учащимся задания, разделять обязанности и проверять отчеты, давая комментарии.
Облачные технологии можно использовать для создания электронного дневника и передачи любых письменных заданий. Это отличный вариант для детей, которые проходят домашнее обучение или же по каким-либо причинам пропускают занятия.

Облачные технологии в медицине

В последнее время «облако» активно внедряется в медицину, что поднимает ее на новый уровень. Новые технологии дают огромный потенциал для революционных изменений, ведь становится намного проще вести и систематизировать медицинскую документацию. Применение облачных технологий в медицине важно, поскольку они помогают быстрее определить диагноз и сделать заключение. На данный момент такой сервис только начинает внедряться, поскольку пока отсутствуют регуляторные механизмы сохранения врачебной тайны.

Облачные технологии в логистике

Отличный потенциал «облако» имеет в транспортной и складской логистике. С помощью облачных технологий можно обеспечить полное взаимодействие всех участников цепочки, то есть отправителя, операторов, транспортную компанию и получателя. Все они могут вести общение в реальном времени независимо от места расположения. Использование облачных технологий дает такие преимущества:

проводить открытые тендеры для подрядчиков;
определять самые удачные маршруты;
контролировать поставку;
проводить обработку и хранить все данные о перевозке;
повысить качество выполнения заказа.

Облачные технологии в банковской сфере

Конкуренция среди банков огромна и не все способны выстоять во времена кризиса. Такие финансовые организации начинают применять инновационные технологии, чтобы сократить расходы. Облачные сервисы хранения данных направлены на автоматизацию финансовых процессов. В результате происходит повышение эффективности работы кредитных учреждений за счет сокращения расходов на составление отчетности. Важно отметить, что поскольку существует угроза проникновения злоумышленников в облачные хранилища, в них не хранят сведения о клиентах.

Облачные технологии для бизнеса

Люди, занимающиеся бизнесом, «облако» используют для таких целей:

Производится аренда виртуального сервера, благодаря чему руководитель может полностью контролировать все размещенные сервисы независимо от провайдера.
В сети легко создать виртуальный контакт-центр, благодаря чему можно сэкономить на аренде помещении и организации рабочих мест. Работа может начаться через два дня с момента подачи заявки провайдеру.
Облачные сервисы для бизнеса используются для создания виртуального офиса, то есть рабочее место не будет привязано к конкретному компьютеру. В «облаке» воспроизводится внутренняя сеть компании, то есть входят диски, папки и программы для планирования.

Игры через облачный сервис

В 2000-х годах начали появляться сервисы облачного стриминга, благодаря чему пользователи могут играть через интернет в «тяжелые» игры, не проводя скачивание и не загружая свой компьютер. В Америке и Китае это направление уже имеет хорошее развитие. Недавно Microsoft сделали официальное заявление о том, что будет разрабатываться система DeLorean, благодаря которой человек будет играть через облачный сервис, а система будет предугадывать его действия до того, как он нажмет на клавиши.

Студенты часто задают вопросы: Что такое облачные вычисления? Что такое облачные сервисы? Что такое облачный сайт? Что означает облако, облачные хранилища файлов? Как используются облачные вычисления в образовании? SaaS сервис для B2C и B2B продаж? SaaS ERP и SaaS CRM системы и решения? Какие модели облачных вычислений используются для разработки веб-приложений? Современные дата-центры, на основе которых создаются облачные услуги: SaaS, PaaS и IaaS?

Сначала рассмотрим, что такое "облако" (сloud) и "облачные вычисления" (сloud сomputing). "Облако" - это инновационная модель (концепция) организации IT-инфраструктуры, которая состоит из распределенных и разделяемых конфигурируемых аппаратных и сетевых ресурсов, а также программного обеспечения, развернутых на удаленных (облачных) дата центрах поставщиков (провайдеров). То есть облако - это новый подход организации IT-инфраструктуры.

Cloud computing- это модель предоставления дистанционного доступа к разделяемым вычислительным ресурсам, которые физически распределены на многих удалённых устройствах, образующих так называемое облако (cloud).

Облачные вычисления - это модель предоставление потребителю масштабируемых вычислительных ресурсов в виде сервиса через Интернет. Облачные технологии – это модель представления потребителю IT как сервиса через Интернет.

Проанализируем основополагающее определение облачных вычислений, предложенное Национальным институтом науки и технологий от 24 июля 2011 года.

Определение "облачные вычисления"

Облачные вычисления (cloud computing) - модель предоставления возможности повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к пулу разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетям, серверам, средствам хранение, приложениям и сервисам), которые могут оперативно предоставляться и освобождаться при минимальном усилии управления или взаимодействии с провайдером (поставщиком). Эта модель облака представлена (описана) пятью основными характеристиками, тремя сервисными моделями и четырьмя моделями развертывания.

Основные характеристики облачных вычислений , которые отличают их от других типов вычислений (интернет-ресурсов):

Самообслуживание по требованию. Потребитель по мере необходимости автоматически, без взаимодействия с каждым поставщиком услуг, может самостоятельно определять и изменять вычислительные мощности, такие как серверное время, объем хранилища данных.
Широкий (универсальный) сетевой доступ. Вычислительные возможности доступны на большие расстояния по сети через стандартные механизмы, что способствует широкому использованию разнородных (тонких или толстых) платформ клиента (терминальных устройств).
Объединение ресурсов. Конфигурируемые вычислительные ресурсы поставщика объединены в единый пул для совместного использования распределенных ресурсов большим количеством потребителей.
Мгновенная эластичность ресурсов (мгновенная масштабируемость). Облачные услуги могут быстро предоставляться, расширяться, сжиматься и освобождаться исходя из потребностей потребителя.
Измеряемый сервис (учет потребляемого сервиса и возможность оплаты услуг, которые были реально использованы). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют использование ресурсов за счет осуществления измерений на некотором уровне абстракции, соответствующей типу сервиса.

Если модель (концепция) предоставления распределенных и разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов соответствует вышеизложенным характеристикам, то это cloud computing.

Сервисные модели облачных вычислений или cloud computing:

Software as a Service (SaaS ) - программное обеспечение как услуга. В этой модели предоставления облачных вычислений потребитель использует приложения поставщика, запущенные в облачной инфраструктуре, которые доступны клиенту через интерфейс (web-браузер) или интерфейс программы. Потребители не могут управлять и контролировать лежащую в основе облака инфраструктуру, включая сеть, серверы, операционные системы, хранилища данных или даже изменять параметры настройки конкретного приложения.
Platform as a Service (PaaS ) - платформа как услуга. Модель предоставления облачных вычислений, при которой потребитель получает доступ к использованию программной платформы: операционных систем, СУБД, прикладного ПО, средств разработки и тестирования ПО. Фактически потребитель получает в аренду компьютерную платформу с установленной операционной системой и специализированными средствами для разработки, размещения и управления веб-приложениями. Потребитель не управляет основной инфраструктурой облака, включая сеть, серверы, операционные системы или хранилища данных, но управляет развернутыми приложениями и возможно параметрами настройки конфигурации среды окружения.
Infrastructure as a Service (IaaS ) - инфраструктура как услуга. Модель предоставление облачных вычислений, при которой потребитель получает возможность управлять средствами обработки и хранения, а также и другими фундаментальными вычислительными ресурсами (виртуальными серверами и сетевой инфраструктурой), на которых он может самостоятельно устанавливать операционные системы и прикладные программы под собственные цели. По сути, потребитель арендует абстрактные вычислительные мощности (серверное время, дисковое пространство и пропускную способность сетевых каналов) или использует услуги аутсорсинга ИТ-инфраструктуры. Потребитель не управляет основной инфраструктурой облака, но управляет операционными системами, хранилищем и развернутыми им приложениями.

Модели развертывания облачных вычислений, т.е. cloud computing:

Private cloud (частное облако) - инфраструктура, предназначенная для использования облачных вычислений в масштабе одной организации.
Community cloud (облако сообщества) - облачная инфраструктура, которая предназначена для исключительного использования облачных вычислений определенным сообществом потребителей от организаций, которые решают общие проблемы.
Public cloud (публичное облако) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования облачных вычислений широкой публикой.
Hybrid cloud (гибридное облако) - это комбинация различных облачных инфраструктур (частных, публичных или сообществ), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями, которые обеспечивают возможность обмена данными и приложениями.

Рис. 1. Модели развертывания облачных вычислений / cloud computing

Исходя из вышеизложенного определения облачных вычислений, облачные сервисы можно представить в виде многослойной модели, состоящей из слоев: IaaS, PaaS, SaaS. Базисом или фундаментом облачных сервисов является physical infrastructure (физическая инфраструктура) , т.е. серверы, хранилища, сети и системное программное обеспечение Cloud data center (облачного дата-центра) или сети взаимосвязанных облачных Data centers (рис. 2).

В облачных дата-центрах или в центрах обработки данных (ЦОД) помещается физическое оборудование или hardware (серверы, хранилища данных, рабочие места), системное программное обеспечение (ОС, средства виртуализации и автоматизации), инструментальное и прикладное ПО, системы управления оборудованием (Equipment management systems), сетевая инфраструктура (Network infrastructure): маршрутизаторы и коммутаторы (routers and switches) для подключения и объединения физического оборудования. Кроме того, нормальную работу дата центров обеспечивают системы инженерного обеспечения (Systems of engineering support).

Рис. 2. Cloud computing architecture (архитектура облачных вычислений)

Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура)

IaaS - это предоставление пользователю компьютерной и сетевой инфраструктуры (servers, storage, networking) и их обслуживание как услуги в форме виртуализации, т.е. виртуальной инфраструктуры . Другими словами, на базе физической инфраструктуры дата-центров или ЦОД поставщик (провайдер) создает виртуальную инфраструктуру, которую предоставляет пользователям как сервис. Средства виртуализации позволяют преобразовать физическую инфраструктуру data centers в виртуальную и таким образом создать первый слой облачных услуг - IaaS.

Что такое виртуализация? Технология виртуализации ресурсов позволяет физическое оборудование (серверы, хранилища данных, сети передачи данных) разделить между пользователями на несколько частей, которые используются ими для выполнения текущих задач. Например, на одном физическом сервере можно запустить сотни виртуальных серверов, а пользователю для решения задач выделить время доступа к ним. Реализация виртуализации может быть осуществлена как на программном уровне, так и на аппаратном.

Таким образом, пользователю предоставляются абстрактные эластичные вычислительные мощности, например, не сервер или серверы, а серверное время для обработки его задач. Не диски для хранения данных, а необходимое дисковое пространство, не каналы связи, а требуемая для решения задач сетевая пропускная способность каналов коммутации.

Кроме виртуализации для создания IaaS используется автоматизация, которая обеспечивает динамическое распределение ресурсов без участия персонала поставщика услуг, т.е. система автоматически может добавлять или уменьшать количество виртуальных серверов, дисковое пространство для хранения данных, или изменять сетевую пропускную способность каналов связи. Виртуализация и автоматизация обеспечивают эффективность использования вычислительных ресурсов и снижение стоимость аренды облачной услуги IaaS.

Как правило, IaaS предоставляется в аренду (предоставляется IaaS-сервис на условиях аутсорсинга) корпоративным пользователям. То есть пользователи получают интегрированные ресурсы для создания своей собственной вычислительной инфраструктуры. В этом случае пользователь должен сам установить и настроить OS и необходимые программы для выполнения производственных задач или для разработки приложений.

Концепция IaaS позволяет пользователю покупать только те вычислительный мощности, которые необходимы ему для выполнения конкретных задач. В состав дополнительных услуг IaaS может входить подключение любого физического оборудования пользователя к облачной платформе и его размещение в сети дата-центров.

Инфраструктура как сервис - это решение корпоративного уровня для предприятий разного масштаба. Инфраструктура может быть размещена как в центре обработки данных предприятия, так и во внешнем дата-центре. Услуги IaaS предназначены для создания и использования защищенных частных, публичных и гибридных облачных сред. Поставщики могут обеспечить построение гибридных облачных конфигураций, при которых объединяются локальные сети в офисе заказчика с сетями облачной платформы.

Кроме того, к IaaS-услугам облачных вычислений относится облачный хостинг (Cloud Hosting). Облачный хостинг - это хостинг, который может обеспечить динамическое распределение ресурсов, обладает возможностью автоматического масштабирования ресурсов и имеет повышенную отказоустойчивость. Облачный хостинг является существенной альтернативой виртуальному хостингу, хостингу на виртуальном выделенном сервере VPS / VDS и хостингу на физическом выделенном сервере.

Провайдер Cloud Hosting предоставляет владельцам сайтов только необходимые сайту ресурсы: виртуальные серверы, количество оперативной памяти и объем жесткого диска, а также возможности для управления инфраструктурой хостинга (например, выбор операционной системы, количества RAM, объема и типа HDD, числа ядер CPU, тактовой частоты и скорости доступа). Оплата за аренду облачного хостинга производится только по факту уже потребленных ресурсов: количества процессорного времени, объема дискового пространства, количества потребляемой оперативной памяти и скорости доступа к сайту.

При необходимости арендатор (владелец сайта) облачного хостинга может изменить ресурсы хостинга или настроить его на автоматическое увеличение ресурсов при росте нагрузки, но он всегда будет оплачивать только уже потребленные ресурсы. Облачный хостинг имеет повышенную отказоустойчивость, так как сайт, размещенный на нем, одновременно находится на нескольких виртуальных серверах и отказ одного из них не повлияет на работу сайта.

В настоящее время хостеры предлагают в аренду облачные хостинги с предустановленной CMS. Хостинг-провайдеры для организации таких облачных хостингов могут, например, развернуть на своих серверах платформу-как-инфраструктуру Jelastic с предустановленными CMS. Jelastic поставляет платформу-как-инфраструктуру в виде полного стека, позволяющего развертывание облачных хостингов на физической инфраструктуре ЦОД хостинг-провайдера.

Функционал платформы Jelastic позволяет в один клик установить встроенные в нее CMS с оптимизированным веб-окружением, например, Jelastic на Infobox. Jelastic является продуктом, который включает в себя функциональность PaaS и легко конфигурируемую инфраструктуру IaaS. Jelastic – это платформа для запуска Java- и PHP-приложений и может быть использована не только хостерами для организации облачных хостингов, но и корпорациями для создания среды разработки (частных или гибридных облаков) веб-приложений.

На облачных хостингах, размещают облачные сайты – это современные облачные приложения. В облачных сайтах (облачных приложениях) данные хранятся в облачных БД, серверные приложения сайтов хранятся, и выполняется на облачных виртуальных серверах, а клиентская часть сайта выполняется в браузере пользователя.

Среду облачных вычислений можно создавать на основе облачных решений Amazon EC2, IBM x86, Microsoft Azure, EMC, VMware, на базе open-sourсe решения OpenStack, RackSpace на базе OpenStack и др., которые позволяют преобразовать центр обработки данных в динамичную ИТ-среду. Кроме того, для облачных вычислений используются облачные базы данных, т.е. базы данных, которые запускаются на платформах облачных вычислений. В качестве облачных баз данных применяются как SQL-ориентированные модели, так и модели данных NoSQL.

Услуги IaaS широко используются в США. В Украине компания De Novo начала предоставлять облачную инфраструктуру для корпоративных клиентов на базе решений VMware, EMC, Microsoft Azure, и т.д. На базе крупнейшего украинского дата-центра ВОЛЯ построена облачная IT-инфраструктура VoliaCLOUD от компании VMware (на основе облачных решений VMware), которая имеет более 500 виртуальных дата-центров.

Основные IaaS Solution/Vendor: Amazon Web Services/Amazon, IBM SmartCloud/IBM, SoftLayer IaaS/IBM, Azure Virtual Machines/Microsoft, Google Compute Engine/Google, HP Cloud/HP, EMC/EMC Corporation, Oracle Cloud Infrastructure Services/Oracle. Следует отметить, что IBM предлагает надежную открытую инфраструктуру IBM SmartCloud на основе самообслуживания (SoftLayer) или полностью управляемой IaaS (IBM SmartCloud Enterprise+).

Рис. 3. Основные IaaS Solution облачных вычислений

Следует отметить, что в настоящее время ведутся работы по созданию облачных опорных сетей поставщиков широкополосной мобильной связи (операторов мобильной связи) в качестве услуги IaaS. К таким услугам относятся, например, облачная телекоммуникационная платформа от Huawei и решение NSN Telco Cloud от Nokia Siemens Networks.

Платформа FusionSphere Huawei обеспечивает виртуализацию вычислительных ресурсов, ресурсов хранения, сетевых ресурсов и организует единый пул разделяемых конфигурируемых вычислительных ресурсов с единым механизмом планирования и управления. Компания Nokia Siemens Networks осуществила комплексное тестирование основных мобильных служб, охватывающих передачу голоса по LTE (VoLTE) и других IP Multimedia Subsystem (IMS) услуг, работающих на основе Telco Cloud.

Второй слой - PaaS (программная платформа)

Сервис PaaS предоставляет программную платформу и ее обслуживание как сервис в составе:

OS - сетевая операционная система (Unix-системы, включая Ubuntu Server, BSD/OS Family, Solaris/SunOS и т.д. или Windows Server),
Database - система управления базой данных СУБД (MySQL, Microsoft SQL, SQL Database, PostgreSQL, Oracle и др.),
Middleware - программное обеспечение среднего слоя или связывающее (промежуточное) программное обеспечение, которое предназначено для обеспечения взаимодействия между различными приложениями, системами и компонентами,
Software development tools and testing - инструментальное программное обеспечения для разработки веб-приложений и их тестирования (среда разработки ПО: программные фреймворки, библиотеки и т.д. для создания веб-приложений на языках программирования: Python, Java, PHP, Ruby, JS для Node.js и т.д.),
App server - сервер приложений для разработки, тестирования, отладки и работы веб-приложений.

Итак, PaaS предлагает разработчикам ПО средства разработки, тестирования, развертывания и поддержки различных приложений. Кроме того пользователю предоставляются инструменты администрирования и управления. В основном PaaS используется для разработки и размещения web-приложений (например, связанных распределенных приложений - SaaS mashup, облачных сайтов и т.д.).

Основные PaaS Solution/Vendor:

AWS Elastic Beanstalk/Amazon (Java, .NET, PHP, Node.js, Python, Ruby and Apache HTTP Server, Apache Tomcat, Nginx, Passenger, and IIS),
IBM Bluemix/IBM (облачная платформа IBM Bluemix предлагает единую среду решений и широкий набор языков и фрейморков для построения приложений, например, Liberty for Java™, SDK for Node.js™, ruby on rails, ruby sinatra),
Microsoft Asure/Microsoft (ASP.NET, Java, PHP, Python, Django, Node.js and Azure SQL Database),
Google App Engine/Google (Python, Java, PHP, Go and our MySQL),
Salesforce1 Platform Cloud application development/Salesforce объединяет Force.com, Heroku и ExactTarget в одну сеть облачных сервисов и предоставляет инструменты для разработки различных приложений. Например, для разработки мобильных приложений Salesforce1 Mobile App/Salesforce или облачных баз данных для разработчиков приложений Database.com/Salesforce и т.д.
Heroku/Salesforce (Ruby, Java, Node.js, Scala, Clojure, Python и PHP and PostgreSQL),
Oracle Cloud Platform Services/Oracle (Oracle Database Cloud Service, Oracle Java Cloud Service, Oracle Database Backup Service),
OpenShift/Red Hat (Java, Java ЕЕ, Python, Perl, PHP, Ruby, Node.JS, and MySQL, PostgreSQL, MongoDB),
Cloud Foundry/VMware (Java Spring, Ruby on Rails и Sinatra, NodeJS, .NET and MySQL Redis, MongoDB),

Рис. 4. Основные PaaS Solution облачных вычислений

Кроме перечисленных решений PaaS разработчики Веб-приложений используют и другие известные решения облачных платформ: dotCloud PaaS, SAP HANA Cloud Platform, CloudBees Platform, Rackspace и т.д.

Третий слой - SaaS (облачное приложение)

По схеме SaaS поставляются следующие типы облачных приложений и их обслуживание: Business Apps, Office Web Apps, Management Apps, Communications, Security и др. Наибольшее распространение SaaS получила в США. Наиболее востребованными облачными приложениями являются: CRM (система управления взаимоотношениями с клиентами), HRM (система по работе с персоналом, т.е. с кадрами), ERP (система планирования ресурсов предприятия, например 1С), офисные приложения, средства коммуникаций и др. Salesforce.com является крупнейшим в мире поставщиком облачных приложений CRM.

Под средствами коммуникаций подразумевается электронная переписка (например, Gmail), аудио и видео чаты (например, Microsoft Lync Online), Cloud PBX или облачная АТС (например, виртуальная АТС Манго-Офис), облачный сервис MDM (Mobile Device Management - управление мобильным устройством). Облачный сервис MDM предназначен для работы с корпоративными системами при помощи мобильных устройств.

На различные мобильные устройства, которые работают под управлением облачной системы MDM, устанавливаются приложения, так называемые агенты. Эти приложения обеспечивают централизованную настройку мобильных устройств и доступ к корпоративной сети предприятия в виде облачной услуги SaaS. Как правило, облачные средства коммуникаций интегрируются с другими услугами SaaS, например, CRM+MDM, Office Web Apps+Lync Online, Google Docs+Gmail + Hangouts и т.д.

Основными потребителями SaaS являются предприятия малого и среднего бизнеса. Большинство SaaS-приложений предназначены для поддержки взаимодействия между сотрудниками, совместно работающими над решением общих задач (Collaboration). Архитектура SaaS-приложений, в которой единый экземпляр приложения, запущенный на сервере, обслуживает множество потребителей, является мультиарендной (Multi–tenant), т.е. каждому потребителю в процессе выполнения задач предоставляется свой экземпляр виртуального приложения.

Основные application software:

Business Apps (CMR, FRM, IBM® B2B Cloud Services, Axway Cloud B2B, amoCRM SaaS сервис для B2B, Google Apps for Business),
Business Intelligence (PowerBI в составе Office 365/Microsoft, Oracle Business Intelligence Managed Cloud Service, Anaplan/ADE Professional Solutions, Brand Analytics),
Office Web Apps (Google Docs, Office Online/Microsoft OneDrive, Office Web Apps/Microsoft, Zoho Docs, IBM SmartCloud Docs и т.д.),
Management Apps (ERP/АРЕНДА 1С, HRM, SCM, MRP),
Communications (Gmail, Google Hangouts, Microsoft Lync Online, Cloud PBX или облачная АТС, MDM),
Security (Panda Cloud Email Protection, Panda Cloud Internet Protection, McAfee SaaS Email Protection & Continuity, Сomfortway Mobile Security и т.д.), и др.
Collaboration and Multi–tenant (Google Docs, Google Sites, Microsoft Office Online, Office 365, Office Web Apps).

Основные SaaS Solution/Vendor: Salesforce1 Sales Cloud/Salesforce (CRM), Oracle Cloud Applications/Oracle (HR, CX, ERP, EMP, SCP, Business Intelligence), Google Apps/Google – офисный пакет облачных служб (Google Docs, Google Drive, Google Sites, communication: Hangouts, Gmail, Google Calendar и др), IBM SmartCloud Docs/IBM, Microsoft Dynamics CRM, Microsoft OneDrive (Office Online, хранилище файлов), Office 365/Microsoft (Office Web Apps, Lync Online, Exchange Online, SharePoint Online), Zoho Docs/Zoho (онлайновый офисный пакет), Zoho Reports/Zoho (Business Intelligence), Zoho CRM/Zoho, Informatica Cloud MDM/Informatica, MaaS360/Fiberlink, Cloud PBX from Vonage Business Solutions и т.д.

Рис. 5. Основные SaaS Solution облачных вычислений

Существуют и множество других SaaS-услуг облачных вычислений, например, Cisco WebEx - облачный сервис для проведения web-конференций; CMS на основе модели SaaS (например, SaaS-платформа UMI.CLOUD); E-Commerce B2B/B2C по модели SaaS; Маркетинг SaaS-решений; услуга «Антивирус Dr.Web» по модели SaaS; SugarCRM - коммерческая CRM-система с открытыми исходными кодами; BPMonline CRM с инструментами моделирования и автоматизации бизнес-процессов и т.д.

Следует отметить, что концепция облачные вычисления (cloud computing) предполагает оказание потребителям различных дополнительных видовоблачных услуг : Storage-as-a-Service, Database-as-a-Service, Information-as-a-Service, Process-as-a-Service, Integration-as-a-Service, Testing-as-a-Service и т.д. Существуют, например, многочисленные облачные хранилища файлов Storage-as-a-Service: Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), DropBox, Google Drive, Microsoft OneDrive и т.д.

Как используются облачные вычисления и технологии в образовании? Google предлагает учебным заведениям облачные приложения Google Apps for education для электронного образования. Microsoft предоставляет пользователям образовательных учреждений возможности облачных служб Office 365 for education (Windows Azure in education). Внедрение облачных вычислений (Cloud Computing) в школах и вузах обеспечит школьникам и студентам весьма комфортное обучение.

Перспективы распространения облачных вычислений с учетом их текущего развития изложены в аналитической работе "Куда идут «облака » на сайте compress.

В заключение, следует еще раз отметить, что все сервисные модели облачных вычислений должны соответствовать основным характеристикам облачных вычислений, изложенными в "The NIST Definition of Cloud Computing", которые отличают их от других типов интернет-ресурсов.

Чтобы убедиться, что предложенные вам интернет-ресурсы относятся к одной из моделей облачных вычислений, сравните их характеристики с основными характеристиками облачных вычислений, предложенными National Institute of Standards and Technology (самообслуживание по требованию; единый пул для совместного использования ресурсов; мгновенная эластичность или масштабируемость; оплата только за реально использованные услуги; универсальный сетевой доступ).