Научно-исследовательская работа "Технологии в облаках"

Выполнила: Обляхова Маргарита, ученица 10 "А" класса

Руководитель: Сметанина Елена Анатольевна,

учитель информатики и ИКТ

Новая Игирма,

2017

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….…3

1. Облачные технологии……………………………………………………..…4

2. Глава 1. (Теоретическая часть)……………………………………….……...6

   1. История возникновения облачных технологий………………………..8

   2. Суть облачных технологий. Классификация облаков…………………8

   3. Достоинства и недостатки облачных технологий, их отличие

от традиционных…………………………………………………………12

1. Глава 2. Облачные технологии в образовательной деятельности………..15

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

Список использованных источников………………………..…………………….17

Приложения…………………………………………………………………………18

ВВЕДЕНИЕ

От самых простых задач до огромных сложных операций, технология стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Многие аспекты резко изменились с внедрением последних инноваций и систем. Точно так же крупные реформы были сделаны в области образования, что с опытом в классе полностью преобразовано навсегда. Устройства, как проекторы, компьютеры и калькуляторы сделали свой путь в классах в течение последнего десятилетия, но теперь такие технологии, как Интернет и облака также готовятся изменить способ, которым мы учим наших детей.

Облачные технологии, благодаря своей эффективности и экономии затрат, были адаптированы в различных отраслях промышленности. Образование также может быть следующим в очереди, чтобы пользоваться многими преимуществами, которые они предлагают.

Совершенствование информационных технологий занимает важное место среди многочисленных новых направлений развития образования. Оно нацелено на развитие школьной инфраструктуры, а именно, информационной среды образовательного учреждения и предполагает внедрение и эффективное использование новых информационных сервисов.

За последние 20 лет компьютерные технологии сделали огромный рывок в своём развитии, подарив нам возможность работать с информацией посредством своего персонального компьютера, мобильного телефона, или ноутбука. Мы можем обмениваться файлами с другими людьми, записывая их на внешний носитель и используя его на другом компьютере.

Но мало кто из нас, обычных пользователей персональных компьютеров и сети интернет, знает о существовании облачных технологий, которые уже сейчас могут сделать нашу жизнь ещё проще, и помочь забыть о некоторых проблемах.

Инновация отличает лидера от догоняющего.

Стив Джобс

Облачная технология, в терминах непрофессионала, хранит все ваши данные и обеспечивает доступ к ним через Интернет. Это означает, что вы не должны полагаться на материальные активы, такие, как ваш жесткий диск, чтобы сохранить их. "Облако", как следует из названия, используется как метафора для роли Интернета в его процессе.

При использовании облачной технологии Cloud, ваши данные хранятся на серверах поставщика услуг. Кроме того, можно создать отдельный банк данных для вашего использования чтобы получить доступ к информации, тогда, когда вы хотите, независимо от того, где вы находитесь. Облачные вычисления Cloud Computing – это новый сервис, который подразумевает удаленное использование средств обработки и хранения данных. С помощью «облачных» сервисов можно получить доступ к информационным ресурсам любого уровня и любой мощности, используя только подключение к Интернету и веб - браузер.

Сегодня «облачные» технологии находят активное применение во всех развитых странах, обеспечивая принципиально новые, экономически эффективные возможности для бизнеса, управления, образования и научных исследований.

В связи с этим, вопросы изучения облачных технологий в настоящее время приобретает особенное значение.

• Наличие у одного человека нескольких компьютеров: на работе, дома, ноутбук, планшет, между которыми приходится постоянно переносить файлы, открывать и редактировать документы, думать о совместимости программного обеспечения;

• Ограниченный объем жесткого диска компьютера или флеш - карты;

• Необходимость иметь лицензию на программное обеспечение;

• Необходимость работать над одним документом нескольким людям одновременно. Например, совместные проекты, в которых каждый участник творческой группы отвечает за свой раздел - все эти проблемы можно решить с помощью облачных технологий.

Актуальность применения новых информационных технологий продиктована, прежде всего, педагогическими потребностями в повышении эффективности развивающегося обучения, в частности, потребностью формирования навыков самостоятельной учебной деятельности. В настоящее время, со стремительным нарастанием объема информации, знания сами по себе перестают быть самоцелью, они становятся условием для успешной реализации личности, ее профессиональной деятельности.

Проведя опрос среди учащихся нашей школы и студентов - выпускников нашей школы, я увидела, что в высших учебных заведениях знакомы с данными технологиями и уже применяют их в учебном процессе, а вот у нас лишь немногие слышали это современное словосочетание – «облачные технологии», и не все знают, что оно означает.

Данные собраны и указаны в Приложении №1.

Проведя опрос среди студентов в количестве 42 человек и учеников - 76 человек, можно прийти к следующим результатам:

1. Об облачных технологиях неизвестно только 5% студентов, а из опрошенных учеников, неизвестно 47%.

2. Следующий вопрос - "Какими сервисами Google вы пользуетесь?". Данные опроса сведены в таблицу:

1. И последний вопрос " Каким облачным хранилищем данных вы пользуетесь?". Информация по вопросу изложена ниже:

Что же означает этот термин? В чем суть облачных технологий? Какие возможности открывают перед нами новые информационные технологии? На эти вопросы я постараюсь дать ответ в своей работе «Технологии в облаках».

Цель работы: Показать возможность и эффективность использования облачных технологий в образовательной деятельности.

Задачи работы:

1. рассмотреть понятие облачные технологии, «облако» и историю развития облачных вычислений;

2. определить путем опроса осведомленность участников образовательного процесса в использовании облачных технологий;

3. выделить достоинства и недостатки облачных технологий, и их отличие от традиционных;

4. показать применение и эффективность внедрения облачных технологий.

Объект исследования: ресурсы для овладения облачными технологиями

Предмет исследования: доступные облачные сервисы Google

Методы:

• анализ

• обобщение

• эксперимент

Гипотеза: могут ли облачные технологии быть эффективнее или заменить современные носители информации.

Научная новизна – включение в процесс апробации облачных технологий.

Таким образом, перспективы облачных технологий неизбежны, поэтому знания об этих технологиях необходимы любому человеку, который связывает свою текущую или будущую деятельность с современными информационными технологиями.

2. Теоретическая часть

2.1. История возникновения облачных технологий

Для того чтобы понять, что такое «облако», стоит начать с истории данного вопроса. История зарождения облачных вычислений началась после создания и развития всемирной сети интернет. С появлением первых стандартов CGI (Common Gateway Interface), PHP, HTML в интернете стала зарождаться своя сфера обмена информацией, которая породила файловые обменники – самый первый этап в развитии Cloud Technology.

В процессе развития мировой паутины разработчики научили программное обеспечение своих серверов взаимодействовать почти со всеми форматами файлов, и первой, кто решился войти в эпоху облачных технологий, стала небезызвестная американская компания Amazon, представив в августе 2006 года сервис под названием Elastic Computing Cloud. Практически одновременно с этим запуском, глава Google Эрик Шмидт произнёс термины: cloud и cloud technology.

Изначально, отправка данных к облаку использовалась как метафора, чтобы облегчить понимание всего процесса работы удалённых технологий, иначе разработчикам пришлось бы объяснять пользователям ещё и про устройство глобальной сети интернет.

Одной из больших ветвей в развитии cloud technology стал запуск сервиса Google Apps в 2009 году. Этот сервис позволил миллионам пользователей сети сэкономить на покупке некоторого программного обеспечения, а также упростить свою работу. Тогда ведущие аналитики Google обобщили множество представлений об облачных вычислениях, а также была сформулирована идея частных облачных вычислений.

Позже, в конце 2010 года на мировую арену выходит Dropbox Дрю Хьюстона. Одно из первых облачных хранилищ данных, построенных на принципе синхронизации между устройствами.

В итоге, в 2011 году Национальный институт стандартов и технологий сформировал все трактовки и формулировки по поводу cloud computing в единое понятие.

К которым можно отнести Яндекс.Диск — облачный сервис, принадлежащий компании Яндекс, позволяющий пользователям хранить свои данные на серверах в «облаке» и передавать их другим пользователям в Интернете. Работа построена на синхронизации данных между различными устройствами. В мае 2012 года регистрация новых пользователей была доступна только по приглашениям. В настоящее время регистрация пользователей доступна всем, данным сервисом пользуются более 8 млн пользователей.

Облако Mail.Ru — облачное хранилище данных российской компании Mail.Ru Group. Позволяет хранить музыку, видео, изображения и другие файлы в облаке и синхронизировать данные на компьютерах, смартфонах или планшетах, а также делиться ими с другими пользователями Интернета.

2. 2. Суть облачных технологий. Классификация облаков

Последнее время все чаще можно услышать термин «облачные технологии» и «облачные вычисления». Так что же такое «облачные технологии»?

Википедия дает такое описание: «Облачные вычисления (англ. cloud computing) - технология распределенной обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис». Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали.

Национальный институт стандартов и технологий США определил «облачные вычисления» следующим образом: Облачные вычисления представляют собой модель для обеспечения по требованию удобного сетевого доступа к общему пулу с настраиваемых вычислительных ресурсов.

Принцип работы облачных технологий станет намного понятнее, если рассмотреть следующий пример одного из первых способа использования облачных технологий. В США был запущен облачный сервис OnLive, предоставляющий возможность играть в современные игры даже на самом простом оборудовании. Технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в «готовом» виде. Проще говоря, те вычисления, которые при обычной игре на компьютере выполняют видеокарта и процессор, здесь уже выполнены на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор. Облачные технологии тесно связаны с понятием облачные вычисления, и иногда их даже можно считать синонимами.

Суть облачных технологий состоит в следующем:

• Вы можете не иметь никаких программ на своём компьютере, а иметь только выход в Интернет. Всё получите там.

• Платно или бесплатно, это зависит от того, что вам нужно.

• Свою информацию также можно хранить в «облаке».

Под «облаком» в данном случае понимается сеть взаимосвязанных между собой серверов Интернета, и мы можем не знать, где физически находится этот сервер.

В облачных вычислениях обычно выделяют три отдельные категории или уровня:

• Низший уровень иногда называется «Инфраструктура как услуга» (IaaS, infrastructure as a service). На этом уровне пользователи получают базовые вычислительные ресурсы – например, процессоры и устройства для хранения информации – и используют их для создания своих собственных операционных систем и приложений.

• Следующим уровнем является «Платформа как услуга» (PaaS, platform as a service). Здесь пользователи имеют возможность устанавливать собственные приложения на платформе, предоставляемой провайдером услуги.

• Высший уровень облачных вычислений называется «Программное обеспечение как услуга» (SaaS, software as a service). Именно этот уровень представляет наибольший интерес для образовательных учреждений. При этом в «облаке» хранятся не только данные, но и связанные с ними приложения, а пользователю для работы требуется только веб - браузер.

Идеология «Облачных вычислений» заключается в переносе организации вычислений и обработки данных в существенной степени с персональных компьютеров на серверы Всемирной Сети. Технология облачных вычислений содержит специализированный спектр технологий обработки и передачи данных, когда компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет - сервисы. Пользователь имеет доступ к своей информации, которая постоянно хранится на Web-серверах, только как клиент во время Интернет - сеансов, с размещением этой информации (и результатов ее обработки) на персональных компьютерах, ноутбуках, нетбуках, смартфонах и т.п.

В настоящее время выделяют три категории «облаков»:
1. Публичные (общественные);
2. Частные (приватные);
3. Гибридные.

Публичное облако — это ИТ-инфраструктура используемое одновременно множеством компаний и сервисов. Пользователи данных облаков не имеют возможности управлять и обслуживать данное облако, вся ответственность по этим вопросам возложена на владельца данного облака. Абонентом предлагаемых сервисов может стать любая компания и индивидуальный пользователь. Они предлагают легкий и доступный по цене способ развертывания веб-сайтов или бизнес-систем, с большими возможностями масштабирования, которые в других решениях были бы недоступны. Примеры: онлайн сервисы Amazon EC2 и Simple Storage Service (S3), Google Apps/Docs, Salesforce.com, Microsoft Office Web.

Частное облако — это безопасная ИТ-инфраструктура, контролируемая и эксплуатируемая в интересах одной-единственной организации. Организация может управлять частным облаком самостоятельно или поручить эту задачу внешнему подрядчику. Инфраструктура может размещаться либо в помещениях заказчика, либо у внешнего оператора, либо частично у заказчика и частично у оператора. Идеальный вариант частного облака — это облако развернутое на территории организации, обслуживаемое и контролируемое ее сотрудниками.

Гибридное облако — это ИТ- инфраструктура использующая лучшие качества публичного и приватного облака, при решении поставленной задачи.

Таким образом, Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы предоставляются Интернет-пользователю как онлайн-сервис.

2.3. Достоинства и недостатки облачных технологий, и их отличие от традиционных

Как и у любой технологии, облачные технологии имеют как свои достоинства, так и недостатки. К основным достоинствам можно отнести:

- Доступность – облака доступны всем и везде, где есть Интернет, и с любого устройства, где есть браузер.

- Низкая стоимость – снижение расходов на обслуживания виртуальной инфраструктуры, оплата лишь фактического использования ресурсов.

- Гибкость — неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски), виртуализация.

- Надежность – специально оборудованные ЦОД имеют дополнительные источники питания, охрану, профессиональных работников, регулярное резервирование данных, высокую пропускную способность Интернет канала, высокая устойчивость к DDOS атакам.

- Безопасность – «облачные» сервисы имеют достаточно высокую безопасность при должном ее обеспечении.

- Большие вычислительные мощности – можно использовать все ее вычислительные способности, заплатив только за фактическое время использования.

При всех своих достоинствах облачные технологии имеют ряд серьезных недостатков:

- постоянное соединение с сетью – для получения доступа к услугам «облака» необходимо постоянное соединение с сетью Интернет. Однако в наше время это не такой и большой недостаток особенно с приходом технологий сотовой связи 3G и 4G.

- программное обеспечение – есть ограничения по ПО, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю.

- конфиденциальность – в настоящее время нет технологии которая бы гарантировала 100% конфиденциальность хранимых данных.
- надежность – потеря информации в «облаке» означает невозможность ее восстановления.

- безопасность – “облако” само по себе является достаточно надежной системой, однако при проникновении на него злоумышленник получает доступ к огромному хранилищу данных.

- дороговизна оборудования – для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы.

Основное отличие «облачного» программного решения от обычного в том, что вся информация, с которой вы работаете, сохранится не на вашем жестком диске, а на удаленном сервере. Аналогично с производимыми операциями: они нагружают не персональный компьютер или ноутбук, а мощности серверов компании, предоставляющей то или иное приложение. Вы же получаете лишь результат, отправляемый на монитор через интернет.

Приятная особенность «облачной» модели программных платформ — нет необходимости в тщательном изучении системных требований, покупке все более и более дорогих комплектующих и многоступенчатой установки программы: нужно просто открыть браузер, зайти на определенный сайт и создать там учетную запись, следуя правилам предоставления услуги. После того как Вы это сделаете, пользоваться профилем можно с любого устройства (персонального компьютера, ноутбука, КПК, планшета или смартфона), не волнуясь о переносе информации с одного носителя на другой: она ведь хранится на сервере, для доступа к которому достаточно интернет-подключения, логина и пароля.

3. Облачные технологии в образовательной деятельности.

Облачные технологии можно использовать как электронное портфолио ученика, оно будет состоять из нескольких разделов.

1.Структура предполагает разделение портфолио на:

• участие и достижения в школе;

• за пределами образовательного учреждения;

2. Далее разделы разветвляются на такие составные части как:

• достижения в учебе;

• в спорте;

• в общественной жизни;

В портфолио будут включены общие сведения об ученике и табель оценок учащегося. Также оно может содержать медицинский паспорт на каждого ученика, с помощью которого работники школы будут учитывать состояние здоровья ребенка при планировании питания на неделю, и давать соответствующую нагрузку на уроках физкультуры. Родители смогут контролировать эти процессы.

Облачные технологии также можно использовать как электронное портфолио учителя, оно может состоять из таких разделов как:

• общие сведения о педагоге;

• повышение квалификации, участие в семинарах, конференциях и т.д.;

• достижения на конкурсах профессионального мастерства;

• достижения учеников под руководством учителя;

• авторские работы, разработанные программы;

• иные достижения педагога;

Заключение

Сегодня облачные технологии – это то, чем почти каждый пользуется ежедневно. Любая почта на Яндексе или Google, сетевые игры, онлайн развлечения и электронная торговля. Облачные технологии развиваются стремительно и охватывают все больше и больше сфер деятельности.

Стремительное распространение облачных технологий ставит перед нами задачу интеграции облачных сервисов в систему образовательного учреждения. Облачные вычисления имеют широкие перспективы применения в сфере образования, научных исследованиях и прикладных разработках, а также для дистанционного обучения.

Таким образом, в период перехода на новые образовательные стандарты облачные технологии помогают формированию новой информационной культуры учителя и ученика, и дают уникальную возможность соединить проектную методику и информационно-коммуникационные технологии.

Использование облачных технологий в учебном процессе позволяет сделать образовательное пространство открытым.

Список использованных источников

1. http://www.bourabai.kz/mmt/cloud.htm

2. http://ru.wikipedia.org — статья «Облачные вычисления»

3. http://habrahabr.ru — статья «Облачные вычисления, краткий обзор или статья для начальника»

4. http://www.crn.ru — статья «ИТ «в облаке»: 100 лучших вендоров»

5. http://www.ixbt.com/cm/cloud-computing.shtml

6. http://it.sander.su — статья «Облачные технологии и распределенные вычисления»

7. http://bigital.ru/oblachnye-texnologii-budushhee-i-perspektivy

Приложение 1.

Слышали вы когда- либо об облачных технологиях?

Какими сервисами Google вы пользуетесь?

Каким облачным хранилищем данных вы пользуетесь?

22