Облачные технологии.

Департамент образования города Москвы государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы «Политехнический колледж имени П.А. Овчинникова»

Облачные Технологии

Преподаватель высшей категории

Никитин Михаил Евгеньевич

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.

2

• Суть облачных технологий состоит в том, чтобы пользователь мог работать в режиме онлайн с нужными ему приложениями (программами), файлами независимо от конкретного «железа», на котором он будет работать.

IEEE

По документации института инженеров электротехники и электроники, облачные технологии – это «парадигма, которая постоянно хранит пользовательскую информацию на интернет-серверах и лишь временно кэшируется на стороне пользователя».

Это могут быть не только стационарные компьютерные системы, но и ноутбуки, планшеты, смартфоны и т.д.

4

Облачные вычисления

Это вычислительная модель, обеспечивающая быстрый, простой и удобный сетевой доступ к пулу вычислительных ресурсов (сеть, сервера, диски, приложения и сервисы) по требованию, причем такой доступ требует минимального привлечения администраторов или сервис провайдеров.

5

Эволюция архитектуры информационных систем

6

Облачные вычисления обеспечивают

• Выделение вычислительных ресурсов по требованию;
• Выделение требуемого пула вычислительных ресурсов из большого пула ресурсов;
• Эластичность (т е размер выделяемых ресурсов может меняться по мере необходимости);
• Оплата по мере использования ресурсов;
• Доступ к выделяемым ресурсам по сети (т.е. с помощью веб-браузера).

7

Облачные вычисления (Cloud Computing)

« В мире всего пять компьютеров – Google, Yahoo, Microsoft, IBM и Amazon . Есть еще несколько тех, которые могут превращать электричество в вычисления с сопоставимой эффективностью» (руководитель исследовательского подразделения Yahoo Research Прабхар Рагхаван).

Сегодня это одни из лучших поставщиков облачных платформ.

« C loud сomputing»

Термин «сloud сomputing» был впервые использован еще в 1993 г. Эриком Шмидтом для обозначения сервисов, дистанционно поддерживающих различные данные и приложения, размещенные на удаленных серверах.

Графический прообраз термина обязан своим появлением диаграммам и другим иллюстрациям в виде облачков, с помощью которых принято изображать сеть Интернет.

Облачные вычисления (Cloud Computing)

Облачные вычисления – это программно-аппаратное обеспечение, доступное пользователю через Интернет в виде сервиса, позволяющего использовать удобный веб-интерфейс для удаленного доступа к выделенным ресурсам (вычислительным ресур-сам, программам и данным).

Компьютер пользователя выступает при этом рядовым терминалом, подключенным к Сети.

Синтез технологий и подходов приведших к облачным вычислениям

Первые идеи об использовании вычислений как публичной услуги были предложены еще в 1960-х Джоном Маккарти. Реализация первого реального проекта приписывается компании Salesforce.com, основанной в 1999 году. Именно тогда и появилось первое предложение нового вида продукта «Программное обеспечение как сервис». Определенный успех Salesforce в этой области возбудил интерес у гигантов ИТ индустрии, которые спешно сообщили о своих исследованиях в области облачных технологий. И вот уже первое бизнес-решение под названием «Amazon Web Services» было запущено в 2005 году компанией Amazon.com, которая активно занималась модернизацией своих датацентров. Следующей свою технологию постепенно ввела система Google, начав с 2006 года предоставлять SaaS сервисы под названием «Google Apps». И, наконец, свое предложение анонсировала компания Microsoft, презентовав его под названием «Azure Services Platform». С релизом Microsoft Azure Service Platform множество экспертов связывают новый виток развития веб-технологий и выход всей сферы облачных вычислений на новый уровень.

Преимущества «облака»

Заключаются в том, что аренда определенных функций у поставщика услуг обходится дешевле построения, обслуживания и сопровождения аналогичных систем внутри организации.

12

Определение облачных вычислений, предложенное Национальным институтом науки и технологий в 2011г.

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.

Модель «облака»

Основные характеристики облачных вычислений

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.

• 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.

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

Основные характеристики облачных вычислений

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.

• 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.

Минусы «облака»

• 1. Если у нас НЕ будет доступа в Интернет, то все наши наработки и документы, хранящиеся в «облаках», станут нам недоступны.
• 2. Есть множество способов взлома «облака», Но при правильной защите наша информация избавлена от риска физической кражи, инцидентов по типу пожара и т.д. и по этому единственная защита нашего «облака» это логин и пароль.

Данные

Пользователь автоматически получает доступ к последним версиям программного обеспечения. При этом данные будут храниться на распределенных серверах и обладать более высокой надежностью, — пользователям не нужно будет самостоятельно заниматься резервным копированием своих данных.

18

Модели развертывания 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.

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).  

Три основные сервисные модели «облака»

SaaS  –  приложения . Пользователи получают доступ к готовым приложениям через свой веб-браузер.

IaaS  –  инфраструктура. Пользователи получают доступ к созданному для них компьютеру с установленной операционной системой.

PaaS  –  платформа. В этом случае заказчик получает не просто “голый” компьютер с ОС.

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.

Преимущества технологии виртуализации

• Эффективное использование вычислительных ресурсов.
• Вместо трех, а то десяти серверов, загруженных на 5-20%, можно использовать один, используемый на 50-70%.
• С помощью виртуализации можно достичь значительно более эффективного использования ресурсов, поскольку она обеспечивает объединение стандартных ресурсов инфраструктуры в единый пул и преодолевает ограничения модели «одно приложение на сервер».

Преимущества технологии виртуализации

• Сокращение расходов на инфраструктуру. Виртуализация позволяет сократить количество серверов и связанного с ними ИТ-оборудования в информационном центре.
• Снижение затрат на программное обеспечение. Некоторые производители программного обеспечения ввели отдельные схемы лицензирования специально для виртуальных сред.

Преимущества технологии виртуализации

• Повышение гибкости и скорости реагирования системы.
• Виртуализация предлагает новый метод управления ИТ-инфраструктурой и помогает ИТ-администраторам затрачивать меньше времени на выполнение повторяющихся заданий, – например, на инициацию, настройку, отслеживание и техническое обслуживание.
• Несовместимые приложения могут работать на одном компьютере.
• Возможности легкой архивации.

Преимущества технологии виртуализации

• Повышение доступности приложений и обеспечение непрерывности работы организации . Благодаря надежной системе резервного копирования и миграции виртуальных сред целиком без перерывов в обслуживании можно сократить периоды планового простоя и обеспечить быстрое восстановление системы в критических ситуациях. «Падение» одного виртуального сервера не ведет к потери остальных виртуальных серверов.
• Повышение управляемости инфраструктуры. Использование централизованного управления виртуальной инфраструктурой позволяет сократить время на администрирование серверов.