Облачные вычисления. Основные модели предоставления услуг облачных вычислений

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 5
1.1. Облако 5
1.2. Программное обеспечение 6
1.3. Аппаратная виртуализация 9
1.4. Облачное хранилище 11
1.5. Преимущества облачной инфраструктуры 12
1.6. Архитектуры облачных приложений 14
1.7. Транзакционные вычисления 16
1.8. Значимость облачных вычислений 17
2. ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 18
2.1. Основные характеристики 18
2.2. Слои облачных услуг 21
2.2.1 Первый слой облачных услуг - IaaS (инфраструктура) 21
2.3.2. Второй слой - PaaS (программная платформа) 26
3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ 32
3.1. Методы тестирования 32
3.2. Експерементальное определение результатов 34

Весь текст будет доступен после покупки

В истории можно найти немало случаев поэтапного превращения продукта в общественную услугу. Например, таким является уход от обогревателя к центральному паровому отоплению. Это показывает процесс того, как уникальные технологии распространяются повсеместно, превращаясь в услугу или сервис.
Таким же примером может являться и объект исследования данной курсовой работы - облачные технологии.
Еще не так давно информационные технологии практически не использовались в бизнесе. А сейчас уже невозможно отыскать компанию, которая бы смогла отказаться от этого. И понятно, преимущества информационных технологий неоспоримы, и они используются везде, их воспринимают не как уникальный продукт, а как услугу, которая предоставляется некоторым центром.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Слово облако в данном контексте передает не настоящее понимание значения, а лишь видимость этого понимания. Термин "облако" (cloud), - многие люди просто говорят его, не понимая его реального смысла.
В обсуждении некоторые могут говорить о Google Gmail; или о Web-сервисе Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) - тут по крайней мере, термин "облако" присутствует в названии.
Облачные вычисления - это итог развития большого количества разнообразных технологий, которые в совокупности изменили подход к построению информационной инфраструктуры компании. Как и в случае с Web, в облачных вычислениях нет практически ничего полностью инновационного. Большинство технологий, входивших в состав Web, были задолго до возникновения корпорации Netscape Communications, которая соединила их и сделала общедоступными. Так же, многие технологии, которые в совокупности и формируют облачные вычисления, существовали уже давно. Для того, чтобы появился термин "облачные вычисления", компании Amazon потребовалось объединить множество технологий и сделать их комбинацию массово доступной.
1.1. Облако
Облако - это новый термин, использующийся для описания технологий удаленного хранения и обработки данных. Хотя сеть интернет - есть фундамент, необходимый для облака, облако - это нечто гораздо большее, чем интернет. В облако есть возможность обратиться, тогда, когда это необходимо, использовать нужную технологию, и пользоваться ею столько, сколько она нужна. Для работы с облаком не требуется никакого дополнительного программного обеспечения, только браузер.[7,9,10]
Облако может обозначать как отдельную программу, так и целую инфраструктуру. Оно может быть приложением, к которому предоставляется доступ через Web, или сервером, к которому обращаешься только тогда, когда это требуется. Вне зависимости от того, является ли сервис программным или аппаратным, нужен критерий, позволяющий определить, является ли этот сервис облачным. Этот критерий формулируется так: "Если для доступа к сервису есть возможность зайти в любую библиотеку или кафе, использовать любое устройство с доступом в сеть, не предъявляя никаких сложных требований ни к операционной системе, ни к браузеру, и получить доступ к сервису, то это и есть облачный сервис".
Есть несколько условий, по которым далее возможно определять, является ли тот или иной сервис облачным:
• сервис доступен через Web-браузер при помощи специального интерфейса прикладного программирования (API) для доступа к Web-сервисам;
• для начального использования сервиса не требуется никаких вложение и затрат;
• оплачивается только конкретная услуга, и только в то время пока она необходима.
Три перечисленных условия представляют собой твердое основание, позволяющее вести дальнейшее обсуждение, и полностью отражают понимание облачных сервисов.
1.2. Программное обеспечение
Программное обеспечение как услуга (Software as a Service, SaaS), по сути, представляет собой термин, призванный обозначать программную составляющую в облаке. Множество систем SaaS, являются облачными системами. [2,5,9]
SaaS – это модель развертывания программного обеспечения на основе Web, с помощью которой программное обеспечение оказывается полностью доступным через браузер. Для пользователей систем SaaS не имеет значения, где установлено программное обеспечение, какую операционную систему оно использует и на каком языке оно написано — PHP, Java или .NET. А, самое главное - нет необходимости устанавливать что-то и где-то.
К примеру, Gmail представляет собой программу электронной почты, доступную через любой браузер. Она предоставляет все те же функциональные возможности, что и Apple Mail или Outlook, но при этом для пользования ею не нужен так называемый "толстый" клиент. Даже если ваш домен не получает почту через Gmail, тем не менее вы можете пользоваться Gmail для доступа к своей почте.
SalesForce.com – так же является еще одним вариантом SaaS. SalesForce.com представляет собой систему управления отношениями с клиентами (CRM), предназначенную для крупного предприятия и предназначается для специалистов из отделов продаж - позволяет им отслеживать возможных заказчиков и менеджеров, определять их место в организации процесса продаж, управлять всем процессом заключения сделки начиная от первого контакта и заканчивая заключением договора и проведения расчета, и т. п. Так же, как и в случае с Gmail, не требуется устанавливать никакое дополнительное программное обеспечение для получения доступа к SalesForce.com: достаточно только ввести адрес SalesForce.com в браузере, сохдать учетную запись, и можно приступать к использованию сервиса.
Системы SaaS обладают некоторыми определяющими характеристиками, в том числе:
• доступность через любой Web-браузер. Программное обеспечение типа SaaS никогда не требует установки каких-либо дополнительных программ на ноутбук или настольный компьютер. Доступ к системам SaaS осуществляется через Web-браузер с использованием открытых стандартов. Облачные вычисления и патентованное ПО, являющееся собственностью какой-либо компании, просто не сочетаются между собой.
• доступность по требованию. Чтобы получить доступ к системе SaaS, не требуется полностью проходить процесс сделки в классическом понимании этого слова. Как только вы заведете учетную запись, вы сможете получать доступ к нужному вам программному обеспечению в любой момент и из любой географической точки.
• условия оплаты зависят от использования. SaaS не требует никаких вложений в инфраструктуру или какой-то особой настройки, поэтому не потребуется начинать работу с серьезных капиталовложений. Платить нужно только за те виды сервиса, которые используются, и только за фактическое время использования. Если сервис больше не нужен, вы просто прекращаете за него платить.
• минимальные требования к инфраструктуре IT. Если не требуется покупать никаких серверов и нет необходимости строить сеть, то зачем вообще нужна какая-то инфраструктура IT? Хотя для конфигурирования систем SaaS и может иногда требоваться некоторый минимальный уровень технических знаний (например, для управления DNS в Google Apps), но этот уровень не выходит за рамки, характерные для обычного опытного пользователя. Высококвалифицированный IT-администратор для этого не требуется. [11,18]
Одной из особенностей некоторых развернутых систем SaaS является так называемая "многоарендная архитектура" (multi-tenancy). Многие поставщики SaaS хвастаются тем, что их системы предоставляют "многоарендные услуги", а некоторые даже утверждают, что "многоарендная" архитектура является основным требованием к системе SaaS.
Многоарендное приложение представляет собой сервер, который поддерживает развертывание нескольких клиентов, одновременно использующих один и тот же экземпляр программы-сервера. Эта система предлагает поставщику SaaS неплохие преимущества в том, что обеспечивает для конечных пользователей возможности такие как:
• поддержку большего количества клиентов на меньшем количестве аппаратных компонентов;
• ускоренную и упрощенную процедуру обновления для приложений и обновления для системы безопасности;
• в целом намного более надежную архитектуру.[15]
Максимальный выигрыш для конечного пользователя заключается в косвенном уменьшении платы за сервис, более быстром доступе к новым функциональным возможностям и (иногда) ускоренном исправлении слабых мест в системе безопасности. Однако за счет того, что базовым принципом облачных вычислений является незаинтересованность конечного пользователя в архитектуре приложения, лежащего в основе используемого сервиса, значимость многоарендной архитектуры в перспективе будет уменьшаться.
Технологии виртуализации в принципе делают архитектурные преимущества многоарендности неактуальными.[1. c. 12]
1.3. Аппаратная виртуализация
Аппаратная виртуализация (hardware virtualization) представляет собой технологию, которая позволяет большинству поставщиков услуг облачных вычислений, в том числе и Amazon Web Services (AWS), предлагать свои услуги. Если у вас есть компьютер Mac, на котором вы запускаете Windows или Linux в таких эмуляторах, как Wine или Fusion, то вы используете технологию виртуализации, такую же, которая используется для реализации облачных технологий. С помощью виртуализации системный администратор может разделить физический сервер на некоторое количество виртуальных серверов, каждый из которых может работать под управлением своей собственной операционной системы и каждому из которых выделяются такие ресурсы, как память, участки дискового пространства, CPU. С точки зрения пользователя или приложения, которые работают на виртуальном сервере, не существует никаких возможностей определить, является ли сервер, на котором они работают, виртуальным или физическим.[4,7]
Ряд виртуализационных технологий, доступных на рынке, используют различные подходы к проблеме виртуализации. Решение Amazon представляет собой расширение популярной системы виртуализации на основе открытого кода, которая называется Xen. Xen предоставляет компонент, называемый гипервизором (hypervisor), на котором могут работать одна или несколько гостевых операционных систем. Гипервизор создает уровень аппаратных абстракций, который позволяет операционным системам совместно использовать ресурсы физического сервера, при этом гостевые операционные системы не имеют физического доступа к этим ресурсам, как "своим", так и "чужим".
Общеизвестное возражение против виртуализации - особенно со стороны тех, кто работал с эмуляторами на настольных компьютерах под управлением настольных операционных систем - заключается в том, что виртуализированные системы существенно теряют в производительности. Но в облаке это общепринятое предубеждение против виртуализации не имеет под собой оснований по следующим причинам:
• даже пониженная производительность оборудования вашего поставщика облачных услуг, по всей вероятности, окажется лучше, чем максимальная производительность вашего потребительского сервера, и это при том условии, что он оптимальным образом настроен;
• технологии виртуализации, предназначенные для крупных предприятий, например, такие как Xen и VMware (http://www.vmware.com/), используют так называемую паравиртуализацию (paravirtualization), а также возможности аппаратной виртуализации (hardware-assisted virtualization capabilities), разработанные различными производителями процессоров. Это позволяет им добиться почти такой же производительности, как и при работе приложений на "живом железе". [1, с.17]
1.4. Облачное хранилище
Отход от аппаратных средств в облачных хранилищах осуществляется не только благодаря замене реальных серверов виртуальными. Так же виртуализации подлежат и системы хранения данных.[20,3,15]
Облачное хранилище позволяет загружать данные в облако, не задумываясь об их резервном копировании, не беспокоиться о том, как именно они хранятся. Как только данные, загруженные в облако, понадобятся, хватит просто обратиться в облако. Взаимосвязь облачного хранилища данных с современной компьютерной техникой представлена на Рисунке 1. [20]

Рисунок 1 - Облачное хранилище данных

На рынке имеется несколько подходов к облачному хранению данных. Их сходство заключается в том, что они связаны с разделением данных на цепочки и хранением их на разных серверах. Цепочки данных обеспечиваются индивидуальными вычисленными контрольными суммами, для того, чтобы информацию можно было быстро восстановить.
Облачное хранилище принципиально отличается от обычных сетевых накопителей, и служит совершенно другим целям. Облачное хранилище работает гораздо медленнее и имеет гораздо больше структурированно, поэтому использование в качестве оперативного хранилища данных нецелесообразно, не зависимо от того, работает приложение, использующее эти данные, в облаке или нет.[15,1]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Джордж Риз. Облачные вычисления. - BHV-СПб, 2011. - 288 с.
2. Питер Фингар. «DOT. CLOUD. Облачные вычисления - бизнес-платформа XXI века». - Аквамариновая Книга, 2011. - 256 с.
3. Тарнавский, Г. А. Облачные вычисления в Интернете. - Электросвязь, 2011. С. 16-20
4. Гвоздева В.А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы. - Издательство: Форум, 2015. – 544с.
5. Масштабные утечки данных: конец «облачным» сервисам? // Chip : журнал. — 2011. — № 8 (149). — С. 20—21.
6. Клементьев И.П., Устинов В.А. Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ). – Москва, 2011. – 190с.

Весь текст будет доступен после покупки