Сучасні хмаркові сервіси та обчислення

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Останні роки все більшої популярності набувають так звані хмарні технології або хмарні обчислення (Cloud computing). Хмарні технології — це технологія, яка надає користувачам Інтернету доступ до комп’ютерних ресурсів сервера і використання програмного забезпечення як онлайн-сервіса, тобто якщо, є підключення до Інтернету то можна виконувати складні обчислення, опрацьовувати дані використовуючи потужності віддаленого сервера. Хмаркові обчислення – це новітня парадигма організації комп’ютингу, яка спирається на технології віртуалізації. Різноманітні визначення цієї парадигми підкреслюють такі її властивості – надання мережевих ресурсів як послуг, економічні аспекти, масштабованість та ін. Наведемо визначення зроблене Фостером (Foster).

Принципи використання контейнерів у проекті Docker

“Хмарковий комп’ютинг – це парадигма глобального комп’ютингу, в якій множина абстрагованих, віртуалізованих, динамічно масштабованих, керованих ресурсів у вигляді обчислювальних потужностей, пам’яті, платформ та сервісів надаються за запитом зовнішніх користувачів через Інтернет” Таким чином, головні властивості хмаркового комп’ютингу такі: • ресурси (апаратне та програмне забезпечення, пам’ять) надаються користувачу у вигляді сервісів; • базуються на віртуалізації та динамічно масштабуються за запитом; • доступ до сервісів надається через Інтернет з використанням спеціалізованого API або через веб-переглядач. Ці властивості проілюстровані на рис. 6.26 [12] 4.4. Архітектури хмаркових сервісів Визначено три архітектурні рівні хмаркового комп’ютингу (рис. 6.27): • інфраструктура як сервіс (IaaS – Infrastructure as service); • платформа як сервіс (PaaS – Platform as Service); • програма як сервіс (SaaS - Software as Service) • Провайдери IaaS надають такі комп’ютерні ресурси як обчислювальні потужності або пам’ять у вигляді сервісів. Найчастіше ці ресурси подані у формі віртуалізованих апаратних ресурсів. Користувачі мають доступ до цих ресурсів через визначені сервісні інтерфейси. Прикладами таких сервісів є служби фірми Amazon Elastic Computer Cloud – для обчислювальних ресурсів та Simple Storage Service – для збереження даних.

Схема організації хмаркового комп’ютингу

Рівень PaaS розташовано між рівнями інфраструктури та програм. Головними споживачами послуг PaaS є розробники програмного забезпечення. Вони можуть створювати та тестувати програмне забезпечення для потрібних платформ не займаючись встановленням на налаштуванням відповідної інфрастуктури. Розробники завантажують розроблену програму на сервіс PaaS потрібної платформи та тестують його. При цьому система виконує автоматичне масштабування потужностей відповідно до потреб замовника. Прикладом сервісу PaaS є Google App Engine, який дає змогу виконувати програми на інфраструктурі фірми Google. Послуги рівня SaaS надаються як можливість користування визначеними програмами з оплатою за кожну годину користування. З точки зору користувача перевагою використання такого сервісу є відсутність необхідності встановлювати та адмініструвати програмне забезпечення, а також відсутність одноразової передоплати за програму. Програмні послуги у парадигмі SaaS надаються фірмами Microsoft (Office 356), Google (Google Docs) та іншими. Головні ризики використання хмаркових сервісів пов’язані з доступністю, безпекою, швидкодією, прив’якою до певного провайдера, складністю інтеграції з існуючими системами. 4.5. Різновиди хмаркових сервісів та їх сфери застосування Хмаркові системи класифікують за різними ознаками. За ознакою власника системи розрізняють загальнодоступні (публічні) та приватні хмаркові системи. Загальнодоступні системи підтримуються великими провайдерами (такими як, наприклад, Google та Amazon) для довільних клієнтів. Оплата за послуги здійснюється за фактом їх використання. Публічні хмаркові сервіси працюють з клієнтами ринків B2B та B2C.

Архітектурні рівні хмаркового комп’ютингу

Компанії, що бажають здійснювати повний контроль над своєю інфраструктурою можуть побудувати власні, приватні хмаркові сервіси, що працюють у межах компанії. Перевагою таких сервісів є використання усіх можливостей віртуалізації при збереженні повного контролю над своєю системою. За способами сумісного використання хмаркових сервісів розрізняють гібридні хмари та федерацію хмар. Гібридні хмари – це сумісне використання приватних та публічних сервісів так, що одні застосування виконуються на приватній хмарі, а інші – на публічній. Як правило, таке використання додає новий рівень складності в адміністрування та підтримку системи. Термін “федерація хмар” використовується, коли багато хмаркових сервісів (як публічних, так і приватних) співпрацюють та обмінюються інформацією та послугами. Хмарковий комп’ютинг має багато спільного з грід-комп’ютингом. Історично грід-комп’ютинг лежить в основі хмаркового та створює його інфраструктуру. Але на відміну від грід, хмарковий комп’ютинг надає ресурси та сервіси на вищому рівні абстракції і може розглядатися як розвиток грід-комп’ютингу.

Питання до самоконтролю

1. Назвіть варіанти застосування технологій віртуалізації платформ. 2. В яких програмних засобах реалізовано віртуалізацію на рівні локальної ОС? 3. В чому відмінності гіпервізорного вирішення від віртуалізації на рівні локальної ОС ? 4.В чому відмінності емуляції платформ від гіпервізорної віртуалізації ? 5. В чому відмінності використання контейнерів від гіпервізорної віртуалізації ? 6. Назвіть рівні хмаркового комп’ютингу та їх відмінності. 7. Наведить приклади сервісів SaaS. 8. Що таке гібридна хмара та федерація хмар ?

У 2003-2005 роках фірма Novell розробила нову ОС на базі Linux – Open Enterprise Server (OES). Таким чином, сьогодні Novell пропонує ОС з можливістю вибору ядра на базі Netware або Linux ми можемо отримати

1. Використання програмного забезпечення 2. Платформа як сервіс (Software as a Service (SaaS)) — дає доступ до інтегрованої платформи для розробки, тестування та підтримки різноманітних проектів 3. Інфраструктура як послуга (Infrastructure as a Service (IaaS)) — представлення комп’ютерної інфраструктури у вигляді віртуалізації, що включає в себе операційні системи та системне програмне забезпечення, а також апаратну частину сервера. 4. Віртуальне робоче місце (Desktop as a Service (DaaS)) — користувач має змогу власноруч налаштовувати своє робоче місце і тим самим створити собі комплекс програмного забезпечення необхідного йому для роботи. Загалом, ця технологія має як плюси так і мінуси. Вона доволі економічна і доцільна для організацій, корпорацій, фірм і т.і. Вона не потребує значних ресурсів вашого пристрою (будь-то, КПК, планшет, смартфон,нетбук або комп’ютер), але вона вимоглива щодо доступу до інтернету. Це означає, що ви повинні мати безперебійний швидкісний інтернет. Другим мінусом є те, що хоча надавачі послуг і стараються працювати онлайн цілий час, але завжди бувають випадки, коли сервер може бути оффлайн і тоді доступ до ваших послуг буде недоступний. Технологія хмарних обчислень і реалізована на її основі освітня платформа дозволяють максимально ефективно використовувати наявні програмно-апаратні ресурси школи, гімназії, а школярі дістають можливість застосовувати на практиці найсучасніші комп'ютерні технології. В будь-якій аудиторії можна організувати сучасний навчальний процес, використовуючи ноутбуки і безпровідну мережу. Для роботи учні використовують ipad-и, ноутбуки або нетбуки, що підтримують безпровідне підключення за стандартом Wi-fi. Наповнення електронного освітнього простору навчального здійснюють викладачі. Основні переваги, які можуть дати хмарні технології школі, очевидні: - економія засобів на придбання програмного забезпечення (використання технології Office Web Apps (Office онлайн)); - зниження потреби в спеціалізованих приміщеннях; - виконання багатьох видів навчальної роботи, контролю і оцінки online; - економія дискового простору; - антивірусна, антихакреська безпека відкритість освітнього середовища. Приклади використання хмарних технологій. - Використання Web-додатків. - Електронні журнали і щоденники. - Он-лайн сервіси для учбового процесу, спілкування, тестування. - Системи дистанційного навчання, бібліотека, медіатека. - Сховища файлів, спільний доступ. - Спільна робота. - Відеоконференції. - Електронна пошта з доменом навчального закладу. Огляд хмарних технологій показує практика, відповідно до потреб сучасних умов праці зручнішим за локальне редагування документу є розміщення необхідного файлу в хмарне сховище, доступ до котрого може бути розмежований для ролей конкретних користувачів. Одні користувачі можуть змінювати файл, інші - тільки читати та рецензувати зміни. Загалом використання таких хмарних сервісів є простим у користуванні та не потребує особливих налаштувань. Актуальним залишається лише питання: Ідея створити онлайн-редактор документів існує вже майже 6 років: перші такі продукти з’явилися ще в 2005 році і представляли собою перенесену в веб-інтерфейс базову функціональність текстових і табличних процесорів. В даний час концепція збереження і управління документами в інтернеті підтримується багатьма гравцями ринку – Adobe, Google, Microsoft, Zoho і багатьма іншими компаніями (Box.net, Dropbox, ADrive.com), що вбудовуються в свої сервіси розробки вищевказаних вендорів. Якщо в перші роки існування таких продуктів інтерес до них проявлявся з боку кінцевих користувачів і ентузіастів, то зараз вони досить добре відомі і в бізнес-середовищі (Google Groups, Microsoft Office Web Apps, Amazon EC2). Але тенденція використання їх для корпоративного контенту пред’являє і відповідні вимоги до сервісів – вони ускладнюються.

Комп'ютинг або комп'ютинґ (англ. Computing) — будь-який вид людської діяльності, який передбачає використання комп'ютера (засобів обчислювальної техніки). Включає в себе розробку апаратних засобів та програмного забезпечення, використання комп'ютерів для управління і обробки інформації, спілкування та розваг. Основні сфери застосування комп'ютингу — в комп'ютерній інженерії, програмній інженерії, інформатиці, цифровому мистецтві. Комп'ютинг є критично важливим, невід'ємним компонентом сучасної промислової технології. Комп'ютинг включає проектування, розробку та побудову апаратних і програмних систем; обробку, структурування й управління різними видами інформації; виконання наукових досліджень за допомогою комп'ютерів; створення систем комп'ютерного інтелекту; створення та використання комунікативних, розважальних медіа. Поле діяльності включає в себе інформатику, комп'ютерну інженерію, програмну інженерію, інформаційні системи та інформаційні технолог

Освітньо-професійна програма спеціальності базується на загальновідомих положеннях та результатах щодо розробки та тестування програмного забезпечення, орієнтується на спеціалізацію в галузі високопродуктивного комп’ютингу. Основними складовими високопродуктивного комп’ютингу є біокомп’ютинг (biocomputing), соціокомп’ютинг (social computing), мобільний комп’ютинг (mobile computing), квантовий комп’ютинг (quantum computing), cloud комп’ютинг (cloud computing), edge комп’ютинг (edge computing), fpga комп’ютинг (fpga computing), когнітивний комп’ютинг (cognitive computing), аплікативні комп’ютингові системи (applicative computing systems), метакомп’ютинг (metacomputing), повсюдний комп’ютинг (ubiquitous computing), фінансовий комп’ютинг (financial computing). Тому метою програми є підготувати фахівців, здатних ставити і розв’язувати завдання, що пов’язані з розробкою, супроводженням та забезпеченням якості програмного забезпечення, а також здатних проводити теоретичні та експериментальні дослідження із використання високопродуктивних систем.