Контрольные вопросы. Тема 4.3: Облачные технологии

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒

Контрольные вопросы

1. Что включает в себя термин «сервис-ориентированная архитектура»?

2. Чем отличается архитектура SOА от архитектуры, основанной на объектах?

3. Перечислите основные архитектурные элементы SOA.

4. Какие основные элементы включены в схему взаимодействия SOA.

5. Из каких шагов состоит процесс сервис-ориентированного моделирования?

6. Что включает в себя процесс идентификации сервиса?

7. Что включает в себя мероприятие по спецификации компонента?

8. В чём заключается процесс размещения сервиса?

9. Что такое оркестровка инфраструктуры?

Изучаемые вопросы:

1. Основные характеристики облачных вычислений.

2. Модели расположений и облачных вычислений.

3. Модели развертывания и границы управляемости.

4. Контрольные вопросы.

Учебная цель:

Ознакомить студентов с интеллектуальными технологиями технико-экономических систем, облачными технологиями.

Время: 2 часа

Литература:

4. Г. Маклеод (Hugh Macleod) «Самый хорошо охраняемый секрет Облаков» technorati.com/posls/lv3vwaZ9hbuGSZx iQseIqa Sli29LQGiWvRkNoZ4bO%3D?reactions

5. Радченко Г.И. Распределенные вычислительные системы / Г.И. Радченко. -Челябинск: Фотохудожник, 2012. - 184 с.

6. Сейдаметова З.С., Аблялнмова Э.И., Меджитова Л.М., Сейтвелиева С.Н., Темненко В.А. Облачные технологии и образование: под общ. ред. З.С. Сейдаметовой. -Симферополь: «ДИАЙПИ», 2012. - 204 с.

1. Основные характеристики облачных вычислений.В соответствии с определением, предложенным Национальным Институтом Стандартов и Технологий США (NIST), под термином Cloud Computing (облачные вычисления) понимается модель предоставления повсеместного и удобного сетевого доступа к общей совокупности конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетей, серверов, систем хранения, приложений и сервисов), которые могут быть быстро предоставлены и освобождены с минимальными усилиями по управлению и необходимостью взаимодействия с провайдером услуг (сервис-провайдером).

Облачные технологии представляют собой технологии вида «клиент-сервер», которые состоят из виртуального сервера (или группы серверов) и нескольких клиентов, которые подключаются к нему с помощью сети Интернет. Обозначение «облаков» в данном случае используется как основная ассоциация при обозначении структуры работы данной системы.

Облачная модель поддерживает высокую доступность сервисов и описывается пятью основными  характеристиками  (essential characteristics), тремя сервисными моделями/моделями предоставления услуг (service models) и четырьмя моделями развертывания (deployment models).

NIST были разработаны следующие обязательные характеристики
облачных вычислений (Essential Characteristics):

1. Самообслуживание по требованию (self service on demand) -

потребитель может самостоятельно обеспечивать себя вычислительными возможностями (средствами и ресурсами), такими как серверное время и сетевые хранилища, по мере необходимости запрашивая их у сервис- провайдера в одностороннем автоматическом режиме, без необходимости взаимодействия с персоналом, представляющим сервис-провайдера.

2. Свободный сетевой доступ (Broad network access) – запрашиваемые сервисы доступны по сети через стандартные механизмы, поддерживающие использование гетерогенных платформ вне зависимости от используемого терминального устройства (например, мобильных телефонов, ноутбуков, и т.д.).

3. Объединение ресурсов (Resource pooling) - вычислительные ресурсы провайдера организованы в единый пул для обслуживания различных потребителей в многопользовательской модели с возможностью динамического назначения и переназначения различных физических и виртуальных ресурсов в соответствии с требованиями потребителей.

Особое значение имеет независимость размещения ресурсов, при котором пользователь, в общем случае, не знает и не контролирует точное физическое местоположение предоставляемых ресурсов, но может специфицировать их расположение на более высоком уровне абстракции (например, страна, штат или центр обработки данных). Примерами таких ресурсов являются системы хранения, обработка данных, память, пропускная способность сети, виртуальные машины.

4. Быстрая эластичность (Rapid elasticity) - вычислительные возможности могут быть предоставлены быстро и в ряде случаев автоматически для оперативного повышения масштабируемости и быстрого освобождения для оперативного повышения масштабируемости и быстрого освобождения для уменьшения масштабов потребления. Для потребителя эти ресурсы часто представляются как доступные в неограниченном объеме, и могут быть приобретены в любой момент времени в любом количестве.

5. Измеримый сервис (Measured Service) - облачные системы автоматически контролируют и оптимизируют использование ресурса, за счет использования его на определенном уровне абстракции (например, объем хранимых данных, пропускная способность, количество активных учетных записей пользователей, количество транзакций).

 2. Модели расположений и облачных вычислений.В настоящее время существует три основных модели расположения приложений: в инфраструктуре заказчика, у компании-хостера, в облаке.

Расположение в инфраструктуре заказчика (on premises) – наиболее традиционная модель развертывания приложений, существующая уже десятки лет. Размещение приложений в локальной инфраструктуре предполагает существенные начальные инвестиции в аппаратные ресурсы, программное обеспечение, сетевую инфраструктуру и персонал. Такая модель - оплата, приобретение, владение - напрямую связана с высокими капитальными затратами, но, в тоже время, она обеспечивает полный контроль за инфраструктурой, аппаратным и программным обеспечением.

Модель развертывания приложений «Расположение у компании-хостера (hosting)», называвшаяся ранее Application Services Prodiver (ASP), a затем - SaaS или просто «хостинг», получила свое развитие несколько лет назад и является одним из наиболее популярных способов снижения расходов на информационные технологии. Она основана на аренде аппаратной платформы, программного обеспечения, соответствующей инфраструктуры и персонала, выполняющего ее обслуживание. Такая модель отличается меньшим контролем за инфраструктурой, аппаратным и программным обеспечением и базируется на оплате фиксированного числа ресурсов, что обычно предполагает оплату даже в тех случаях, когда арендуемые ресурсы не используются.

Расположение в облаке (cloud) - данная модель появилась совсем недавно, она предполагает оплату по факту использования арендуемых аппаратных и программных ресурсов, что приводит к существенному снижению начальных расходов и переходу от капитальных инвестиций к операционным расходам. Такая модель отличается практически отсутствием контроля за инфраструктурой и аппаратным обеспечением, а при аренде программного обеспечения - еще и отсутствием контроля за ним.

Каждый из рассмотренных подходов имеет свои достоинства и недостатки, но, с точки зрения экономики, самой важной характеристикой

является оплата по факту использования, реализуемая именно облачными
вычислениями.

Модель облачных вычислений состоит из внешней (front end) и внутренней (back end) частей. Эти два элемента соединены по сети, в большинстве случаев через Интернет. Посредством внешней части пользователь взаимодействует с системой; внутренняя часть - это собственно само облако. Внешняя часть состоит из клиентского компьютера или сети компьютеров предприятия и приложений, используемых для доступа к облаку.

Внутренняя часть предоставляет приложения, компьютеры, серверы и хранилища данных, создающие облако сервисов.

Концепция облака основана на уровнях, каждый из которых предоставляет определенную функциональность (рис.12.1). Такое деление компонентов облака позволяет сделать уровни облачных вычислений коммунальным ресурсом, аналогичным электричеству, услугам телефонии или природному газу. Товар "облачные вычисления" - это более дешевые и менее затратные для пользователя вычислительные ресурсы. В перспективе облачные вычисления могут стать еще одним коммунальным ресурсом.

Основа облака - уровень инфраструктуры. Он состоит из физических активов - серверов, сетевых устройств, дисков и т.д. Существуют поставщики инфраструктуры как сервиса (Infrastructure as a Service - IaaS), например IBM-Cloud.

Промежуточным уровнем является платформа. Она предоставляет инфраструктуру приложений. Платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS) предоставляет доступ к операционным системам и соответствующим сервисам. Она дает способ развертывания приложении в облаке при помощи языков программирования и инструментальных средств, поддерживаемых поставщиком. Существуют поставщики PaaS, например Elastic Compute Cloud (ЕС2) от Amazon.

Рис.12.1. Уровни облачных вычислений

Верхний уровень - это уровень приложений, который обычно и изображают в виде облака. Приложения, выполняющиеся в нем, предоставляются пользователям по требованию. Существуют поставщики программного обеспечения как сервиса (Software as a Service - SaaS), например, Google Pack. Google Pack содержит доступные через Интернет приложения - Calendar, Gmail, Google Talk, Docs и многие другие.

На рис.12.2 представлены модели развертывания облака (Deploument Models).

Рис.12.2. Модели развертывания

Публичное облако (Public cloud) - облачная инфраструктура создана в качестве общедоступной или доступной для большой группы пользователей. Такая инфраструктура находится во владении организации, продающей соответствующие облачные услуги/сервисы.

Облако сообщества или общее облако (Community cloud) – облачная инфраструктура используется совместно несколькими организациями и поддерживает ограниченное сообщество, разделяющее общие принципы. Такая облачная инфраструктура может управляться самими организациями или третьей стороной и может существовать как на стороне пользователя, так и у внешнего провайдера.

Гибридное облако (Hybrid cloud) - облачная инфраструктура является композицией (сочетанием) двух и более облаков (частных, общих или бубличных), остающихся уникальными сущностями, но объединенными вместе стандартизированными или частными технологиями, обеспечивающими портируемость данных и приложений (например, такими технологиями, как пакетная передача данных для баланса загрузки между облаками).

Частное облако (Private cloud) - облачная инфраструктура функционирует целиком в целях обслуживания одной организации. Инфраструктура может управляться самой организацией или третьей стороной и может существовать как на стороне потребителя, так и внешнего провайдера.

Каждая из моделей частного облака и облака сообщества допускают два варианта сценария развертывания, которые должны рассматриваться по отдельности, по причине влияния на периметр безопасности: будет ли он собственный (on-site) или на аутсоурсинге (outsourced). Гибридная модель развертывания является комбинацией других моделей и, поэтому, гибридное развертывание может предполагать и влияние на периметр безопасности его элементов - "строительных блоков", и уникальные аспекты влияния, возникающие в результате объединения множества систем в комплексные интегрированные системы.

3. Модели развертывания и границы управляемости.Существуют различные модели представления сервисов, к основным моделям относятся:

- Application-as-a-Service ("приложение как сервис") или Software-as-a-Service ("SaaS - программное обеспечение как сервис") - позиционируется как

«программное обеспечение по требованию», которое развернуто на удаленных серверах и каждый пользователь может получать к нему доступ посредством Интернет, причем все вопросы обновления и лицензий на данное обеспечение регулируется поставщиком данной услуги.

- Platform-as-a-Service ("PaaS - платформа как сервис") - данный сервис предоставляет пользователю компьютерную платформу с установленной операционной системой и некоторым программным обеспечением.

- Infrastructure-as-a-Service ("IaaS - инфраструктура как сервис") – пользователю предоставляется компьютерная инфраструктура, обычно виртуальные платформы (компьютеры), связанные в сеть, которые он самостоятельно настраивает под собственные цели.

Рассматривая различные типы облачных сервисов – программное обеспечение, платформу и инфраструктуру как сервис, следует обращать внимание на так называемые границы управляемости - т.е. на то, чем, в сравнении с традиционными моделями развертывания в собственной инфраструктуре, можно управлять при переходе на облачную платформу. Инфраструктура как сервис предоставляет большие возможности по настройке отдельных компонентов, тогда как платформа как сервис и программное обеспечение как сервис практически минимизируют эти возможности. Отличия в границах управляемости показаны на рис.12.3.

Как видно из рисунка, при развертывании собственной инфраструктуры потребитель управляете всеми ее компонентами - от сетевых ресурсов до выполняющихся приложений. Тогда как при использовании модели IaaS потребитель может контролировать такие компоненты, как среда исполнения кода, безопасность и интеграция, базы данных, и т.п. При переходе к модели PaaS, все компоненты платформы предоставляются как сервисы с ограниченными возможностями для управления ими. Это сделано, чтобы предоставить в распоряжение потребителей оптимально сконфигурированную платформу, не требующую дополнительных настроек. При использовании облачных вычислений затраты потребителя смещаются в сторону операционных, таким образом классифицируются расходы на оплату услуг облачных провайдеров.

Рис.12.3. Границы управляемости

Для обеспечения согласованной работы узлов вычислительной сети на стороне облачного провайдера используется специализированное промежуточное программное обеспечение, обеспечивающее мониторинг состояния оборудования и программ, балансировку нагрузки, обеспечение ресурсов для решения задачи.

Облачные потребители подразделяются на три группы, основанные на их приложениях/различных сценариях использования (табл. 12.1).

Таблица 12.1. Деятельность облачного пользователя

Тип

потребителя

Основная деятельность

Примеры

пользователей

SaaS

Использует приложения/сервисы для автоматизации бизнес-процессов

Бизнес-пользователи,

администраторы

приложений

PaaS

Разрабатывает, тестирует, развертывает и управляет приложениями, развернутыми в облачном окружении

Разработчики приложений,

тестировщики,

администраторы

IaaS

Создает/устанавливает, управляет и мониторит сервисы для управления ИТ-инфраструктурой

Системные разработчики, администраторы, ИТ-менеджеры

Облачные провайдеры выполняют различные задачи в различных сервисных моделях (табл. 12.2).

Таблица 12.2. Деятельность облачного провайдера

Тип провайдера

Основная деятельность

SaaS

Устанавливает, управляет, сопровождает и поддерживает программное обеспечение, развернутое на облачной инфраструктуре

PaaS

Предоставляет и управляет облачной инфраструктурой и связующим программным обеспечением платформы для потребителей; предоставляет инструменты разработки, развертывания и администрирования потребителям платформы

IaaS

Предоставляет и управляет физическими вычислительными процессами, системами хранения, сетями и хостинг-окружением, а также облачной инфраструктурой для IaaS-потребителей

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?