Облачные вычисления

Национальный Исследовательский университет 

Высшая школа экономики
Санкт-Петербургский филиал

Факультет___________Менеджмента____________________

    Кафедра______________Менеджмента_____________________

Реферат 

на тему: ____________Облачные вычисления__________________





Выполнил: Шагойко Олег Александрович
212 группа

Проверил: Профессор факультета менеджмента

Керов Леонид Александрович









Санкт-Петербург

2011год

Содержание:

Введение ………………………………………………………………..…………..2

Сложные бизнес-процессы..……………………………………….……………..3

Преимущества..…………………………………………………....……………..10

Типы облаков ……………………………………………………….…………...14

Что такое SaaS……………………………………………….…………….……..16

Облачные вычисления на примере Windows Azure..………….……………17

Стоимость использования Windows Azure для конечных пользователей…….………………………………………………………………18

Заключение..………………………………………………………………………19





















Введение

Суть концепции облачных вычислений заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через интернет. Развитие сферы хостинга было обусловлено возникшей потребностью в программном обеспечении и цифровых услугах, которыми можно было бы управлять изнутри, но которые были бы при этом более экономичными и эффективными за счет экономии на масштабе.

Большинство сервис-провайдеров предлагают облачные вычисления в форме VPS-хостинга, виртуального хостинга, и ПО-как-услуга (SaaS). Облачные услуги долгое время предоставлялись в форме SaaS, например, Microsoft Hosted Exchange и SharePoint.

	Нельзя не признать, что технологии облачных вычислений имеют огромнейший потенциал, потому что все современные компьютерные продукты постоянно увеличивают свои требования к техническому оснащению компьютера пользователя, что неизбежно ведет к значительным затратам на апгрейд. Особенно требовательной к системным ресурсам становится игровая индустрия. Так что данная технология позволяет решить проблему чрезмерной требовательности приложений к ресурсам конечного пользователя.



Сложные бизнес-процессы

Вычислительные облака состоят из тысяч серверов, размещенных в датацентрах, обеспечивающих работу десятков тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей. Непременным условием эффективного управления такой крупномасштабной инфраструктурой является максимально полная автоматизация. Кроме того, для обеспечения различным видам пользователей - облачным операторам, сервис-провайдерам, посредникам, ИТ-администраторам, пользователям приложений - защищенного доступа к вычислительным ресурсам облачная инфраструктура должна предусматривать возможность самоуправления и делегирования полномочий.

Концепция облачных вычислений значительно изменила традиционный подход к доставке, управлению и интеграции приложений. По сравнению с традиционным подходом, облачные вычисления позволяют управлять более крупными инфраструктурами, обслуживать различные группы пользователей в пределах одного облака, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг. Однако данная зависимость является таковой лишь в теории, ведь если компания-провайдер допустит хоть один прецедент кражи информации, это станет колоссальным ударом по всей индустрии предоставления удаленных мощностей.







Преимущества облаков

Облачные вычисления - это эффективный инструмент повышения прибыли и расширения каналов продаж для независимых производителей программного обеспечения (ISV), операторов связи и VAR-посредников (в форме SaaS). Этот подход позволяет организовать динамическое предоставление услуг, когда пользователи могут производить оплату по факту и регулировать объем своих ресурсов в зависимости от реальных потребностей без долгосрочных обязательств.

Для хостеров облачные вычисления обеспечивают огромный потенциал роста. Индустрия облачных вычислений стремительно развивается и, по прогнозам аналитиков, к 2012 году на ее долю будет приходиться 9% всех расходов на ИТ. Кроме того, акценты в отрасли все больше смещаются от хостинга к облачным вычислениям и SaaS, и ваши клиенты наверняка ожидают от вас движения в этом направлении.

	Главнейшим преимуществом применения облаков является отсутствие необходимости иметь мощную систему у конечного пользователя, что однозначно ведет к весомому снижению затрат для пользователя. Вторым плюсом можно назвать невозможность использования пиратского контента, ведь весь входящий трафик будет исходить от сертифицированных провайдеров. Таким образом можно решить одну из глобальнейших проблем компьютерной современности – пиратство.

Типы облаков

По мнению Parallels, в ближайшие 5-10 лет большая часть ИТ переместится в облака пяти различных типов. Будут проприетарные платформенные облака, предоставляющие различные платформенные услуги, – Google (тип 1), Microsoft (тип 2) и другие крупные ИТ игроки (тип 3), такие как IBM, Apple, HP и Amazon.

Будут облака услуг (тип 4), где мы ожидаем возникновение тысяч облачных провайдеров, предлагающих широкий спектр услуг. В качестве примера можно привести веб-хостинг и хостинг приложений, вертикально интегрированные структуры (правительство, здравоохранение, и т.д.), независимых производителей ПО (стратегическое развитие бизнеса, системы клиентской поддержки и т.д.), телекоммуникационные услуги (голосовая почта, VOIP). И наконец будут облака, управляемые корпоративными ИТ (тип 5), которые будут предоставлять услуги для внутреннего использования и для использования сотрудниками и партнерами.



Платформенные облака

Тип1: Облако Google

Тип2: Облако Microsoft

Тип3: Другие облака(например, IBM и Apple — Amazon, Facebook, Adobe и другие)

Облака услуг

Тип4: Облака сервис-провайдеров — операторы связи, веб-хостеры, ISV, SaaS

Тип5: Внутренние облака крупных компаний (Fortune 1000)



При сегодняшнем уровне конкуренции на рынке ИТ залогом успеха является переход к пятому типу облаков или привлечению сторонних ресурсов для переход на четвертый тип. Для решения этой задачи Parallels создает решения, экосистемы и налаживает партнерские связи с сервис-провайдерами и компаниями, чтобы выстроить эффективную инфраструктуру предоставления облачных услуг. Кроме того, Parallels продолжает заниматься развитием SaaS направления, чтобы обеспечить независимым производителям ПО и сервис-провайдерам возможность предоставлять SaaS-приложения, отвечающие современным стандартам отрасли. 



Что такое SaaS.



SaaS (Software as a Service) - это модель использования бизнес-приложений в качестве интернет-сервисов.

SaaS приложения работают на сервере SaaS-провайдера, а пользователи получают к ним доступ через интернет-браузер. Пользователь не покупает SaaS-приложение, а арендует его - платит за его использование некоторую сумму в месяц. Таким образом достигается экономический эффект, который считается одним из главных преимуществ SaaS.

SaaS провайдер заботится о работоспособности приложения, осуществляет техническую поддержку пользователей, самостоятельно устанавливает обновления. Таким образом, пользователь меньше думает о технической стороне вопроса, а сосредотачивается на своих бизнес-целях. 



Основные преимущества SaaS над традиционным программным обеспечением:
- более низкая стоимость владения.
- более короткие сроки внедрения.
- низкий порог входа (можно быстро и бесплатно протестировать).
- задачи по поддержке и обновлению системы полностью ложатся на плечи SaaS-провайдера.
- полная мобильность пользователя, ограниченная лишь "интернет-покрытием".
- поддержка географически распределенных компаний и удаленных сотрудников.
- низкие требования к мощности компьютера пользователя.
- кроссплатформенность.







Недостатками SaaS считаются небезопасность передачи коммерческих данных стороннему провайдеру, невысокое быстродействие и ненадежность доступа из-за перебоев с интернетом. Однако укрепляющийся имидж SaaS-провайдеров, развитие технологий шифрования и широкополосного доступа в интернет постепенно рассеивают эти страхи.

Из-за вышеперечисленных страхов появились альтернативные технологии по отношению к SaaS. Они представляют собой промежуточные варианты перехода от традиционного ПО к SaaS, и скорее всего, скоро исчезнут.

S+S. Это альтернативный бренд, продвигаемый Microsoft, который отличается от SaaS тем, что на компьютере пользователя используется не браузер, а программный клиент. 

Аренда (хостинг) приложений. Этот вариант отличается от SaaS лишь архитектурой серверной части и не заметен для пользователя. Поэтому часто хостеры приложений называют свои услуги SaaS-сервисами. Отличие в том, что классические SaaS сервисы имеют multitenant-архитектуру, т.е. одно приложение обслуживает много клиентов, а хостинг приложений предполагает установку отдельной копии для каждого клиента. Второй вариант дает больше возможностей настройки, но в то же время, он более сложен для администрирования и обновления, и поэтому стоит дороже.


Облачные вычисления в действии. 

В текущем году WINDOWS AZURE была объявлена коммерческой системой. Как и традиционная ОС, WINDOWS AZURE позволяет запускать приложения и хранить данные, но происходит это не на компьютере пользователя, а в вычислительных облаках.

Операционная система WINDOWS AZURE является частью Windows Azure Platform - группы облачных технологий для разработки ПО, которая включает следующие элементы:

WINDOWS AZURE обеспечивает Windows-среду для работы приложения и хранения данных в дата-центрахMicrosoft

SQL Azure обеспечивает работу с реляционными базами данных на основе сервера SQL. Данные могут храниться как в облачной среде, так и в стенах предприятия, тем не менее взаимодействуя с приложениями WINDOWS AZURE

Windows Azure Platform AppFabric соединяет приложения, работающие как в облачной, так и в традиционной среде, обеспечивая защищенную передачу данных.

Несмотря на сходство названий, понятия fabric и AppFabric - совсем не одно и то же. Первое относится к объединению физических машин внутри облачной ОС, второе - к соединению приложений, работающих в разных средах.

Непосредственно операционная система WINDOWS AZURE также состоит из нескольких взаимосвязанных частей: Compute Service, Storage Service и Fabric.

Compute Service отвечает за вычисления. Основная цель облачной платформы состоит в том, чтобы обеспечить поддержку приложения, запускающего огромное число пользователей в одно и то же время. WINDOWS AZURE поддерживает несколько копий одного и того же кода на разных физических серверах. В свою очередь, приложение может работать сразу в нескольких версиях на нескольких виртуальных машинах, каждая из которых обеспечивается гипервизором на основе Hyper-V, модифицированного для использования в облаках.

Существуют два типа рабочих версий облачного приложения: веб-роль (Web role) и рабочая роль (Worker role). Первая умеет обрабатывать HTTP- или HTTPS-запросы, и на ее виртуальной машине (ВМ) запущен сервер Internet Information Services (IIS). Программист имеет возможность создать версию веб-роли с помощью ASP.NET либо Windows Communication Foundation (WCF), а также воспользоваться любой другой технологией .NET, работающей с IIS. Приложение может быть создано на любом языке программирования.

Напротив, рабочая роль не предполагает запуска IIS. Она выполняет задачи в фоновом режиме. Например, веб-роль может быть применена для получения запроса от пользователя. Но его обработка будет запущена позже с помощью версии рабочей роли.



Storage Service обеспечивает хранение данных. ОС WINDOWS AZURE поддерживает три способа работы с данными. Самый простой из них - BLOB, содержащий бинарные данные с несложной иерархией. Этот тип организации информации предназначен для хранения изображений, аудио и видео, т. е. для использования больших объемов. Когда необходимо структурировать однотипные данные, то прибегают к таблицам, где для каждой единицы информации существуют номер строки и номер колонки. Таблица в Storage Service не является реляционной. Ее простая организация позволяет получать доступ к данным посредством методов ADO.NET. В таком виде облачная ОС распределяет хранение данных на несколько физических компьютеров, что более эффективно, чем при использовании реляционной базы данных.

Рассмотренные способы обеспечивают хранение данных и доступ к ним, а для их связи необходим третий способ, называемый «очередь». Принцип организации данных в очередь основывается на следующем: «Первый пришел - первый вышел». Этот способ помогает разным версиям приложения обмениваться между собой сообщениями. Так связываются веб-роль и рабочая роль, поскольку синхронизация в облачной среденевозможна. Предположим, пользователь через веб-интерфейс вызывает задачу, требующую существенных вычислительных мощностей. Веб-роль записывает полученный запрос в очередь. Рабочая роль, обращаясь к этой очереди, принимает запрос и выполняет его. Результаты выполнения (ответ) передаются по тому же принципу, через очередь. Независимо от метода организации данных, информация в WINDOWS AZURE Storage реплицируется 3 раза, что обеспечивает устойчивость системы: потеря данных в одной из копий не фатальна. Кроме того, существуют архивные копии, хранящиеся в другом дата-центре Microsoft. Это означает, что даже если весь дата-центр уничтожен, информация будет поднята и восстановлена из архивов другого центра.

Последняя составляющая ОС - Fabric - позволяет организовать набор компьютеров, на которых хранятся приложения и данные WINDOWS AZURE. Управление такой «компьютерной тканью» осуществляет программное обеспечение, называемое fabric controller. Fabric осуществляет мониторинг всех работающих приложений, управляет взаимодействием с ОС на разных ВМ и выбирает физический сервер для запуска приложения, тем самым оптимизируя использование оборудования. Управление приложениями выполняется с помощью конфигурационных файлов, содержащих XML-описание всего, что необходимо приложению, например нужного количества виртуальных машин с веб-ролями и рабочими ролями. Fabric controller создает эти виртуальные машины и отслеживает состояние каждой из них, чтобы при необходимости заменить вышедшую из строя или запустить ее на другом физическом сервере.

Компоненты WINDOWS AZURE позволяют строить приложения разных типов. Так, для создания масштабируемого интернет-приложения программисту достаточно употребить необходимое количество веб-ролей, сохраняя данные в таблицах. А для приложения с параллельными вычислениями потребуются веб-роль, очередь для сохранения запросов, необходимое количество рабочих ролей и таблицы (или BLOB) для хранения данных. В свою очередь, SQL Azure и AppFabric дают возможность соединить решения WINDOWS AZUREс программами и базами данных, функционирующими в рамках локальной сети или с облачными системами других провайдеров.



Стоимость облачных услуг

Приложения, созданные на основе WINDOWS AZURE, предоставляются как сервис физическим лицам, корпоративным пользователям или и тем, и другим одновременно. Приведем цены на некоторые облачные услуги Microsoft:

вычислительные мощности - 0,12 долл./ч

хранилище данных в месяц - 0,15 долл./Гбайт

транзакции данных - 0,01 долл./10 Кбайт

загрузка данных - 0,10 долл./Гбайт

скачивание данных - 0,15 долл./Гбайт

Рассмотрим примеры облачных приложений, созданных с помощью WINDOWS AZURE и рассчитанных на разные типы пользователей.

Решение для корпоративных пользователей

С помощью WINDOWS AZURE независимый разработчик программного обеспечения может создавать приложения для бизнес-пользователей, применяя принципы программного обеспечения как сервиса.

Примером может послужить решение, разработанное американской компанией Alinean, Inc. Ее сфера деятельности - предоставление по запросу аналитических средств в области анализа продаж и маркетинга. Системы Alinean позволяют оценить нужды и возможности бизнеса в будущем, предложить решение для наращивания мощностей и подсчитать, когда начнут окупаться инвестиции. Пользователями Alinean являются корпоративные клиенты, находящиеся в разных уголках земного шара. Среди них IBM, HP, Microsoft, Intel, AT&T, VMware, Oracle, Siemens, Symantec и др. В дата-центре Alinean, находящемся в Орландо (Флорида, США), сервис по запросу предоставляли 20 серверов, работающих 24 часа в сутки семь дней в неделю. Объем бизнеса рос, и мощностей стало не хватать, да и содержание внутреннего ЦОД становилось все дороже.

Поэтому было принято решение перенести разработанное ранее программное обеспечение под крышу WINDOWS AZURE. В результате потребовалось 28 виртуальных серверов с Azure и 20 SQL Azure (по 10 Гбайт каждый). Благодаря оплате услуг по факту, Alinean удалось добиться сокращения затрат по обслуживанию на 60 % по сравнению с предыдущей, традиционной моделью. Кроме того, руководство оценивает в 160 % отношение среднего увеличения прибыли к объему инвестиций (ROI - Return On Investment) в WINDOWS AZURE по сравнению с вложениями в прежнюю конфигурацию (100 %).

Решение для физических лиц

Благодаря масштабируемости WINDOWS AZURE позволяет вести учет огромного количества пользователей. Создавая облачноерешение, компания-разработчик может рассчитывать не только на корпорации, но и на физических лиц. Такое приложение было сделано новозеландской компанией TicketDirect International, которая, работая в онлайновом режиме, осуществляет 45 % всех продаж билетов на культурные и спортивные мероприятия Новой Зеландии. Предыдущая, традиционная, система продажи билетов, функционировавшая на базе Microsoft SQL Server 7 и SQL Server 2000, была написана на Visual Basic 6. Приложение без проблем обслуживало несколько сотен продаж в течение часа. Но в дни распродаж, когда объявлялась скидка на посещение популярного мероприятия, до системы пытались одновременно «достучаться» тысячи людей. Неудивительно, что компьютерный парк продавца билетов не выдерживал такого наплыва пользователей.

WINDOWS AZURE предоставила TicketDirect масштабируемую инфраструктуру как сервис с возможностью оплаты по факту. В результате в момент распродаж приложение начинает использовать дополнительные мощности. Теперь компании TicketDirect не потребуется закупать оборудование только для того, чтобы покрыть временные всплески активности. Ограничений практически не существует. В облаках компания способна обслужить несколько популярных мероприятий, начинающих свои распродажи в одну и ту же минуту. WINDOWS AZUREпредоставит столько мощностей, сколько необходимо для бизнеса.

Внутреннее решение

В среде WINDOWS AZURE могут быть созданы внутренние приложения, пользователями которых являются работники данного предприятия. В этом случае масштабируемость, пожалуй, не так важна. Но всплески активности случаются и внутри компании - тогда трудно переоценить преимущества вычислений в облаках даже в стенах предприятия. В качестве примера приведем саму компанию Microsoft, вернее, ее отдел информационных технологий, где нашла свое применениеWINDOWS AZURE. В рамках ежегодной благотворительной кампании ИТ-отдел проводит онлайн-аукцион в пользу благотворительной организации United Way. Прежде оборудование и ПО для него поддерживались круглый год, в то время как мероприятие проводилось в течение одного месяца всего лишь раз в году. Кроме того, в самом конце аукциона обычно возникала еще одна проблема, с которой сталкивались технические работники. Каждый раз в это время наблюдался всплеск активности, и система оказывалась перегруженной.

Отдел ИТ принял решение мигрировать в вычислительные облака. Были задействованы WINDOWS AZURE и Microsoft SQL Azure для хранения данных. Теперь в последние дни аукциона ИТ-команда программирует систему на использование большего количества ресурсов, чтобы обслужить увеличивающийся поток запросов. Когда аукцион заканчивается, мощности сокращаются соответственно нагрузке.Облачная модель готова обслужить столько пользователей, сколько необходимо. Внутри огромной компании, которой является Microsoft, система теперь позволяет собрать больше средств, идущих на благотворительность.

WINDOWS AZURE в действии

Приведенные примеры говорят о создании систем по запросу. Но для того чтобы поработать в среде WINDOWS AZURE, не обязательно программировать свое собственное приложение. Сейчас каждый из нас сумеет протестировать облачную ОС Microsoft в действии. На базеWINDOWS AZURE в рамках «живой», работающей системы Windows Live доступны офисные приложения по запросу. Windows Live позволяет создавать документы в форматах Word, Excel и PowerPoint и хранить их на виртуальном диске, в облаках. Любопытно, что система дает возможность открыть онлайн-документ на ПК с помощью традиционного ПО Microsoft. В будущем WINDOWS AZURE выйдет за пределы дата-центров ее разработчика и будет устанавливаться в стенах других корпораций. Microsoft объявила о предстоящем взаимодействии с такими компаниями, как Dell, HP и eBay. Последняя планирует использовать облачное решение на основе WINDOWS AZURE, благодаря чему абоненты смогут участвовать в привычном аукционе eBay, используя iPad.



Заключение



	В заключении стоит сказать, что на данный момент идет активная разработка и совершенствование технологии облачных вычислений. Но речь идет именно о разработке, а не об использовании. На данный момент многие бояться именно самого факта, что информацию будут хранить сторонние люди. И хотя почти невозможность утери либо кражи данных уже доказана, немногие готовы довериться подобным сервисам. Так же сказывается недостаточное на данный период времени качество, стабильность и скорость Интернет-соединений, что создает ощутимые трудности для разработчиков.

	Однако несмотря на эти существенные недостатки, плюсы от внедрения данной технологии ясны всем. Ведь это экономия для потребителей, борьба с пиратством для разработчиков, минимизация затрат в IT сфере для бизнеса, унификация сетевых стандартов для всех пользователей. Так же следует держать в уме тот факт, что облако из тысяч машин способно решать воистину трудные задачи, необходимы современным ученым всех отраслей.  К примеру моделирование поведения частиц во время ядерной реакции, свертываемость сложных белков в результате воздействий, расшифровка ДНК человека и многие другие непосильные обычным компьютерам задачи. Так что технологиям вычислительных облак есть куда развиваться…





2