Облачные хранилища и основные сервисы

Для многих повседневной реальностью становятся мобильные вычислительные устройства (смартфоны, планшеты, электронные книги, ультрабуки, трансформеры и т.п.), постоянный широкополосный доступ в Интернет. Однако носимые устройства — лишь верхушка айсберга. В его основании лежит информационная инфраструктура или киберпространство.

Распространение широкополосного доступа в Интернет и облачных вычислений приведет к появлению облачных сервисов уже в этом десятилетии. "Образовательные материалы и сервисы станут доступны каждому участнику учебного процесса там, где они требуются, и тогда, когда они нужны. Это поможет обеспечить каждому равный доступ к качественному образованию".

В нашей стране тоже быстро растет количество школьников и педагогов, получивших широкополосный доступ к Интернету. Министерство образования и науки РФ обсуждает новую Концепцию развития единой информационной образовательной среды в Российской Федерации, одним из ключевых направлений которой является развитие Интернета.

Облачные сервисы стали реальностью, быстро растет количество провайдеров и потребителей облачных услуг. Интернет-провайдеры и разработчики программного обеспечения широко рекламируют свои "облачные услуги для образования", а словосочетание "облачные сервисы" стало маркетинговым инструментом. Сегодня практически каждый интер-нет-провайдер уверенно заявляет, что все сервисы, которые он предлагает своим потребителям, — это "облачные сервисы".

Облачные вычисления — молодая и быстро развивающаяся область IT. Сам термин "облачные вычисления" появился немногим более пяти лет назад. На рынке уже предлагаются комплексные решения, которые позволяют предоставлять облачные сервисы самым различным категориям потребителей. Здесь и финансовый сектор, и сектор телекоммуникаций, и промышленность и сфера услуг, торговля, государственный сектор, наука и образование. Современный потребитель IT-услуг должен не только знать о существовании облачных сервисов, но и различать их с точки зрения пользователя, понимать их возможности и ограничения.

 

 

Сервисы из облака

 

Рис. 1 иллюстрирует истоки возникновения метафоры "вычисления в облаке".

Традиционно разработчики программных систем и архитекторы IT-решений рисовали на своих схемах изображение облака. Оно обозначало удаленный IT-ресурс, который доступен через web. Постепенно изображение облака стало распространенной логической связкой между локальными ресурсами и удаленными ресурсами, которые доступны через Интернет. Эта примитивная трактовка облачных вычислений сегодня широко эксплуатируется поставщиками интернет-услуг. Они пытаются убедить недостаточно осведомленных клиентов, что, поскольку предоставляемые им IT-услуги используют хост-компьютеры (хост-узлы) поставщиков интернет-услуг, эти услуги можно с полным правом называть "облачными сервисами". Хотя эта логика имеет право на существование, такое понимание облачных вычислений слишком упрощено и сильно расходится с принятым сегодня пониманием облачных вычислений в среде специалистов. Чтобы разобраться в этом, следует рассмотреть три составляющих развития IT-услуг, которые привели к облачным вычислениям. К ним относятся:

- развитие услуг, которые предоставляют клиентам поставщики интернет-сервисов,

- основные интернет-сервисы,

- виртуализация вычислений.

Одна из ключевых причин появления облачных вычислений — становление крупных и достаточно зрелых поставщиков интернет-услуг, которые предоставляют потребителям доступ к вычислительным ресурсам и сервисам сети. В литературе поставщиков интернет-услуг обычно называют ISP (Internet Service Providers). ISP появились более четверти века назад, и за это время их услуги несколько раз качественно обогащались. Можно сказать, что ISP прошли пять ступеней развития, расширяя спектр и содержание своих услуг. Переход на очередную ступень можно назвать появлением очередного поколения ISP.

ISP первого поколения (ISP-1) предоставляли своим клиентам точки доступа к Интернету. Потребители услуг могли подключиться к этим точкам по коммутируемым и выделенным телефонным каналам, а также по специально проложенным линиям цифровой связи.

ISP второго поколения (ISP-2) стали предоставлять своим клиентам услуги на компьютерном оборудовании (хост-компьютеры, хост-узлы), которое сами ISP устанавливали в точках доступа к Интернету. Клиенты могли воспользоваться почтовыми системами, хранить свои данные, обмениваться ими, проводить телеконференции и пр.

ISP третьего поколения (ISP-3) уже предоставляли потребителям услуг возможность устанавливать в точках доступа к Интернету клиентское оборудование, которое решает специфические задачи этих потребителей (например, сетевые базы данных, справочные службы и т.п.). Фактически ISP-3 предоставляли в лизинг потребителям место на стойках своих серверов и мощности каналов связи.

ISP четвертого поколения (ISP-4) стали размещать на своих серверах в точках доступа к Интернету различные традиционно разработанные программные системы. Появилось множество доступных через Интернет приложений, построенных по архитектуре "клиент-сервер". ISP-4 вырастают до поставщиков приложений (Application Service Provider — ASP).

Сегодня ведущие ISP в очередной раз качественно обновляют предоставляемые ими услуги, превращаются в поставщиков интернет-сервисов пятого поколения (ISP-5). Современные облачные сервисы включают в себя предоставление через Интернет и удаленных вычислительных мощностей, и платформ для разработки приложений, и самих прикладных программных средств (приложения, или Арр). Огрубляя, можно сказать, что ISP-5 готовы предоставлять своим потребителям в качестве платного сервиса (услуги) любые составляющие всего спектра вычислительных услуг. Клиентам больше не нужно создавать собственные вычислительные мощности, поддерживать серверы с системными и прикладными программными средствами, наращивать производительность персональных вычислительных средств. Провайдеры услуг пятого поколения обещают, что их потребители смогут получить любые не-обходимые им IT-ресурсы и сервисы через Интернет.

Итак, мы перечислили основные этапы развития интернет-услуг (рис. 2) за прошедшие четверть века.

Начав с предоставления доступа к Интернету (ISP-1), интернет-провайдеры очень скоро стали предоставлять своим клиентам услуги на оборудовании, которое они устанавливали в точках доступа к Интернету (ISP-2). На заре Интернета подавляющее большинство его узлов принадлежало исследовательским центрам, которые ориентировались на обслуживание своих организаций. ISP-2 стали первыми коммерческими сервисными центрами Интернета. Фактически именно тогда и зародились интернет-сервисы.

Развивая эти услуги, ISP-3 стали предоставлять клиентам возможность устанавливать их собственные серверы в точках доступа к Интернету. Этими клиентами были прежде всего те, кто сам предоставлял специфические услуги (удаленный доступ к данным, информирование и т.п.) пользователям Интернета.

Дальнейшее развитие привело к формированию архитектуры "клиент-сервер" и появлению порталов крупных поставщиков различных услуг через Интернет (электронная торговля, заказ гостиниц, дистанционное обучение и т.п.). ISP-4 стали размещать на своих серверах в точках доступа к Интернету различные программные системы.

Возникло множество доступных через Интернет приложений, а поставщики интернет-услуг выросли до поставщиков приложений (Application Service Provider—ASP).

Следующий шаг на этом пути — предоставление облачных сервисов (ISP-5).

Всемирную паутину (World Wide Web) можно рассматривать как платформу для создания и использования распределенных программных систем на основе веб-сервисов. Веб-сервис (web-service) —программная система для поддержки интероперабельного межкомпьютерного (machine-to-machine) взаимодействия через сеть на основе веб-стандартов.

Сервисы в интернет

В основе любого веб-сервиса лежит простая идея. Веб-сервис принимает поступивший запрос, обрабатывает его и возвращает ответ. Обычно веб-сервис принимает один или несколько входных параметров, вызывает логическую процедуру для их обработки и возвращает выходные значения.

Для разработчика любой веб-сервис является составной частью веб-приложения, которое выполняется с помощью обычного пакета (стека), включающего в себя: аппаратное обеспечение сервера, его операционную систему и платформу разработки приложений. Среда выполнения приложений — вычислительное окружение, доступное во время работы компьютерной программы. В среде выполнения, как правило, невозможно изменить исходный код программы, но можно получить доступ к переменным окружения операционной системы, таблицам объектов и модулей разделяемых библиотек. Веб-сервис (или веб-служба) — это сетевая технология, которая обеспечивает межпрограммное взаимодействие в сети. Консорциум W3C определяет веб-сервис как программную систему, разработанную для поддержки межкомпьютерного взаимодействия через сеть.

Каждый из слоев пакета, который обеспечивает выполнение веб-приложения, можно представить в виде веб-сервиса. Рассмотрим ситуацию, где аппаратное обеспечение и операционная система доступны в Интернете в виде веб-сервиса. Если такой веб-сервис имеется, то можно написать веб-приложение, которое отправит ему запрос и передаст набор параметров, которые он будет использовать при выполнении этого запроса. Операционная система (OS) — это программный интерфейс между техническими средствами компьютера (процессор, устройства ввода-вывода и т.п.) и приложением. В результате веб-сервис, который передает запрос операционной системе, примет запрос на любую работу, которую должны выполнять OS и управляемые ею аппаратные средства. Таким образом, OS вместе с аппаратными средствами превращаются в облачную OS, в доступный на WWW сервис (услугу), который можно предоставлять через Интернет по сходной цене.

 

Новые разработки в области облачных технологий

Сегодня облачные вычисления перестали быть образом из будущего. Например, компания Comdi использует их для организации интернет-трансляций тысячам участников, что позволяет не только обеспечить высокое качество предоставляемых услуг, но и дает существенную экономию.

Корпорация Microsoft начала широкое распространение облачного сервиса Office 365 в образовательных учреждениях нашей страны. Он включает в себя облачную версию Microsoft Office (Outlook, Word, Excel, PowerPoint, OneNote Web Apps), а также инструменты для совместной работы (Lync Online, SharePoint Online и Exchange Online). Студентам и сотрудникам стало проще работать совместно с коллегами, получать доступ к ресурсам и сервисам университета из любого места и в любое время, используя различные устройства (компьютеры, планшеты, смартфоны). Теперь, даже если в работе аппаратного обеспечения возникают проблемы, облачные сервисы продолжают работать без сбоев. Интеграция Lync Online и Outlook со службой каталогов Active Directory позволила создать единый каталог учетных записей пользователей, оптимизировать проведение видеоконференций. Использование дистанционных совещаний позволяет сотрудникам более продуктивно организовывать рабочее время. SharePoint Online открыл новые возможности для создания единых стандартизованных учебно-методических материалов.

Внедрение Office 365 позволяет с минимальными затратами создать гибкую ИТ-инфраструктуру корпоративного уровня, которая отвечает требованиям конкретного образовательного учреждения. Office 365 дает студентам, преподавателям и администрации надежные средства общения и совместной работы: почтовый сервис, портальную систему, а также аудио- и видеоконференции. В результате студенты и сотрудники могут консультироваться с преподавателями из столицы в режиме онлайн, обмениваться документами и совместно работать над ними. В будущем облачный сервис заменит традиционную телефонию и другие средства коммуникации. Облачный сервис Office 365 стал платформой для информационной системы "Открытое образование", которая помогает автоматизации образовательного процесса в российских школах.

Office 365 обеспечил их разработке простоту внедрения. Система не требует администрирования на уровне школы, что особенно важно тем, кто не имеет штатной ИТ-поддержки на местах.

Перечисленные примеры показывают, что облачные сервисы начали внедряться в работу образовательных и других учреждений в нашей стране. Одновременно с этим разработчики облачных платформ продолжают создавать новые виды услуг, которые могут оказать заметное влияние на организацию образовательного процесса.

Можно заключить, что сегодня работникам организаций пора перенести свое внимание с оснащения компьютерами на формирование ее цифровой информационной среды как составной части инновационной работы по переходу к новым технологиям. Теперь уже не требуется создавать в каждой компании собственный центр обработки данных. Примеры показывают, что облачные сервисы начали внедряться в работу образовательных и других учреждений в нашей стране. Одновременно с этим разработчики облачных платформ продолжают создавать новые виды услуг, которые могут оказать заметное влияние на организацию образовательного процесса.

Можно заключить, что сегодня работникам организаций пора перенести свое внимание с оснащения компьютерами на формирование ее цифровой информационной среды как составной