«Облачные технологии, их история, применение и будущее развитие»

«Облачные технологии, их история, применение и будущее развитие»

Выполнила преподаватель Асмаева М.Ш.
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Пензенской области «Пензенский колледж информационных и промышленных технологий (ИТ-колледж)» (ГАПОУ ПО ПКИПТ) г. Пенза.

Аннотация: В статье рассмотрены теоретические аспекты облачных технологий особенности их становления и развития в современных условиях. Обсуждаются преимущества и недостатки использования облачных технологий в практической деятельности компаний.
Ключевые слова: облачные технологии, интернет сервис, пользователь, процесс, программное обеспечение.

Введение

IT- технологии появились в нашей жизни не так давно, но современный человек на данный момент, не может жить без них. Сейчас нельзя представить, как бы мы жили без телефона, планшета или компьютера. Но ведь техника не может работать вечно. Бывают такие ситуации, когда она дает сбой.

На компьютере мы храним важные файлы, которые нам необходимы для работы, учебы, а также в иных сферах деятельности. Можно легко представить, что происходит с людьми, когда на компьютере «слетает» операционная система, и не все файлы возможно впоследствии восстановить. Следует иметь в виду, что операционная система работает в среднем один – три года, и мы не всегда готовы потерять столь нужные нам документы.

Не всегда удобно носить с собой флэш карту, между работой и домом, так и каждый день, постоянно «перекидывать» файлы туда и обратно, носить постоянно ноутбук или планшетный компьютер - это тоже не удобный вариант, а ведь подсознательно хочется, что бы эти файлы всегда были рядом, под рукой. Не всегда хватает памяти жесткого диска на компьютере, а файл необходимо сохранить на своем компьютере. И возникает такой вопрос: «Что же удалять, если все нужно?» В этом случае на помощь нам приходят «Облачные технологии (англ. cloud computing)». Идея облачных технологий такая. Ты можешь не иметь никаких программ на своём компьютере, а иметь только выход в Интернет. Всё основное располагается в Интернете, и то, что тебе нужно,  получишь там. А вот платно, или бесплатно — это будет зависеть от твоих запросов.

Однако термин «Облачные вычисления» появился на свет относительно недавно. Согласно результатам анализа поисковой системы Google, термин «Облачные вычисления» («Cloud Computing») начал набирать вес в конце 2007 начале 2008 года, постепенно вытесняя словосочетание «Грид-вычисления» («Grid Computing»). Одной из первых компаний, давших миру данный термин, стала компания IBM, развернувшая в начале 2008 года проект «Blue Cloud» и спонсировавшая Европейский проект «JointResearchInitiativeforCloud Computing».
История возникновения облачных технологий

Чтобы понять, что такое «облако», стоит начать с истории данного вопроса. Впервые идея того, что мы сегодня называем «облачными вычислениями», была озвучена Джозефом Карлом Робнеттом Ликлайдером в 1970 году. В эти годы он был ответственным за создание ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Его идея заключалась в том, что каждый человек на земле будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные, но и программы. Другой ученый Джон Маккарти высказал идею о том, что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга (сервис). На этом развитие облачных технологий было приостановлено до 90-х годов.

Расширение пропускной способности Интернета, в 90-е годы не позволило получить значительного скачка в развитии в облачной технологии, так как практически ни одна компания, ни технологии того времени не были готовы к этому. Однако сам факт ускорения Интернета дал толчок скорейшему развитию облачных вычислений.

Одним из наиболее значимых событий в данной области было появление Salesforce.com в 1999 году. Данная компания стала первой, предоставившей доступ к своему приложению через сайт, по сути, данная компания стала первой компанией, предоставившей свое программное обеспечение по принципу: программное обеспечение как сервис.

Следующим шагом стала разработка облачного веб-сервиса компанией Amazon в 2002 году. Данный сервис позволял хранить, информацию и производить вычисления.

В 2006 году Amazon запустила сервис под названием Elastic Compute cloud (EC2), как веб-сервис, который позволял его пользователям запускать свои собственные приложения. Сервисы Amazon EC2 и Amazon S3 стали первыми доступными сервисами облачных вычислений, и до сих пор считаются одним из лидеров в сфере облачных вычислений.

Другая веха в развитие облачных вычислений произошла после создания компанией Google, платформы Google Apps для веб-приложений в бизнес секторе.

В 2008 году свои планы в этой области озвучила компания Microsoft. Причем Microsoft анонсировала не просто сервис, но полноценную облачную операционную систему Windows Azure.

Развитие аппаратного обеспечения способствовало не столько быстрому росту облачных технологий, сколько доступности данной технологии для малого бизнеса и индивидуальных лиц. Что касается технического прогресса, то значительную роль в этом сыграло создание многоядерных процессоров и увеличения емкости накопителей информации (появление комплекса проектов свободного программного обеспечения, с открытым программным кодом – OpenStack).

В июле 2008 года корпорации HP, Intel, и Altaba (ранее Yahoo) объявили о создании глобальной, охватывающей множество площадок, открытой вычислительной лаборатории Cloud Computing Test Bed для развития исследований и разработок в области cloud computing.

Запуск в 2009 году приложений Google Apps отмечается как следующий важный шаг к популяризации и осмыслению облачных вычислений. В 2009—2011 годах были сформулированы несколько важных обобщений представлений об облачных вычислениях, в частности, выдвинута модель частных облачных вычислений, актуальная для применения внутри организаций, выделены различные модели обслуживания (SaaS, PaaS, IaaS). В 2011 году Национальный институт стандартов и технологий сформировал определение, которое структурировало и зафиксировало все возникшие к этому времени трактовки и вариации относительно облачных вычислений в едином понятии.

Таким образом, из истории можно понять, что основой для создания и быстрого развития облачных технологий послужили крупные интернет-сервисы, такие как Google, Amazon, а также технический прогресс, что, по сути, говорит о том, что появление облачных вычислений было всего лишь делом времени.

Сам термин «облачные технологии» утвердился только в 2007 году. Однако до настоящего момента универсального определения нет, так как в процессе развития формулировка подвергается все новым и новым изменениям. При этом под облачными технологиями понимают предоставление пользователю компьютерных ресурсов и мощностей в виде интернет-сервисов.

Основные модели предоставления услуг облачных вычислений

По модели развертывания облака разделяют на частные, публичные, общественные и гибридные:

Частное облако (private cloud) — инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации, как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Публичное облако (public cloud) — инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца – поставщика услуг.

Общественное облако (community cloud) – вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи. Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Гибридное облако (hybrid cloud) – это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

По модели обслуживания облачных технологий в настоящий момент выделяют три слоя – услуги инфраструктуры, услуги платформы и услуги приложений. Остановимся подробнее на каждом из них.

Инфраструктура как услуга (IaaS). Поставщик предоставляет клиентам доступ к хранилищу, сетям, серверам и другим вычислительным ресурсам в облаке с оплатой по факту использования.

Платформа как услуга (PaaS). Поставщик услуг предлагает доступ к облачной среде, в которой пользователи могут создавать и эксплуатировать приложения. Поддержка базовой инфраструктуры осуществляется поставщиком.

Программное обеспечение как услуга (SaaS). Поставщик услуг доставляет программное обеспечение и приложения через Интернет. Пользователи подписываются на ПО и получают к нему доступ через веб-интерфейс или API-вендора.

Достоинства и недостатки облачных технологий.

Как и у любой технологии, облачные технологии имеют как свои достоинства, так и недостатки. К основным достоинствам можно отнести:

доступность – облака доступны всем и везде, где есть Интернет, и с любого устройства, где есть браузер;

низкая стоимость – снижение расходов на обслуживания виртуальной инфраструктуры, оплата лишь фактического использования ресурсов;

гибкость — неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски), виртуализация;

надежность – специально оборудованные ЦОД имеют дополнительные источники питания, охрану, профессиональных работников, регулярное резервирование данных, высокую пропускную способность Интернет канала, высокая устойчивость к DDOS атакам;

безопасность – «облачные» сервисы имеют достаточно высокую безопасность при должном ее обеспечении;

большие вычислительные мощности – можно использовать все ее вычислительные способности, заплатив только за фактическое время использования.

При всех своих достоинствах облачные технологии имеют ряд серьезных недостатков:

постоянное соединение с сетью – для получения доступа к услугам «облака» необходимо постоянное соединение с сетью Интернет. Однако в наше время – это не такой и большой недостаток, особенно с приходом технологий сотовой связи 3G и 4G;

программное обеспечение – есть ограничения по ПО, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю;

конфиденциальность – в настоящее время нет технологии, которая бы гарантировала 100% конфиденциальность хранимых данных;

надежность – потеря информации в «облаке» означает невозможность ее восстановления;

безопасность – “облако” само по себе является достаточно надежной системой, однако при проникновении на него злоумышленник получает доступ к огромному хранилищу данных;

дороговизна оборудования – для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы.

Основное отличие «облачного» программного решения от обычного в том, что вся информация, с которой вы работаете, сохранится не на вашем жестком диске, а на удаленном сервере.

Одна из значимых особенностей «облачной» модели программных платформ — нет необходимости в тщательном изучении системных требований, покупке все более и более дорогих комплектующих и многоступенчатой установки программы: нужно просто открыть браузер, зайти на определенный сайт и создать там учетную запись, следуя правилам предоставления услуги. После того как Вы это сделаете, пользоваться профилем можно с любого устройства (персонального компьютера, ноутбука, КПК, планшета или смартфона), не волнуясь о переносе информации с одного носителя на другой: она ведь хранится на сервере, для доступа к которому достаточно интернет-подключения, логина и пароля.

Применение облачных вычислений

Облачные технологии – это технологии обработки данных, в которых компьютерные ресурсы (сервера, хранилища, базы данных, сетевое оборудование, программное обеспечение и т. д.) предоставляются Интернет - пользователю как онлайн - сервис. Бесплатно предоставляются услуги электронной почты и сервисы хранения данных.

Сервисы хранения данных.

Облачных хранилищ довольно много, и все они предоставляют различные возможности. Они бывают: платными и бесплатные, рассчитаны на большой объем информации и на малый объем, поддержку разных операционных систем т.д. Единственное, в чем сходны между собой, - в способе обработки информации. Одними из самых популярных облачных хранилищ являются:

Dropbox — облачное хранилище данных, позволяющее пользователям хранить свои данные на серверах в облаке и разделять их с другими пользователями в интернете. Его работа построена на синхронизации данных. Приложение Dropbox можно скачать и инсталлировать на ПК, Mac, Linux или мобильное устройство. Одно из главных преимуществ Dropbox — легкость и интуитивность в использовании — нужно просто закачать файлы в папку Dropbox, опубликовать её, или синхронизировать с нужным устройством. Сервис ведёт историю загрузок, чтобы после удаления файлов с сервера была возможность восстановить данные. Также ведётся история изменения файлов, которая доступна на период последних 30 дней. 

Google Drive — бесплатное облачное хранилище данных, позволяющее пользователям хранить свои данные на серверах в облаке и делиться ими с другими пользователями в интернете. После активации заменяет собой Google Docs.  В новом сервисе можно хранить не только документы, но и фотографии, музыку, видео и многие другие файлы – всего 30 типов. Но вообще все очень удобно и привычно для пользователей Google-сервисов.

Mega — (MEGA Encrypted Global Access) — это амбициозный новичок, облачный файлообменник Ким Доткома (Kim Dotcom), основателя легендарного Megaupload. По предоставляемому дисковому пространству и по его стоимости, Mega, несомненно, можно назвать одним из самых выгодных облачных сервисов, кроме того, важное отличие Mega от других подобных сервисов — конфиденциальность, ведь Mega позиционируется как сервис, который защищает личные данные пользователя.  Однако, есть пока и недоработки, в частности, Mega пока проигрывает другим флагманам облачных хранилищ данных в синхронизации с разными устройствами.   

Яндекс.Диск — бесплатный облачный сервис от Яндекса,  позволяющий пользователям хранить свои данные на серверах в облаке и передавать их другим пользователям в интернете. Работа построена на синхронизации данных между различными устройствами. Яндекс.Диск может выступать в качестве службы облачного сервиса, интегрируясь в офисный пакет Microsoft Office 2013, а недавно появилась возможность автоматической загрузки фото и видеофайлов с цифровых камер и внешних носителей информации.

Облако@ Mail.ru - продукт российской компании. Новое и очень перспективное облачное хранилище данных от компании Mail.Ru Group, позволяющее пользователям хранить свои данные  в облаке и синхронизировать данные на разных устройствах, а также делиться ими с другими пользователями. Облако@ mail.ru предоставляет большой размер дискового пространства бесплатно. Пользователи могут сразу бесплатно получить 25 Гбайт облачного хранилища. На этот продукт распространяется правило Mail.ru для почтовых ящиков. Если не пользоваться им в течение трех месяцев, аккаунт аннулируется вместе со всем содержимым. Приложение сервиса доступно не только через веб-интерфейс, а так же для персональных компьютеров и ноутбуков с ОС Windows, Linux и Mac. Существуют мобильные приложения для iOS, Android и Windows Phone. Функция, с самого начала доступная в мобильных приложениях — автозагрузка фотографий с телефона. Если включена эта функция, все фото, сделанные с помощью устройства, мгновенно оказываются в «Облаке».

Copy.com  — новый конкурент Dropbox,  перспективный «новичок» среди облачных хранилищ данных. По функционалу практически идентичен Dropbox. Разработчик данного сервиса — компания Barracuda Networks, деятельность которой является защита данных, анонсируется хорошая безопасность и защита данных. Из плюсов  Copy.com можно отметить красивый и понятный интерфейс; кроссплатформенность сервиса — есть приложения для Android, IOS, Linux, Mac OS X, Windows и Windows Phone; отсутствие ограничения на размер загружаемого файла.

Облачные технологии в образовании

В «Стратегии развития информационного общества на 2017–2030 годы» понятие «облачные вычисления» определено следующим образом: «модель информационных технологий, обеспечивающая повсеместный и удобный доступ через Интернет к общему набору настраиваемых вычислительных ресурсов («облако»)». Таким образом, виртуальное облако является поставщиком удаленных вычислительных ресурсов и услуг по запросу потребителя. Несмотря на относительную новизну облачных вычислений, уже есть опыт их использования в образовательном процессе. Например, некоторые зарубежные и отечественные учебные заведения используют облачные сервисы, предоставляемые MicrosoftLive @ edu, Google Apps и т. д. Ещё один облачный сервис, который начинает распространяться в области образования, это перемещение в облако систем управления обучением (LearningManagementSystems, LMS).

В настоящее время широко внедряется в образовательные учреждения нашей страны облачный сервис Office 365 корпорации Microsoft, который включает в себя облачную версию Microsoft Office (Outlook, Word, Excel, Power Point, OneNote Web Apps), а также инструменты для совместной работы (Lync Online, SharePoint Online и Exchange Online). Внедрение этого облачного сервиса в образовательный процесс позволил расширить возможности мобильной работы, увеличить эффективность, надежность и безопасность системы.

Облачные технологии включают запуск приложений или хранение данных на серверах, расположенных в распределенных центрах обработки данных (ЦОД), доступных через Интернет. Для разработки и реализации таких приложений требуется специальная облачная платформа. Такой платформой является Windows Azure, «облачный» аналог операционной системы Windows Server. В отличие от Windows Server, платформа Windows Azure размещается в центрах обработки данных Microsoft и доступна вам удаленно как среда для разработки запуска приложений. В то же время нет необходимости покупать и устанавливать соответствующее программное обеспечение, а достаточно просто платить за аренду вычислительных ресурсов и мощностей платформы центра обработки данных Microsoft.

Приложение Windows Azure в образовании предоставляет преподавателям возможность включить в учебный процесс одну из самых инновационных и быстро развивающихся технологий – облачные вычисления, как в теоретической, так и в практической части, для создания виртуальных компьютерных лабораторий. Использование этих технологий позволяет обучающимся и педагогам получать удаленный доступ к ресурсам и услугам учебного заведения, используя различные средства связи (компьютеры, планшеты, смартфоны). Проанализировав опыт использования облачных вычислений, можно сделать вывод, что большинство образовательных учреждений используют облачную модель в качестве программного обеспечения. Использование этой модели не требует от образовательного учреждения создания собственного сервера и его обслуживания, оно позволяет избежать экономических и организационных затрат и позволяет устанавливать собственные приложения на платформе, предоставляемой провайдером облачных услуг.

Образовательная облачная среда предоставляет обучающимся и педагогам доступ к базам данных и информационным системам образовательной сферы, поддерживающим учебную и административную деятельность в образовательных учреждениях. Через Cloud Education вы можете легко получить доступк цифровым образовательным материалам и услугам на основе современных ИТ-технологий.

Образовательное облако – это инструмент для создания электронных учебных ресурсов (ESM) для организации сетевого и дистанционного обучения, особенно актуального в настоящий момент в связи с распространением коронавирусной инфекции. Можно выделить следующие преимущества применения Образовательного облака:

1) создание электронных обучающих ресурсов (ЭОР);

2) создание учебных курсов на основе электронных учебных модулей (ЭУМ);

3) осуществление образовательной деятельности с использованием ЭУМ, ЭОР;

4) обучение с применением разработанных элементов;

5) обмен опытом между педагогами.

Облачные технологии предлагают альтернативу традиционным формам

организации учебного процесса, создание возможностей для личного обучения, интерактивных занятий, командного обучения, дистанционного обучения, создания веб-ориентированных лабораторий в конкретных предметных областях. Реализация совместных проектов в группах: подготовка текстовых файлов и презентаций, организация обсуждения изменений документов в режиме реального времени с другими соавторами, публикация результатов работы в Интернете в виде общедоступных веб-страниц, выполнение практических заданий по обработке информационных объектов различного вида: форматирование и редактирование текста, создание таблиц и диаграмм в текстовом редакторе. Такие возможности предоставляются за счет использования бесплатных сервисов Google Docs (Документы и презентации). Использование этих сервисов позволит образовательным учреждениям создать единую информационную инфраструктуру. Сервис Google Docs (Таблицы) позволяет создавать сводные таблицы и диаграммы с целью анализа статистических данных. Возможно проведение и как индивидуальных, так и совместных практических работ по моделированию.

Заключение
Облачные технологии считаются новой волной в области информационных технологий (IT), которые упрощают жизнь, как индивидуальным пользователям, так и предприятиям, учреждениям и организациям. Образование будущего будет строиться вокруг новых инновационных, и в большинстве своем цифровых, технологий и инструментов. Медийная среда и интернет ресурсы предоставят возможность процессу обучения становиться более гибким, и, более индивидуальным. Возможно, место классных комнат частично займут интерактивные образовательные платформы, образовательные социальные сети и веб-страницы.Особым преимуществом является мгновенная обратная связь.
То, как обучающийся справляется с заданием, с предметом, можно будет узнать не в результате оценки в аттестате, а сразу же, по мере освоения материала.
Облачные сервисы предоставляют пользователям широкий арсенал сетевых инструментов, обеспечивающих безопасное удаленное сотрудничество.Учитывая все вышесказанное, можно уверенно сказать, что за облачными технологиями — будущее.

Список использованной литературы:

Белоногова Н. Н. Облачные технологии в оптимизации бизнес-процессов компании. [Электронный ресурс] - https://www.kp.ru/guide/oblachnye-tekhnologii-i-reshenija.html

Гринчук С. Н. и др. Облачные технологии и сервисы Веб2.0 в образовании. Учебно-методическое пособие. – Минск; АПО, 2017. – 124 с.

Медведев А. Облачные технологии: тенденции развития, примеры исполнения // Современные технологии автоматизации. – 2013. – № 2. – С. 6–9.

Павлов А.И. Информационные ресурсы в образовании // Международный журнал экспериментального образования. – 2014. – № 5-1. – С. 74-77.

Широкова Е.А. Облачные технологии // Современные тенденции технических наук: матер. Междунар. науч. конф. (г. Уфа, октябрь 2011 г.). - Уфа: Лето, 2011. С. 30—33.