УДК 37.014.12:004

Богдана Баяк

(м.Вінниця)

ЕВОЛЮЦІЯ ХМАРНИХ ОБЧИСЛЕНЬ

 

Анотація.  Хмарні обчислення - це модель для забезпечення повсюдного, зручного мережевого доступу на вимогу до спільного пулу конфігурованих обчислювальних ресурсів, які можна швидко забезпечити та випустити з мінімальними зусиллями управління або взаємодія з постачальником послуг. У статті розкрито поняття хмарних обчислень, описано їх технічну еволюцію та характеристику сучасних хмарних технологій.

Ключові слова. Хмарні обчислення, хмарні технології, еволюція, інформація, інформаційне суспільство, програмне забезпечення, Інтернет-сервіс, синтез.

 

Постановка проблеми. Еволюція людей дала поштовх новому розвитку людства – інформаційному суспільству, в якому головною характеристикою є цінність інформації та оптимізація роботи з нею, що внаслідок забезпечує ефективну інформаційну взаємодію. Але робота з інформацією ускладнюється через збільшення її обсягів і швидке оновлення.

В минулому інформація та знання могли залишатися практично незмінними упродовж кількох поколінь. Нині ж через швидкий розвиток людства вона суттєво оновлюється в межах кількох років.

Люди почали використовувати інформаційно-комунікаційні технології у різних сферах діяльності. Було зрозуміло, що для утворення зручного середовища опрацювання даних необхідні нові технології, що можуть впоратися з великим потоком даних та дозволили б віддалено працювати з всіма необхідними даними. Наразі таким сервісом є хмарні обчислення.

Сьогодні завдяки хмарним технологіям відбулася значна еволюція в тому, як ми зберігаємо та отримуємо доступ до даних. Більше не потрібно зберігати документи на одному конкретному пристрої. Можна в будь-який час отримати доступ до особистих файлів і даних з будь-якого місця, завдяки надійному підключенню до Інтернету. 

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Історію хмарних обчислень досліджували: Пітер Мелл, Тім Гранс,  Карл Хьюітт, В.Ю. Бикова, Д. Вік, С.Г. Литвинової, О.О. Гриб’юк, .С. Сейдаметової, М.І. Жалдака, Н.В. Сороко, О.Г. Кузьминської, М. Кусумано. та ін. Проблеми

Мета і завдання статті.  У статті розкрито поняття хмарних обчислень, описано їх технічну еволюцію та характеристику сучасних хмарних технологій.

Виклад основного матеріалу дослідження. Хмарні обчислення або скорочено «хмара» -- модель забезпечення повсюдного та зручного доступу на вимогу через мережу до спільного пулу обчислювальних ресурсів, що підлягають налаштуванню (наприклад, до комунікаційних мереж, серверів, засобів збереження даних, прикладних програм та сервісів), і які можуть бути оперативно надані та звільнені з мінімальними управлінськими затратами та зверненнями до провайдера.[3]

 

При використанні хмарних обчислень програмне забезпечення надається користувачеві як Інтернет-сервіс. Користувач має доступ до власних даних, але не може управляти і не повинен піклуватися про інфраструктуру, операційну систему і програмне забезпечення, з яким він працює. «Хмарою» метафорично називають інтернет, який приховує всі технічні деталі. Згідно з документом IEEE, опублікованим у 2008 році, «Хмарні обчислення — це парадигма, в рамках якої інформація постійно зберігається на серверах у мережі інтернет і тимчасово кешується на клієнтській стороні, наприклад на персональних комп'ютерах, ігрових приставках, ноутбуках, смартфонах тощо».[4] (рис.1)

Рис. 1. Діаграма, що представляє «хмару»

Еволюція хмарних обчислень тривала роками і є результатом синтезу багатьох підходів і технологій (рис. 2):

Рис. 2. Еволюція хмарних обчислень: синтез різних підходів і технологій

- ASP (Active Server Pages) – активні серверні сторінки, що дають можливість виконання сценаріїв на сервері. За допомогою цих сценаріїв можна отримати доступ до файлів, баз даних та інших ресурсів, що зберігаються на сервері, наприклад, електронної пошти;

- SaaS (Software as a Service) – програмне забезпечення як послуга – своєрідна модель використання програмного забезпечення, коли провайдер розробляє додатки й здійснює управління ними, надаючи споживачу до доступ до їх використання через мережу Інтернет;

- SOA (Service-Oriented Architecture) – сервісно-орієнтована архітектура – модульний підхід до розробки програмного забезпечення, що базується на використанні розподілених, замінних компонентів, оснащених стандартизованими інтерфейсами для взаємодії за стандартизованими протоколами;

- Web 2.0 – методика розробки систем, проектів і сервісів, що можуть розвиватися, наповнюватися і покращуватися самими користувачами (блоги, соціальні мережі, wiki та ін.); 

- Grid-обчислення – форма розподілених обчислень, в якій віртуальний потужний комп’ютер представлений у вигляді кластерів, об’єднаних за допомогою мережі гетерогенних комп’ютерів, що працюють спільно для виконання великої кількості операцій. Як правило, ця технологія застосовується для розв’язання трудомістких математичних задач, економічного прогнозування, сейсмоаналізу та ін. складних завдань;

- utility-обчислення – надання комп’ютерних ресурсів для обробки й зберігання даних – в якості сервісу, за який необхідно сплачувати залежно від обсягів використаних ресурсів;

- програмне забезпечення з відкритим кодом – відкрите програмне забезпечення, що вільно розповсюджується на безоплатній основі;

- віртуалізація – технологія, що дозволяє запускати додатки у віртуальному середовищі, забезпечуючи таким чином абстракцію комп’ютерних ресурсів та ін. [1]

Розвитку й широкому визнанню хмарних обчислень сприяло запозичення елементів з усіх перелічених підходів і технологій.

Серед основних характеристик, що визначають ключові відмінності хмарних обчислень від інших технологій, варто зазначити такі [2]:

- самообслуговування за потребою (on-demand self-service) – користувач може самостійно, без необхідності зв’язку та взаємодії з постачальником послуг, активувати потрібні обчислювальні ресурси;

- швидкий доступ через мережу (broad network access) – ресурси постачаються через мережу, а користувачі мають до них постійний доступ не залежно від клієнтської платформи та операційної системи;

- об’єднання ресурсів (resource pooling) – провайдер об’єднує обчислювальні ресурси в пул для забезпечення багатокористувацького обслуговування, з метою динамічного перерозподілу фізичних і віртуальних ресурсів згідно з вимогами користувачів.;

- оперативна гнучкість (rapid elasticity) – послуги можуть гнучко користувачів ресурси, що надаються, часто не мають обмежень і доступні у потрібних обсягах в будь-який час;

- вимірюваність послуг (measured service) – хмарна система автоматично контролює та оптимізує використання ресурсів шляхом здійснення вимірювань на певному рівні абстракції.

Нині часто використовують потокові ігрові служби. У 2009 році на конференції розробників комп'ютерних ігор Game Developers Conference компанія Rearden LLC презентувала службу OnLive, побудовану на технології хмарної обробки даних. Особливістю OnLive є той факт, що при купівлі ігор користувач не має необхідності завантажувати та встановлювати їх. Гра обробляється і зберігається на високотехнологічному сервері, здатному запускати будь-який сучасний проект для роздільної здатності монітору 1280х720 пікселів, з максимальною якістю графіки і швидкістю кадрів не нижче 60 кадрів/с.

Для реалізації OnLive на території США побудовано п'ять серверних центрів. Організація декількох центрів є технічною необхідністю. Навіть при наявності у користувача високошвидкісного підключення до широкосмугової мережі розробники здатні забезпечити передачу сигналу без істотної втрати якості в радіусі до 1609 км за звичайною кабельної мережі і до 2400 км — по оптоволоконної лінії зв'язку. При цьому, для отримання зображення високої роздільної здатності (1280х720) потрібно з'єднання на швидкості 5 Мбіт/с, однак послугами OnLive можна буде скористатися і при швидкості в 1,5 Мбіт/с, знизивши роздільну здатність.[6]

На початку березня 2011 після кількох років розробки офіційно запрацювала потокова ігрова служба Gaikai. Це аналог OnLive, але використовує зовсім іншу бізнес-модель, яка не вимагає від кінцевих користувачів ніякої оплати. Gaikai націлена на рекламу ігор і додатків, дозволяючи потенційному покупцеві особисто оцінити ігровий процес або функціональність програми через Інтернет перед покупкою.[7]

Компанія GameStop планує запустити хмарний сервіс для трансляції через Інтернет ігор для PlayStation 3 і Xbox 360. Система працює за аналогією з OnLive і Gaikai. Таким чином, новий сервіс може стати альтернативою купівлі консолей. Запуск запланований на літо 2012 року.[8]

Висновок. З часом еволюція набирає темп. В минулому дані оновлювалися рідко, адже майже нічого не змінювалося, на сьогодні ж дані обов’язково потрібно оновлювати раз на кілька років. Наприклад, на початку 2008 року Eucalyptus став першою API-сумісною платформою з відкритим кодом для розгортання приватної хмари. На початку 2008 року OpenNebula став першим проектом з відкритим кодом для розгортання приватних і гібридних хмар.[5] 

За оцінками IDC ринок публічних хмарних обчислень у 2009 році склав $17 млрд — близько 5 % від усього ринку інформаційних технологій.

Обчислювальна хмара може бути розгорнута як: приватна, публічна, громадська або гібридна, персональна.[3]

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Hamdaqa M. Cloud Computing Uncovered: A Research Landscape  [Electronic resource] / Hamdaqa M., Tahvildari L. – Access mode: http://www.stargroup.uwaterloo.ca/~mhamdaqa/publications/Cloud_Computing_Uncovered.pdf
2. The NIST Definition of Cloud Computing : Recommendations of the National Institute of Standards and Technology [Electronic resource]. – Access mode: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
3. Peter Mell (NIST), Tim Grance (NIST): The NIST Definition of Cloud Computing [Electronic resource]. – Access mode:  The NIST Definition of Cloud Computing
4. Carl Hewitt, Massachusetts Institute of Technology: ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing [Electronic resource]. – Access mode: ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing
5. Gens, Frank (2009-10-05). IDC’s New IT Cloud Services Forecast: 2009-2013 (англійською). IDC. Архів оригіналу за 2012-03-21. Процитовано 2011-11-12.
6. Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.// Хмарні обчислення
7. Константин Ходаковский//Служба Gaikai запущена и включает недоступные на ПК демо-версии игр//Новости Software
8. Ольга Крапивенко//Индустрия за неделю//Игровая индустрия за неделю. 22-28 августа 2011 года

 

Аннотация. Облачные вычисления - это модель для обеспечения повсеместного, удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов, которые можно быстро обеспечить и выпустить с минимальными усилиями управления или взаимодействие с поставщиком услуг. В статье раскрыто понятие облачных вычислений, описаны их техническую эволюцию и характеристику современных облачных технологий.

Ключевые слова. Облачные вычисления, облачные технологии, эволюция, информация, информационное общество, программное обеспечение, Интернет-сервис, синтез.

 

Baiak B, Evolution of cloud calculations

Abstract.

 Cloud computing is a model for providing ubiquitous, convenient on-demand network access to a common pool of configurable computing that can be quickly provided and released with minimal management or service provider effort. The article reveals the concept of cloud computing, describes their technical evolution and characteristics of modern cloud technologies.

Cloud computing, cloud technology, evolution ,information, information society, software, internet service, synthesis.

References

1. Hamdaqa M. Cloud Computing Uncovered: A Research Landscape  [Electronic resource] / Hamdaqa M., Tahvildari L. – Access mode: http://www.stargroup.uwaterloo.ca/~mhamdaqa/publications/Cloud_Computing_Uncovered.pdf
2. The NIST Definition of Cloud Computing : Recommendations of the National Institute of Standards and Technology [Electronic resource]. – Access mode: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
3. Peter Mell (NIST), Tim Grance (NIST): The NIST Definition of Cloud Computing [Electronic resource]. – Access mode:  The NIST Definition of Cloud Computing
4. Carl Hewitt, Massachusetts Institute of Technology: ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing [Electronic resource]. – Access mode: ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing
5. Gens, Frank (2009-10-05). IDC's New IT Cloud Services Forecast: 2009-2013 (in English). IDC. Archive to the original for 2012-03-21. Cited 2011-11-12.
6. Material z Vіkіpedіі - wіlnі encyclopedia. // Khmarni calculation
7. Konstantin Khodakovsky // Gaikai service has been launched and includes demo versions of games that are not available on PC // Software News
8. Olga Krapivenko // Industry in a week // Game industry in a week. August 22-28, 2011