Санкт-Петербургский государственный университет
Опубликован: 25.07.2014 | Доступ: свободный | Студентов: 977 / 67 | Длительность: 17:26:00
Лекция 9:

Архитектура, принципы и возможности облачных вычислений на платформе Microsoft Azure и ее связь с Visual Studio

< Лекция 8 || Лекция 9: 1234 || Лекция 10 >
Аннотация: В данной лекции рассмотрены следующие вопросы: Понятие облачных вычислений. Архитектура, принципы и возможности облачных вычислений на платформе Microsoft Azure. Visual Studio - основной инструмент разработки облачных приложений для платформы Microsoft Azure.
Ключевые слова: метафора, Web, модель вычислений, Интернет, IBM, Oracle, ПО, эволюция, работ, безопасность, net, private, доступ, public, операционная система, браузер, пользователь, очередь, опыт, интерфейс, storage, СУБД, запуск, Windows, fabric, app, базы данных, Visual Studio, visual, инсталляция, SDK, инфраструктура, программное обеспечение, сеть, Microsoft Azure, SQL Azure, Архитектор облака, Внутренние приложения (on-premises applications), Интегратор облака, Инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service - IaaS), Облако сообщества (community cloud), Облачные вычисления (сloud computing), Облачные приложения (cloud applications), Общедоступное облако (public cloud), Платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS), Поставщик облака, Программное обеспечение как сервис (Software as a Service - SaaS), Уровень инфраструктуры, Уровень клиента, Уровень памяти, Уровень платформы, Уровень приложений, Уровень сервисов, Центр обработки данных (ЦОД, data center), Частное облако (private cloud)

Цель лекции

Ознакомление с понятием облачных вычислений; архитектурой, принципами и возможностями облачных вычислений на платформе Microsoft Azure; средой Visual Studio как основным инструментом разработки облачных приложений для платформы Microsoft Azure.

10.1. Введение. Концепция облачных вычислений

Как хорошо известно, облако (cloud) - широко используемая метафора для изображения сервисов, предоставляемых через Web.

Облачные вычисления - модель вычислений, основанная на динамически масштабируемых (scalable) виртуализованных (virtual) ресурсах - данных, приложениях, Web-сайтах, виртуальных машинах, ОС и др., - которые доступны и используются как сервисы через Интернет и реализуются с помощью мощных центров обработки данных (data centers).

Пользователям доступны "облака" (общедоступные, частные или облака сообществ), предоставляемые различными компаниями и организациями для использования мощных вычислительных ресурсов, которых нет у индивидуального пользователя.

Наиболее популярная ныне облачная платформа - Microsoft Azure.

В настоящее время все крупные компании (Microsoft, IBM, HP, Dell, Oracle и др.) разработали свои системы облачных вычислений. Имеется тенденция к интеграции этих корпоративных систем в единое доступное пользователю "облако" - InterCloud.

10.2. Новые тенденции в облачных вычислениях

В 2011 и 2013 годах опубликованы мои курсы по облачным вычислениям на платформе Azure [27, 28]. За недавние годы в данной области получены новые результаты и наметились новые тенденции, которые мы рассмотрим в данном разделе.

Дальнейшее развитие облаков различных компаний. Самая главная тенденция - в постоянном развитии уже существующих облаков различных компаний и появлении новых. Яркий пример - эволюция облака Azure, которая описана ниже в данном курсе.

Повышенное внимание к безопасности в облаке. С самого начала работ по облачным вычислениям безопасность облачных программ и пользовательских данных в облаке вызывала естественные вопросы, так как облачные программы и данные располагаются вне клиентских компьютеров, на компьютерах центров обработки данных пользователя. Ответом на эти вопросы стала реализация облаков на базе современных платформ разработки программ с повышенной надежностью и безопасностью, например, для облака Azure основой реализации является платформа .NET, в которой повышенное внимание уделено безопасности, благодаря динамическому контролю типов и гибкой подсистеме безопасности (безопасность доступа к коду, ролевая безопасность, безопасность на основе свидетельств о сборках).

Предпочтение отдается частным облакам, так как их менее сложно поддерживать и развивать. Многие компании начали или планировали начать разработку собственных облаков. Однако очень быстро стало понятно, что наиболее реальной задачей для большинства компаний является разработка частных облаков (private clouds), к которому доступ предоставляется только сотрудникам данной компании. Иначе (для общедоступных облаков - public clouds) число пользователей облака быстро может достигнуть нескольких миллионов, а с такой нагрузкой под силу справиться только мощному центру обработки данных.

Облачные решения для различных предметных областей. Ведущие фирмы-разработчики ПО разработали новые облачные решения для различных предметных областей - от прогноза погоды и курсов акций до офисных приложений и игр. Эти облачные решения все шире используются.

Многие компании решили применить облачные вычисления в своей деятельности. В настоящее время наблюдается бум применения облачных вычислений. Несомненные преимущества облака - доступ к гигантским объемам данных, к современному программному обеспечению, отсутствие необходимости инсталляций на пользовательских компьютерах - вызвали желание применять облака во многих областях деятельности.

Конференции и сайты по облачным вычислениям. Ежегодно в мире проводится несколько десятков конференций по облачным вычислениям. Большинство из них носит образовательный и ознакомительный характер, а также используется для обмена опытом в области использования облачных вычислений.

Сообщества по облачным вычислениям (например, IEEE Cloud Computing Community). Многие коммерческие фирмы и некоммерческие организации создали сообщества специалистов, разрабатывающих и использующих облачные вычисления. Наиболее известное облачное сообщество - IEEE Cloud Computing Community, членом которого я являюсь.

10.3. Развитие концепций облачных вычислений: модели обслуживания

Какого рода услуги предоставляются в облаке и какие модели обслуживания используются? Рассмотрим классификацию этих моделей, в которой за недавние годы появились новые элементы.

Инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service - IaaS) - модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака предлагает реальные или виртуальные машины и их ресурсы: образы дисков, виртуальные локальные сети и др. Виртуальная инфраструктура (за небольшую арендную плату или вовсе бесплатно, причем без необходимости делать какие-либо инсталляции на своих компьютерах) - это и есть самое ценное в облачных вычислениях, одна из основных причин, почему столь большое число клиентов начало использовать облако.
Платформа как сервис (Platform as a Service - PaaS) - модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака предлагает клиентам целую компьютерную платформу: операционную систему, окружение для выполнение программ на языках программирования, базу данных и Web-сервер. К этому классу моделей относится Windows Azure.
Программное обеспечение как сервис (Software as a Service - SaaS) - модель обслуживания клиентов облака, при которой провайдер облака инсталлирует в облаке прикладные программы, которые используются клиентами облака. Яркий пример - Google Cloud Apps, облачные решения фирмы Google, полезные приложения, которые легко интегрировать в браузеры клиентов.
Сеть как сервис (Network as a Service - NaaS) - относительно новый вид облачных услуг, при котором провайдер облака предлагает клиентам сетевые услуги: транспорт по сети, виртуальные частные сети (VPN) и др. Пример - облачный вариант электронной почты, который бесплатно предлагается в настоящее время многими фирмами (например, Microsoft hotmail.com).

10.4. Виды (модели) облаков

По своим возможностям и масштабам различные виды (модели) облаков существенно различаются. Причина в том, что, как уже отмечалось, чем меньше потенциальное число пользователей облака, тем меньше ресурсов требуется, чтобы его реализовать.

Общедоступное облако (public cloud) - модель облака, при которой облачные приложения, память и другие ресурсы доступны любому пользователю. Данная модель наиболее дорогостоящая и ресурсоемкая. Позволить себе разработать и поддерживать подобную модель может только очень крупныя компания. Работа общедоступного облака базируется на нескольких крупных центрах обработки данных, каждый из которых занимает огромное здание и потребляет огромное количество электроэнергии. Примером общедоступного облака является Microsoft Azure. Другой пример - облако Amazon Web Services.
Облако сообщества (community cloud) - менее масштабная модель облака, при которой облачная инфраструктура предоставляется какому-либо сообществу, т.е. более узкому кругу лиц. Пример: IEEE Community Cloud. Чтобы воспользоваться этим облаком, необходимо, как минимум, стать членом IEEE.
Частное облако (private cloud) - модель облака, при которой облачные услуги предоставляются только сотрудникам какой-либо организации. Создание и поддержание в рабочем состоянии такого облака вполне реально для любой фирмы, даже для небольшой. Рекомендуем начинать Ваши облачные разработки именно с создания частного облака.
Гибридное облако (hybrid cloud) - модель облака, реализующая сочетание нескольких взаимосвязанных облаков (общедоступных, облаков сообщества или частных) с целью удобства их совместного использования для решения каких-либо конкретных задач.

Схема взаимодействия облака с клиентами изображена на рис. 10.1.

Взаимодействие облака с клиентами при различных моделях

Рис. 10.1. Взаимодействие облака с клиентами при различных моделях

Схема иллюстрирует различие моделей обслуживания и характер услуг, предоставляемых при моделях SaaS, PaaS, IaaS.

Виды облаков показаны на рис. 10.2.

Виды облаков

Рис. 10.2. Виды облаков

На рис. 10.2 внутренние приложения (on-premises) - это локальные приложения, традиционно используемые любыми клиентами. Off-premises - это облачные приложения. Показана роль гибридного облака: оно обеспечивает доступ к части общедоступного облака через специализированное частное облако.

< Лекция 8 || Лекция 9: 1234 || Лекция 10 >
Александр Калинин
Александр Калинин

Осенью прошёл курс и получил ключ. Но т.к. уже имел действующую подписку, то ключом не воспользовался. Сейчас захожу сюда, а про DreamSpark вообще ни слова. Где же мой ключ?

Дмитрий Кифель
Дмитрий Кифель
Казахстан, Темиртау