ОС для облачных вычислений (cloud computing). Windows Azure

Ключевые термины

Microsoft Azure Services Platform - платформа фирмы Microsoft для разработки и использования облачных сервисов на базе Microsoft.NET.

Microsoft Windows Azure - операционная система и набор инструментов фирмы Microsoft, обеспечивающий поддержку облачных вычислений ("ОC в облаке").

SQL Azure – версия СУБД Microsoft SQL Server для использования "в облаке".

Агент интерфейса (fabric agent) – агентское приложение, исполняемое на каждом из компьютеров сервиса Интерфейс (Fabric) платформы Windows Azure.

Архитектор облака – главный разработчик его архитектуры.

Внутренние приложения (on-premises applications) – приложения, исполняемые на локальном компьютере пользователя.

Вычисления (Compute) – облачный сервис платформы Microsoft Windows Azure, исполняющий пользовательские приложения в едином облаке.

Интегратор облака – его системный администратор, отвечающий за добавление компонент в облако и их изменение.

Интерфейс (внешний облик, Fabric) - облачный сервис платформы Microsoft Windows Azure, обеспечивающий интерфейс между различными облачными приложениями и между приложениями и памятью; реализован в виде группы компьютеров.

Контроллер интерфейса (fabric controller) – программное обеспечение, управляющее работой облачного сервиса Интерфейс (Fabric) платформы Windows Azure.

Облачные вычисления (сloud computing) –. вычисления, основанные на масштабированных и виртуализованных ресурсах (данных и программах), которые доступны пользователям через Интернет и реализуются на базе мощных центров обработки данных (data centers).

Облачные приложения (cloud applications) – приложения, фактически исполняемые в среде облачных вычислений (например, Windows Azure) на компьютерах центра обработки данных.

Память (Storage) - облачный сервис платформы Microsoft Windows Azure, предоставляющий пользователю средства работы с данными различной структуры – большими бинарными объектами, таблицами и очередями.

Платформа – набор инструментов для использования облака.

Поставщик облака - центр обработки данных, поддерживающий облачные вычисления.

Сервисная шина (service bus) – компонента платформы Microsoft Azure Services Platform.

Управление доступом (access control) – компонента платформы Microsoft Azure Services Platform.

Уровень инфраструктуры – предоставление полной виртуализованной платформы через облако, например, Amazon EC2.

Уровень клиента – клиентское ПО, используемое для доступа к облачным сервисам, например, web- браузер.

Уровень памяти – поддержка хранения данных пользователя и доступа к ним через облако.

Уровень платформы –программная платформа, объединяющая полный набор инструментов для развертывания и использования облачных вычислений на пользовательском компьютере (без дополнительных инсталляций, покупки оборудования и др.); пример: Microsoft.NET Azure Services Platform.

Уровень приложений – программы, доступные через облако и не требующие инсталляции на компьютере пользователя (в последнем – одно из главных преимуществ облачной модели).

Уровень сервисов – облачные сервисы, используемые через облачную модель.

Центр обработки данных (ЦОД, data center) – мощный вычислительный центр, состоящий из компьютеров, объединенных в локальную сеть, обслуживающих сервисы облачных вычислений некоторой компании.

Краткие итоги

Облачные вычисления – популярная современная модель вычислений, основанная на динамически масштабируемых и виртуализованных ресурсах (данных и приложениях), которые доступны и используются как сервисы, исполняемые на компьютерах мощного центра обработки данных.

Преимущество облачных вычислений: все вычисления выполняются удаленно, от компьютера пользователя требуется только наличие веб-браузера и доступа в Интернет.

Недостаток облачных вычислений – полная зависимость пользователя от облака (в котором хранятся не только программы, но и его данные).

Современная тенденция – разработка корпоративных облаков всех ведущих фирм, их объединение в единое облако и все более широкое использование облачных вычислений пользователями.

Элементы концепции облачных вычислений: инфраструктура как сервис, платформа как сервис, программное обеспечение как сервис.

Уровни компонент облачных вычислений: уровень клиента, уровень приложений, уровень сервисов, уровень платформы, уровень памяти (данных), уровень инфраструктуры.

Архитектура облачных вычислений: сервисы, инфраструктура, платформа, память.

Роли разработчиков и клиентов в облачных вычислениях: архитектор облака, интегратор облака, поставщик облака, пользователи облака, производитель оборудования.

Стандарты, используемые в облачных вычислениях, - коммуникация приложений на основе протоколов HTTP и XMPP (протокол обмена мгновенными сообщениями); HTML 5 – специальная версия HTML для облачных вычислений; AJAX – технология для оптимизации обращений к веб-страницам путем минимизации числа перенаправлений; OMF – стандарт виртуализации данных; передача данных в формате XML.

Windows Azure – операционная система и платформа фирмы Microsoft для облачных вычислений, наиболее развитая и распространенная среди всех облачных платформ. Ее реализация основана на платформе .NET и Windows Communication Foundation (WCF) и предоставляемых ею сервисах. Компоненты (сервисы) Windows Azure – Интерфейс (Fabric), Вычисления (Compute) и Память (Storage). Обеспечивается доступ к SQL Azure – облачной версии Microsoft SQL Server. Облачные сервисы .NET функционируют на основе двух объединяющих компонент – управления доступом и облачной шины.

Перспективы облачных вычислений очень велики, так как они предоставляют мощные масштабируемые вычислительные сервисы, не требуя дополнительных ресурсов от компьютеров пользователей.

Набор для практики

Вопросы

1. Что такое облачные вычисления?
2. Что понимается в облачных вычислений под "облаком"?
3. Что такое центр обработки данных?
4. Каковы элементы концепции облачных вычислений?
5. Какие уровни выделяются при организации облачных вычислений?
6. Что такое уровень клиента?
7. Что такое уровень сервисов?
8. Что такое уровень приложений?
9. Что такое уровень платформы?
10. Что такое уровень памяти?
11. Что такое уровень инфраструктуры?
12. Каковы роли клиентов и реализаторов в облачных вычислениях?
13. Какие стандарты используются в облачных вычислениях?
14. Что такое Microsoft Windows Azure?
15. Из каких основных компонент состоит Microsoft Windows Azure?
16. На какой платформе основана реализация Microsoft Windows Azure?

Упражнения

1. Сформулируйте, в чем, по-Вашему, преимущества и недостатки облачных вычислений.
2. Поэкспериментируйте с какой-либо общедоступной системой облачных вычислений, например, Amazon EC2
3. Какие из современных платформ разработки программ, по-Вашему, наиболее подходят для реализации облачных вычислений?

Темы для курсовых работ, рефератов, эссе

1. Обзор концепции и реализаций облачных вычислений (реферат).
2. Облачная платформа Microsoft Windows Azure (реферат).
3. Эксперименты с какой-либо общедоступной системой облачных вычислений, например, Amazon EC2 или Microsoft Windows Azure (курсовая работа – требуется академический доступ к Microsoft Windows Azure)