CC BY
201
УДК 004.9 © Е. В. Куликова
Е. В. Куликова
ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ВУЗА
В статье рассматриваются понятие, характеристики, преимущества и недостатки облачных технологий. Ставится вопрос о применении технологии cloud computing в образовательном процессе. Охарактеризованы некоторые особенности применения концепции облачных вычислений в вузе. Приведен обзор программ и сервисов облачных технологий.
Ключевые слова: облачные технологии, инфраструктура, программное обеспечение, сервисы, офисные технологии.
Раздел III ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
В мировых развитых странах все больше распространяются технологии так называемых облачных вычислений (cloud computing). На российском рынке они еще не так заметны, но все равно активно проникают в отечественную инфраструктуру.
Инфраструктура как услуга (IaaS) - это модель обеспечения удаленного доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (облачной инфраструктуре) с возможностью самостоятельно ими управлять [4].
Основой для быстрого развития и создания облачных технологий послужили:
- технический прогресс, бурное развитие аппаратного обеспечения: постоянно возрастающая мощность процессоров, развитие многоядерной архитектуры и увеличение объемов жестких дисков;
- высокая мощность интернет-каналов;
- «большие» интернет сервисы, облачные хранилища данных.
Облачное хранилище данных - модель он-лайн-хранилища, в котором данные хранятся на многочисленных, распределённых в сети серверах, предоставляемых в пользование клиентам, в основном третьей стороной. В противовес модели хранения данных на собственных, выделенных серверах, приобретаемых или арендуемых специально для подобных целей, количество или какая-либо внутренняя структура серверов клиенту, в общем случае, не видна. Данные хранятся, а равно и обрабатываются, в так называемом облаке, которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой, виртуальный сервер.
Следует отметить, что облако - это не сам Интернет, а весь тот набор аппаратного и программного обеспечения, который обеспечивает обработку и исполнение клиентских заявок.
Существует не так много авторитетных источников, где определяется понятие «облачные вычисления». Наиболее комплексно и фундаментально подошли к данному вопросу американские специалисты Питер Мелл и Тим Гранс из Лаборатории Информационных Технологий Национального Института Стандартов и Технологий (NIST). В
своей работе «The NIST Definition of Cloud Computing (Определение облачных вычислений: версия НИСТ) [3] они пишут следующее:
Облачные вычисления - это модель предоставления удобного сетевого доступа в режиме «по требованию» к коллективно используемому набору настраиваемых вычислительных ресурсов (например, сетей, серверов, хранилищ данных, приложений и/или сервисов), которые пользователь может оперативно задействовать под свои задачи и высвобождать при сведении к минимуму числа взаимодействий с поставщиком услуги или собственных управленческих усилий. Эта модель направлена на повышение доступности вычислительных ресурсов и сочетает в себе пять главных характеристик, три модели обслуживания и четыре модели развертывания.
Характеристики облачных вычислений:
1. Самообслуживание по требованию. Потребитель, когда это ему необходимо, может самостоятельно задействовать вычислительные возможности, такие как серверное время или сетевое хранилище данных, в автоматическом режиме, без взаимодействий с персоналом поставщика услуг [1].
2. Широкая доступность через сеть (Интернет). Возможности доступны через сеть; доступ к ним осуществляется на основе стандартных механизмов, что обеспечивает использование разнородных тонких и толстых клиентских платформ (например, мобильных телефонов, ноутбуков, КПК).
3. Объединение ресурсов в пул. Поставщик объединяет свои вычислительные ресурсы в пул для обслуживания большого числа потребителей, используя принцип множественной аренды (Multi-tenancy). Различные физические и виртуальные ресурсы динамически распределяются и перераспределяются в соответствии с потребностями пользователей. Возникает ощущение независимости от местоположения, когда заказчик не знает и не контролирует, где конкретно находятся вычислительные ресурсы, которыми он пользуется, но, возможно, может определить их расположение на более абстрактном уровне (например, страна, регион или дата-центр) [2]. Примером ресурсов мо-
гут быть хранилище данных, вычислительная мощность, оперативная память, пропускная способность, виртуальные машины.
4. Способность к быстрой адаптации. Вычислительные возможности могут быстро и гибко резервироваться (часто автоматически) для оперативного масштабирования под задачи заказчика, и также быстро освобождаться. С точки зрения потребителя доступные возможности часто выглядят ничем не ограниченными и могут быть приобретены в любом количестве в любое время.
5. Измеримая услуга. Облачные системы автоматически контролируют и оптимизируют использование ресурсов через измерение некоторых абстрактных параметров. Параметры варьируются в зависимости от типа услуги. Например, это могут быть: размер хранилища данных, вычислительная мощность, пропускная способность и/или число активных пользовательских записей. Использование ресурсов отслеживается, контролируется; формируются отчеты. Таким образом и поставщик, и потребитель получают прозрачную информацию об объеме оказанных (потребленных) услуг.
Облачные технологии - это новая парадигма, предполагающая распределенную и удаленную обработку и хранение данных и приводящая нас к новой концепции использования ресурсов Интернет.
Если до недавнего времени Интернет использовался, как источник информации и общения (в том числе обмена информацией), то с появлением концепции cloud computing, пользователь получил инструмент создания, обработки и хранения информации в самом Интернете, что позволило разгрузить компьютеры от достаточно большого объема информации, которая теперь может храниться в облаке, и получить бесплатный софт для обработки документов различных типов.
В сравнении с традиционными технологиями cloud computing имеют существенные преимущества:
1. Простота: нет необходимости покупать дорогостоящие программы, настраивать оборудование, искать обновление для программного обеспечения.
2. Широкие возможности: право выбора для работы различных программ, без необходимости устанавливать их на свой компьютер, возможность удаленного использования компьютера с любой, нужной для пользователя конфигурацией.
3. Общедоступность: доступ к информации, хранящейся на облаке, может получить каждый, кто имеет компьютер, планшет, любое мобильное устройство, подключенное к сети интернет.
4. Мобильность: у пользователя нет постоянной привязанности к одному рабочему месту. Из любой точки мира организован доступ.
5. Экономичность: пользователю не надо покупать дорогостоящие, большие по вычислительной мощности компьютеры и ПО, а также нет необходимости нанимать специалиста по обслуживанию локальных IT-технологий.
6. Высокая технологичность: большие вычислительные мощности, которые предоставляют-
ся в распоряжение пользователя, которые можно использовать для хранения, анализа и обработки данных.
7. Удобство: облачные технологии предоставляют пользователю удобную виртуальную среду для хранения и обработки информации, объединяющую в себе аппаратные средства, программное обеспечение, каналы связи, а также службу технической поддержки.
Таким образом, использование облачных технологий имеет множество преимуществ и весомые причины их использования в инфраструктуре любого предприятия.
В связи с этим возникает следующий вопрос: «Возможно ли использовать технологию cloud computing в образовательном процессе ВУЗа?».
Можно выделить несколько направлений применения технологии cloud computing в образовательном учреждении:
1. Совместная работа сотрудников над документами.
Например, образовательная программа или годовой учебный план. Такой масштабный документ создается силами администрации и преподавателей кафедр, ответственных за какие-либо направления. Каждый отвечает за какую-либо часть документа, но может комментировать или дополнять информацию и в других блоках.
Другие примеры - это планы кафедр, отчетные документы, таблицы. При попытке работы с общими документами в локальной сети возникает проблема, связанная с тем, что одновременно с одним и тем же документом работать на разных компьютерах нельзя. Появляется множество копий одного и того же документа, которые потом надо соединять воедино.
Для совместной работы в облачных технологиях необходимо создать или поместить документ в облачное хранилище и предоставить доступ к нему тем, у кого есть ссылка или по адресам электронной почты.
2. Совместная проектная работа студентов.
Схему совместной деятельности можно
представить следующим образом. Студенты получают темы проектов и делятся на группы. В группе распределяются обязанности. Затем руководитель группы создает документ и предоставляет доступ к нему остальным участникам (с помощью ссылки или по адресам электронной почты). Студенты работают над проектом дома или в ВУЗе на практических занятиях, наполняя документы содержанием. Когда работа закончена, предоставляется доступ преподавателю.
Преподаватель может прокомментировать какие-либо части документа, чтобы студенты могли скорректировать его содержание до защиты проекта. При оценивании участия в создании проекта важно то, что преподаватель может отследить хронологию изменений. По этой хронологии можно в какой-то степени определить, какой вклад внес каждый участник группы.
3. Бесплатный доступ к программам и сервисам, необходимым в учебном процессе.
Сравнение технологий по выделенным направлениям можно представить следующим образом (табл. 1).
Сравнение традиционных и облачных технологий
Таблица 1
Направление Традиционные технологии Облачные технологии
Совместная работа сотрудников над документами Командная работа над одним документом затруднена, требует специальной подготовки программного обеспечения Командная работа реализуется достаточно просто, поделившись ссылкой на документ с коллегами и предоставив им соответствующие права доступа
Совместная проектная работа студентов При оценивании группового проекта невозможно определить вклад в обработку документа каждого члена команды Преподаватель может отследить хронологию изменений. По этой хронологии можно в какой-то степени определить, какой вклад внес каждый участник группы
Преподаватель, чтобы проверить работы, должен их собрать на отдельном компьютере, где будет выполнять проверку Преподаватель имеет доступ к необходимым документам посредством технологии cloud, в любом месте, где есть доступ в Интернет
Бесплатный доступ к программам и сервисам В общем случае бесплатный доступ отсутствует, используются коммерческие продукты и сервисы. При использовании пиратского программного обеспечения огромные риски, необходимость покупки лицензионных программ Предоставление пользователю бесплатных офисных программ, приложений для создания презентаций, рисунков, сервисных утилит и т.д.
Для хранения требуется носитель и зачастую с большой вместимостью Возможность использования облачных хранилищ данных
Доступ к программам только в учебной аудитории Доступ к сервисам cloud из любой точки, где есть подключение к Интернету
Из сравнительной таблицы видны явные преимущества использования облачных технологий в образовательном процессе. Конечно, есть и отрицательные моменты, как например, требование стабильной работы Интернет и при этом на хорошей скорости. Плюс к этому иногда возможности программ из cloud ограничены, в сравнении с возможностями соответствующих лицензионных программ.
Значительное место в преподавании информационных дисциплин занимают офисные технологии: текстовые и табличные процессоры, системы создания и обработки презентаций, системы управления базами данных, графические программы.
В этой группе программного обеспечения можно отметить следующие ресурсы (табл. 2).
Таблица 2
приложения_
Тип приложения Приложение Назначение
Программы обработки текста Word Online Создание и редактирование текстовых документов
Zoho Writer Создание и редактирование текстовых документов
ONLYOFFICE Personal Создание и редактирование документов формата Microsoft Office в браузере
Офис (office.heapnote.com) Создание и редактирование текстовых документов
Online Office Apps, Tools Создание и редактирование текстовых документов
Редакторы, программы просмотра pdf PDF Mergy PDF Merge Позволяет объединять PDF-файлы
Convert pdf to doc PDF в Word Doc конвертер Конвертирование документов формата pdf в doc
PDF Cloud Tools Просмотр и редактирование документов pdf
PDF Viewer Просмотр документов pdf
Табличный процессор Excel Online Создание и редактирование электронных таблиц
ONLYOFFICE Personal Создание и редактирование документов формата Microsoft Office
Офис (office.heapnote.com) Создание и редактирование электронных таблиц
Online Office Apps, Tools Создание и редактирование электронных таблиц
Программы для работы с графическими изображениями Graph.tk Построение графиков
Google Drawings Создание рисунков и диаграмм
CanvasDraw Создание и редактирование рисунков
Vector Paint Создание и редактирование векторных изображений
Программы работы с презентациями PowerPoint Online Создание и редактирование презентаций PowerPoint
Google Презентации Создание и редактирование презентаций
ONLYOFFICE Personal Создание и редактирование документов формата Microsoft Office
PPT в PDF - Smallpdf.com Преобразование ppt-слайдов в PDF-документы
Online Office Apps, Tools Создание и редактирование презентаций
Моделирование, проектирование Lucidchart Диаграммы - онлайн Создание диаграмм, набросков, моделей UML, диаграмм связей
Gliffy Diagrams Создание диаграмм, блок-схем, UML, ERD, сетевых диаграмм, каркасных моделей, планов этажей
Cacoo Онлайн сервис для создания, совместного использования и публикации диаграмм
draw.io приложение для создания диаграмм, которое позволяет рисовать: блок-схемы, UML, диаграммы сущность-связь, сетевые диаграммы, модели бизнес-процессов, организационные схемы, электрические схемы, каркасные схемы и модели
business process modeler Приложение для моделирования бизнес-процессов
Программы для создания заметок, календарь OneNote Online Создание заметок в одной записной книжке
Sunrise Calendar Календарь, планировщик
Zoho Calendar Календарное онлайн-приложение на основе веб-интерфейса, планировщик
Формы, интернет-опросы Google Формы Создание веб-форм и интернет-опросов
123ContactForm - Online Form Builder Создание веб-форм
В таблице приведен лишь небольшой список ресурсов, которые предлагают возможности по созданию и редактированию текстовых документов, электронных таблиц, презентаций, изображений и др. Документы, электронные таблицы и электронные презентации создаются и сохраняются в облаке, но могут быть загружены на компьютер или наоборот, выгружены с компьютера в облако. Чтобы воспользоваться этими возможностями, необходимо зарегистрироваться на соответствующем ресурсе и создать на нем свой аккаунт. Регистрация и использование аккаунта бесплатны.
Для составления различных опросников и форм также предлагаются онлайн-средства. Созданный опросник может быть опубликован в Интернете для всех его пользователей или только для конкретных лиц, которые должны ответить на предложенные вопросы.
Планирование деятельности и рабочего режима можно реализовать с помощью приложений по типу «Календарь». Используя данное приложение, можно легко вести учет всех важных событий жизни и деятельности в одном единственном месте. К персональному календарю можно предоставить доступ и другим лицам, например, коллегам по учебной группе для просмотра расписания занятий или планирования совместных мероприятий. Можно добавить расписание занятий, сроки сдачи проектов и других заданий, планирование мероприятий, праздников и т. д.
Отдельную группу составляют программы для моделирования и проектирования: схем, моделей, диаграмм. Как известно, программы такого рода (например, case-средства) являются дорогостоящими продуктами, и не каждое учебное заведение может позволить их приобретение. Использование облачных технологий решает эту проблему.
Кроме всех этих приложений, в облаке существуют и сервисные программы: антивирусы, файловые хранилища, тестировщики скорости работы сети и др.
Подводя итог выше сказанному, можно сделать следующие выводы:
1. С применением облачных технологий повышается эффективность организации образовательного процесса в ВУЗе.
2. Использование бесплатных программ и сервисов является экономически рациональнее, чем при использовании лицензионных коммерческих приложений. Нет необходимости тратить время и ресурсы на покупку, установку, настройку, обслуживание программного обеспечения и защиту информации, так как все это выполняет администрация облака.
3. Для того чтобы использование cloud computing в образовательном учреждении стало возможным, необходимо иметь стабильное и скоростное подключение к Интернету.
Библиографический список
1. Definition - What does On-Demand Self Service mean? http://www.techopedia.com/definition/27915/on-demand-self-service.
2. Definition - What does Resource Pooling mean? http://www.techopedia.com/definition/29545/resource-pooling.
3. Peter Mell, Timothy Grance. The NIST Definition of Cloud Computing [Текст]. - National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, 2011. - 7 с.
4. Инфраструктура как услуга. http://www.tadviser.ru/index.php/IaaS_-_Инфраст руктура_как_услуга.
CONVERTING GRAPHICS AND TEXT FILE FORMATS Elena V. Kulikova,
senior lecturer, Siberian Institute of business and Information technologies
Аbstract. The article discusses the concept, characteristics, advantages and disadvantages of cloud technologies. The question about the use of cloud computing technology in the educational process. It described some of the features of the concept of cloud computing at the university. An overview of the programs and services of cloud technologies.
Keywords: cloud technology, infrastructure, software, services, office technology.
Сведения об авторе:
Куликова Елена Васильевна - старший преподаватель кафедры информационных технологий Сибирского института бизнеса и информационных технологи (г. Омск, Российская Федерация), e-mail: sevpost_rab@mail.ru.
Статья поступила в редакцию 01.04.2015.
