CC BY
25
Онтология облачных сервисов для ИТ-образования
С.А. Яблонский, Высшая школа менеджмента Санкт-Петербургского государственного университета,
г. Санкт-Петербург, Россия
Аннотация
В работе рассматривается перспектива использования облачных вычислений в обучении. Приводится онтология облачных вычислений. Анализ рынка ведущих производителей корпоративных и университетских обучающих систем показывает, что лидеры переходят на продвижение обучающих систем в виде облачных сервисов.
Внедрение современных информационных технологий в обучение позволяет достичь запланированных результатов только при условии надежной, безопасной и производительной работы всей ИТ-инфраструктуры. К ней предъявляются все возрастающие требования повышения производительности и надежности при постоянном увеличении объемов обрабатываемой информации. Одновременно ставятся требования по сокращению затрат на поддержку и развитие ИТ-инфраструктуры и повышению ее адаптивности к меняющимся потребностям образовательных учреждений и компаний в ИТ-ресурсах.
Эффективным способом удовлетворения этих, во многом противоречивых, требований является развитие ИТ для обучения на основе внедрения облачных вычислений (Cloud Computing), которые являются одним из наиболее перспективных инновационных направлений развития сервисных ИТ.
Облачные сервисы (Cloud Services) - это товары, услуги и решения для потребителей и предпринимателей, которые поставляются и потребляются в режиме реального времени через Интернет.
Облачные вычисления (Cloud Computing) - это новая модель разработки, развертывания и доставки облачных сервисов.
К настоящему времени можно выделить три основных вида облачных
вычислений [1-5]:
• инфраструктура как сервис (Infrastructure as a Service, IaaS);
• платформа как сервис (Platform as a Service, PaaS);
• программное обеспечение как сервис (Software as a Service, SaaS).
• Различают публичное, частное и гибридное облака (Public Cloud/Private Cloud/Hybrid Cloud).
Публичное облако подразумевает развертывание инфраструктуры с необходимым программным обеспечением (ПО) и предоставление механизмов доступа к ним за пределами инфраструктуры образовательного учреждения или компании - непосредственно в сети интернет для учащихся и других клиентов.
Частное облако создается на основе собственной IT-инфраструктуры для оптимизации его использования в рамках образовательного учреждения или компании.
Как правило, крупные провайдеры развертывают облачные вычисления в центрах обработки данных (ЦОД). Концепция облачных вычислений объединяет в себе такие известные модели и технологии как вычисления по требованию (Computing On-Demand), ресурсная модель вычислений (Utility Computing), Grid computing, и предоставление различных элементов информационной системы в виде сервиса. Полная онтология облачных вычислений приводится в [5], а ее фрагменты приводятся на рис. 1,2,3.
Следует отметить следующие достоинства облачных вычислений [1-5]:
• Использование недорогих компьютеров для пользователей. Поскольку связь с облаком происходит через веб-интерфейс с помощью тонкого клиента (интернет-браузера) учащимся (пользователям) нет необходимости покупать дорогие компьютеры с большим объемом памяти и дисков. Учащиеся могут использовать наряду с обычными компьютерами более компактные и удобные нетбуки;
• Уменьшение затрат и увеличение эффективности ИТ -инфраструктуры. Обычно серверы среднего образовательного учреждения или компании загружены на 10-15%. Переход на облачные сервисы в Интернете позволяет сократить затраты на оборудование и его обслуживание до 50%. При этом многократно увеличивается гибкость и адаптивность ИТ-инфраструктуры в постоянно меняющейся экономической обстановке. Если образовательное учреждение не хочет, чтобы стратегическая информация хранилась и обрабатывалась в публичном облаке, она может создать свое частное облако и получить все выгоды от виртуализации инфраструктуры;
• Сокращение затрат на обслуживание ИТ-инфраструктуры и программного обеспечения (ПО) [2]. Все облачные сервисы устанавливаются, настраиваются и обновляются в облаке. Стоимость ПО, ориентированного на доступ через Интернет, оказывается значительно ниже, чем его аналогов для персональных компьютеров.
• ПО можно арендовать с почасовой оплатой. Затраты на обслуживание такого ПО на всех рабочих местах практически сводятся к нулю.
{Grid Computing {SÖÄ}
—[ Объединяют
{и др. у
Уменьшение затрат и увеличение эффективности ИТ-инфраструктуры
Использование недорогих компьютеров для пользователей
Сокращение затрат на обслуживание ИТ-инфраструктуры и программного _обеспечения (ПО)_
£
ДР
Преимущества
{Эластичность
I Виртуализация
\ Масштабируемость
1 Самообслуживание
{Измеряемость
|и др.
Инфраструктура как сервис laaS
Платформа как сервис PaaS
Программное обеспечение как сервис SaaS
Аппаратное обеспечение как сервис HlaaS
Контент как сервис CaaS
и ДР. |
{Локальные }
Размещение ]—\ Удаленные |
ЦРаспределенные [
Публичные Public
Частные Private
Гибридные Hybrid
3
Пользователи} {провайдеры } Посредники |—- -| Разработчики \ •| Перепродавцы \ {и др. f
• Увеличение доступных вычислительных мощностей и объема хранимых данных;
• Измеряемость ресурсов и объема работы пользователей в облаке;
• Экономное расходование природных ресурсов. Облачные вычисления позволяют не только экономить на электричестве, вычислительных ресурсах, физическом пространстве, занимаемом серверами, но и разумно использовать природные ресурсы: ЦОД, которые поддерживают облачные сервисы, можно располагать в регионах с более прохладным климатом и более дешевыми источниками энергии.
К недостаткам облачных вычислений сегодня относятся [1-5]:
• Уменьшение контроля ИТ-инфраструктуры в случае публичного облака;
• Необходимость постоянного высокоскоростного соединения с сетью Интернет;
• Ограничение функциональных свойств ПО в Интернете по сравнению с локальными аналогами;
• Отсутствие отечественных провайдеров облачных сервисов (Amazon, Goggle, Saleforce и др. сосредоточены в США);
• Неразвитость отечественной экосистемы облачных вычислений;
• Отсутствие отечественных и международных стандартов;
• Отсутствие законодательной базы облачных вычислений. Российский рынок облачных вычислений все ещё находится в стадии формирования. Несмотря на ряд очевидных достоинств облачных вычислений, их распространению препятствует ряд объективных факторов. Традиционно большинство отечественных образовательных учреждений с недоверием относятся к аренде абстрактных, виртуальных мощностей, предпочитая работать с конкретным, желательно собственным, оборудованием.
В то же время, согласно отчету Gartner [3], доход от облачных вычислений по итогам 2009 г. вырос в мире на 18% и составил $7,5 млрд, а к концу 2013 г. мировой рынок облачных вычислений удвоится и превысит $14 млрд. Принимаются решения правительства США об использовании облачных вычислений при создании государственных информационных систем [1]. Ближайшие годы покажут правомерность таких потребностей и для российского рынка. При этом следует учитывать тот факт, что ведущие западные провайдеры облачных вычислений всегда доступны для российских потребителей через Интернет.
Рис.2.
Университетские обучающие системы и облачные сервисы для ИТ-образования
Анализ рынка ведущих производителей корпоративных [4] и университетских обучающих систем (corporate and university learning systems), представленный на рис.2, показывает, что лидеры демонстрируют стабильный прогресс в усилиях по продвижению систем в виде облачных (SaaS) сервисов. Их действия поднимают уровень конкуренции на рынке, они могут изменить курс развития всей индустрии.
Претенденты на лидерство (Challengers) имеют качественные продукты, которые удовлетворяют основным требованиям рынка, имеют высокий уровень продаж, популярности и долю рынка, которая позволяет им превосходить нишевых игроков. Претенденты обеспечивают себе прибыль путем конкуренции на уровне базовых функций, но не на уровне более совершенных возможностей. Некоторые компании этой группы (Oracle) уже предлагают решения на уровне вычислений по требованию (Computing On-Demand).
Дальновидные игроки (Visionaries) инвестируют средства в лидирующие технологии, которые лягут в основу следующего поколения продукта и позволят образовательным учреждениям и компаниям получать более быстрый доступ к улучшенному управлению и безопасности. Большинство компаний этой группы также начинают предлагать решения на основе SaaS-сервисов.
Часть нишевых игроков (Niche Players) во многом ориентирована на сегмент рынка университетских систем (обучения и управления) и демонстрируют на них более высокую эффективность. Здесь также уже присутствуют SaaS-решения.
Фрагмент онтологии облачных сервисов для ИТ-образования представлен на рис. 3.
Рис.3.
Работа частично поддержана грантом СПбГУ «Методонт» и грантом РФФИ.
Литература
1. Яблонский С. А. Модернизация рынка информационных технологий
на основе облачных вычислений: Тр. Конф. «Устойчивое развитие российских регионов: инновации, институты и технологические заимствования». - Екатеринбург, 2010.
2. Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing -http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS-2009-28.pdf.
3. Gartner report «Five Refining Attributes of Public and Private Cloud Computing» - http://www.gartner.com/DisplayDocument?doc_cd=167182&ref=g_fromdoc.
4. Gartner Magic Quadrant for Corporate Learning Systems, 2009 -http://www.gartner.com/technology/media-products/reprints/saba/170409.html
5. Yablonsky S.A. Cloud Service Innovation Ontology Development. - XXI ISPIM Conference - The Dynamics of Innovation - Bilbao, Spain, 6- 9 June 2010.
