Эмпирические исследования облачных вычислений как платформы создания информационного пространства научных исследований

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

(ФГБОУ ВПО "КубГУ")

Кафедра общего, стратегического, информационного менеджмента и бизнес - процессов

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Эмпирические исследования облачных вычислений как платформы создания информационного пространства научных исследований

Студент (ка)

Сливина Кристина Валериевна

Краснодар 2013

Реферат

Выпускная квалификационная работа 82 с., 11 рис., 45 источников.

Ключевые слова: НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, КОММУНИКАЦИИ, ИНФОРМАЦИОННОЕ, ПРОСТРАНСТВО, WEB-СЕРВИСЫ, WEB-ТЕХНОЛОГИИ, ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ СРЕД.

Объект исследования - информационно-коммуникационная система факультета управления и психологии КУБГУ, представляющая собой сложную многосоставную систему и находящиеся в динамических отношениях с внешней средой.

Предмет исследования - методы, принципы и возможности построения, развертывания облачных технологий на факультете "Управления и Психологии" Кубанского Государственного Университета.

Цель работы Оценка возможности использования облачных вычислений как платформы создания информационного пространства научных исследований на базе эмпирических исследований.

В результате исследования проведена оценка возможности использования облачных платформ для реализации информационного пространства научных исследований.

Эффективность исследования определяется актуальностью проблемы перехода к использованию Web-технологий в процессе научной работы.

Содержание

• Введение
• 1. Теоретические основы облачных вычислений
• 1.1 История возникновения облачных вычислений
• 1.2 Понятие "облачные вычисления". Уровни реализации облачных вычислений
• 1.3 Достоинства и недостатки использования облачных технологий в организации единого информационного пространства
• 2. Модель организации информационного пространства научных исследований в КубГУ
• 2.1Основные этапы научных исследований
• 2.2 Структура информационного пространства научных исследований
• 2.3 Информационное сопровождение научных исследований
• 3. Оценка эффективности использования облачных вычислений для организации пространства научных исследований
• 3.1 Обзор рынка облачных хранилищ данных
• 3.2 Методика эмпирических исследований облачных вычислений
• 3.3 Предварительный отбор облачных платформ для реализации информационного пространства научных исследований
• 3.3.1 Оценка важности критериев методом "Попарного сравнения"
• 3.3.2 Определение приоритетов с помощью "Тепловых карт"
• 3.3.3 Оценка облачных хранилищ методом "Экспертных оценок"
• Заключение
• Список использованных источников
• облачный вычисление информационный экспертный

Введение

Облачные вычисления (англ. Cloudcomputing) - технология распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. Суть концепции облачных вычислений заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через интернет. Развитие сферы хостинга было обусловлено возникшей потребностью в программном обеспечении и цифровых услугах, которыми можно было бы управлять изнутри, но которые были бы при этом более экономичными и эффективными за счет экономии на масштабе.

Согласно прогнозам International Data Corporation, объём рынка облачных сервисов в России в 2015 году превысит 1,2 млрд долларов. Следовательно, он должен расти более чем на 100%. По мнению экспертов, одним из наиболее интенсивно растущих секторов станет использование облачных услуг в различных вариациях. По их оценкам, к 2015 году 16-18% IT-сервисов компании и государственные структуры будут получать через публичные облака, и 28-30% через частные. При этом доля вложений в облачные технологии составит 46% от инвестиций во все основные категории IT сектора - приложения, их разработка и выпуск, программное обеспечение, системы хранения данных и серверы. Ожидается, что в ближайшие годы больше всего средств в развитие облачных сервисов будет вложено в США, поэтому к 2015 году около 50% прибыли от облачных технологий придется на американский IT сектор. Не менее серьёзный рост IDC прогнозирует в Западной Европе и странах Азиатско-Тихоокеанского региона, где сосредоточено больше всего производителей облачных услуг и затраты конечных пользователей на эти технологии превышают показатели других регионов.

На сегодняшний день не более 15% отечественных организаций на практике применяют облачные технологии в целях оптимизации своих IT-инфраструктур. Специалисты продолжают уверять, что Сloud Сomputing открывает доступ к мощным ресурсам, а также дает реальную возможность одним скачком преодолеть технологическую пропасть, отделяющую нас от более развитых стран.

Тема дипломной работы была выбрана исходя из актуальности облачных вычислений на рынке IT,на сегодняшний день, а именно оценка возможности использования облачных вычислений как платформы создания информационного пространства научных исследований на базе Кубанского государственного университета факультета Управления и Психологии. Технический проект, реализуемый на базовом предприятии включает в себя:

1) сбор и анализ конкретного материала о применении конкретных информационных технологий и систем информационного обеспечения для решения реальных задач организационной, управленческой или научной деятельности в условиях базового предприятия;

2) выявление и описание проблем информатизации базового предприятия;

постановка задачи исследований и выбор IT-проекта для разработки в рамках дипломной работы и внедрения на предприятии для повышения эффективности управления;

3) разработка программы эмпирических исследований на базовом предприятии по оценке эффективности внедрения IT-проекта.

1. Теоретические основы облачных вычислений

1.1 История возникновения облачных вычислений

Вычислительные облака состоят из тысяч серверов, размещенных в дата-центрах, обеспечивающих работу десятков тысяч приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей. Непременным условием эффективного управления такой крупномасштабной инфраструктурой является максимально полная автоматизация. Аналитики "Гартнер-групп" (Gartner Group) называют облачные вычисления-самой перспективной стратегическая технологией будущего, прогнозируя перемещение большей части информационных технологий в "облака" в течение 5-7 лет.

Концепция "облачных" вычислений появилась не на пустом месте, а явилась результатом эволюционного развития информационных технологий за последние несколько десятилетий и ответом на вызовы современного бизнеса.

В наше время жизнь без компьютеров не представляется возможной. Внедрение вычислительной техники проникло почти во все жизненные аспекты, как личные, так и профессиональные. Развитие компьютеров было достаточно быстрым. Началом эволюционного развития компьютеров стал 1930 год, когда двоичная арифметика была разработана и стала основой компьютерных вычислений и языков программирования. В 1939 году были изобретены электронно-вычислительные машины, выполняющие вычисление в цифровом виде. Появление вычислительных устройств приходится на 1642 год, когда было изобретено устройство, которое могло механически добавлять числа. Вычисления производились с использованием электронных ламп.

Первое поколение современных компьютеров появилось в 1943, когда были разработаны Марк I и машина Колосс. С финансовой поддержкой от IBM (InternationalBusinessMachinesCorporation) Марк был сконструирован и разработан в Гарвардском университете.

Компьютеры Transistorized отметили появление второго поколения компьютеров, которые доминировали в конце 1950-ых и в начале 1960-ых.Несмотря на использование транзисторов и печатных схем, эти компьютеры были все еще большими и дорогостоящими.

Интегральная схема или чип были развиты Джеком Килби. Благодаря этому достижению он получил Нобелевскую премию по физике в 2000 году.

Изобретение Килби вызвало взрыв в развитии компьютеров третьего поколения. Даже при том, что первая интегральная схема была произведена в сентябре 1958, чипы не использовались в компьютерах до 1963. Историю мейнфреймов - принято отсчитывать с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM затратила 5 млрд долларов. Нельзя не указать про появление мейнфреймов, так как они стали настоящим прорывом в вычислительной технике того поколения.

Мейнфрейм- это главный компьютер вычислительного центра с большим объемом внутренней и внешней памяти. Он предназначенный для задач, требующих сложные вычислительные операции. Сам термин "мейнфрейм" происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х -- начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе -- в СССР (серия ЕС ЭВМ). В то время такие мэйнфреймы, как IBM 360 увеличили способности хранения и обработки, интегральные схемы позволяли разрабатывать миникомпьютеры, что позволило большому количеству маленьких компаний производить вычисления. Интеграция высокого уровня диодных схем привела к развитию очень маленьких вычислительных единиц, что привело к следующему шагу развития вычислений.

В ноябре 1971 Intel выпустили первый в мире коммерческий микропроцессор, Intel 4004. Это был первый полный центральный процессор на одном чипе и стал первым коммерчески доступным микропроцессором. Это было возможно из-за развития новой технологии кремниевого управляющего электрода. Это позволило инженерам объединить намного большее число транзисторов на чипе, который выполнял бы вычисления на небольшой скорости. Это разработка способствовала появлению компьютерных платформ четвертого поколения.

Компьютеры четвертого поколения, которые развивались в это время, использовали микропроцессор, который помещает способности компьютерной обработки на единственном чипе. Комбинируя память произвольного доступа (RAM), разработанную Intel, компьютеры четвертого поколения были быстрее, чем когда-либо прежде и занимали намного меньшую площадь. Процессоры Intel 4004 были способны выполнять всего 60 000 инструкций в секунду. Микропроцессоры, которые развились из Intel 4004 разрешенные изготовителями для начала развития персональных компьютеров, маленьких достаточно дешевых, чтобы быть купленными широкой публикой. Первым коммерчески доступным персональным компьютером был MITS Altair 8800, выпущенный в конце 1974.В последствии были выпущены такие персональные компьютеры, как Apple I и II, Commodore PET, VIC-20, Commodore 64, и, в конечном счете, оригинальный IBM-PC в 1981. Эра PC началась всерьез к середине 1980-ых. В течение этого время, IBM-PC, CommodoreAmiga и AtariST были самыми распространенными платформами PC, доступными общественности. Даже при том, что микровычислительная мощность, память и хранение данных мощности увеличились намного порядков, начиная с изобретения из Intel 4004 процессоров, технологии чипов интеграции высокого уровня (LSI) или интеграция сверхвысокого уровня (VLSI) сильно не изменились. Поэтому большинство сегодняшних компьютеров все еще попадает в категорию компьютеров четвертого поколения.

Одновременно с резким ростом производства персональных компьютеров в начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полном вымирании мейнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации краспределённой (с помощью персональных компьютеров, объединённых двухуровневой архитектурой "клиент-сервер"). Многие стали воспринимать мейнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix- и PC-серверы более современными и перспективными.

C 1994 года вновь начался рост интереса к мейнфреймам. Дело в том, что, как показала практика, централизованная обработка на основе мейнфреймов решает многие задачи построения информационных систем масштаба предприятия проще и дешевле, чем распределённая. Многие из идей, заложенных в концепции облачных вычислений также "возвращают" нас к эпохе мэйнфреймов, разумеется с поправкой на время. Еще шесть лет назад в беседе с Джоном Мэнли, одним из ведущих научных сотрудников центра исследований и разработок HP в Бристоле, обсуждалась тема облачных вычислений, и Джон обратил внимание на то, что основные идеи cloudcomputing до боли напоминают мэйнфреймы, только на другом техническом уровне: "Все идет от мэйнфреймов. Мэйнфреймы научили нас тому, как в одной среде можно изолировать приложения, - умение, критически важное сегодня".

С каждым годом требования бизнеса к непрерывности предоставления сервисов возрастают, а на устаревшем оборудовании обеспечить бесперебойное функционирование практически невозможно. В связи с этим крупнейшие ИТ-вендоры производят и внедряют более функциональные и надежные аппаратные и программные решения.

Рассмотрим основные тенденции развития инфраструктурных решений, которые, так или иначе, способствовали появлению концепции облачных вычислений:

- рост производительности компьютеров;

- появление многопроцессорных и многоядерных вычислительных систем;

- развитие блейд-систем;

- появление систем и сетей хранения данных;

- консолидация инфраструктуры.

Не так давно (порядка пяти лет назад) производители процессоров достигли разумного ограничения наращивания мощности процессора, при котором его производительность очень высока при относительно низкой стоимости. При дальнейшем увеличении мощности процессора, необходимо было прибегать к нетрадиционным методам охлаждения процессоров, что достаточно неудобно и дорого. Оказалось, что для увеличения мощности вычислительного центра более эффективно, увеличить количество отдельных вычислительных модулей, а не их производительность. Это привело к появлению многопроцессорных, а позднее и многоядерных вычислительных систем. Появляются многопроцессорные системы, которые начитывают более 4 процессоров. На текущий момент существуют процессоры с количеством ядер 8 и более, каждое из которых эквивалентно по производительности. Увеличивается количество слотов для подключения модулей оперативной памяти, а также их емкость и скорость.

Увеличение числа вычислительных модулей в вычислительном центре требует новых подходов к размещению серверов, а также приводит к росту затрат на помещения для центров обработки данных, их электропитание, охлаждение и обслуживание.

Для решения этих проблем был создан новый тип серверов XXI века -- модульные, чаще называемые Blade-серверами, или серверами-лезвиями (blade -- лезвие). Преимущества Blade-серверов, первые модели которых были разработаны в 2001 г. изготовители описывают с помощью правила "1234". "По сравнению с обычными серверами при сравнимой производительности Blade-серверы занимают в два раза меньше места, потребляют в три раза меньше энергии и обходятся в четыре раза дешевле".

Другой особенностью современной истории развития вычислительных систем, наряду с появлением блейд-серверов, стало появления специализированных систем и сетей хранения данных. Внутренние подсистемы хранения серверов часто уже не могли предоставить необходимый уровень масштабируемости и производительности в условиях лавинообразного наращивания объемов обрабатываемой информации. В итоге появились внешние системы хранения данных, ориентированные сугубо на решение задач хранения данных и предоставление интерфейса доступа к данным для их использования.

Система Хранения Данных (СХД)- это программно-аппаратное решение по организации надёжного хранения информационных ресурсов и предоставления к ним гарантированного доступа.

Системы хранения данных представляют собой надежные устройства хранения, выделенные в отдельный узел. Система хранения данных может подключаться к серверам многими способами. Наиболее производительным является подключение по оптическим каналам (FiberChannel), что дает возможность получать доступ к системам хранения данных со скоростями 4-8 Гбит/сек. Системы хранения данных так же имеют резервирование основных аппаратных компонент - несколько блоков питания, raid контроллеров, FC адаптеров и оптических патчкордов для подключения к FC коммутаторам.

Сети хранения данных SAN - это высокоскоростная коммутируемая сеть передачи данных, объединяющая серверы, рабочие станции, дисковые хранилища и ленточные библиотеки. Обмен данными происходит по протоколу Fibre Channel, оптимизированному для быстрой гарантированной передачи сообщений и позволяющему передавать информацию на расстояние от нескольких метров до сотен километров.

Движущей силой для развития сетей хранения данных стал взрывной рост объема деловой информации (такой как электронная почта, базы данных и высоконагруженные файловые сервера), требующей высокоскоростного доступа к дисковым устройствам на блочном уровне. Основу SAN составляет волоконно-оптическое соединение устройств по интерфейсу FibreChanel, обеспечивающее скорость передачи информации между объектами 1,2,4 или 8 Mbit/sec. Сети хранения помогают повысить эффективность использования ресурсов систем хранения, поскольку дают возможность выделить любой ресурс любому узлу сети. Рассмотрим основные преимущества SAN:

- производительность, технологии SAN позволяют обеспечить высокую производительность для задач хранения и передачи данных;

- масштабируемость, сети хранения данных обеспечивают удобство расширения подсистемы хранения, позволяют легко использовать приобретенные ранее устройства совместно с новыми устройствами хранения данных;

- гибкость, совместное использование систем хранения данных, как правило, упрощает администрирование и добавляет гибкость, поскольку кабели и дисковые массивы не нужно физически транспортировать и пере коммутировать от одного сервера к другому. SAN позволяет подключить новые серверы и дисковые массивы к сети без остановки системы;

- отказоустойчивость, сети хранения помогают более эффективно восстанавливать работоспособность после сбоя. В SAN может входить удаленный участок с вторичным устройством хранения. В таком случае можно использовать репликацию -- реализованную на уровне контроллеров массивов, либо при помощи специальных аппаратных устройств. Спрос на такие решения значительно возрос после событий 11 сентября 2001 года в США;

- управление, технологии SAN позволяют обеспечить централизованное управление всей подсистемой хранения данных.

Консолидация -- это объединение вычислительных ресурсов либо структур управления в едином центре.

Анализ международного опыта позволяет сегодня говорить о четкой тенденции к консолидации ИТ-ресурсов корпораций. Именно она способна существенно уменьшить затраты на ИТ. Сэкономленные же средства можно направить на повышение качества имеющихся информационных услуг и внедрение новых. Кроме оптимизации расходов на ИТ, консолидация ИТ-ресурсов позволяет улучшить управляемость предприятий за счет более актуальной и полной информации об их функционировании. Обычно говорят о консолидации:

- серверов - перемещение децентрализованных, приложений, распределенных на различных серверах компании, в один кластер централизованных гомогенных серверов;

- систем хранения - совместное использование централизованной системы хранения данных несколькими гетерогенными узлами;

- приложений - размещение нескольких приложений на одном хосте.

При этом можно выделить два базовых типа консолидации -- физическую и логическую. Физическая консолидация подразумевает географическое перемещение серверов на единую площадку (в центр данных), а логическая -- централизацию управления.

Перемещение компьютеров в единый центр обработки данных позволяют обеспечить комфортные условия для оборудования и технического персонала, а также увеличить степень физической защиты серверов. Кроме того, в центре обработки данных можно использовать более производительное и высококачественное оборудование, которое экономически неэффективно устанавливать в каждом подразделении. Создавая центры обработки данных, можно снизить расходы на техническую поддержку и управление самыми важными серверами предприятия. Удачным примером оборудования, которое может успешно решить задачи консолидации вычислительных ресурсов в организациях любого уровня являются блейд-системы, а также и системы и сети хранения данных.

Очевидное преимущество этого решения в том, что упрощается выделение персонала поддержки и его работа по развертыванию и управлению системами, снижается степень дублирования опытных кадров. Централизация также облегчает использование стандартизованных конфигураций и процессов управления, создание рентабельных систем резервного копирования для восстановления данных после сбоя и поддержания связности бизнеса. Упрощается и решение вопросов организации высококачественного контроля за состоянием окружающей среды и обеспечения физической защиты. Может быть улучшена и сетевая безопасность, поскольку серверы оказываются под защитой единого, централизованно управляемого межсетевого экрана.

Как отмечают специалисты по облачным технологиям - консолидация ИТ-инфраструктуры - является первым шагом к "облаку". Чтобы перейти к использованию облачных технологий, компаниям необходимо сначала решить задачи неконсолидированной ИТ-инфраструктуры. "Без консолидации невозможно построить эффективное процессно-ориентированное управление, поскольку отсутствует единая точка предоставления сервисов".

Анализируя историю развития информационных технологий и современные тенденции можно сделать вывод, что эволюционный виток ИТ, начавшийся вместе с эпохой мэйнфреймов более пятидесяти лет назад, замкнулся - вместе с облаками мы вернулись к централизации ресурсов, но на этот раз не на уровне мэйнфреймов с их зелеными терминалами а на новом технологическом уровне.

1.2 Понятие "Облачные вычисления". Уровни реализации облачных вычислений

Как уже говорилось ранее, облачные вычисления представляют собой динамически масштабируемый способ доступа к внешним вычислительным ресурсам в виде сервиса, предоставляемого посредством Интернета, при этом пользователю не требуется никаких особых знаний об инфраструктуре "облака" или навыков управления этой "облачной" технологией.

Ярким примером служит поисковые системы, интерфейс которых очень прост, но в то же время они предоставляют пользователям огромные вычислительные ресурсы для поиска нужной информации. Сегодня крупные вычислительные центры не только позволяют хранить и обрабатывать внутри себя определенные данные, но и дают возможности для создания собственных виртуальных дата-центров, позволяя потребителю не тратить силы на создание всей инфраструктуры с нуля.

На сегодняшний день существует множество определений "облачных вычислений". Рассмотрим некоторые из этих определений для того чтобы понять что такое "облачные" вычисления с разных точек зрения.

Облачные вычисления представляют собой динамически масштабируемый способ доступа к внешним вычислительным ресурсам в виде сервиса, предоставляемого посредством Интернета, при этом пользователю не требуется никаких особых знаний об инфраструктуре "облака" или навыков управления этой "облачной" технологией.

Cloud computing - это программно-аппаратное обеспечение, доступное пользователю через Интернет или локальную сеть в виде сервиса, позволяющего использовать удобный интерфейс для удаленного доступа к выделенным ресурсам (вычислительным ресурсам, программам и данным).Компьютер пользователя выступает при этом рядовым терминалом, подключенным к Сети. Компьютеры, осуществляющие Cloud computing, называются "вычислительным облаком". При этом нагрузка между компьютерами, входящими в "вычислительное облако", распределяется автоматически.

Так, "Облачные вычисления" - это новый подход, позволяющий снизить сложность ИТ-систем, благодаря применению широкого ряда эффективных технологий, управляемых самостоятельно и доступных по требованию в рамках виртуальной инфраструктуры, а также потребляемых в качестве сервисов. Переходя на частные облака, заказчики могут получить множество преимуществ, среди которых снижение затрат на ИТ, повышение качества предоставления сервиса и динамичности бизнеса".

"Облако" является новой бизнес-моделью для предоставления и получения информационных услуг. Эта модель обещает снизить оперативные и капитальные затраты. Она позволяет ИТ департаментам сосредоточиться на стратегических проектах, а не на рутинных задачах управления собственным центром обработки данных.

Облачные вычисления - это не только технологическая инновация в ИТ, но и способ создания новых бизнес-моделей, когда у небольших производителей ИТ-продуктов, в том числе и в регионах, появляется возможность быстрого предложения рынку своих услуг и мало затратного способа воплощения своих бизнес-идей. Поддержка облачных вычислений в сочетании с инвестициями в молодые компании создают быстро развивающуюся экосистему инновационных производств.

Облачные вычисления являются рыночным ответом на систематическую специализацию и усиление роли аутсорсинга в ИТ. По сути, переход к облачным вычислениям означает аутсорсинг традиционных процессов управления ИТ-инфраструктурой профессиональными внешними поставщиками. Большинство современных поставщиков решений сферы облачных вычислений предоставляет возможность не только использовать существующие облачные платформы, но и создавать собственные, отвечающие технологическим и юридическим требованиям заказчиков.

"Облачные вычисления" работают следующим образом: вместо приобретения, установки и управления собственными серверами для запуска приложений, происходит аренда сервера у Microsoft, Amazon, Google или другой компании. Далее пользователь управляет своими арендованными серверами через Интернет, оплачивая при этом только фактическое их использование для обработки и хранения данных.

Термин "облако" используется как образ сложной инфраструктуры, за которой успешно скрываются все технические и программные детали.

Как уже упоминалось ранее, суть концепции облачных вычислений заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям через интернет.

Элементами этой концепции являются: инфраструктура как сервис, платформа как сервис, программное обеспечение как сервис, а также бизнес-приложения, доступные через Интернет.

Различаются следующие уровни архитектуры облачных вычислений:

1) уровень клиента - это клиентское программное обеспечение, используемое для доступа к облачным сервисам;

2) уровень сервисов - это сами сервисы, используемые через облачную модель;

3) уровень приложений - это программы, доступные через "облако" и не требующие инсталляции на компьютере пользователя;

4) уровень платформы - это программная платформа, объединяющая полный набор инструментов для использования облачных вычислений на пользовательском компьютере;

5) уровень памяти - поддержка хранения данных пользователя и доступа к ним через "облако";

6) уровень инфраструктуры - предоставление полной виртуализованной платформы через "облако".

Облако -- это не что иное, как некий крупный дата-центр(или сеть взаимосвязанных между собой серверов).

Слово "облако" здесь присутствует как метафора, олицетворяющая сложную инфраструктуру, скрывающую за собой все технические детали. Это одна большая концепция, включающая в себя много разных понятий, предоставляющих услуги. Например, программное обеспечение, инфраструктура, платформа, данные, рабочее место и т.п.

В последнее время вопросы, связанные с построением облачных систем начинают привлекать не только крупные компании, но и государственные структуры в различных странах мира. Совсем недавно группой экспертов был выпущен документ, предназначенный для Еврокомиссии, в котором была предпринята попытка систематизировать современный опыт в области построения облачных систем и выработать рекомендации по развитию IT систем в Евросоюзе.

Согласно этому документу, "облако -- это динамично расширяемая информационная система, при необходимости предоставляющая потребителям IT сервисы с заданными характеристиками и позволяющая контролировать качество предоставления услуг согласно заложенным метрикам".

Самое важное в этом определении то, что облачные системы являются сервис-ориентированными: их основная задача -- обеспечить потребителя качественной услугой.

Соответственно, выделяется несколько моделей предоставления услуг:

- инфраструктура как услуга (IaaS), как правило, модель IaaS подразумевает предоставление виртуального сервера, хранилища, сетевой инфраструктуры;

- платформа как услуга (PaaS), предоставление доступа к программной платформе. Пользователи могут создавать и размещать собственные приложения на базе данной платформы, они имеют доступ к управлению ресурсами более низкого уровня (операционная система, хранилища данных и.т.д.);

- ПО как услуга (SaaS), предоставление программного обеспечения. В данной модели пользователи получают доступ только к функционалу необходимого ПО через сеть.

Согласно SaaS-концепции мы платим не единовременно, покупая продукт, а как бы берем его в аренду. Причем, используете ровно те функции, которые нам нужны (и, соответственно, платим за них же). Причем, не только в отношении Softпрограмм, но и по части аппаратных ресурсов. И это условно называется Payasyougo.

Теперь попытаемся понять суть работы облачных технологий.

Если взять простой пример компьютерных игр, "то технически это выглядит следующим образом: сама игра располагается на удаленном сервере и там же производится обработка графики, которая на компьютер конечному пользователю поступает уже в "готовом" виде. Проще говоря, те вычисления, которые при обычной игре на компьютере выполняют видеокарта и процессор, здесь уже выполнены на сервере, а ваш компьютер используется лишь как монитор.

Так в 2006 году, впервые, компания Amazon представила свою инфраструктуру веб-сервисов (WebServices), обеспечивающую не только хостинг, но и предоставляющую клиенту удаленные вычислительные мощности. В 2010 году состоялся релиза сервиса Azure, ориентированного уже не на разработчиков, а на простых пользователей.

Так в итоге, чем же облачные технологии могут помочь конечному пользователю:

Во-первых, отсутствие ограничений производительности ПК и в доступном свободном месте на дисковом пространстве.

Во-вторых, пользователь платит только за услугу, предоставленные возможности и только за конкретные функции.

В-третьих, облачные технологии помогают организации в нужный период времени на определенном этапе жизнедеятельности предприятия, сократить затраты на обслуживание того огромного функционала, который нужен ей только в определенный момент.

Итак, используя облачнее технологии, клиент уходит от проблем, связанных с покупкой дополнительных лицензий, временем на установку и настройку приложений на каждом компьютере и поиске нового IT-сотрудника, используя онлайн-вариант необходимого софта, заплатив лишь за то время, которое сотрудники пользовались этим софтом.

Благодаря облаку IT становится услугой. Это выгодно всем. Компаниям, которые могут значительно сократить расходы на IT, сконцентрировав высвободившиеся ресурсы на развитии собственного бизнеса, и частично перевести капитальные расходы в операционные (кроме того, компании малого и среднего бизнеса получают дополнительные преимущества от использования недоступных ранее корпоративных IT-технологий). Рынку IT и телеком, способствуя возникновению новых бизнес-моделей и стимулируя появление сатртапов. И, как следствие, государству и обществу: повышается уровень информатизации страны, и развитие экономики получает дополнительный стимул".

Использование облачных решений является общемировой тенденцией и дает множественные преимущества. Работа в облаке означает, что вы не тратите время и ресурсы на поддержку собственных серверов, при этом обеспечивается существенно более высокий уровень надежности, сохранности данных.

1.3 Достоинства и недостатки использования облачных технологий в организации единого информационного пространства

В связи с относительной новизной Облачных технологий, в вопросе

целесообразности, их внедрение, вызывает множество споров и дискуссии на тему способности организовывать единое информационное пространство. Принять эффективное решение, по внедрению рассеянных вычислений, сажная задача, требующая полного анализа предприятия, среды, для которой мы предполагаем, развернуть, так называемые, "Удалённые рабочие столы".

Поэтому задачей этой части работы является провести всесторонний анализ преимуществ и недостатков использования CloudComputing.

Применимо к организации единого информационного пространства проанализируем возможные преимущества от использования облачных вычислений.

Низкие первоначальные инвестиции в IT, не нужно инвестиции в покупку оборудования, программное обеспечение, настройку и техническую поддержку сети. Повсеместно представители различных компаний, использующих облачные технологии, отмечают, что, наряду с повышением производительности и эффективности на всех уровнях - как в офисе, так и при удаленной работе, - они получили решение, которое может расти вместе с компанией и расширяться в соответствии с нуждами бизнеса. Данное решение очень удачно вписывается в наш бизнес-план предприятия. Чтобы установить в компании, к примеру, распространенный продукт MicrosoftExchangeServer, обычно организации требуется несколько недель, месяцев, начиная с момента покупки лицензий и серверов до организации единого информационного пространства. Также необходим собственный штат IT-специалистов для его установки и обслуживания. С помощью CloudComputing предприятие получает решение немедленно и по низкому "месячному тарифу". Так мы переходим к следующему преимуществу при оценки использования Облачных вычислений.

Оптимизация расходов, оплата за использование удаленного пространства производиться ежемесячно в форме подписки на необходимые сервисы. Здесь же низкая фиксированная ежемесячная оплата, определяется тем, что Cloud Computing позволяет обеспечивать экономию при росте масштаба и недорогую эксплуатацию. Лицензии на программное обеспечение не нужно ставить на баланс организации, то есть происходит сокращение ответственности, так как сервис- провайдер берт на себя обязательства лицензированию и бесперебойной работы. Гибкость и масштабируемость решений по организации и реорганизации работы с коммуникационным и информационным пространством, является еще одним преимуществом использования облачных сервисов, одним из немаловажных особенностей масштабируемости, является возможность увеличивать или уменьшать сетевые машины в рабочей группе. А так же добавлять новые рабочие решения. Простота в поддержке, оплачиваемая единая ITуслуга, в состав которой все включено, здесь, не нужно инсталлировать и обслуживать серверы, обновлять программное обеспечение, не заботясь о совместимости программ и аппаратных средств. Мы обходим необходимость обучения сотрудников предприятия использовать новые версии IT.Информационное пространство становиться крупной, отвлеченной инфраструктурой, со способностью распределения ресурсов, при которой они выделяются и освобождаются по запросам программы в ходе ее выполнения, легкий перенос приложений в нужную ячейку памяти. Отсутствие долгосрочных контрактов и обязательств перед поставщиками услуг.

Доступность с любого компьютера по протоколам интернет. Хотя, рядовому пользователю, современные облачные сервисы все еще тяжело представить как альтернативу собственному жесткому диску, чаще они как связующее звено между домашним компьютером и мобильным устройством. Поэтому производители компьютерной техники, пытаются приобщить все большее число пользователей к облачным сервисам, разрабатывая удобные приложения для отдыха и работы. Еще одним, из многочисленных преимуществ от использования Cloud Computing, особенно полезное для организации научной работа является возможность полного самообслуживания в подготовке к работе, управления и завершения, организации своей работы, возможность доступа к документам, файлам с любого компьютера, без привязки к определенной системе. Мы можем провести интеграцию облачных сервисов в имеющуюся вычислительную среду организации, без потерь времени, всего лишь оформив подписку у провайдера облачного сервиса.

Обеспечение непрерывности процесса и возможность быстрого восстановления после "падения" сервисов или сети на рабочем предприятии. Если данные хранятся "облаке", их копии автоматически распределяются по нескольким серверам, возможно находящимся на разных континентах. При "падении" сервисов или сети пользователь не теряет ценную информацию, которую он к тому же может получить с любого другого компьютера. Кто-то может возразить, что резервное копирование на другой персональный компьютер или на другие носители информации, например, DVD диски или флэш-накопители, также обезопасит данные. Но в последнем случае надо учесть два момента. Во-первых, за резервным копированием надо следить и регулярно его выполнять. Во-вторых, данные методы не обеспечивают физической безопасности, например, от пожара, воровства и т.д.

Несмотря на очевидные преимущества, саму концепцию облачных технологий немало критикуют, причем с самых разных сторон.

Главными недостатками Cloud Computing по отношению к среде единого информационного пространства и к корпоративным пользователям являются безопасность, контроль, нестабильность структуры затрат, потенциальное ухудшение гибкости бизнеса претензии связаны с безопасностью, достаточно ли надежно защищены данные в облаке. И нет ли вероятности того, что сам владелец дата-центра решит воспользоваться доверенными ему данными. Высочайшая потребность в надежном широкополосном доступе в интернет. Существует ряд менее очевидных проблем использования Cloud Computing:

Необходимость постоянно вносить фиксированную ежемесячную плату тогда как в случае программного обеспечения, работающего на местах, затраты сначала являются существенными, но потом происходит амортизация. Не четко определена ситуация с программными продуктами и лицензиями, расположенными на сервере. Так, Cloud Computing является наименее "прозрачным" методом предоставления внешних услуг, управление таковой системой может стать проблемным. Проблематика конфиденциальности, этот вопрос постоянно решается среди главных "Вендоров" облачных вычислений.

С другой стороны, если научная организация все же будет использовать облачные сервисы публичного или частного облака, то этот сервис должен в полной мере соответствовать требованиям конфиденциальности организации единого информационного пространства на предприятии и обеспечивать выполнение всех правил и законов. Следует так же учитывать, что, так называемый, набор дополнительных средств управления, которые могут добавляться арендатором, ограничен и не всегда позволяет закрыть пробелы в некоторых публичных облачных сервисах.

Однако, несмотря на все сомнения, будущее облачных технологий имеют огромные перспективы развития. Доказательством того, что это не временное увлечение, а новый путь развития высоких технологий, является следующий факт: сколь бы ни были сильны противоречия между тремя гигантами, представляющими площадки информационного пространства, а именно -- Microsoft, Apple и Google, сколь бы ни различались взгляды Более того, именно с облачными технологиями все три компании связывают свое будущее. Сегодня же преимущества облачных технологий могут почувствовать даже те люди, которые не связаны с разработкой программ, веб-технологиями и прочими узкоспециализированными вещами.

2. Модель организации информационного пространства научных исследований в КУБГУ

2.1 Основные этапы научных исследований

Научное исследование - это процесс познания объективной действительности, закономерностей и связей между явлениями реального мира. Познания представляет собой сложный процесс движения человеческого сознания, человеческой мысли от незнания к знанию, от неполных или неточных знаний к более полным и точным. Цель любого научного исследования - всестороннее, достоверное изучение объектов, процессов или явлений, их структуры, связей и отношений на основе разработанных в науке принципов и методов познания. Проведение научных исследований - трудоемкий процесс изучения и познания действительности. Он, по сути, представляет собой движение к более точным и полным знаниям. Этот путь, возможно, пройти при помощи организации научных исследований. Любое научное исследование имеет свой объект и предмет.

Объектом научного исследования является материальная или идеальная система.

Предмет - это структура системы, закономерности взаимодействия элементов внутри системы и вне ее, закономерности развития, различные свойства, качества и т.д. Научное исследование проходит ряд этапов, которые составляют структуру научного исследования. Ее можно представить в виде схемы, изображенной на рисунке 2.1



Рисунок 2.1 - Этапы научного исследования

Первым этапом любого научного исследования является постановка проблемы. На нем осуществляется не только поиск проблемы, но и точная, четкая формулировка задачи научного исследования, так как от нее в значительной мере зависит успешный исход работы. В постановку проблемы включают сбор и обработку исходной информации - данных о технических и теоретических методах и средствах решения аналогичных задач, результатах других исследований в смежных областях (анализ названной информации проводится не только в начале, но и в процессе всего исследования).

Шаг второй - выдвижение и обоснование первоначальной гипотезы на основе четко сформулированной задачи исследования и критического анализа собранной исходной информации. При этом рабочая гипотеза может иметь несколько вариантов, из которых выбирают наиболее целесообразный, не оставляя без внимания остальные. Иногда для уточнения гипотезы проводят предварительный эксперимент, который позволяет более глубоко изучить исследуемый объект.

Далее следуют теоретические исследования, которые заключаются в анализе и синтезе существующих закономерностей, справедливых для исследуемого объекта, а также в добывании с помощью аппарата фундаментальных наук (математики, теоретической механики, сопротивления материалов и др.) новых, неизвестных еще закономерностей. Цель теоретических исследований - как можно полнее обобщить наблюдаемые явления, связи между ними, получить как можно больше следствий из принятой рабочей гипотезы. Теоретическое исследование аналитически развивает принятую гипотезу и, как правило, приводит к разработке теории, которая должна обладать способностью объяснять и предсказывать факты и явления, относящиеся к исследуемой проблеме. Если теория неадекватно описывает известные явления, то появляется необходимость в изменении гипотезы, которая требует сбора соответствующей дополнительной информации об объекте исследования.

На четвертом этапе, проводятся экспериментальные исследования, или научно поставленный опыт - наиболее сложный и трудоемкий этап научного исследования. Цель эксперимента зависит от характера научного исследования и последовательности его проведения. Если эксперимент проводится после теоретического исследования, он подтверждает либо опровергает результаты разработанной теории. В случае отсутствия достаточной теоретической базы эксперимент часто предшествует теоретическому исследованию. При таком порядке проведения исследования теория объясняет и обобщает результаты эксперимента.

После проведения теоретического и экспериментального исследований выполняют анализ и сопоставление их результатов, следствием которых является окончательное подтверждение выдвинутой гипотезы и формирование следствий, вытекающих из нее, либо необходимость ее видоизменения. В некоторых случаях на основе выполненного анализа гипотеза может быть опровергнута.

На этапе заключительных выводов подводятся итоги исследования, то есть формулируются полученные результаты и их соответствие поставленной задаче. Для чисто теоретических исследований этот этап является заключительным, но для большинства задач в области техники возникает следующий этап.

Этап седьмой заключительный. Освоение результатов - этап подготовки к промышленной реализации полученных результатов, разработка технологических или конструкторских принципов, которые зачастую не укладываются в рамки инженерной доработки и требуют непременного участия авторов исследования.

Значительный объём научных исследований выполняют высшие учебные заведения страны. Одним из преимуществ вузов при выполнении научных исследований перед другими научными организациями является наличие в их составе учёных и специалистов различного профиля, что позволяет проводить комплексные исследования на стыке научных дисциплин, обеспечивать мобильность научных коллективов. К выполнению научных исследований в вузе привлекается профессорско-преподавательский состав, составляющий основное ядро высшей школы. В вузах, обеспечивающих высокую эффективность научных исследований по актуальным направлениям, организуются научные учреждения - проблемные научно-исследовательские лаборатории, а в некоторых случаях и самостоятельные научные учреждения (НИИ).

Так, на кафедрах, в проблемных лабораториях и НИИ разрабатываются в основном фундаментальные и поисковые темы. Прикладные исследования выполняются, как правило, профессорско-преподавательским составом в свободное от основной работы время на основе хозяйственных договоров с организациями и предприятиями. Для выполнения хоздоговорных работ кафедры имеют право привлекать дополнительных штатных работников, совместителей, учебно-вспомогательный персонал, аспирантов и студентов. Для организации научных исследований в вузах создаются научно-исследовательские секторы (НИС) или научно-исследовательские части (НИЧ). Они осуществляют контроль за своевременностью и качеством выполняемых исследований.

Этапы научных исследований, настолько сложны, что их решение требует творческого поиска, исследовательских навыков. В связи с этим исследования проводимые в КУБГУ должны подкрепляться не только необходимой суммой фундаментальных и специальных знаний, но и определёнными навыками творческого решения практических задач, быстро адаптироваться к изменяющимся условиям. Их формирование начинается в вузе через участие студентов в научно-исследовательской работе.

2.2 Структура информационного пространства научных исследований

Информационное пространство представляет собой совокупность объектов, вступающих друг с другом в информационное взаимодействие, а также сами технологии, обеспечивающие это взаимодействие. Информационное пространство образуется информационными ресурсами, средствами информационного взаимодействия и информационной инфраструктурой. Информационное пространство имеет своим центром субъект, который в процессе своей деятельности создает информацию, присваивает ее, накапливает и передает. Таким субъектом может выступать человек, либо социальная группа, а также компании, органы государственного управления - все, кто в ходе осуществления деятельности использует возможности современных информационных технологий, но в любом случае информационное пространство не может существовать без деятельности человека.

В современном мире, в его информационном аспекте, информационное пространство в связи с развитием технических каналов коммуникации стало практически безграничным, так как в нем неэффективны практически все традиционные ограничения физического пространства - океаны, государственные границы, горы, географическая удаленность. Информационное пространство стирает границы, что является одним из стимулов, и в то же время результатов процессов глобализации. Однако все же информационное пространство имеет свои рамки, обусловленные официальными ограничениями.

Структура информационного пространства обусловлена наличием связи между субъектами и объектами, которыми эти субъекты оперируют.

Базой информационного пространства научных исследований в данной дипломной работе является Кубанский государственный университет и его научно-информационная структура деятельности.

Итак, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" является некоммерческой организацией, созданной для достижения образовательных, научных, социальных, культурных и управленческих целей, в целях удовлетворения духовных и иных нематериальных потребностей граждан в образовании, а также в иных целях, направленных на достижение общественных благ.

Полное наименование ВУЗа на русском языке: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет".

Сокращенные наименования на русском языке: ФГБОУ ВПО "КубГУ", ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный университет".

Полное наименование на английском языке: KubanStateUniversity.

Сокращенное наименование на английском языке: KubSU.

Место нахождения ВУЗа: 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская,

д. 149.

Учредителем ВУЗа является Российская Федерация.

Функции и полномочия учредителя ВУЗа осуществляет Министерство образования и науки Российской Федерации.

Динамика развития научной работы на факультете управления и психологии неразрывно связана с динамикой развития факультета. Наибольших достижений в объеме и результатах научной работы факультет достигал в 2005 по 20012 году. Это отразилось в количестве публикаций, количестве защит диссертаций и количестве прикладных НИР. Актуальной задачей науки на факультете является активизация в области прикладных НИР. Развитие новых (интеллектуальных, обучающихся и сетевых) организаций на основе использования современных концепций экономики, менеджмента и инженерии знаний, контроллинга, методов организационного проектирования и интеллектуальных ИКТ. Ниже приведена краткая характеристика научной работы ФУП:

- организационный интеллект: пути формирования и развития;

- использование методологий процессного управления и управления знаниями в проектах корпорации;

- стратегический и инновационный менеджмент на основе управления знаниями;