Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?

Научные направления

Поделиться:
Разделы: Информационные технологии
Размещена 25.10.2023. Последняя правка: 23.10.2023.
Просмотров - 389

Роль операционных систем в облачных вычислениях: вызовы и перспективы

Савельев Данил Наилевич

-

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Студент

Гаврилов С.В., кафедра Информационных технологий, «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Институт нефтепереработки и нефтехимии ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Салавате


Аннотация:
Облачные вычисления и облачные сервисы активно развиваются и уже полностью вошли в жизнь рядового пользователя. Использование различных файлообменных сервисов, сервисов подписки в облаке и т.д. уже повсеместно. Для организации подобных сервисов обычно используются специализированные системы и сервисы, у которых существуют определенные особенности и модели распространения. Именно описанию таких систем и их основных достоинств и недостатков посвящена данная статья.


Abstract:
Cloud computing and cloud services are actively developing and have already become an integral part of the everyday user's life. The use of various file-sharing services, cloud subscription services, etc. is already widespread. Specialized systems and services are typically used to organize such services, which have certain features and distribution models. This article is dedicated to describing these systems, their main advantages, and disadvantages.


Ключевые слова:
облачные вычисления; облачные ОС; IAAS; SAAS; PAAS; Microsoft Azure

Keywords:
cloud computing; cloud operating systems; IAAS; SAAS; PAAS; Microsoft Azure


УДК 004.4

Введение

Облачными вычислениями можно назвать процесс предоставления удаленных вычислительных мощностей конечным потребителем. Данные мощности могут использоваться различным образом – начиная от виртуализации использования рабочих мест с помощью виртуальных машин и других технологий виртуализации, и заканчивая майнингом криптовалют.

Облачные вычисления, также известные как сloud computing, представляют собой конкретную реализацию метафорического образа Интернета в виде облака, через которое пользователи могут получать доступ к различным сервисам. Эти вычисления основаны на использовании масштабируемых и виртуализированных ресурсов, таких как данные и программы, которые предоставляются пользователям через Интернет с помощью мощных центров обработки данных.

С точки зрения пользователя, существуют различные компании, предоставляющие доступные "облака", которые позволяют использовать мощные вычислительные ресурсы, недоступные на его устройстве (например, нетбуке). Пользователь оплачивает использование облачных сервисов выбранной компании в виде абонентской платы.

Однако недостатком такого подхода является полная зависимость пользователя от выбранного облака, так как через него доступны не только программы, но и пользовательские данные. Возникает множество вопросов о безопасности хранения пользовательских данных в облаке.

Целью данной работы является рассмотрение основных моделей предоставления облачных ресурсов, а также описание роли операционных систем в облачных вычислениях.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выделить основных поставщиков облачных услуг и операционных систем на рынке;

- рассмотреть существующие модели предоставления облачных вычислений на рынке и связать их с конкретными сервисами;

- описать роль операционных систем в облачных вычислениях.

Научная новизна исследования состоит в проведении подробного классифицирования существующих моделей облачных вычислений по различным параметрам и согласовывание их с примерами конкретных имеющихся сервисов, а также анализировании ролей операционных систем в облачных вычислениях.

Текст статьи

Из облачных платформ наиболее популярной на текущий момент является Microsoft Windows Azure – операционная система с поддержкой облачных вычислений – и Microsoft Azure Services Platform – платформа для разработки и использования облачных сервисов на базе Microsoft.NET.

В настоящее время многие крупные компании – Microsoft, Google, IBM, Oracle/Sun, Amazon и многие более мелкие фирмы, конкурируя друг с другом, заняты разработкой своих облачных сервисов и инструментов для их создания. Имеется тенденция к интеграции "корпоративных облаков" в единое доступное пользователю облако.

Обычно облачные вычисления применяют в случае, когда необходимо добиться снижения накладных расходов на технику (виртуализация инфраструктуры), либо в том случае, когда собственные вычислительные ресурсы не обладают достаточной мощностью. И как правило – этих целей удается достигнуть, большинство исследований говорят о том, что виртуализация инфраструктуры позволяет достигнуть существенного снижения расходов.

Существует несколько модель предоставления облачных вычислений. Среди них можно выделить следующие:

- IaaS – Infrastructure as a Service;

- PaaS – Platform as a Service;

- SaaS – Software as a Service.

Модель IaaS – (инфраструктура как услуга) – предоставляет просто определенные вычислительные мощности в облаке. Это может быть выделенный сервер, например. После приобретения данной мощности конечный потребитель может использовать эту платформу по собственному усмотрению, например установить туда определенную ОС и виртуальную машину, организовать к ней доступ нескольким пользователям, организовать хостинг собственного веб-сервера и так далее.

К примерам такой модели можно отнести, например, аренду выделенного сервера у провайдера.

Модель PaaS (платформа как услуга). В такой модели предоставляется определенное уже готовое решение, например база данных, веб-сервер и так далее. При этом конечному пользователю нет необходимости решать задачи установки операционной системы, скачивания каких-либо программ и т.д. Он получает уже готовую платформу, которую может использовать по своему усмотрению.

Примером подобной услуги является аренда виртуального хостинга и СУБД у хостинг-провайдеров.

SaaS (приложение как услуга) – это предоставление уже готового приложения, готового для работы, в работу конечному пользователю. Например, может предоставляться какая-либо офисная программа, CRM, и так далее.

При этом пользователь избавлен вообще от любой необходимости устанавливать какие-либо приложения, может сразу работать в системе.

Примером подобных платформ можно считать, например аренду системы Битрикс 24 в облаке.

По моделям развертывания облачные сервисы делятся на следующие модели: частное, общественное, публичное и гибридное облако.

Публичное облако – это облако, которое доступно всем желающим. То есть, пройдя регистрацию, можно получить доступ к этому облаку.

К достоинствам подобной модели можно отнести то, что обычно доступ к подобным облакам бесплатен или весьма дешев, к недостаткам – возможные проблемы с безопасностью и персональными данными пользователей.

Примером этой модели может служить почтовый ящик в системе mail.ru, например.

Общественное облако – облако, к которому могут получать доступ пользователи разных фирм, но не любые пользователи. Обычно доступ к подобному облаку требует особенных разрешений или внесения платы.

Недостатки и достоинства в целом те же самые что и публичных облаков.

Частное облако – это облако, мощности в котором полностью принадлежат какой-либо одной организации. Оно может быть размещено как на мощностях предприятия, так и у стороннего провайдера услуг, но все вычислительные мощности этого облака обычно находятся в частной сети.

К достоинствам подобного подхода можно отнести высокую защищенность, к недостаткам – то, что подобные облака обычно достаточно дороги.

Гибридное облако – это облако, в котором частные вычислительные мощности сочетаются с общедоступными облаками. То есть часть облака может принадлежать какой-либо фирме, остальное – арендоваться.

К достоинствам подобной инфраструктуры можно отнести легкость масштабирования вычислительных мощностей, к недостаткам – также достаточно высокую стоимость.

Операционные системы играют важную роль в облачных вычислениях, обеспечивая управление и координацию ресурсами, а также обеспечивая безопасность и надежность системы. Вот некоторые из основных функций операционных систем в облачных вычислениях:

- управление ресурсами: операционные системы в облачных вычислениях отвечают за управление физическими и виртуальными ресурсами, такими как процессорное время, память, сетевые ресурсы и хранилище данных. Они должны эффективно распределять ресурсы между различными пользователями и приложениями, чтобы обеспечить оптимальную производительность.

- виртуализация: операционные системы облачных вычислений используют технологии виртуализации, такие как виртуальные машины и контейнеры, чтобы создавать изолированные среды для запуска приложений. Это позволяет разделить физические ресурсы между различными клиентами и обеспечить безопасность и надежность системы.

- управление сетью: операционные системы в облачных вычислениях отвечают за управление сетевыми ресурсами и обеспечение связи между различными компонентами системы. Они должны обеспечивать надежное соединение между клиентами и серверами, а также обеспечивать безопасность передачи данных.

- управление безопасностью: операционные системы облачных вычислений должны обеспечивать безопасность системы и данных. Это включает в себя управление доступом пользователей, шифрование данных, обнаружение и предотвращение вторжений и другие меры безопасности.

- масштабируемость: операционные системы должны быть способны масштабироваться в зависимости от потребностей клиентов. Они должны быть гибкими и способными обрабатывать большое количество запросов и работать с большим количеством ресурсов.

Заключение

В перспективе операционные системы для облачных вычислений будут развиваться дальше, чтобы удовлетворить все более сложные требования пользователей. Это может включать более эффективное использование ресурсов, улучшенную безопасность и новые возможности для разработки и развертывания приложений. Также возможно развитие новых технологий, таких как искусственный интеллект и автоматизация, которые будут встроены в операционные системы для облачных вычислений.

В данной статье были рассмотрены основные модели облачных вычислений, также подробно охарактеризовали роль операционных систем в облачных вычислениях.

Результатом исследования является характеристика роли, которую операционные системы играют в облачных вычислениях.

Библиографический список:

1. Денисов Д.В. Перспективы развития облачных вычислений. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razvitiya-oblachnyh-vychisleniy (дата обращения: 14.10.2023).
2. Использование облачных технологий и сервисов. [Электронный ресурс]. https://mining-cryptocurrency.ru/oblachnye-tekhnologii/ (дата обращения: 14.10.2023).
3. Облачные вычисления. Обзор. [Электронный ресурс]. https://habr.com/ru/articles/69038/ (дата обращения: 14.10.2023).
4. ОС для облачных вычислений. [Электронный ресурс]. https://intuit.ru/studies/courses/641/497/lecture/11326 (дата обращения: 14.10.2023).
5. Benefits And Risks Of Cloud Computing. [Электронный ресурс]. https://www.c-sharpcorner.com/article/benefits-and-risks-of-cloud-computing/ (дата обращения: 14.10.2023).




Рецензии:

26.10.2023, 4:03 Нурмухамедов Толаниддин Рамзиддинович
Рецензия: Т.Р.Нурмухамедов д.т.н., профессор Статья написана в соответствии с требованиями по оформлению научных статьей и состоит из Аннотации, Введения, цели и задач исследования, характеризуется новизной выполненного исследования. Рекомендации: в Основной части и Заключение статьи нужно привести более подробный сравнительный анализ операционных систем облачных вычислений. После доработки рекомендую к публикации



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх