Разделы: Информационные технологии
Размещена 25.10.2023. Последняя правка: 23.10.2023.
Просмотров - 775

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

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.

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