XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Облачные технологии и их применение

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Калабухов М.А. 1

---

1ОГБПОУ "Рязанский автотранспортный техникум имени С.А. Живаго"

Самофал Т.Е. 1

---

1ОГБПОУ "Рязанский автотранспортный техникум имени С.А. Живаго"

Работа в формате PDF

139.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

§1 Введение.

За последние 20 лет компьютерные технологии сделали огромный рывок в развитии, дав возможность человечеству работать с информацией со своего компьютера, мобильного телефона, ноутбука. Человек может обмениваться информацией с другими людьми, записывая ее на внешний носитель и использовать на другом компьютере.

Но мало кто из обычных пользователей персональных компьютеров и сети Интернет знает о существовании облачных технологиях, которых могут сделать нашу жизнь проще.

Сегодня «облачные» технологии находят активное применение во всех развитых странах, обеспечивая принципиально новые, экономически эффективные возможности для бизнеса, образования и научных исследований.

Современный пользователь настолько привык к онлайн-сервисам и услугам, что уже перестал замечать их. А между тем именно благодаря облачным технологиям их существование вообще оказалось возможным.

В связи с этим, вопросы изучения облачных технологий в настоящее время приобретает особенное значение.

• Наличие у одного человека нескольких компьютеров: на работе, дома, ноутбук, планшет, между которыми приходится постоянно переносить файлы, открывать и редактировать документы, думать о совместимости программного обеспечения;

• Ограниченный объем жесткого диска компьютера или флеш - карты;

• Необходимость иметь лицензию на программное обеспечение;

• Необходимость работать над одним документом нескольким людям одновременно.

Следовательно, можно говорить и об актуальностиисследования в данной области.

Цель работы: Показать возможность и эффективность использования облачных технологий.

Задачи работы:

1. рассмотреть понятие облачные технологии, «облако» и историю развития облачных технологий;

2. рассмотреть суть облачных технологий, классификацию облаков.

3. выделить достоинства и недостатки, а также отличие от традиционных технологий.

4. возможности применения облачных технологий в образовательном процессе.

5. §2 Понятие облачных технологий

Облачные технологии (они же облачные вычисления и Cloud computing) -  услуга, с помощью которой пользователь получает специальные вычислительные ресурсы через сеть, например, оперативную память, сетевые соединения, пространство на диске для решения самых разных задач (в том числе и IT).

Облачные технологии дают пользователям в любой точке мира доступ к удалённому оборудованию, сервисам и программам. Облачные решения можно взять в аренду у компании-провайдера. Так не придётся закупать дорогие серверы и дата-центры и тратить ресурсы на обновление и поддержку.

В широком смысле к сервисам на базе облачных технологий относят всё, что работает онлайн: от файловых хранилищ до онлайн-документов. Они, как правило, работают «из коробки» — на любом устройстве, без сложных настроек.

§3 История развития облачных технологий.

Когда в 1960-х появились первые ЭВМ, за одной машиной мог работать только один пользователь. Для бизнеса это было проблемой, потому что для каждого сотрудника нужно было купить отдельную ЭВМ, которая стоила очень дорого. Тогда впервые появилась идея технологии, которая позволила бы нескольким людям подключаться к одному серверу одновременно.

В 90-х развитие облачных технологий подтолкнуло распространение интернета. Он позволил подключаться к любому компьютеру и серверу в мире, но требовал всё больших вычислительных мощностей и высокой пропускной способности канала.

В 2006-м появились первые облачные платформы Zimki и Amazon Web Services, которые предоставляли доступ к сервисам для вычислений и работы с данными. В 2008-м Google запустил App Engine. Это был первый прототип PaaS (от англ. Platform as a Service, «платформа как услуга»), но с ограниченным набором функций.

В 2010-х появились облачные инфраструктуры Microsoft Azure и Google Cloud.

§4 Виды облачных технологий: уровни инфраструктуры и платформы

1. IaaS (отангл. Infrastructure as a Service) -инфраструктуракакуслуга. По подписке клиент пользуется виртуальными серверами, операционной системой, получает сетевой доступ, устанавливает и запускает приложения и сервисы. При помощи IaaS можно создавать виртуальные машины и сети, сервисы для распределённого доступа. В таких сервисах каждая группа пользователей получает доступ только к определённым данным и функциям для работы с ними. Такие услуги предоставляют Amazon Web Services, Google Cloud, Yandex Cloud.

2. PaaS (от англ. Platform as a Service) - платформа как услуга. Виртуальная среда для разработки и тестирования сервисов, управления большими данными или машинного обучения нейросетей. Например, управляемые очереди сообщений Yandex Message Queue - хранилище для размещения и чтения данных в определённом порядке.

3. SaaS (от англ. Software as a Service) - программное обеспечение как услуга. ПО, которое поддерживает облачный провайдер. Клиент оплачивает подписку и получает лицензию на определённый срок. Так работают электронная почта Google.

4. BaaS (от англ. Backup as a Service) - сервисы, которые автоматически делают резервные копии для восстановления системы после повреждения или взлома.

5. DRaaS (от англ. Disaster Recovery as a Service - сервисы, которые помогают восстановить данные и инфраструктуру после повреждения или взлома. Например, VMware Site Recovery.

Облачные сервисы, которые различаются тем, как клиент их использует:

Приватное (или частное) облако — инфраструктурой пользуется одна компания. Пример: IBM Cloud Pak.

Публичное облако — владелец облачной среды (провайдер) сдаёт её в аренду.

Гибридное облако — часть инфраструктуры или сервисов открыта для общего доступа, часть остаётся приватной.

При этом приватным, публичным или гибридным может быть один и тот же продукт. Нужно только выбрать у провайдера нужные настройки доступа.

§5 Плюсы и минусы облачных технологий

Сначала о преимуществах облачных технологий:

• Снижение расходов. Когда есть доступ к облачным структурам, собственное дорогостоящее оборудование больше не нужно ни покупать, ни обслуживать. Затраты на коммунальные услуги снижаются, и в масштабном центре обработки данных тоже нет необходимости.

• Данные находятся в полной безопасности. А сохранность ценной информации – одна из наиважнейших задач в любом бизнесе, неважно, насколько он масштабен и в какой сфере ведётся. Любые киберпреступления, в том числе и воровство ценной информации, способны подкосить деятельность компании, нанести ущерб бренду, репутации. Широкий функционал безопасности обеспечивают надёжное хранение и обработку данных.

• Возможность масштабирования. IT-потребности у разных компаний неодинаковы. Стартапу необходимо одно, а крупному предприятию (на 1000 сотрудников и более) – конечно, совсем другое. Облако хорошо тем, что здесь можно задействовать столько IT-ресурсов, сколько нужно, снижать или увеличивать их масштабы с учетом потребностей.

• Мобильный доступ. Ценная на сегодняшний день опция, позволяющая использовать корпоративные данные в любой момент (через смартфон или иное устройство), находясь далеко от офиса, где-то в дороге и т.п. Так каждый сотрудник может даже при очень плотном рабочем графике постоянно «держать руку на пульсе».

• Возможность аварийного восстановления. Разумеется, никто не заинтересован в потере данных. Сервисы облачных технологий как раз гарантируют, что такого не случится. При любых непредвиденных ситуациях (вроде перебоев электричества в сети или стихийных бедствий) данные очень быстро восстанавливаются.

• Степень контроля. Конечно же, любая компания заинтересована в том, чтобы иметь максимальный контроль над собственной конфиденциальной информацией. Ценный документ превращается в бомбу замедленного действия даже в руках своего собственного, но не очень сведущего сотрудника. Здесь вы сами открываете (для конкретных людей) и контролируете доступ к данным, хранящимся в облаке.

• Преимущества для бизнеса. Пока что облаком пользуются далеко не все компании. Те, кто уже оценили достоинства данного инструмента, убеждены, что с точки зрения конкуренции — для бизнеса это плюс.

Теперь о недостатках облачных вычислений:

• Паузы в работе. Разумеется, владельцы облачных сервисов, стараются привлекать как можно больше клиентов. В результате из-за перегруженности в системе нередки технические сбои, что чревато простоями в вашем бизнесе.

• Уровень безопасности. Да, тут, как правило, задействованы самые современные стандарты безопасности и отраслевые сертификаты, но риск утечки все равно остается. Первый, кто получает доступ к ценной коммерческой информации – это сам поставщик услуг. К тому же речь все-таки идет о публичном сервисе, поэтому вопрос безопасности не теряет тут своей актуальности.

• Привязка к одному поставщику. Да, при подключении услуги вам обещают гибкую интеграцию, но, когда встаёт вопрос о переходе на облачный сервис другого поставщика, не всё идет гладко. Нередко возникают проблемы касательно совместимости и обеспечения последующей поддержки.

• Ограничение контроля для пользователя. Полный контроль имеет лишь владелец сервиса, клиенту внутренняя инфраструктура сервера недоступна (открыта для управления лишь клиентская часть приложений). То есть, конечный пользователь не может ничего администрировать, обновлять встроенные программы и управлять ими, к серверной оболочке у него тоже доступа нет.

§6 Облачные технологии в образовательном процессе.

Онлайн-сервисы дают преподавателю возможность сделать уроки интереснее и разнообразнее, организовать совместную деятельность преподавателя и студентов, осуществлять контроль и самоконтроль. Использование онлайн-сервисов позволяет создать уникальную информационно-образовательную среду, соответствующую требованиям ФГОС, организовать учебный процесс, направленный на формирование у студентов не только предметных результатов, но и универсальных учебных действий.

В настоящее время, в образовании уже широко применяются такие облачные сервисы как:

• электронные дневники;

• журналы;

• личные кабинеты преподавателей;

• личные кабинеты учеников;

• интерактивная приемная;

• тематические форумы, организуемые преподавателями для обмена информацией со студентами и коллегами;

• поиск информации, в котором обучающиеся могут решать поставленные учебные задачи как в отсутствии педагога, так и под его руководством.

Вычислительная мощность облака теоретически не ограничена, терминал связи сам является сильным вычислительным устройством, способным накапливать промежуточную информацию и управлять глобальной системой вычислительных ресурсов.

Как преподаватель может использовать облачные хранилища в своей работе?

Предоставлять доступ к документам и учебным материалам родителям и обучающимся.

Сохранять планы уроков, ведомости и другие документы, которые должны быть «под рукой».

Совместно с другими преподавателями работать над учебными планами или совместными проектами.

Отправлять учебные материалы, созданные дома, в облако, чтобы иметь к ним доступ с рабочего компьютера.

Как студент может использовать облачные хранилища данных?

Размещать учебные материалы.

Использовать их для совместной работы над проектами.

Сдавать работы преподавателю, предоставляя доступ по ссылке или пересылая работу по почте.

Совместная работа сотрудников над документами.

Например, образовательная программа или годовой план. Такой масштабный документ создается силами администрации и педагогов, ответственных за какие-либо направления. Каждый отвечает за какую-либо часть документа, но может комментировать или дополнять информацию и в других блоках.

Другой пример — таблица, которую должны заполнить все классные руководители с информацией о своих группах. При попытке работы с такими 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.

Совместная проектная работа обучающихся.

Схема деятельности такова. 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 техникуме, 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.

Дистанционное обучение.

Преподаватель дает задание студентам. Это могут быть любые письменные задания. Студент должен будет либо создать документ, либо каким-то образом поработать с документом, созданным преподавателем (ответить на вопросы, решить задачи, заполнить таблицу). Преподаватель может посмотреть измененный документ, так как у него есть к нему доступ. Принятие на вооружение облачных технологий, это необратимый процесс, идущий своим чередом. В течение ближайших трех-четырех лет, «облака» станут в России такой же распространенной технологией, как и на Западе.

С точки зрения современного образовательного процесса, создание новой электронной среды учебных заведений при помощи облачных технологий полностью стыкуется с новыми формами учебного и управленческого процесса.

§7 Социальный опрос.

Мною был проведен социальный опрос среди студентов техникума, с целью узнать процент обучающихся кто знаком с облачными технологиями и, кто ими пользуется активно.

Была составлена анкета, вопросы были построены так, чтобы узнать, кто из студентов знаком с облачными технологиями, кто ими пользуется, и есть ли у них перспективы.

Данные анкеты были проанализированы, составлена таблица, построена диаграмма для наглядности представления полученной информации.

68% опрошенных активно использует «облачные технологии» в повседневной жизни и считают их перспективными и удобными. Оставшаяся часть (32%) не представляет, что такое «облако», даже если они ими пользуются.

По данным полученными мной, можно сделать вывод, что облачные технологии развиваются активно, все больше и больше людей узнают о них, используют данные возможности каждый день, так как облачные технологии удобны и просты в применении.

§8 Перспективы развития облачных технологий

Сегодня облачные технологии – это то, чем почти каждый пользуется ежедневно.

Подыскав в интернете подходящий сервис для ежедневного пользования, большинство из которых бесплатны или стоят относительно дёшево, пользователь избавляет себя от необходимости покупать более новые компьютеры для обеспечения высокой производительности, от сложностей в настройке сложных систем и покупки дорогих программных пакетов.

Облачные технологии развиваются стремительно и охватывают все больше и больше сфер деятельности. Например, почтовые клиенты. Ещё недавно у большинства пользователей был установлен тот или иной почтовый клиент приёма, отправки и обработки электронной почты, сейчас роль почтового клиента выполняет Gmail. Более того, в последнее время среди достаточно крупных мировых порталов наметилась тенденция по переносу почтовых систем на готовые площадки вроде Gmail. В данном случае пользователь изначально получает знакомый ему интерфейс.

Похожая ситуация наблюдается и с офисными пакетами. Онлайн редакторы Zoho Writer или Документы Google могут выполнять те же самые функции, что и обычные офисные пакеты, более того, многие такие редакторы не только могут форматировать и сохранять документы, но и импортировать и экспортировать их в другие форматы. Табличный редактор Google может легко заменить Exсel. И это далеко не полный список всех доступных сервисов, доступных всем тем, у кого есть доступ к сети Интернет.

Можно заметить, что «облака» завоевали популярность. К тому же сами технологии постоянно совершенствуются.

§9 Заключение

В процессе работы над темой исследования я изучил структуру и свойства облачных технологий, провел социальный опрос, и выявил достоинства с недостатками «облака». В результате опроса были получены следующие данные: 68% опрошенных активно используют «облачные технологии» в повседневной жизни и считают их перспективными и удобными. Оставшаяся часть (32%) не представляет, что такое «облако», даже если они ими пользуются.

Облачные технологии предоставляют практически безграничные возможности благодаря своим сервисам, начиная с простого хранения информации и заканчивая предоставлением сложных безопасных ИТ - инфраструктур. Со временем их характеристики позволят нам моментально обмениваться информацией, улучшить систему образования, безопасно хранить свои данные и пользоваться ими с любого устройства и в любой точке мира.

Список используемой литературы

1. Модели облачных технологий. – Режим доступа: http://wiki.vspu.ru/workroom/adb91/index;

2. Облачные вычисления (Материал из Википедии — свободной энциклопедии) –Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Облачные_вычисления;

3. Облачные сервисы: взгляд из России. Под ред. Е. Гребнева. — М.: CNews, 2011. — 282с. – Режим доступа:http://expo - itsecurity.ru/upload/iblock/909/CloudTechnology.pdf;

4. Облачные сервисы в образовании. З.С. Сейдаметова, С.Н. Сейтвелиева // Облачные технологии в обществе. – Режим доступа: 

http://ite.kspu.edu/webfm_send/211.