Cloud Computing 2024 - Tsymbal

1.

Національний університет
«Львівська політехніка»
Лекції
Вступ до хмарних
технологій
Юрій Цимбал,
канд. техн. наук, доцент
2024
Львів - Україна

2. Що таке хмара, хмарні технології, хмарні обчислення

Хмара (cloud) - це сукупність
серверів, сховищ даних, мережевих
пристроїв (комутаторів та ін.),
об'єднаних у мережу.
Обчислювальні засоби хмари
надаються користувачам за запитом.
Хмарні технології для обчислень у світовому масштабі
забезпечуються низкою компаній - основних постачальників (вендорів),
які підтримують свої хмарні платформи.
Найбільші вендори – Amazon (Amazon Web Services, AWS),
Google (Google Cloud Platforn, GCP), Microsoft (Microsoft Azure)
Вендори розвивають інфраструктуру для хмари
в різних місцях по всьому світу. Такі місця є відомі як хмарні центри
обробки даних або дата центри (cloud data centers, CDC)
21/11/2024

3. Три категорії обчислювальних ресурсів

Склад категорій
Користувачі
21/11/2024

4.

Еволюція хмарних обчислень (1)
1. Мейнфрейми
(mainframes), 1970і
5. Кластерні обчислення, 1970і-80і
2. Клієнт-серверні обчислення
, 1970і
3. Персональні комп’ютери
, 1970і – 80і
6. Грід-обчислення, 1990і
4. Мережі ПК
, 1980і
21/11/2024

5.

Порівняння кластерних та грід-обчислень
21/11/2024

6.

Еволюція хмарних обчислень (2)
7. Віртуальне апаратне забезпечення, 1970і
8. Веб-сервіси (Web 2.0, mashups, SOAP, REST), 1990і - 2000і
9. Архітектура, орієнтована на сервіси (SOA), 2000і
10. Обчислення, як комунальна (загальнодоступна) послуга, 2000і
11. Автономні (самокеровані) обчислення, 2000і, ідея – Джон Маккарті,
1961
12. Хмарні обчислення, 2000і. (Salesforce.com – 1999,
AWS – 2006, GCP – 2008, Azure – 2010)
21/11/2024

7. Вдосконалення технологій у напрямку хмарних обчислень

21/11/2024

8. Взаємодія технологій при хмарних обчисленнях

21/11/2024

9. Ідеї, закладені у хмарних технологіях

21/11/2024

10. Переваги хмарних технологій (1)

1. Менша вартість нового обладнання
2. Менші витрати на експлуатацію
3. Менша відповідальність за адміністрування
4. Оплата лише за використані ресурси
5. Потенційно необмежені обчислювальні ресурси і дисковий простір
6. Якісне обслуговування
7. Надійність
8. Постійна наявність і готовність
21/11/2024

11. Переваги хмарних технологій (2)

9. Незалежність від розташування і зручність доступу
10. Висока стійкість
11. Швидке розгортання
12. Автоматичне оновлення програмного забезпечення
13. Немає проблеми з оплатою ліцензій
14. Захищеність від надзвичайних ситуацій
15. Екологічна чистота
21/11/2024

12. Запити споживачів та їх забезпечення

Бізнес
Зменшення часу бізнес-операцій
Бюджет
Максимальне використання наявних коштів із
можливістю розширення
Мобільність
Доступ звідусіль і з різних пристроїв
Гнучкість
Можливість простих і швидких змін
Доступність
Забезпечується у режимі “24 на 7”
Відновлення
Надійні механізми резервного копіювання
та аварійного відновлення
21/11/2024

13. Потенційні проблеми та обмеження

1. Обмежена переносимість між різними хмарами
2. Обмежена взаємодія хмар
3. Безпека даних
4. Етична проблема (довіра до вендора)
5. Правові питання (різних держав)
6. Вартість передачі даних
21/11/2024

14.

Модель хмарних обчислень
Модель NIST
(Національний інститут стандартів США, 2011 р.)
21/11/2024

15.

Архітектура хмари
Архітектура NIST
(Національний
інститут стандартів
США, 2011 р.)
Дійові особи
хмари
21/11/2024

16.

Моделі сервісів у хмарі (SPI - модель)
Інфраструктура як
сервіс
(Infrastructure-as-aService)
Платформа як
сервіс
(Platform-as-aService)
Застосунок як сервіс (Software-as-a-Service)
21/11/2024

17.

Деякі хмарні сервіси провідних вендорів
21/11/2024

18.

Віртуалізація ресурсів
Традиційне
середовище
обчислень
Віртуалізоване
середовище
Перетворення
фізичних ресурсів
у віртуальні
21/11/2024

19.

Традиційні і віртуалізовані обчислювальні системи
Традиційна
обчислювальна
система
Віртуальна
обчислювальна
система
21/11/2024

20.

Моделі віртуалізації
Із хост-операційною
системою
( VMWare Workstation,
Microso Virtual PC )
Без хост-операційної системи
( VMware’s
ESX and ESXi Servers,
Microso ’s Hyper-V,
Xen )
21/11/2024

21. Переваги віртуалізації

1. Краще використання наявних ресурсів
2. Зменшення вартості апаратного забезпечення
3. Зменшення вартості інфраструктури
4. Спрощене адміністрування
5. Спрощене розширення дискового простору
6. Спрощене встановлення операційної системи
7. Підтримка успадкованого програмного забезпечення (legacy)
8. Спрощене тестування програмного забезпечення
9. Вищий рівень безпеки для апаратного забезпечння
21/11/2024

22. Недоліки та загрози для віртуалізації

1. Одне джерело ризиків (спільна апаратура) для різних систем
2. Втрати продуктивності
3. Ускладнення виявлення проблем (складніша конфігурація)
4. Додаткові загрози гіпервізору
5. Хакерські атаки зі спробами збільшити права
6. Неактивні віртуальні машини
21/11/2024

23. Пулінг і розподіл ресурсів

Різновиди пулів
Пулінг фізичних і віртуальних серверів
21/11/2024

24. Масштабування в хмарі

Автоматичне масштабування
21/11/2024

25. Різновиди масштабування (1)

Заміна ресурсу (вертикальне масштабування )
21/11/2024

26. Різновиди масштабування (2)

Зміна кількості ресурсу (горизонтальне масштабування )
21/11/2024

27. Планування ємностей (1)

Модель з постійними вкладеннями
21/11/2024

28. Планування ємностей (2)

Модель зі змінними вкладеннями
21/11/2024

29. Балансування навантаження (1)

Балансування між віртуальними серверами
21/11/2024

30. Балансування навантаження (2)

Статичне балансування
21/11/2024

31. Балансування навантаження (3)

Динамічне балансування
21/11/2024

32.

Вступ до хмарних технологій
Юрій Цимбал,
к.т.н, доцент, Національний університет «Львівська політехніка»
Дякую за увагу !
21/11/2024