Academic literature on the topic 'Хмарна інфраструктура'

У статті розглянуто поняття, пов’язані з застосуванням хмарних технологій у вищому навчальному закладі, зокрема проаналізовано: поняття «ІТ-інфраструктура ВНЗ», визначено моделі розгортання хмарних обчислень. Важливою складовою ІТ-інфраструктури є єдина система автентифікації його користувачів. Запропоновано деякі програмні складові ІТ-інфраструктури ВНЗ. Метою статті є проектування окремих складових ІТ-інфраструктури вищого навчального закладу із застосуванням хмарних технологій. Завдання дослідження: проаналізувати поняття «ІТ-інфраструктура», визначити характеристики та моделі розгортання хмарних технологій, запропонувати окремі компоненти ІТ-інфраструктури ВНЗ у контексті «традиційного» та «хмарного» аспектів. Об’єктом дослідження є ІТ-інфраструктура вищого навчального закладу. Предметом дослідження є хмарні та традиційні сервіси як складові ІТ-інфраструктури ВНЗ. Методи дослідження: аналіз науково-технічної літератури з проблеми впровадження моделей розгортання хмарних технологій у галузі освіти, вивчення особливостей функціонування ІТ-інфраструктури вищого навчального закладу, моделювання та проектування ІТ-інфраструктури ВНЗ. Результати: проаналізовано поняття «ІТ-інфраструктура», «хмарна технологія», визначено характеристики та моделі розгортання хмарних технологій, запропоновано окремі компоненти ІТ-інфраструктури ВНЗ у контексті «традиційного» та «хмарного» аспектів. Висновки. Проблема застосування хмарних технологій у процесі проектування ІТ-інфраструктури ВНЗ є актуальною та потребує подальшого розвитку. Гібридна модель є найбільш доцільною у процесі розгортання хмарних технологій у інфраструктурі ВНЗ. У цьому випадку можна використовувати публічні (Google Apps та Microsoft Office 365) та приватні (Cloudstack, Eucalyptus, OpenStack) хмарні платформи, які можна органічно інтегрувати до традиційних сервісів ІТ-інфраструктури ВНЗ.

У статті визначено переваги та недоліки впровадження хмарних технологій у діяльність сучасних підприємств. Важливою умовою успішного функціонування підприємства є ефективне управління своїми витратами. Установлено, що автоматизація виробничих процесів і впровадження інформаційних технологій (ІТ) в організаційно-управлінську діяльність становлять істотну частку в структурі витрат сучасної компанії. Тому проблеми зменшення витрат, зумовлених процесами експлуатації інформаційних систем, набувають особливої актуальності в умовах нестійкого фінансово-економічного стану. Розрізняють хмари громади, державні, приватні та гібридні. Громадські хмарні послуги призначені для вільного користування широкою громадськістю. Через проблеми безпеки багато покупців уникають або лише вибірково переходять на громадські хмари. Доведено, що вдосконалення технології віртуалізації та зростаючі можливості обладнаних заздалегідь інженерних хмарних інфраструктур дають змогу клієнтам розгортати хмарні сервіси в комфорті та безпеці приватних хмар. Організації прагнуть використовувати хмарні обчислення не лише у повністю державних/приватних проєктах, а й у поєднанні цих моделей, званих гібридними хмарами (гібридні хмари). У цьому разі замовник може зберігати внутрішню комп’ютерну мережу не на основі хмари, але водночас повністю передавати деякі функції, такі як резервне копіювання та зберігання даних, до публічного постачальника хмар. У 2018 р. обсяг світового ринку суспільних хмарних послуг становив близько 182 мільярдів, що на 27% більше, ніж роком раніше. Розглянутий ринок зростає в 4,5 рази швидше, ніж уся ІТ-галузь. Обсяг світового ринку послуг хмарної інфраструктури у 2018 р. перевищив 80 мільярдів доларів, збільшившись на 46% порівняно з 2017 р. До кінця 2019 р. понад 30% інвестицій у програмне забезпечення, пропоновані постачальниками технологій, перейдуть із хмари на хмару до лише хмари. У майбутньому це відображає стійку тенденцію до подальшого зниження популярності споживання програмного забезпечення на основі роялті на користь моделі SaaS та хмарних обчислень за підпискою. Основним чинником, що стримує розвиток хмарної інфраструктури, є обмежена пропускна здатність каналів зв’язку. За результатами масштабного дослідження ринку хмарних технологій було виявлено, що дві третини респондентів уважають проблеми конфіденційності даних основними бар’єрами на шляху використання хмар.

У статті проаналізовані підходи до використання хмарних технологій у процесі навчання студентів вищих навчальних закладів, розкрито сутність концепції «академічної хмари», обґрунтовані її структурні елементи. Запропонована модель академічної хмари сучасного університету, яка функціонує на основі використання відкритих програмних платформ. Наведено приклади програмного забезпечення і функціональних платформ, які забезпечують потреби студентів у електронних навчальних ресурсах. Проаналізовані моделі розгортання хмаро орієнтованого середовища у вищому навчальному закладі: приватна хмара, інфраструктура як сервіс і платформа як сервіс. Здійснено порівняння вартості розгортання «академічної хмари» на базі власної інфраструктури навчального закладу й оренди інфраструктури у вендора.

Будь-яка, навіть найефективніша, логічно обґрунтована і корисна інновація (чи то теорія геліоцентризму Коперника або «походження видів» Дарвіна), якщо вона суперечить існуючій на даний момент догмі, приречена на ірраціональний скепсис, тривале і навмисне замовчування, обумовлене специфікою суспільних процесів і включеність людської психіки в ці процеси.Томас Семюел Кун Існуюча система освіти перестала влаштовувати практично всі держави світу і піддається активному реформуванню в наші дні. Перспективним напрямом використання в навчальному процесі є нова інформаційна технологія, яка дістала назву хмарні обчислення (Cloud computing). Концепція хмарних обчислень стала результатом еволюційного розвитку інформаційних технологій за останні десятиліття.Без сумніву, результати досліджень російських вчених: А. П. Єршова, В. П. Зінченка, М. М. Моісєєва, В. М. Монахова, В. С. Лєдньова, М. П. Лапчика та ін.; українських вчених В. Ю. Бикова, В. М. Глушкова, М. І. Жалдака, В. С. Михалевича, Ю. І. Машбиця та ін.; учених Білорусії Ю. О. Бикадорова, А. Т. Кузнєцова, І. О. Новик, А. І. Павловського та ін.; учених інших країн суттєво вплинули на становлення та розвиток сучасних інформаційних технологій навчання [1], [2], але в організації освітнього процесу виникають нові парадигми, наприклад, хмарні обчислення. За оцінками аналітиків Гартнер груп (Gartner Group) хмарні обчислення вважаються найбільш перспективною стратегічною технологією майбутнього, прогнозується міграція більшої частини інформаційних технологій в хмари на протязі найближчих 5–7 років [17].Згідно з офіційним визначенням Національного інституту стандартів і технологій США (NIST), хмарні обчислення – це система надання користувачеві повсюдного і зручного мережевого доступу до загального пулу інформаційних ресурсів (мереж, серверів, систем зберігання даних, додатків і сервісів), які можуть бути швидко надані та гнучко налаштовані на його потреби з мінімальними управлінськими зусиллями і необхідністю взаємодії з провайдером послуг (сервіс-провайдером) [18].У США в університетах функціонують віртуальні обчислювальні лабораторії (VCL, virtual computing lab), які створюються в хмарах для обслуговування навчального та дослідницьких процесів. В Південній Кореї запущена програма заміни паперових підручників для середньої школи на електронні, які зберігаються в хмарі і доступні з будь-якого пристрою, який може бути під’єднаний до Інтернету. В Росії з 2008 року при Російській академії наук функціонує програма «Університетський кластер», в якій задіяно 70 університетів та дослідних інститутів [3], в якій передбачається використання хмарних технологій та створення web-орієнтованих лабораторій (хабів) в конкретних предметних галузях для надання принципово нових можливостей передавання різноманітних інформаційних матеріалів: лекцій, семінарів, лабораторних робіт і т. п. Є досвід певних російських вузів з використання цих технологій, зокрема в Московському економіко-статистичному інституті вся інфраструктура переводиться на хмарні технології, а в навчальних програмах включені дисципліни з навчання технологій.На сьогодні в Україні теж почалося створення національної освітньої інформаційної мережі на основі концепції хмарних обчислень в рамках національного проекту «Відкритий світ», який планується здійснити протягом 2010-2014 рр. Відповідно до наказу Міністерства освіти та науки України від 23.02.2010 р. №139 «Про дистанційне моніторингове дослідження рівня сформованості у випускників загальноосвітніх навчальних закладів навичок використання інформаційно-комунікаційних технологій у практичній діяльності» у 2010 році було вперше проведено дистанційне моніторингове дослідження з метою отримання об’єктивних відомостей про стан інформатичної освіти та розроблення стратегії її подальшого розвитку. Для цих цілей було обрано портал (приклад гібридної хмари), створений на основі платформи Microsoft Azure [4].Як показує зарубіжний досвід [8], [11], [12], [14], [15], вирішити названі проблеми можна шляхом впровадження в навчальний процес хмарних обчислень. У вищих навчальних закладах України розроблена «Програма інформатизації і комп’ютеризації навчального процесу» [1, 166]. Але, проаналізувавши стан впровадження у ВНЗ хмарних технологій, можна зробити однозначний висновок про недостатню висвітленість цього питання в літературних та Інтернет-джерелах [1], [7].Переважна більшість навчальних закладів лише починає впроваджувати хмарні технології в навчальний процес та включати відповідні дисципліни для їх вивчення. Аналіз педагогічних праць виявив недостатнє дослідження питання використання хмарних обчислень у навчальному процесі. Цілком очевидно, що інтеграція хмарних сервісів в освіту сьогодні є актуальним предметом для досліджень.Для навчальних закладів все більшого значення набуває інформаційне наповнення та функціональність систем управління віртуальним навчальним середовищем (VLE, virtual learning environment). Не існує чіткого визначення VLE-систем, та й в самих системах в міру їх заглиблення в Інтернет постійно удосконалюються наявні і з’являються нові інструменти (блоги, wiki-ресурси). VLE-системи критикують в основному за слабкі можливості генерації та зберігання створюваного користувачами контенту і низький рівень інтеграції з соціальними мережами.Існує кілька полярних підходів до способів надання освіти за допомогою сучасних інформаційно-комунікаційних технологій та інформаційних ресурсів. З одного боку – навчальні заклади з віртуальним навчальним середовищем VLE, а з іншого – персональне навчальне середовище, створене з Web 2.0 сайтів та кероване учнями. Але варто звернути увагу на нову модель, що може зруйнувати обидва наявні підходи. Сервіси «Google Apps для навчальних закладів» та «Microsoft Live@edu» включають в себе широкий набір інструментів, які можна налаштувати згідно потреб користувача. Описувані системи розміщуються в так званій «обчислювальній хмарі» або просто «хмарі».Хмара – це не просто новий модний термін, що застосовується для опису Інтернет-технологій віддаленого зберігання даних. Обчислювальна хмара – це мережа, що складається з численної кількості серверів, розподілених в дата-центрах усього світу, де зберігаються безліч копій. За допомогою такої масштабної розподіленої системи здійснюється швидке опрацювання пошукових запитів, а система є надзвичайно відмовостійка. Система побудована так, що після закінчення тривалого періоду при потребі можна провести заміну окремих серверів без зниження загальної продуктивності системи. Google, Microsoft, Amazon, IBM, HP і NEC та інші, мають високошвидкісні розподілені комп’ютерні мережі та забезпечують загальнодоступність інформаційних ресурсів.Хмара може означати як програмне забезпечення, так і інфраструктуру. Незалежно від того, є сервіс програмним чи апаратним, необхідно мати критерій, для допомоги визначення, чи є даний сервіс хмарним. Його можна сформулювати так: «Якщо для доступу до інформаційних матеріалів за допомогою даного сервісу можна зайти в будь-яку бібліотеку чи Інтернет-клуб, скористатися будь-яким комп’ютером, при цьому не ставлячи ніяких особливих вимог до операційної системи та браузера, тоді даний сервіс є хмарним».Виділимо три умови, за якими визначатимемо, чи є сервіс хмарним.Сервіс доступний через Web-браузер або за допомогою спеціального інтерфейсу прикладної програми для доступу до Web-сервісів;Для користування сервісом не потрібно жодних матеріальних затрат;В разі використання додаткового програмного забезпечення оплачується тільки той час, протягом якого використовувалось програмне забезпечення.Отже, хмара – це великий пул легко використовуваних і доступних віртуалізованих інформаційних ресурсів (обладнання, платформи розробки та/або сервіси). Ці ресурси можуть бути динамічно реконфігуровані для обслуговування мінливого навантаження (масштабованості), що дозволяє також оптимізувати використання ресурсів. Такий пул експлуатується на основі принципу «плати лише за те, чим користуєшся». При цьому гарантії надаються постачальником послуг і визначаються в кожному конкретному випадку угодами про рівень обслуговування.Існує три основних категорії сервісів хмарних обчислень [10]:1. Комп’ютерні ресурси на зразок Amazon Elastic Compute Cloud, використання яких надає організаціям можливість запускати власні Linux-сервери на віртуальних комп’ютерах і масштабувати навантаження гранично швидко.2. Створені розробниками програми для пропрієтарних архітектур. Прикладом таких засобів розробки є мова програмування Python для Google Apps Engine. Він безкоштовний для використання, однак існують обмеження за обсягом даних, що зберігаються.3. Сервіси хмарних обчислень – це різноманітні прикладні програмні засоби, розміщені в хмарі і доступні через Web-браузер. Зберігання в хмарі не тільки даних, але і програм, змінює обчислювальну парадигму в бік традиційної клієнт-серверної моделі, адже на стороні користувача зберігається мінімальна функціональність. Таким чином, оновлення програмного забезпечення, перевірка на віруси та інше обслуговування покладається на провайдера хмарного сервісу. А загальний доступ, управління версіями, спільне редагування стають набагато простішими, ніж у разі розміщення програм і даних на комп’ютерах користувачів. Це дозволяє розробникам постачати програмні засоби на зручних для них платформах, хоча необхідно переконатися, що програмні засоби придатні до використання при роботі з різними браузерами.З точки зору досконалості технології, програмне забезпечення в хмарах розвинуте значно краще, ніж апаратна складова.Особливу увагу звернемо на програмне забезпечення як послугу (SaaS, Software as a Servise), що позначає програмну складову у хмарі. Більшість систем SaaS є хмарними системами. Для користувачів системи SaaS не важливо, де встановлене програмне забезпечення, яка операційна система при цьому використовується та якою мовою воно описане. Головне – відсутня необхідність встановлювати додаткове програмне забезпечення.Наприклад, Gmail представляє собою програму електронної пошти, яка доступна через браузер. Її використання забезпечує ті ж функціональні можливості, що Outlook, Apple Mail, але для користування нею необхідно «thick client» («товстий клієнт»), або «rich client» («багатий клієнт»). В архітектурі «клієнт – сервер» це програми з розширеними функціональними характеристиками, незалежно від центрального сервера. При такому підході сервер використовується як сховище даних, а вся робота з опрацювання і подання даних переноситься на клієнтський комп’ютер.Системи SaaS наділені деякими визначальними характеристиками:– Доступність через Web-браузер. Програмне забезпечення типу SaaS не потребує встановлення жодних додаткових програм на комп’ютер користувача. Доступ до систем SaaS здійснюється через Web-браузер з використанням відкритих стандартів або універсальний плагін браузера. Хмарні обчислення та програмне забезпечення, яке є власністю певної компанії, не поєднуються між собою.– Доступність за вимогою. За наявності облікового запису можна отримувати доступ до програмного забезпечення в будь-який момент та з будь-якої географічної точки земної кулі.– Мінімальні вимоги до інфраструктури ІТ. Для конфігурування систем SaaS потрібен мінімальний рівень технічних знань (наприклад, для управління DNS в Google Apps), що не виходить за рамки, характерні для звичайного користувача. Висококваліфікований IT-адміністратор для цього не потрібний.Переваги хмарної інфраструктури. Наявність апаратних засобів у власності потребує їх обслуговування. Планування необхідної потужності та забезпечення ресурсами завжди актуальні. Хмарні обчислення спрощують вирішення двох проблем: необхідність оцінювання характеристик обладнання та відсутність коштів для придбання нового потужного обладнання. При використанні хмарної інфраструктури необхідні потужності додаються за лічені хвилини.Зазвичай на кожному сервері передбачено резерв, що забезпечує вирішення типових апаратних проблем. Наприклад, резервний жорсткий диск, призначений для заміни диска, що вийшов з ладу, в складі масиву RAID. Необхідно скористатися послугами для встановлення нового диску на сервер. Для цього потрібен час та висока кваліфікація спеціаліста, щоб роботу виконати швидко з метою уникнення повного виходу сервера з ладу. Якщо сервер остаточно вийшов з ладу, використовується якісна, актуальна резервна копія та досконалий план аварійного відновлення. Тільки тоді є можливість провести відновлення системи в короткий термін, причому завжди в ручному режимі.При використанні хмар немає потреби перейматись проблемами стосовно апаратних засобів, що використовуються. Користувач може і не дізнатися про те, що фізичний сервер вийшов з ладу. Якщо правильно дібрано інструментарій, можливе автоматично відновлення даних після надскладної аварійної ситуації. При використанні хмарної інфраструктури у такому випадку можна відмовитись від віртуального сервера і отримати інший. Немає потреби думати про утилізацію та перейматися про нанесену шкоду навколишньому середовищу.Хмарне сховище. Абстрагування від апаратних засобів в хмарі здійснюється не тільки завдяки заміні фізичних серверів віртуальними. Віртуалізації підлягають і системи фізичного зберігання даних.При використанні хмарного сховища можна переносити дані в хмару, не переймаючись, яким чином вони зберігаються та не турбуючись про їх резервне копіювання. Як тільки дані, переміщені в хмару, будуть потрібні, достатньо буде просто звернутись в хмару і отримати їх. Існує кілька підходів до хмарного сховища. Йдеться про поділ даних на невеликі порції та зберігання їх на багатьох серверах. Порції даних наділяються індивідуально обчисленими контрольними сумами, щоб дані можна було швидко відновити в критичних ситуаціях.Часто користувачі працюють з хмарним сховищем так, ніби мають справу з мережевим накопичувачем. Щодо принципу функціонування хмарне сховище принципово відрізняється від традиційних накопичувачів, оскільки у нього принципово інше призначення. Обмін даними при використанні хмарного сховища повільніший, воно більш структуроване, внаслідок чого його використання як оперативного сховища даних непрактичне. Зазначимо, що використання хмарного сховища недоцільне для транзакцій в хмарних прикладних програмах. Хмарне сховище сприймається, як аналог резервної копії на стрічковому носієві, хоча на відміну від системи резервного копіювання зі стрічковим приводом в хмарі не потрібні ні привід, ні стрічки.Grid Computing (англ. grid – решітка, грати) – узгоджене, відкрите та стандартизоване комп’ютерне середовище, що забезпечує гнучкий, безпечний, скоординований розподіл обчислювальних ресурсів і ресурсів збереження інформації, які є частиною даного середовища, в рамках однієї віртуальної організації [http://gridclub.ru/news/news_item.2010-08-31.0036731305]. Концепція Grid Computing представляє собою архітектуру множини прикладних програмних засобів – найпростіший метод переходу до хмарної архітектури. Програмні засоби, де використовуються grid-технології, є програмним забезпеченням, при функціонуванні якого інтенсивно використовуються ресурси процесора. В grid-програмах розподіляються операції опрацювання даних на невеликі набори елементарних операцій, що виконуються ізольовано.Використання хмарної інфраструктури суттєво спрощує та здешевлює створення grid-програм. Якщо потрібно опрацювати якісь дані, використовують сервер для опрацювання даних. Після завершення опрацювання даних сервер можна призупинити, або задати для опрацювання новий набір даних.На рисунку 1 подано схему функціонування grid-програми. На сервер, або кластер серверів, поступає набір даних, які потрібно опрацювати. На першому етапі дані передаються в чергу повідомлень (1). На інших вузлах аналізується чергою повідомлень (2) про нові набори даних. Коли набір даних з’являється в черзі повідомлень, він аналізується на першому комп’ютері, де його виявлено, а результати надсилаються назад в чергу повідомлень (3), звідки вони зчитуються сервером або кластером серверів (4). Обидва компоненти можуть функціонувати незалежно один від одного, а кожен з них може функціонувати навіть в тому випадку, якщо другий компонент не задіяний на жодному комп’ютері. Рис. 1. Архітектура grid-програм У такій ситуації використовуються хмарні обчислення, оскільки при цьому не потрібні власні сервери, а за відсутності даних для опрацювання не потрібні сервери взагалі. Таким чином можна масштабувати потужності, що використовуються. Інакше кажучи, щоб комп’ютер не використовувався «вхолосту», важливо опрацьовувати дані за мірою їх надходження. Сервери включаються, коли потік даних інтенсивний, а виключаються в міру ослаблення інтенсивності потоку. Grid-програми мають дещо обмежену область застосування (опрацювання великих об’ємів наукових і фінансових даних). В переважній частині таких програм використовуються транзакційні обчислення.Транзакційна система – це система, де один і більше вхідних наборів даних опрацьовуються одночасно в рамках однієї транзакції та в

У статті розглянуто поняття, пов'язані із застосуванням хмарних технологій у вищому навчальному закладі, зокрема проаналізовано: поняття «ІТ-інфраструктура ВНЗ», визначено моделі розгортання хмарних обчислень. Сформульовано концептуальні положення проектування ІТ-інфраструктури ВНЗ. Зокрема запропоновано важливу складову ІТ-інфраструктури – єдину систему автентифікації користувачів. Обґрунтовано застосування гібридної моделі розгортання хмарних технологій. Запропоновано програмні складові загальнодоступної і корпоративної хмари ВНЗ. Проаналізовано можливості вільно поширюваних платформ для організації корпоративної хмари ВНЗ. Описаний досвід розгортання корпоративної хмари на основі платформи CloudStack.

Метою дослідження є: проаналізувати понятійний апарат, принципи, особливості формування і розвитку хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища в аспекті концепції відкритої науки. Завдання дослідження: визначити перспективи використання хмарних технологій для підтримки освітньої і наукової діяльності; окреслити принципи і технології відкритої науки та їх застосування в освітніх дослідженнях. Об’єктом дослідження є процес формування і розвитку хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища. Предметом дослідження є принципи формування і розвитку хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища. Методи дослідження: аналіз офіційних міжнародних документів, публікацій з проблеми дослідження, спостереження, порівняння, аналіз досвіду освітнього і наукового застосування хмарних технологій. Результати дослідження: теоретично обґрунтовано принципи створення і розвитку освітньо-наукового середовища закладу вищої освіти на базі хмарних технологій. Охарактеризовано поняття хмаро орієнтованого середовища, характерні особливості його функціонування. Проведено аналіз і оцінку перспектив розвитку хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища в аспекті застосування засобів і технологій відкритої науки. Висновки і рекомендації: застосування технологій відкритої науки, що охоплюють європейські дослідницькі інфраструктури, науково-освітні мережі, хмарні сервіси збирання, подання і опрацювання даних, а також сервіси Європейської хмари відкритої науки є актуальним і перспективним напрямом розвитку і модернізації хмаро орієнтованого освітньо-наукового середовища закладів вищої освіти.

Надання гарантій безпеки - одна з основних проблем сучасних хмарних обчислень. Саме відсутність достатніх гарантій безпеки стає основним стримуючим фактором при переході в «хмару». Стаття присвячена підтримці безпеки cloud computing на рівні інфраструктури. Розглядаються основні загрози безпеки хмарних обчислень разом зі структурою типової хмарної системи. Наведено типові рішення даних проблем, а також переваги і недоліки кожного рішення. Побудована таблиця покриття задач підтримки безпеки розглянутими раніше методами. Визначено, що дані рішення окремо не забезпечують повноцінне покриття задач підтримки безпеки cloud computing. Описана узагальнена модель підтримки безпеки cloud систем на рівні інфраструктури. Окреслено можливі перспективи даної моделі та шляхи її подальшого розвитку.

Мета дослідження: визначити вплив хмарних платформ, їх засобів та послуг на сучасному етапі розвитку інформаційно-комунікаційних технологій. Завдання дослідження: визначити місце і роль, плюси та мінуси хмарних технологій, доречність та актуальність їх використання. Об’єкт дослідження: хмарні сервіси та їх характеристики. Предмет дослідження: використання хмаро орієнтованих технологій, засоби та послуги, які вони можуть надати. Використані методи дослідження: аналіз хмарних платформ, статистичних даних та наукових публікацій. Результати дослідження. На основі статистичних даних підтверджено актуальність використання хмарних додатків. Проаналізовано характеристики хмарних сервісів та наукові публікації й визначено вплив хмарних технологій на формування компетенцій майбутніх фахівців у галузі інформаційних технології. Основні висновки і рекомендації: застосування хмарних технологій є дешевим, керованим та практичним способом обробки даних, який не потребує власної інфраструктури; знання, вміння та навички, пов’язані з хмарними сервісами є основою компетенцій майбутніх ІТ-професіоналів.

У статті було проаналізовано та визначено загальні принципи хмарних технологій та сервісів, хмарних обчислень, історію їх зародження та розвитку. Проаналізовано всі недоліки і переваги існуючих хмарних моделей порівняно з локальними аналогами. Також були розглянуті питання інформаційної безпеки хмарних сервісів та захисту даних у хмарі. Розглянуто основи технології хмарних обчислень, проаналізовано їх переваги та недоліки. Особливу увагу приділено аналізу застосування даної технології в держвідомствах, а також в якості основи розроблюваних систем інформаційної інфраструктури. Виокремлено актуальні проблеми які виникають під час експлуатації “хмар”. Проаналізовано приклади зарубіжного досвіду успішного використання “хмарних технологій”.

Розглянуто особливості побудови інформаційної інфраструктури освітньої установи та сформовано перелік вимог для її ефективного функціонування. З метою оптимізації процесів створення та модернізації інформаційної інфраструктури освітньої установи запропоновано впроваджувати в освітній процес хмарні технології. Розглянуто переваги впровадження хмарних технологій в освітніх установах на прикладі Microsoft Office 365. Проаналізовано можливості даного продукту та виділено низку економічних переваг від впровадження його в освітніх установах. Обґрунтовано можливість підвищення якості та продуктивності навчального процесу та виведення його на якісно новий рівень при використанні хмарних технологій.

Структура й обсяг дипломної роботи. Магістерська дисертація складається зі вступу, п'яти розділів, висновку, переліку посилань з 24 найменувань, 2 додатки, і містить 64 рисунки, 29 таблиць. Повний обсяг магістерської дисертації складає 115 сторінок, з яких перелік посилань займає 2 сторінок, додатки – 12 сторінок. Актуальність теми. Хмарна інфраструктура дуже популярна і широко використовується багатьма компаніями тому що дозволяє економити як на обслуговуванні і персоналі, так і на інфраструктурі. Але, оскільки віртуальні машини у хмарній інфраструктурі не надійні, системи повинні бути спроектовані таким чином, щоб мінімізувати простої та перерви на обслуговування. Це зумовлює актуальність розробки розподілених хмарних систем, що максимально ефективно використовують хмарне середовище. Мета дослідження полягає у визначенні способів підвищення надійності та стійкості розподілених хмарних систем на прикладі інтерактивно ї веб-системи для розширення словникового запасу іноземної мови. Для досягнення поставленої задачі були сформульовані наступні завдання дослідження, що визначили логіку дослідження та його структуру: — проаналізувати існуючі підходи до проектування розподілених хмарних систем; — проаналізувати існуючі засоби для розгортки та забезпечення відмовостійкості хмарних систем; — створити систему для вивчення нових слів, що спроектована для роботи у хмарній інфраструктурі та використовує переваги і мінімізує недоліки хмарного середовища; — забезпечити засоби для автоматичного масштабування критичними для системи метриками. Об’єктом дослідження є розподілені системи та засоби автоматичного масштабування вузлів кластера. Предметом дослідження є алгоритми для автоматичного масштабування у розподілених системах. Методи дослідження. Розв’язання поставлених задач виконувались засобами комп’ютерного моделювання, зокрема з використанням наступних методів: — реалізація клієнта, що генерує навантаження на систему та імітує поведінку реального користувача; — аналіз метрик кожного з сервісів для виявлення проблем — аналіз запитів що виконуються довше за все за допомогою використання розподіленого трасування запитів. Наукова новизна одержаних результатів. Найбільш суттєвими науковими результатами магістерської дисертації є удосконалення алгоритму автоматичного горизонтального масштабування у оркестраторі Kubernetes за рахунок застосування інформації про довжину черги, що дозволило збільшити ефективність застосування обчислювальних ресурсів у системі. Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в розробці розподіленої хмарної системи, що дозволяє вивчати слова іноземної мови, може бути розгорнута у Kubernetes кластері та динамічно адаптується під поточне навантаження системи за допомогою автоматичного масштабування екземплярів кожного з сервісів.
The structure and volume of the thesis. Master's thesis consists of an introduction, five chapters, conclusion, list of references with 24 titles, 2 annexes, and contains 64 figures, 29 tables. The full range of master's thesis is 115 pages with a list of links takes 2 pages, apps - 12 pages. Topicality of the theme. The cloud infrastructure is very popular and is widely used by many companies, as it allows to save both on maintenance and staffing, and on infrastructure. But since virtual machines in a cloud infrastructure are not reliable, systems must be designed in such a way as to minimize downtime and service interruptions. This determines the urgency of the development of distributed cloud systems that efficiently use cloud environments. The purpose and problems of research is to identify ways to increase the reliability and stability of distributed cloud systems, using the example of an interactive web system to expand the vocabulary of a foreign language. To achieve this task the following objectives were formulated research study determined the logic and structure: — analyze existing approaches to the design of distributed cloud systems; — analyze the existing tools for scanning and providing fail-safe cloud systems; — create a system for learning new words designed to work in cloud infrastructure and take advantage of and minimize the disadvantages of cloud environments; — provide facilities for automatic scaling by metric critical for the system. The object of the research is distributed systems and automated scaling of cluster nodes. The subject of the research is the algorithms for automatic scaling in distributed systems. Research methods. The solution of the set tasks was carried out by means of computer simulation, in particular using the following methods: — the client that generates a load on the system and imitates the behavior of the real user; — analysis of the metrics of each of the services to identify problems; — analysis of requests that are performed the longest by using Distributed Query Tracing. Scientific novelty of the results. The most significant scientific results of the master's thesis are the improvement of the horizontal automatic scaling algorithm Kubernetes orchestrator through the use of information about the length of the queue, which allowed to increase the efficiency of the use of computing resources in the system. The practical significance of the results work is developed distributed cloud system that allows users to learn words of a foreign language, can be deployed in the Kubernetes cluster and dynamically adapts to the current system load by automatically scaling the instances of each service.

Кваліфікаційну роботу магістра присвячено дослідженню технологій та методів для розгортання інфраструктур опрацювання великих даних у хмарних сервісах. Розглянуто основні моделі хмарних інфраструктур опрацювання великих даних. Адаптовано практики з розробки програмного забезпечення для побудови хмарних інфрастуктур. Розроблено алгоритм вибору середовища для розгортання інфраструктур опрацювання великих даних у хмарних сервісах з урахуванням типових вимог замовника. Описано розгортання інфраструктури опрацювань великих даних у хмарному сервісі GCP з використання підходу «інфраструктура як код» засобами інструменту Terraform.
In the master thesis are considered the basic models of cloud infrastructures of big data processing. Software development practices adapted for building cloud infrastructures. Was developed an algorithm for selecting the environment for the deployment of big data processing infrastructures in cloud services, taking into account the typical requirements of the customer. was described the deployment of the big data processing infrastructure in the GCP cloud service using the "infrastructure as code" approach and the Terraform tool.
1. ВСТУП 2. АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ 3. ВИБІР СЕРЕДОВИЩА ДЛЯ РОЗГОРТАННЯ ІНФРАСТРУКТУРИ ОПРАЦЮВАННЯ ВЕЛИКИХ ДАНИХ 4. РОЗРОБКА КОДУ ОПИСУ ІНФРАСТРУКТУРИ ОПРАЦЮВАННЯ ВЕЛИКИХ ДАНИХ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

На даний час дата-центри наступного покоління розмивають кордони між фізичними та віртуальними середовищами, між публічними і приватними хмарами, що призводить до розширення ряду питань щодо захисту інформації в хмарних обчисленнях і для вирішення яких потрібні постійно удосконалючі рішення.

Метою доповіді є аналіз безпеки використання хмарної інфраструктури. В роботі описано загальні принципи безпеки хмарних технологій та сервісів, а також визначено напрями реалізації цих питань зі сторони провайдера та користувача.

The given work is dedicated to the introduction to penetration testing methodologies. One of the most reliable ways of maintaining information security is regular conducting of penetration testing. The main objective of penetration testing is to identify security weaknesses by simulation of real attacks. The methodology of pentest research as a service offered to clients of cloud services and local computers is considered. One of the possible architectures is offered

Проведено аналіз існуючих проблем в управлінні ресурсами ІТ інфраструктури. Запропоновані способи застосування технологій штучного інтелекту для вирішення задачі розподілу ресурсів. Запропоновано модифікований варіант фітнес-функції, що дозволяє здійснювати оптимальний розподіл елементів інфраструктури, враховуючи їх поточне розміщення. Проведено порівняння розроблених алгоритмів з існуючими та підтвердженно високу якість отриманих результатів.
The analysis of existing problems in IT infrastructure resources management is carried out. Methods of application of artificial intelligence technologies for solving the problem of resource allocation are proposed. A modified fitness function is proposed, which performs optimal infrastructure resource destribution, taking into account their current locations. A comparison of the developed algorithms with existing ones was performed, which proved high quality of the obtained results.
Проведен анализ существующих проблем в управлении ресурсами ИТ инфраструктуры. Предложенные способы применения технологий искусственного интеллекта для решения задачи распределения ресурсов. Предложен модифицированный вариант фитнес-функции, который позволяет осуществлять оптимальное распределение элементов инфраструктуры, учитывая их текущее положение. Проведено сравнение разработанных алгоритмов с существующими и подтверждено высокое качество полученных результатов.