Упровадження технологій хмарних обчислень як складових ІТ-інфраструктури ВНЗ

Формулюючи поняття ІТ-інфраструктури освітнього закладу, слід врахувати:

– програмні, технічні та телекомунікаційні засоби, які застосовуються в навчальному процесі;

– інформаційну діяльність здійснюють не лише сформовані, а й майбутні фахівці різних галузей;

– дані, для доступу до яких проектують ІТ-інфраструктуру, є навчальними ресурсами.

Отож, інфраструктура інформаційних технологій вищого навчального закладу (ІТ-інфраструктура ВНЗ) – це інформаційна система програмних, обчислювальних і телекомунікаційних засобів, а також організаційного і методичного забезпечення, що реалізує надання інформаційних, обчислювальних, телекомунікаційних ресурсів і послуг усім учасникам навчального процесу.

Автори розглядають 3 рівні ІТ-інфраструктури навчальних закладів:

– на основі однорангової мережі, на кожен комп’ютер якої встановлено програмне забезпечення;

– на основі виділеного сервера, який виконує функції автентифікації користувачів (контролер домена) і забезпечення доступу за протоколом віддалених робочих столів (RDP – RemoteDesktopProtocol);

– на основі потужного датацентру (системи серверів) і тонких клієнтів, які виконують функції введення-виведення даних.

Зазвичай, ІТ-інфраструктуру вищих навчальних закладів будують на основі одного або кількох виділених серверів, які забезпечують:

– обмін даними між окремими сегментами локальної мережі;

– контроль доступу до зовнішніх мереж та Інтернету;

– автентифікацію користувачів локальної мережі;

– функціонування веб-сайту (порталу) навчального закладу;

– функціонування навчальних веб-сервісів, таких як сервер електронних курсів, форум, портал відеохостингу, соціальна мережа, вікіпедія, електронна бібліотека, інституційний репозитарій тощо;

– рух електронних документів установи від моменту їх створення до моменту передавання на зберігання до архіву.

«Хмара» – не лише популярний сучасний термін, який застосовують для опису Інтернет-технологій віддаленого збереження даних. Його, зазвичай, описують за допомогою понять: програмне забезпечення, сервіс, сервер. Утім усе ж головним критерієм визначення хмарної технології є можливість роботи з її ресурсами, незалежно від апаратного і програмного забезпечення клієнта. Наприклад, студент, перебуваючи в університеті, дома, у бібліотеці або кафе, для отримання доступу до лабораторії може використати ноутбук, планшетний комп’ютер або смартфон. Саме використання мобільних пристроїв у процесі навчання значною мірою реалізує парадигму відкритого і рівного доступу до якісної освіти.

У процесі проектування ІТ-інфраструктури ВНЗ важливо визначити моделі розгортання і надання хмарних платформ. Як відомо, технологічною основою роботи з хмарними технологіями є веб-технологія, тобто сервери і клієнти, які взаємодіють за протоколом обміну гіпертексту. Проте, на відміну від традиційного розуміння всесвітньої павутини, як сукупності веб-сторінок, хмарні технології передбачають використання програмного забезпечення як сервісу (SaaS – Softwareas a Service). SaaS є моделлю надання програмного забезпечення, згідно якої для повнофункціонального його використання клієнту необхідний лише веб-браузер.

Виділяють 4 моделі розгортання хмарних технологій:

1. Корпоративна – хмари, зазвичай, створюються і контролюються однією організацією. Відповідно доступ до ресурсів таких хмар обмежується працівниками установи.

2. Загальнодоступна, яка передбачає спільне використання платформ кількома організаціями. Управлінням такої хмари, зазвичай, займається зовнішній провайдер, наприклад, Amazon EC2 , GoogleApps, Salesforce.

3. Групова, згідно якої організації спільно використовують хмарні сервіси провайдера.

4. Гібридна – передбачає поєднання кількох моделей.

Проектування і впровадження ІТ-інфраструктури із застосуванням хмарних технологій пропонуємо здійснювати у кілька етапів:

– вивчення можливостей сучасних хмарних сервісів, які пропонують вітчизняні і зарубіжні вендори;

– аналіз наявної ІТ-інфраструктури ВНЗ і з’ясування сервісів, які можна мігрувати на загальнодоступні і корпоративні хмарні платформи;

– розробка рішень щодо реалізацій завдань;

– монтаж необхідного апаратного забезпечення;

– встановлення й конфігурування програмного забезпечення;

– інтеграція хмарних сервісів у IT-інфраструктуру ВНЗ;

– адаптація сервісів до потреб навчального процесу;

– сервісне обслуговування і супровід ІТ-інфраструктури.

Важливим аспектом впровадження ІТ-інфраструктури ВНЗ є інтеграція її традиційних і хмарних сервісів. Першочергове завдання такої інтеграції вбачаємо у розробці і конфігуруванні єдиної системи автентифікації користувачів зазначених сервісів.

Технологічно й організаційно простіше розпочати розгортання хмарних сервісів ІТ-інфраструктури ВНЗ згідно загальнодоступної моделі. Аналізуючи ресурси і сервіси сучасного Інтернету, можна стверджувати, що вони реалізовані лідерами ринку розробки програмних засобів – компаніями GoogleInc і Microsoft.

Незважаючи на наявність потужних комерційних хмарних платформ (Windows Azure, Amazon EC2, C3), вважаємо доцільним розгортання в ІТ-інфраструктурі ВНЗ корпоративної хмари, на основі якої можлива розробка «хмарних» лабораторій для вивчення окремих дисциплін циклу професійної і практичної підготовки фахівців з інформатики.

Коротко розглянемо безкоштовні платформи, на основі яких можна спроектувати корпоративну хмару. Серед таких виділимо три:

– Cloudstack;

– Eucalyptus;

– Openstack.

Apache Cloud Stack є проектом компанії Apache Software Foundation, у межах якого розробляється програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, що може бути застосоване для розгортання загальнодоступних і корпоративних хмар згідно моделі «інфраструктура як сервіс» (IaaS). Основними складовими хмарної інфраструктури Cloudstack є:

– зона (zone) – найбільший підрозділ, який відповідає датацентру;

– стійка (pod) – є аналогом серверної стійки, яка містить кластери і хости, що

належать одній підмережі;

– кластер (cluster) – сукупність фізичних серверів, розміщених у одній стійці;

– хост (host) – сервер, на якому виконується гіпервізор, що забезпечує розподіл обчислювальних ресурсів для віртуальних машин;

– первинні і вторинні сховища (primaryandsecondarystorages) – зберігають розділи і диски віртуальних машин; можуть бути доступними за різними протоколами.

Проблема застосування хмарних технологій у процесі проектування ІТ-інфраструктури ВНЗ є актуальною і потребує подальшого розвитку. Найбільш доцільною моделлю розгортання хмарних технологій у інфраструктурі ВНЗ є гібридна.

У цьому випадку варто використовувати загальнодоступні (Google Apps та Microsoft Office 365) і корпоративні (Cloudstack, Eucalyptus, OpenStack) хмарні платформи, які можна органічно інтегрувати до традиційних сервісів ІТ-інфраструктури ВНЗ.

Проаналізовані платформи можна використати як програмну основу для розгортання хмарних лабораторій вивчення інформативних дисциплін. Вивчення організаційних і методичних аспектів цієї проблеми, без сумніву, потребує подальшого дослідження.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!