Облачные вычисления

Появление Грид является следствием непрерывного развития различных

реализаций на базе Грид. Грид не может быть конечной точкой развития интернет.

Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали .

Согласно документу IEEE (2008 год) «Облачная обработка данных — это

парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в

интернете и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персо-

нальных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».

Облачная обработка данных как концепция включает в себя понятия:

• Всё как услуга .

• Инфраструктура как услуга.

• Платформа как услуга.

• Программное обеспечение как услуга.

• Данные как услуга.

• Рабочее место как услуга.

Облако для пользователя – это некоторый набор услуг (soft и hard), которые потребляются и оплачиваются, порой без малейшего представления, что же там используется внутри.

Варианты предоставления ресурсов сильно отличаются. Все, что касается

Cloud Computing, обычно принято называть словом aaS (aaS – расшифровыва-

ется как "as a Service"). Существуют много видов aaS, например:

• SaaS (Software-aaS), или приложения в виде сервисов - вариант, при котором тебе предлагают использовать какое-то конкретное ПО, например, корпоративные системы, в виде сервиса по подписке

• PaaS (Platform-aaS) - в отличие от SaaS, предназначенного больше для конечного пользователя, вариант для разработчиков. В облаке функционирует некоторый набор программ, основных сервисов и библиотек, на основе кото-

рых предлагается разрабатывать свои приложения.

• HaaS (Hardware-aaS) - один из первых терминов, означающих предоставление некоторых базовых "железных" функций и ресурсов в виде сервисов.

• СaaS (Communication-aaS) - подразумевается, что в качестве сервисов предоставляются услуги связи; обычно это IP-телефония, почта и мгновенные

коммуникации (чаты, IM).

Облачные технологии обеспечивают более совершенный доступ к ресурсам. Для решения больших задач нужно другое - увеличение числа процес-

соров. Поэтому облачные технологии далее рассматриваться не будут.

Что дали для быстродействия:

Интернет	IP (Internet Protocol address) HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)
WWW	Язык гипертекстовой разметки HTML Системы адресации (URL, URN, URI etc.)
WebServise	SOAP (Simple Object Access Protocol) WSDL (Web Services Description Language) UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) Язык XML
Грид	Пакеты GT4, G2
Облачная технология

Вопросы для самоконтроля.

1. Охарактеризуйте технологию Грид.

2. Что такое облачные вычисления?

Лекция 20. Пакет Globus Toolkit.

Состав пакета GT4. В глобальных Грид-системах в качестве средства

middleware используют инструментарий Globus Тoolkit, разработанный амери-

канскими учеными, который стал de facto мировым стандартом. Он включает в

себя службы, которые позволяют построить полнофункциональную Грид сис-

тему. Пакет G T4 содержит следующие разделы:

1. Security - Обеспечение безопасности

2. Data Management - Управление данными

3. Execution Management - Управление исполнением заданий

4. Information Service – Информационный сервис

5. Common Runtime –Фундаментальных библиотеки и средств, используются для создания Web-служб и не-Web-служб.

Рассмотрим два пункта из приведенного перечня: обеспечение безопасности и управление исполнением заданий.

Security - Обеспечение безопасности

Криптография с открытым ключом. Обеспечение безопасности в ГРИД

является одной из главных забот разработчиков.

Криптографические системы с открытым ключом используют так назы-

ваемые однонаправленные функции, которые обладают следующим свойством:

• Если x известно, то y = f (x) вычислить относительно просто.

• Если известно y, то для f (y) нет простого пути вычисления x.

Под однонаправленностью понимается не теоретическая однонаправленость, а практическая невозможность вычислить обратное значение, используя современные вычислительные средства, за обозримый интервал времени. Такими функциями являются, например, дискретное логарифмирование разложение

большого числа на простые множители и др.

Системы с одним ключом недопустимы в ГРИД, поскольку, если А хочет

передать В или кому-то еще закодированные данные, то он должен передать и

ключ, который тем самым становится доступным злоумышленнику. В ГРИД

используются система шифрования с открытым ключом, в которой не требует-

ся передавать ключ по каналу. Открытые ключи хранятся в электронных центрах сертификации (ЦС).

В случае безопасного обмена с открытым ключом отправитель шифрует

сообщение, используя открытый ключ получателя. Зашифрованное сообщение

посылается получателю, который будет дешифровать сообщение с помощью

своего закрытого ключа. Только получатель может расшифровать сообщение,

поскольку ни у кого нет его закрытого ключа.

Свойства системы безопасности. Ими являются: конфиденциальность,

целостность и аутентификация. В идеале, защищенный обмен включает все три

составляющие, но это нужно не всегда (иногда даже нежелательно).

Конфиденциальность. Безопасный диалог должен быть конфиденциален.

Другими словами, только отправитель и получатель должны понимать содер-

жание обмена. Если кто-то ведет прослушивание обмена, он не должен обна-

ружить в диалоге какой-либо смысл. В общем случае это достигается алгорит-

мом шифрования-дешифрования.

Целостность. Безопасные коммуникации должны гарантировать целост-

ность передавамых сообщений. Это означает, что на приемном конце должны

быть уверены, что принятое сообщение есть в действительности точно то, ко-

торое было послано. Надо принимть во внимание, что злоумышленники могут

перехватывать сообщение с целью модификации его содержания, а не только с

целью его прослушивания. Злоумышленник может изменить сообщение, даже

не понимая его смысла.

Аутентификация. Безопасная коммуникация должна гарантировать, что

стороны, участвующие в обмене, есть те, за которые они себя выдают. Это от-

носительно легко сделать с помощью некоторых сетевых свойств.

Авторизация. Другой важной концепцией в компьютерной безопасности,

хотя обычно не рассматриваемой как одна из основ безопасных коммуникаций,

является авторизация. Проще говоря, авторизация относится к механизмам, ко-

торые решают, разрешено ли пользователю выполнять некоторую задачу. Ав-

торизация связана с аутентификацией, потому что в общем случае мы должны

убедится, что пользователь есть тот, за кого он себя выдает, прежде чем ре-

шать, допускать его к некоторой работе или нет.

Execution Management - Управление исполнением заданий

Система управления исполнением заданий имеет многоуровневую структуру. Задание представляется на языке RSL, который предназначен для обмена

информацией о ресурсах между всеми компонентами метакомпьютерной среды

Globus. RSL также описывает размещение программы пользователя и данных,

требуемые системные программные и аппаратные средства, средства синхрони-

зации процессов. Приведем основные стандартные параметры:

(executable = value) – определяет выполняемый файл задания;

(directory = value) – задает рабочую директорию для задания;

(arguments = value ...) – задает параметры командной строки ;

(environment = (var value)...) – задает среду выполнения задания;

(count = value) – задает число процессов (экземпляров выполнения

executable).