7
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................... 8
1. ОСНОВЫ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ............................................ 11
1.1. Основные понятия ........................................................................... 11
1.2. Виды облачных вычислений ........................................................... 16
1.3. Типы развертывания облаков ......................................................... 20
Выводы по главе 1 .................................................................................. 29
2. ПЛАНИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ОРГАНИЗАЦИИ В
MICROSOFT AZURE ............................................................................................ 30
2.1. Виртуализация. Преимущества и недостатки виртуализации .... 30
2.2. Основные сведения о Microsoft Azure ........................................... 37
2.3. Планирование инфраструктуры организации в облаке ............... 42
Выводы по главе 2 .................................................................................. 46
3. РАЗВЕРТЫВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ОРГАНИЗАЦИИ В
MICROSOFT AZURE ............................................................................................ 48
3.1. Настройка виртуальных машин ...................................................... 48
3.2. Настройка хранилища данных ........................................................ 62
Выводы по главе 3 .................................................................................. 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................... 68
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................... 71
8
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы связана с тем, что за последние несколько лет в
области информационных технологий была разработана новая парадигма -
облачные вычисления. Хотя облачные вычисления - это просто особый способ
предоставления вычислительных ресурсов, а не новая технология, они
коренным образом изменили способ предоставления информации и услуг. [3]
Для правильного понимания облачных вычислений необходимо
помнить, что они по существу наследуют предыдущие системы. В мире
облачных вычислений есть место для инновационного сотрудничества
облачных технологий и доказанной эффективности предыдущих систем, таких
как мощные мейнфреймы. Изменение подхода к вычислениям предоставляет
ИТ-специалистам огромные возможности, позволяя им самостоятельно
управлять изменениями и использовать их на благо самих себя и своей
организации.
Предмет исследования работы – планирование и развертывание
инфраструктуры организации в Microsoft Azure.
Объект исследования – автоматизированные системы обработки
информации и управления.
Цель работы: показать навыки работы с облачными технологиями на
примере планирования и развертывания инфраструктуры организации в
Microsoft Azure.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
1. Рассмотреть теоретические вопросы, связанные с облачными
технологиями
2. Описать виды и типы развертывания облаков.
3. Рассмотреть основные виды виртуализации их преимущества и
недостатки.
9
4. Изучить информацию о возможностях Microsoft Azure.
5. Изучить вопрос, связанный с деятельностью организации ООО
«Cityparking» и провести планирование его инфраструктуры в облаке.
6. На практике провести развертывание инфраструктуры организации
ООО «Cityparking» в Microsoft Azure.
Теоретическая значимость работы состоит в систематизации знаний
по автоматизированным системам обработки информации и управления.
Практическая значимость работы:
1. Перенос части инфраструктуры организации ООО «Cityparking» в
облако позволит получить высокий уровень доступности и
производительности сети в любой точке мира, тем самым позволяя
масштабировать офисы компании, без дополнительной разработки IT-
решений.
2. Настройка и использование виртуальных машин и хранилищ данных
позволяет синхронизировать данные между различными офисами компании и
защитить данные от потери.
Результаты работы могут быть успешно внедрены в любой организации,
где имеются похожая инфраструктура, как и в ООО «Cityparking».
Данная тема широко освещена в работах зарубежных и российских
авторов: Головицына М.В., Л.В. Галиновский, С.В. Бочкарев, И.Н. Кравченко,
Рудаков А.В., Титоренко Г.А., Трофимов В.Б, Хетагуров Я.А. и т.д.
Структура работы. Работа выполнена на 68 листах, содержит 47
рисунков.
Выпускная квалификационная работа содержит следующие разделы:
введение, три главы, заключение и список использованной литературы.
Во введение раскрыта актуальность работы, цель и задачи исследования,
а также предмет и объект.
В первой главе «ОСНОВЫ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ» рассмотрены
следующие вопросы:
10
Основные понятия
Виды облачных вычислений
Типы развертывания облаков
Во второй главе «ПЛАНИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ОРГАНИЗАЦИИ В MICROSOFT AZURE» рассмотрены следующие вопросы:
Виртуализация. Преимущества и недостатки виртуализации
Основные сведения о Microsoft Azure
Планирование инфраструктуры организации в облаке
В третьей главе «РАЗВЕРТЫВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ОРГАНИЗАЦИИ В MICROSOFT AZURE» рассмотрены следующие вопросы:
Настройка виртуальных машин
Настройка хранилища данных
В заключении приводятся выводы по работе.
11
1. ОСНОВЫ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
1.1. Основные понятия
Идея облачных вычислений появилась в 1960 году, когда Джон
МакКарти предположил, что когда-нибудь компьютерные вычисления будут
производиться с помощью «общенародных утилит». Считается, что идеология
облачных вычислений завоевала популярность с 2007 года благодаря
быстрому развитию каналов связи и быстро растущим потребностям
пользователей. [5]
Термин Cloud Computing (Облачные вычисления), а также другие
"облачные" термины появились в связи с тем, что на блок-схеме 80-90х годов,
Интернет представлялся в виде облаков (Рисунок 1). В то время функция
облака была передача данных на большие расстояния. По мере увеличения
скорости Интернета, возможность поместить в "облаке" вычислительные
ресурсы стала реальной - то есть, делать доступными удаленные серверы (и, в
частности, арендовать вычислительные мощности от сторонних
поставщиков). Тогда и стала зарождаться концепция Cloud Computing -
использование Интернета в качестве источника вычислительных ресурсов.
Рисунок 1– Появление термина «облако»
12
Рассмотрим основные тенденции развития инфраструктурных решений,
которые способствовали возникновению концепции облачных вычислений, а
именно [8]:
1. блейд-системы;
2. системы и сети хранения данных;
3. консолидация инфраструктуры.
1. Blade-сервер - модульная одноплатная компьютерная система,
включающая процессор и память.
Blade-сервера были созданы для решения следующих проблем [13]:
ограничение наращивания мощности процессора;
рост затрат на помещения для центров обработки данных, их
электропитание, обслуживание и охлаждение
Blade-сервера необходимы для решения задач, требующих высокой
концентрации вычислительных средств. К таким задачам можно отнести:
сложные ресурсоемкие вычисления (научные задачи, математическое
моделирование), а также задачи по обслуживанию большого числа
пользователей (распределенные базы данных, Интернет-сервисы, хостинг).
[12, с.67]
За счет использования источника питания, сетевых карт и жестких
дисков, Blade-сервера обеспечивают высокую плотность размещения в стойке
(Рисунок 2). Блэйд-системы производят IBM, Hewlett-Packard, Dell, Sun,
Fujitsu Siemens Computers.
Преимущества Blade-сервера [2]:
Масштабируемость
Повышенная надежность.
Уникальная физическая конструкция.
Лучшие возможности управления и гибкость.
Снижение эксплуатационных расходов.
13
Рисунок 2- Blade-сервера в стойке
2. Системы и сети хранения данных. При большом числе пользователей
инфраструктура виртуальных настольных систем представляет собой
сложное образование, состоящее из множества отдельных
компонентов [11].
Важную роль играет системы хранения данных: они должны
соответствовать требованиям операций ввода/вывода (Input/Output, I/O) в
виртуальных настольных системах (Рисунок 3).
Рисунок 3– Организация системы хранения данных
14
Система Хранения Данных (СХД) – аппаратно-программное решение по
организации надёжного хранения информационных ресурсов и
предоставления к ним гарантированного доступа.
Основные преимущества СХД[20]:
Высокая производительность;
Высокая доступность данных;
Высокая надёжность и отказоустойчивость;
Масштабируемость.
Общая производительность операций ввода-вывода системы хранения
данных зависит от того, сколько физических жестких дисков может
одновременно использоваться физическим хостом или системой виртуального
рабочего стола. По этой причине рекомендуется настраивать системы
хранения данных таким образом, чтобы они состояли из как можно меньшего
количества максимально емких объединений.
Сети хранения данных (SAN) - высокоскоростные сети с коммутацией
передачи данных серверов, рабочих станций, систем хранения данных на
диске и ленточные библиотеки. (Рисунок 4)
Рисунок 4– Сети хранения данных (SAN)
15
Основные преимущества SAN:
Производительность.
Масштабируемость.
Гибкость.
Централизованная загрузка.
Отказоустойчивость.
3. Консолидация инфраструктуры - объединение вычислительных
структур либо ресурсов управления в одном центре.
Обычно говоря о консолидации инфраструктуры подразумевают
следующее:
Консолидацию серверов (Рисунок 5) - перемещение всех
приложений в один кластер серверов;
Консолидацию систем хранения - использование
централизованной системы хранения данных несколькими узлами;
Физическая консолидация облегчает использование
стандартизированных процессов управления и конфигураций, создание
экономически эффективной системы резервного копирования для
восстановления данных.
Логическая консолидация предусматривает реструктуризацию системы
управления ИТ-инфраструктурой, которая повышает масштабируемость и
управляемость вычислительной системы. В результате глобальных
информационных услуг компании, что позволяет улучшить управляемость и
работу [15].
Консолидация ИТ-инфраструктуры – это первый шаг к "облаку". Без
консолидации построить эффективное процессно-ориентированное
управление невозможно, т.к. нет единой точки предоставления сервисов.
16
Рисунок 5– Консолидация серверов
1.2. Виды облачных вычислений
Основными сферами применения облачных технологий являются
(Рисунок 6):
1. IaaS (инфраструктура как услуга) - это предоставление по требованию
клиента необходимого количества динамических ресурсов (вычислительных и
для хранения), виртуальных серверов, сетевой инфраструктуры, удаленных
рабочих станций, основанных на концепции облачных вычислений [17].