Περιγραφή Αντικειμένου
Το υπολογιστικό νέφος αποτελεί ένα νέο μοντέλο υπολογισμού, το οποίο είναι αρκετά δημοφιλές λόγω των πλεονεκτημάτων προσφέρει, όπως η ευέλικτη διαχείριση πόρων, η μείωση κόστους, η απεριόριστη κλιμακωσιμότητα/ελαστικότητα καθώς και η ενίσχυση της ασφάλειας. Για τους παραπάνω λόγους, πολλές επιχειρήσεις μεταφέρουν τις εφαρμογές και διαδικασίες τους στο υπολογιστικό νέφος.
Το υπολογιστικό νέφος προσφέρει τρία είδη υπηρεσιών τα οποία επιτρέπουν την ανάπτυξη, διάταξη και φιλοξενία κλιμακώσιμων εφαρμογών και επιχειρησιακών διαδικασιών: υποδομή ως υπηρεσία, πλατφόρμα ως υπηρεσία και λογισμικό ως υπηρεσία. Οι υπηρεσίες υποδομής προσφέρουν κατ’απαίτηση υπολογιστικούς πόρους για την φιλοξενία εφαρμογών και διαδικτυακών υπηρεσιών. Οι υπηρεσίες πλατφόρμας επιτρέπουν την συνεργατική ανάπτυξη εφαρμογών καθώς και τη διάταξη και κλιμάκωση των εφαρμογών αυτών πάνω από υπηρεσίες υποδομών. Οι υπηρεσίες λογισμικού επιτρέπουν την ολοκλήρωση της λειτουργικότητας εφαρμογών και διαδικασιών χωρίς την ανάγκη διαχείρισης της προσφερόμενης λειτουργικότητας και της υποκείμενης υποδομής της.
Εκτός της παροχής cutting-edge τεχνολογιών & υπηρεσιών υπολογιστικού νέφους από μεγάλους και μικρομεσαίους πάροχους ανά τον κόσμο,το υπολογιστικό νέφος θεωρείται μια περιοχή έντασης έρευνας με πληθώρα ερευνητικών κατευθύνσεων, που αποσκοπεί στη βελτίωση των υφιστάμενων τεχνολογιών & υπηρεσιών νέφους, τη βέλτιστη & πράσινη διαχείριση πόρων καθώς και στην παροχή πιο νεωτεριστικών υπηρεσιών.
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισαγάγει τον φοιτητή στο υπολογιστικό νέφος και να του παρουσιάσει τα βασικά χαρακτηριστικά & υπηρεσίες του, τα βασικά είδη του, τις τεχνολογίες που ενσωματώνει και τις αρχιτεκτονικές που εφαρμόζει. Ακόμη, το μάθημα θα αναλύσει και τα τρία είδη υπηρεσιών του υπολογιστικού νέφους σε βάθος, ενώ παράλληλα θα παρουσιάσει διάφορους μηχανισμούς που εφαρμόζονται σε αυτό. Επιπλέον, το μάθημα θα εξετάσει διεξοδικά την ασφάλεια του υπολογιστικού νέφους, αναλύοντας τόσο τις σχετικές απειλές και επιθέσεις, όσο και τους μηχανισμούς ασφάλειας που τις αντιμετωπίζουν. Τέλος, το μάθημα θα πραγματευθεί τις δυνατότητες ανάπτυξης & διάταξης εφαρμογών σε ένα αλλά και σε πολλαπλά νέφη, με την τελευταία εναλλακτική να αποτελεί μια άκρως νεωτεριστική ερευνητική κατεύθυνση.
Το υπολογιστικό νέφος παρέχει κεντρικοποιημένες υποδομές, οι οποίες μπορούν να φιλοξενήσουν διάφορα είδη εφαρμογών. Αυτό, όμως, σημαίνει πως ακόμη και εαν τέτοιες υποδομές βρίσκονται στην ίδια ήπειρο, είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν κατάλληλες μετρικές ποιότητας υπηρεσίας και ειδικότερα της απόδοσης για μια εφαρμογή λόγω της απόστασης της υποδομής από τον σχετικό πελάτη/αιτούντα και των αντίστοιχων καθυστερήσεων που συμβαίνουν κατά τη μεταφορά σχετικών αιτημάτων, δεδομένων, μηνυμάτων και απαντήσεων.
Για αυτό τον λόγο, έχουν προταθεί δύο εναλλακτικές προσεγγίσεις σχετικές με το υπολογιστικό νέφος, οι οποίες μπορούν είτε να εφαρμοστούν μεμονωμένα για την ανάπτυξη και διάθεση εφαρμογών είτε σε συνδυασμό με το υπολογιστικό νέφος. Η πρώτη προσέγγιση αφορά τον προγραμματισμό στις ακμές/παρυφές του δικτύου. Η κύρια λογική της είναι πως οι εφαρμογές και οι αντίστοιχες υπηρεσίες μπορούν να μεταφερθούν στις ακμές του δικτύου ούτως ώστε να είναι εγγύτερα στον τελικό πελάτη και κατά συνέπεια να βελτιωθεί η σχετική απόδοση μέσω της μείωσης της καθυστέρησης. Η δεύτερη προσέγγιση αφορά τον ομιχλώδη προγραμματισμό. Αυτή σχετίζεται με το γεγονός πως το ίδιο το δίκτυο γίνεται εξυπνότερο μεταφέροντας και φιλτράροντας δεδομένα, υλοποιώντας μέρη λειτουργικότητας, επιλέγοντας, συνθέτοντας και εκτελώντας υπηρεσίες που μπορεί να βρίσκονται σε έξυπνες συσκευές. Με αυτόν τον τρόπο, όχι μόνο μειώνεται η καθυστέρηση αλλά δυνητικά βελτιώνεται η χρήση των τελικών συσκευών μέσω της αποδοτικής ενεργειακά εξισορρόπησης φόρτου του όλου συστήματος.
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισαγάγει τον φοιτητή ισομερώς στις δύο αυτές προσεγγίσεις, παρουσιάζοντας τα χαρακτηριστικά, τις τεχνολογίες και τις αρχιτεκτονικές τους, συσχετίζοντας όλη αυτήν την πληροφορία & γνώση με την ανάπτυξη και διάθεση εφαρμογών. Επίσης, το μάθημα περιλάμβάνει εκτενή ανάλυση στον τρόπο κατά τον οποίο οι προσεγγίσεις σχετίζονται και προάγουν το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things).
Μαθησιακοί Στόχοι
- Κατανόηση του τι είναι το υπολογιστικό νέφος και τι είδη υπηρεσιών προσφέρει
- Κατανόηση και ικανότητα επιλογής του κατάλληλου είδος υπολογιστικού νέφους ανάλογα με τις τρέχουσες ανάγκες και την περίσταση
- Κατανόηση των αρχιτεκτονικών που εφαρμόζονται στο υπολογιστικό νέφος
- Κατανόηση των βασικών τεχνολογιών του υπολογιστικού νέφους
- Κατανόηση των κύριων μηχανισμών που προσφέρονται και εφαρμόζονται στο υπολογιστικό νέφος
- Κατανόηση του τρόπου όπου μια εφαρμογή μπορεί να αναπτυχθεί, διαταχθεί και κλιμακωθεί στο υπολογιστικό νέφος
- Κατανόηση του τι είναι ο προγραμματισμός πολλαπλών νεφών και κατά μήκος νεφών (multi-cloud & cross-cloud computing)
- Κατανόηση των βασικών θεμάτων & μηχανισμών ασφάλειας που αφορούν το υπολογιστικό νέφος
- Κατανόηση του τι είναι ο υπολογισμός στις ακμές του δικτύου και ο ομιχλώδης υπολογισμός
- Κατανόηση των βασικών χαρακτηριστικών, αρχιτεκτονικών & τεχνολογιών των 2 αυτών προσεγγίσεων
- Κατανόηση του πως αυτές οι προσεγγίσεις μπορούν να συνδυαστούν με το υπολογιστικό νέφος και πως προάγουν το Διαδίκτυο των Πραγμάτων
- Καλλιέργεια της ικανότητας μελέτης θέματος σχετιζόμενο με τα είδη υπολογισμού, που πραγματεύεται το μάθημα και της παραγωγής σχετικής αναφοράς ανάλυσης του εν λόγω θέματος