Dolnośląska Chmura Edukacyjna

1. Dolnośląska Chmura Edukacyjna Prof. dr hab. inż. Tadeusz Więckowski Rektor Politechniki Wrocławskiej

2. Plan prezentacji 4 Dolnośląska Chmura Edukacyjna 2 Cloud Computing 3 Droga do Chmury 1 Zagrożenia Cele budowy Założenia funkcjonalne Czym jest Cloud Computing Chmura obliczeniowa Chmura obliczeniowa - korzyści Typy rozwiązań chmury obliczeniowej Zrozumieć zasady transformacji Architektura Analiza wykorzystania zasobów Wybór właściwej drogi migracji Implementacja wybranej strategii

3. Utrzymywanie wielu różnych platform sprzętowo-programowych zapewniających zasoby, (moc obliczeniowa, zasób przestrzeni dyskowej, sieć) poszczególnym aktualnie użytkowanym oraz planowanym do wdrożenia systemom, prowadzi do: • przerostu ilości posiadanej infrastruktury, wpływa negatywnie na koszt utrzymania poszczególnych platform sprzętowych • przerostu zasobów ludzkich i do znacznego skomplikowania zarządzania infrastrukturą. • Utrzymywanie wielu różnych modeli komputerów i systemów operacyjnych a także różne wersje oprogramowania komplikują zarządzanie środowiskiem pracy użytkowników. • Aplikacje trzeba nieustannie uaktualniać, a sprzęt cyklicznie wymieniać na nowy, tak by był w stanie obsłużyć nowe oprogramowanie. • Prowadzi to do wzrostu kosztów, a planowanie wydatków w budżecie IT (Information Technology) staje się coraz bardziej problematyczne. Zagrożenia

4. Zagrożone jest bezpieczeństwo – dostęp do informacji bywa nieautoryzowany (bez uwierzytelnienia) i niemonitorowany, a poziom zapewnienia usług wyrażony w SLA i dostępności nie są dopasowane do wymagań. • (Service Level Agreement, SLA to umowa utrzymania i systematycznego poprawiania ustalonego między klientem a usługodawcą poziomu jakości usług poprzez stały cykl obejmujący: uzgodnienia, monitorowanie, raportowanie, przegląd wyników) • Aktualna infrastruktura IT powoduje niedostateczną wydajność środowiska pracy użytkowników końcowych. • W dzisiejszych czasach coraz bardziej wzrasta liczba pracowników mobilnych, którzy korzystają z komputerów poza pracą. • Utrudniony jest też dostęp do PC pracowników tymczasowych i zewnętrznych. Zagrożenia c.d.

5. Redukcja kosztów Zwiększenie wydajności Uproszczenie zarządzania Łatwa adaptowalność do zmieniającego się zapotrzebowania Konsolidacja już wdrożonych oraz planowanych do wdrożenia systemów informatycznych (konsolidacja platform sprzętowo-programowych) Wspomaganie innowacyjności Cloud Computing

6. Cloud Computing to model zarządzania środowiskiem IT z rozwiązaniami zapożyczonymi z ideologii funkcjonowania rozwiązań w sieci Internet. Filozofia Cloud Computing polega na przeniesieniu całego ciężaru świadczenia usług IT (danych, oprogramowania lub mocy obliczeniowej, przestrzeni pamięci) na na platformę sprzętowo programową (Chmurę) i umożliwienie stałego dostępu poprzez komputery klienckie. Dzięki temu ich bezpieczeństwo nie zależy od tego, co stanie się z komputerem klienckim, a szybkość procesów wynika z mocy obliczeniowej serwera. Wystarczy zalogować się z jakiegokolwiek komputera z dostępem do Internetu by zacząć korzystać z dobrodziejstw Cloud Computing. Czym jest Cloud Computing?

7. Chmura pozwala na eliminację konieczności zakupu licencji oraz konieczności instalowania i administracji oprogramowaniem. • Konsument płaci za użytkowanie określonej usługi, np. za możliwość korzystania z arkusza kalkulacyjnego. • Nie musi dokonywać zakupu sprzętu ani oprogramowania. • Termin "chmura obliczeniowa" związany jest z pojęciem wirtualizacji. Wirtualizacja umożliwia efektywniejsze wykorzystanie istniejących zasobów sprzętowych środowiska informatycznego poprzez dowolne modyfikowanie cech wirtualizowanych zasobów, dostosowując je do wymagań użytkownika. • Możliwa jest wirtualizacja pamięci operacyjnej systemu komputerowego oraz wirtualizacja samego sprzętu komputerowego • Model "chmury obliczeniowej" historycznie wiąże się z przetwarzaniem w sieci grid, gdzie wiele systemów udostępnia usługi korzystając z podłączonych zasobów • W chmurze obliczeniowej odbiorcy usług mają do czynienia z podążaniem zasobów za potrzebami usługobiorcy. Chmura obliczeniowa

8. Chmura zmniejsza koszty. • Serwery, systemy pamięci masowej, infrastruktura sieciowa oraz systemy chłodzenia zużywają coraz więcej prądu. • Wzrasta również koszt eksploatacji i administracji systemów informatycznych • (np. koszty utrzymania personelu, opłaty za kolokacje tzn. opłaty za miejsce w którym znajdują się serwery wraz z kosztami obsługi i utrzymania). • Chmura zwiększa bezpieczeństwo danych. • Ze względu na organizację serwerów w chmurze, zabezpieczenia stają się zintegrowane. • Chmura rozkłada zasoby obliczeniowe. • W tradycyjnym modelu każdy komputer miał ograniczoną moc obliczeniową ponad którą nie mógł wykroczyć, a która często była niewykorzystywana. • Teraz, gdy komputery służą tylko jako interfejs do serwera, każdy z nich ma dostęp do ogromnej mocy obliczeniowej a jednocześnie jest w stanie efektywnie ją wykorzystać. • Rozwiązanie Cloud Computing umożliwia przesyłanie zapytań do innych serwerów, w zależności od zapotrzebowania. Chmura obliczeniowa - korzyści

9. Typy rozwiązań chmury obliczeniowej • Private Cloud – infrastruktura jest własnością lub jest dzierżawiona przez jedną organizację, która posiada na nią wyłączność w korzystaniu. • Pozwala na wprowadzenie wewnętrznego procesu rozliczania z wykorzystania zasobów, z jednoczesnym zapewnieniem wysokiej elastyczności i efektywności. • To rozwiązanie znajduje zastosowanie głównie jako środowisko do testowania i rozwoju rozwiązań. • Hybrid Cloud – infrastruktura jest kompozycją dwóch lub więcej „chmur” (prywatnych, wspólnych lub publicznych), które są unikalnymi jednostkami, ale wiąze je jednolita technologia. • Dotychczas rozwiązywano to zakupując dodatkowe jednostki obliczeniowe i wykorzystując je tylko cyklicznie, • Dzięki rozwiązaniu Hybrid Cloud można wykupić moc obliczeniową na zdalnych serwerach tylko wtedy, kiedy jest rzeczywiście potrzebna i w wymaganych ilościach.

10. Typy rozwiązań chmury obliczeniowej • Public Cloud – infrastruktura jest własnością pojedynczej organizacji, która sprzedaje usługi cloud skierowane do ogółu społeczeństwa lub konkretnych branż. • Funkcjonując na wielu rynkach jednocześnie ich priorytetem jest natychmiastowe udostępnienie danych klientom na całym świecie. • W takim przypadku usługa dostarczana jest w formie ustalonej i zwymiarowanej w aspekcie funkcjonalności i uwarunkowań związanych ze świadczeniem samej usługi. • Specyfikacja zasobów i konfiguracja infrastruktury IT jest niewidoczna dla klienta końcowego, często nie jest znana lokalizacja samej usługi. • Nie ma to jednak znaczenia, ponieważ o jakości decyduje funkcjonalność i dostępność usługi. • Community Cloud – infrastruktura jest wykorzystywana przez wiele organizacji i wspiera konkretne wspólnoty, które mają zbieżne cele (np. polityka, misja, wymogi bezpieczeństwa).

11. Transformacja do Cloud Computing może zostać przeprowadzona na wiele sposobów, w zależności od potrzeb instytucji oraz od uwarunkowań związanych z posiadanymi rozwiązaniami. Przedstawione na następnych slajdach etapy (w liczbie pięciu) odzwierciedlają standardowy proces dopasowany do potrzeb odbiorców usług z gwarancją zachowania możliwości doboru odpowiednich rozwiązań w zależności od potrzeb. Droga do Chmury

12. Krok 1. Zrozumieć zasady transformacji Centralizacja – konsolidacja wielu centrów przetwarzania do kilku, uproszczenie infrastruktury, ograniczenie kosztów operacyjnych. Konsolidacja – grupowanie wielu serwerów do kilku obszarów zasobów, redukcja złożoności systemów zarządzania, redukcja zasobów centrów przetwarzania. Wirtualizacja – usunięcie granic zasobów fizycznych, uproszczenie implementacji, zmniejszenie kosztów licencji. Automatyzacja – automatyzacja procesu dostarczania rozwiązań dopasowanych do konkretnych potrzeb, wprowadzenie automatycznego systemu zarządzania zmianą. Optymalizacja – dynamicznie tworzenie, rozwój oraz wdrażanie usług i aplikacji. Standaryzacja - migracja wielu aplikacji do kilku wzorców, ograniczenie zasobów operacyjnych, poprawa systemu monitorowania i strojenia aplikacji. Droga do Chmury

13. Droga do Chmury Krok 2. Architektura • Rozwiązania Cloud Computing wymagają zdefiniowania modelu architektury dopasowanej do typu i zakresu realizowanych usług. • Niezbędne staje się opisanie zasad tworzenia, dostarczania i świadczenia usług IT. • Należy również odpowiednio zdefiniować i opisać katalog usług. • Usługi w modelu przetwarzania w chmurze wymagają odpowiednio przygotowanej infrastruktury. • Należy ją zbudować przy wykorzystaniu rozwiązań wirtualnych oraz zapewnić dopasowanie do standardów architektury aplikacji.

14. Krok 3. Analiza wykorzystania zasobów • Wprowadzenie chmury powinno zostać poprzedzone wnikliwą analizą wykorzystania zasobów. W tym celu należy wskazać usługi przewidziane do migracji i poddać je analizie możliwości dopasowania do modelu Cloud Computing. Konieczne jest wykonanie następujących zadań: • Analiza ryzyka – w celu określenia potencjalnych zysków/strat oraz kosztów transformacji. • Test standaryzacji – celem dopasowania posiadanych rozwiązań i usług do funkcjonalności jakie oferuje chmura. • Wymiarowanie zasobów – ocena obciążenia aktualnie eksploatowanych rozwiązań. Niezbędne staje się zapewnienie mechanizmu skalowania dla aplikacji w zależności od czasu i zakresu wykorzystania. Droga do Chmury

15. Krok 4. Wybór właściwej drogi migracji • Wybór właściwego dla danej usługi • sposobu realizacji zadań biznesowych, • rodzaju rozwiązania oraz • jego umiejscowienia determinuje uzyskanie określonego modelu finansowego. • W konsekwencji uzyskuje się: • rozwiązania Private Cloud zlokalizowane w obszarze IT przedsiębiorstwa lub • rozwiązania Public Cloud zlokalizowane w zasobach sieci Internet u zewnętrznych dostawców usług i zasobów informatycznych lub • rozwiązania Hybrid Cloud łączące mechanizmy powyższych. Droga do Chmury

16. Krok 5. Implementacja wybranej strategii • Proces implementacji wymaga zaangażowania zarówno zespołów IT, jak i odbiorców usług. • Wynika to ze zmiany sposobu dostarczania i utrzymania usług, a także zasad ich wykorzystania. • Niezbędne staje się wypracowanie i dostarczanie nowych wzorców współpracy obszaru IT oraz odbiorców usług (biznesu). • Sam proces przeniesienia usługi do nowego modelu sprowadza się często do zmiany rozwiązania, aplikacji czy też przemodelowania sposobu realizacji zestawu funkcjonalności, jednakże realizacja żądań biznesowych zostanie zachowana. • Ważne jest uzyskanie wymiernych korzyści przy zachowaniu wymaganego zakresu funkcjonalności i poziomu świadczenia usług. Droga do Chmury

17. Dolnośląska Chmura Edukacyjna to: • sprzęt • oprogramowanie • ludzie oraz • inne zasoby umożliwiające współpracę pomiędzy jednostkami dydaktycznymi na Dolnym Śląsku w celu podniesienia jakości i dostępności szkolnictwa w regionie. • W celu uzyskania autoryzacji uczestników Dolnośląska Chmura Edukacyjna wsparta zostanie mechanizmem personalizacji dostępu w oparciu o unikalny i bezpieczny identyfikator (kartę elektroniczną) – np. jednoznaczna identyfikacja tożsamości Dolnośląska Chmura Edukacyjna

18. Cele budowy • walka z wykluczeniami - udostępnienie materiałów edukacyjnych • organizacja systemu umożliwiającego korzystanie z Bazy Wiedzy oraz innych aplikacji usługowych oferowanych w ramach Chmury • organizacja systemu wsparcia procesu edukacji szkolnej umożliwiający gromadzenie i udostępnianie wiedzy, którego silnikiem będzie mechanizm personalizacji dostępu w oparciu o unikalny i bezpieczny identyfikator (kartę elektroniczną) • wprowadzenie nowych metod nauczania (e-learning, e-testing) • dynamiczna baza materiałów dydaktycznych oraz ułatwienie dostępu do materiałów i zasobów na żądanie • całkowita kontrola nad wykorzystywanymi materiałami Dolnośląska Chmura Edukacyjna c.d.

19. Cele budowy • wprowadzenie mechanizmów autoryzacji i autentykacji zapewniających odpowiedni poziom bezpieczeństwa, personalizacji i identyfikacji • umożliwienie pracy grupowej nawet pomiędzy różnymi jednostkami • usprawnienie kontroli nad komputerowym sprzętem laboratoryjnym • ułatwienie wykorzystania sprzętu na różnych przedmiotach • ułatwienia związane ze współpracą między jednostkami • współpraca z przedsiębiorcami • zmniejszone koszty utrzymania infrastruktury komputerowej wykorzystywanej w procesie dydaktycznym (np. sal komputerowych i laboratoriów) Dolnośląska Chmura Edukacyjna c.d.

20. Założenia funkcjonalne: • Portal edukacyjny z materiałami z przedmiotów ścisłych - dodatkowe pomoce naukowe, śledzenie wykorzystania, możliwość konsultacji (nawet kontakt z autorem, bo też należy do Chmury) z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. • Wirtualne laboratoria komputerowe - możliwość rezerwacji zasobów w okresie prowadzenia zajęć. Odpowiednie obrazy zostają stworzone w celu przedstawienia omawianych na zajęciach zagadnień. Brak ograniczenia konfiguracji obrazu oraz ilości zasobów na przedmiot z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. • Praca grupowa - możliwość nadzorowania zadań grupowych (przypisanych kilku uczniom, kilku szkołom lub nawet różnych rodzajom szkół). Np. współpraca studentów z uczniami nad wspólnym projektem, utworzenie wirtualnej grupy składającej się z przedstawicieli rożnych specjalizacji (szczególnie ważne na zaawansowanych etapach nauki) z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. Dolnośląska Chmura Edukacyjna c.d.

21. Założenia funkcjonalne: • Możliwość korzystania z zasobów poza rozkładem zajęć - zasoby muszą być rezerwowane w okresie prowadzenia zajęć. Dostępność może jednak być rozszerzona w celu umożliwienia uczniom pracy w domu. • Repozytorium gościnnych wykładów - możliwość transmisji i późniejszego odsłuchania. • Możliwość otwarcia (również odpłatnego) portalu edukacyjnego na zewnątrz (inne ośrodki, biznes, back to school projects) - konkursy, praktyki i inne programy pozalekcyjne pozwalające na wyłowienie najzdolniejszych z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. • Elementy "indywidualnego toku nauczania" dla każdego ucznia w Chmurze z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. • Możliwość wprowadzenia platformy egzaminacyjnej - zarówno do testów własnych w domu jak i oficjalnych egzaminów w pracowniach komputerowych (z pełną kontrolą wiarygodności i bezpieczeństwa danych) z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. Dolnośląska Chmura Edukacyjna c.d.

22. Założenia funkcjonalne: • Możliwość wykorzystania Chmury do zadań związanych z badaniami naukowymi (High Performance Computing - dostępny w zależności od uprawnień) z funkcjonalnością personalizowanego dostępu (mechanizm uwierzytelniania w oparciu o kartę elektroniczną. • Dostępność statystyk wykorzystania materiałów w celu wsparcia przyszłych decyzji strategicznych. • Tworzenie jednolitego zasobu informacji o uczestnikach systemu edukacji począwszy od szkoły podstawowej, skończywszy na Uczelniach, który zobrazuje „ścieżki kariery”. • Zdalna administracja zasobami informatycznymi, a w szczególności kontrola konfiguracji sprzętu w pracowniach komputerowych (automatyczna kontrola zabezpieczeń i konfiguracji). • Otwarcie portalu w kilku językach (np. angielskim i chińskim) - możliwość współpracy międzynarodowej. Dolnośląska Chmura Edukacyjna c.d.

23. Dziękuję za uwagę.