Μάθημα : Εφαρμογές Πληροφορικής Α Λυκείου

Εισαγωγή

Στην ενότητα αυτή θα μιλήσουμε για την έννοια του υπολογιστικού νέφους, παρουσιάζοντας τα διάφορα μοντέλα υπηρεσιών που παρέχονται, και την ωφελιμότητά τους ανά κατηγορία χρηστών.

Θα δείξουμε παραδείγματα επιτυχημένων υπηρεσιών υπολογιστικού νέφους για

• δημιουργία αρχείων,
• αποθήκευση,
• κοινή επεξεργασία

αλλά και για δημιουργία βίντεο.

13.1 Eισαγωγή στις εφαρμογές νέφους

Γνωρίζετε κάποιες από τις Εφαρμογές Νέφους της εικόνας;

Στο μοντέλο παροχής υπηρεσιών νέφους, όλες οι υπηρεσίες είναι διαθέσιμες μέσω διαδικτύου. Οι υπηρεσίες νέφους παρέχονται με τέτοιο τρόπο ώστε ο τελικός χρήστης δεν μπορεί να διακρίνει τεχνικές λεπτομέρειες.

Με τον τρόπο αυτό οι υπηρεσίες διατίθενται πέρα από γεωγραφικά όρια και, συνήθως, μέσω σύνθετων δικτυακών υποδομών και υπολογιστικών συστημάτων. Ένα «σύννεφο» σκιάζει και καλύπτει όλες αυτές τις λεπτομέρειες.

Βασικά χαρακτηριστικά υπηρεσιών νέφους

1. Εξυπηρέτηση κατ’ απαίτηση: άμεσα και χωρίς καθυστέρηση ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει την υπηρεσία, όταν το επιθυμήσει, χωρίς να απαιτείται ανθρώπινη παρέμβαση.
2. Ευρεία πρόσβαση στο δίκτυο: οι δυνατότητες είναι διαθέσιμες σε όλο το δίκτυο και είναι προσβάσιμες μέσα από σταθερούς μηχανισμούς και με οποιαδήποτε συνδεδεμένη συσκευή.
3. Διαθεσιμότητα πόρων: η υπηρεσία χρησιμοποιεί πόρους όπως υπολογιστικό χρόνο και αποθηκευτικό χώρο, που μοιράζονται σε πολλούς χρήστες.
4. Γρήγορη ευελιξία: η υπηρεσία μπορεί να κλιμακωθεί γρήγορα χωρίς πρόβλημα και να αντιμετωπίσει περιόδους ιδιαίτερα αυξημένου φόρτου.
5. Υπηρεσία μέτρησης: η υπηρεσία καταγράφει τη χρήση, ώστε ανάλογα με τη χρήση να γίνεται χρέωση ή βελτιστοποίηση της υπηρεσίας.

Δραστηριότητες

1. Εργαζόμενοι σε ομάδες: α) επισκεφτείτε ένα ηλεκτρονικό κατάστημα πώλησης λογισμικού γραφείου, β) υπολογίστε το κέρδος σε χρήματα και σε άλλους παράγοντες από την πλήρη εφαρμογή υπηρεσιών νέφους σε έναν απλό προσωπικό υπολογιστή και γ) καταρτίστε έναν πίνακα αποτύπωσης συμπερασμάτων.
2. Υπάρχουν περιορισμοί στον όγκο των δεδομένων που μπορεί ένας φορέας να διαθέσει/οργανώσει, χρησιμοποιώντας το νέφος υπηρεσιών;

Χρήση υπηρεσιών νέφους

• Σε όλη την Ευρώπη οι διοικήσεις ήδη χρησιμοποιούν το νέφος σε όλα τα επίπεδα της κυβέρνησης είτε έπειτα από στρατηγική επιλογή της κυβέρνησης είτε μεμονωμένα από διοικητικές μονάδες.
• Οι εφαρμογές του νέφους, οι υπηρεσίες και οι υποδομές του χρησιμοποιούνται από κυβερνήσεις για τη διαχείριση βασικών εργασιών των διοικήσεων.
• Οι στόχοι είναι να αυξήσουν την παραγωγικότητα των τμημάτων τους, να διαχειριστούν τα κοινωνικά μέσα και τις υπηρεσίες που εξυπηρετούν τους πολίτες, και να ελέγχουν τις υπηρεσίες πληροφορικής.

Μοντέλα υπηρεσιών νέφους

Οι υπηρεσίες νέφους παρέχονται σε τρία μοντέλα, καθένα από τα οποία είναι προσανατολισμένο σε ειδικές κατηγορίες χρηστών.

1.Υποδομές ως υπηρεσία (Infrastructure as a service – IaaS) που αφορά στην παροχή υπολογιστικών πόρων και απευθύνεται κυρίως σε ειδικούς διαχείρισης δικτύων και υπολογιστικών συστημάτων.

2.Πλατφόρμα ως υπηρεσία (Platform as a service – PaaS) που αφορά στην παροχή υπολογιστικών πλατφόρμων και απευθύνεται κυρίως σε προγραμματιστές.

3.Λογισμικό ως υπηρεσία (Software as a service – SaaS) που αφορά στην παροχή εφαρμογών για τους τελικούς χρήστες και απευθύνεται σε όλους τους χρήστες.

Στοίβα υπηρεσιών νέφους – Παραδείγματα υπηρεσιών

• SaaS - απευθύνεται σε όλους τους χρήστες
• PaaS απευθύνεται κυρίως σε προγραμματιστές
• IaaS  απευθύνεται κυρίως σε ειδικούς διαχείρισης δικτύων και υπολογιστικών συστημάτων

Παρατηρήστε ότι οι εφαρμογές νέφους στο επίπεδο SaaS είναι πιο κοντά στους τελικούς χρήστες.

SaaS – Λογισμικό ως υπηρεσία νέφους 

• Αφορά στην παροχή και χρήση εφαρμογών χωρίς εγκατάσταση λογισμικού στον υπολογιστή του χρήστη. Το συγκεκριμένο μοντέλο διάθεσης εφαρμογών είναι το κυρίαρχο σήμερα.
• Το SaaS είναι το μοντέλο όπου ο πάροχος του νέφους δίνει πρόσβαση σε εφαρμογές που έχουν ήδη αναπτυχθεί στην υποδομή του.
• Οι εφαρμογές είναι τυπικά διαθέσιμες μέσω διεπαφών διαδικτύου όπως ένας φυλλομετρητής σε συσκευές όπως προσωπικοί υπολογιστές, ταμπλέτες, έξυπνα κινητά και άλλες φορητές συσκευές.
• Ο χρήστης δεν μπορεί να επηρεάσει τις δικτυακές υποδομές, τους διακομιστές, τα λειτουργικά συστήματα ή τους αποθηκευτικούς χώρους, και στις περισσότερες περιπτώσεις δεν έχει καθόλου ή έχει περιορισμένο έλεγχο πάνω στην ίδια την εφαρμογή.

Για παράδειγμα, ο χρήστης που αξιοποιεί τις υπηρεσίες νέφους Google Apps και Microsoft Office 365 δεν ελέγχει πού ακριβώς είναι αποθηκευμένα τα αρχεία του, πόσοι εξυπηρετητές διατίθενται για την εξυπηρέτησή του και πώς ακριβώς συνδέεται δικτυακά με τις εφαρμογές αυτές.

-  Η Salesforce αποτελεί ένα παράδειγμα με εφαρμογές SaaS που χρησιμοποιούνται ευρέως σε επιχειρηματικό επίπεδο.

• Ο χρήστης ή πελάτης, αφού μπορεί να πληρώσει για τη χρήση των εφαρμογών του υπολογιστικού νέφους:
• χρησιμοποιεί τις υπηρεσίες του νέφους,
• επικοινωνεί με τον πάροχο,
• εξετάζει και επιλέγει από τις υπηρεσίες που παρέχονται, αφού πρώτα συμφωνήσει με τους όρους παροχής των υπηρεσιών.

-  Οι χρήστες SaaS μπορεί να είναι:

• οργανισμοί που παρέχουν στα μέλη τους πρόσβαση σε εφαρμογές λογισμικού,
• τελικοί χρήστες που χρησιμοποιούν απευθείας εφαρμογές λογισμικού

ή

• διαχειριστές εφαρμογών λογισμικού που ρυθμίζουν τις εφαρμογές για τους τελικούς χρήστες.

-  Οι πελάτες του SaaS χρεώνονται με βάση:

• τον αριθμό των τελικών χρηστών, τον χρόνο χρήσης,
• το εύρος ζώνης που έχει χρησιμοποιηθεί,
• τον όγκο των δεδομένων που έχει αποθηκευτεί

ή

• τη διάρκεια αποθήκευσης των δεδομένων.

PaaS – Πλατφόρμα ως υπηρεσία νέφους

-  Αφορά στην παροχή υπολογιστικών πλατφόρμων για προγραμματιστές.

• Επιτρέπει τη γρήγορη ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτύου και διευκολύνει δραστικά τη διάθεσή τους στους τελικούς χρήστες, ενώ παράλληλα ακυρώνει την ανάγκη αγοράς ειδικευμένου εξοπλισμού και λογισμικού καθώς και τη διαχείρισή του.

-  Αποτελεί ιδανική λύση για ομάδες προγραμματιστών που πρέπει να συνεργαστούν στην ανάπτυξη μιας εφαρμογής.

• Παρέχει σημαντικά πλεονεκτήματα όπως, εργαλεία προγραμματισμού, δοκιμής, διανομής και φιλοξενίας της εφαρμογής μέσω διαδικτύου, και υπηρεσίες αυτόματης κλιμάκωσης της εφαρμογής.
• Σε περιπτώσεις όμως που η μεταφερσιμότητα της εφαρμογής είναι απαραίτητη ή στην περίπτωση εξάρτησης της εφαρμογής από την ίδια την υπηρεσία, η χρήση υπηρεσιών νέφους δεν κρίνεται σωστή επιλογή.
• Ο καταναλωτής δεν διαχειρίζεται ούτε ελέγχει το υφιστάμενο δίκτυο, τους διακομιστές, τα λειτουργικά συστήματα ή τους αποθηκευτικούς χώρους, αλλά μπορεί να ελέγξει τις ίδιες τις εφαρμογές και σε μερικές περιπτώσεις το περιβάλλον των εφαρμογών.

-  Το Google App Engine, το Windows Azure, το Amazon Web Services και το Force.com αποτελούν παραδείγματα για την PaaS.

IaaS – Υποδομές ως υπηρεσία νέφους

-  Αφορά στην παροχή υπολογιστικών πόρων, ώστε ο χρήστης να μην χρειάζεται να αγοράσει εξυπηρετητές, λογισμικό ή δικτυακό εξοπλισμό και σύνδεση.

-  Ο καταναλωτής

• δεν διαχειρίζεται ούτε ελέγχει την υφιστάμενη υποδομή του νέφους,
• αλλά ελέγχει τα λειτουργικά συστήματα, την αποθήκευση των πληροφοριών, τις εφαρμογές ανάπτυξης λογισμικού και υπηρεσιών.

-  Ο καταναλωτής μπορεί πιθανώς να ελέγχει σε μικρότερο βαθμό κάποια στοιχεία όπως το τείχος προστασίας και την εξισορρόπηση φόρτου, δηλαδή την αξιοποίηση υπολογιστικών πόρων ή δικτυακού εξοπλισμού, ώστε να γίνεται αυτόματα κατανομή των εργασιών με σκοπό τη βέλτιστη απόδοση και απόκριση των συστημάτων.

-  Όλες αυτές οι υποδομές παρέχονται ως υπηρεσία νέφους και κοστολογούνται με βάση τη χρήση.

Αυτό το μοντέλο παροχής υπηρεσιών είναι κατάλληλο μεταξύ των άλλων σε περιπτώσεις όπου οι απαιτήσεις σε υπολογιστικούς πόρους μπορεί να αυξομειώνονται σημαντικά ή σε περιπτώσεις που δεν υπάρχει οικονομική ευχέρεια για αγορά του αντίστοιχου εξοπλισμού.

***Δεν αποτελεί την καλύτερη επιλογή στις περιπτώσεις που τα δεδομένα τα οποία διακινούνται δεν επιτρέπεται να αποθηκεύονται σε πόρους έξω από τη δικαιοδοσία του χρήστη ή σε ειδικές περιπτώσεις όπου η τοπική αποθήκευση δίνει πλεονέκτημα κυρίως στην ταχύτητα διακίνησης των δεδομένων εντός του ιδιωτικού δικτύου του χρήστη. ***

Στο μοντέλο IaaS διατίθενται απομακρυσμένες εικονικές μηχανές, οι οποίες συμπεριφέρονται ακριβώς όπως οι φυσικές ισοδύναμές τους και εξαρτώνται από την ικανότητα των διακομιστών (servers). Πάροχοι τέτοιων υπηρεσιών είναι η Amazon(EC2), Rackspace, Orange Business Service.

Μια ιδιαίτερη διάκριση στο επίπεδο IaaS αφορά στον διαχωρισμό ανάμεσα σε «ιδιωτικά» και «δημόσια» υπολογιστικά νέφη (public and private clouds).

• Στα δημόσια υπολογιστικά νέφη οι υποδομές είναι πραγματικά κοινές με άλλους χρήστες,
• Στα ιδιωτικά οι υποδομές βρίσκονται στον ιδιωτικό δικτυακό χώρο της επιχείρησης ή του χρήστη.

Ερωτήσεις – Δραστηριότητες

1. Η χρήση υπηρεσιών νέφους έχει σημαντικά πλεονεκτήματα. Μπορεί όμως να παρουσιαστούν μειονεκτήματα από διάφορες συνθήκες, όπως η έλλειψη σύνδεσης στο δίκτυο ή η διαρροή αρχείων με ευαίσθητες πληροφορίες. Καταρτίστε έναν πίνακα με πιθανά μειονεκτήματα που εκτιμάτε ότι προκύπτουν από τη χρήση υπηρεσιών νέφους και προτείνατε τρόπους αντιμετώπισης.
2. Ποιο μοντέλο υπηρεσίας θα επέλεγε ένας προγραμματιστής, για να υλοποιήσει μια εφαρμογή, και γιατί;

Εφαρμογές Υπηρεσιών Νέφους

Αποθήκευση αρχείων στο υπολογιστικό νέφος - Dropbox

Μια χαρακτηριστική εφαρμογή νέφους που αφορά στην αποθήκευση αρχείων είναι το Dropbox.

Παρέχει τη δυνατότητα αποθήκευσης αρχείων «στο σύννεφο» και, όπως πολλές άλλες εφαρμογές νέφους, διατίθεται σε δωρεάν έκδοση και έκδοση επί πληρωμή.

Δίνεται η δυνατότητα στον χρήστη να χρησιμοποιήσει το υπολογιστικό νέφος

• ως αποθηκευτικό χώρο,
• να διαμοιράσει αρχεία με άλλους χρήστες

και να διατηρήσει συγχρονισμένα αντίγραφα των αρχείων μεταξύ πολλών υπολογιστών.

Δημιουργία λογαριασμού στην υπηρεσία νέφους Dropbox

Συμπληρώνοντας

• το ονοματεπώνυμο
• και τη διεύθυνση ηλεκτρονικής αλληλογραφίας (email)

στη διεύθυνση www.dropbox.com, μπορεί κάποιος να αποκτήσει δωρεάν πρόσβαση στο dropbox.

Αποθήκευση αρχείων στο Dropbox

Η αποθήκευση ενός αρχείου μπορεί να γίνει είτε με «ανέβασμα» του αρχείου μέσω

• της εφαρμογής διαδικτύου που είναι διαθέσιμη στο www.dropbox.com
• είτε μέσω της ειδικής εφαρμογής που μπορεί να εγκαταστήσει ο χρήστης στον υπολογιστή του ή άλλη φορητή συσκευή

Ανέβασμα αρχείου στο dropbox μέσα από το www.dropbox.com

Ανέβασμα αρχείου στο dropbox μέσα από την εφαρμογή του dropbox για Windows.

Με την αντιγραφή ενός αρχείου στον ειδικό φάκελο που εγκαθιστά το dropbox, αυτόματα γίνεται αποθήκευση του αρχείου στο σύννεφο.

Αποστολή αρχείου σε άλλους χρήστες 

Για κάθε φάκελο ή αρχείο παρέχεται η δυνατότητα αποστολής του σε άλλους χρήστες. Η λειτουργία αυτή, γνωστή ως διαμοιρασμός (sharing), πραγματοποιείται με το πάτημα του κουμπιού «share». Ο διαμοιρασμός μπορεί να γίνει με πολλούς τρόπους όπως αποστολή ενημερωτικού email μέσα από το dropbox ή αποστολή μιας διεύθυνσης ιστού ή ακόμη και ανάρτηση σε κοινωνικά δίκτυα όπως το facebook.

Άλλες εφαρμογές νέφους, όπως το Microsoft Onedrive και το Google Drive επιτρέπουν περαιτέρω καθορισμό των δικαιωμάτων που θα έχουν οι άλλοι χρήστες στα διαμοιραζόμενα αρχεία.

Animoto – δημιουργία βίντεο στο σύννεφο

Ένα ακόμη παράδειγμα εφαρμογής νέφους που ανήκει στο μοντέλο SaaS είναι το animoto.com.  Πρόκειται για εφαρμογή δημιουργίας βίντεο όπου ο χρήστης

• ανεβάζει φωτογραφίες και, αξιοποιώντας το περιβάλλον της εφαρμογής νέφους,
• συνθέτει βίντεο.

Σύμφωνα με τη σύγχρονη τάση των εφαρμογών νέφους, η εφαρμογή animoto διατίθεται μέσω

• υπολογιστών
• και φορητών συσκευών

Είναι μάλιστα από τις εφαρμογές νέφους που διαθέτουν εκπαιδευτική έκδοση, όπου ο εκπαιδευτικός διαχειρίζεται λογαριασμούς μαθητών και παρακολουθεί την πρόοδό τους. Η δημιουργία λογαριασμού στο animoto.com επιτρέπει στον χρήστη να εγγραφεί με το email του ή να εγγραφεί με τον λογαριασμό του στη δημοφιλή πλατφόρμα κοινωνικής δικτύωσης facebook.

Συνεργατική επεξεργασία αρχείων με το Google Drive

Το Google Drive είναι ένα πακέτο εφαρμογών γραφείου συνεργατικής δημιουργίας και κοινής χρήσης αρχείων στο διαδίκτυο. Στο drive.google.com μπορείτε να δημιουργήσετε νέα αρχεία κειμένου, υπολογιστικά φύλλα και παρουσιάσεις συνεργατικά σε πραγματικό χρόνο.

Άτομα σε διάφορες τοποθεσίες μπορούν να προβάλουν, να συζητήσουν και να επεξεργαστούν το ίδιο έγγραφο. Το σημαντικότερο είναι πως όλα αυτά μπορούν να γίνονται ακόμα και παράλληλα, δηλαδή την ίδια χρονική στιγμή.

Το Google Drive παρακολουθεί:

• ποιος κάνει αλλαγές.
• τι έχει αλλαχθεί.
• πότε έχει γίνει η αλλαγή.
• την ώρα και την ημερομηνία κάθε αλλαγής.

Με κατάλληλες επιλογές στις ρυθμίσεις κοινής χρήσης δίνεται η δυνατότητα σε όλους τους συνεργαζόμενους χρήστες να επεξεργάζονται μαζί το αρχείο, αρκεί να έχουν τον απαιτούμενο σύνδεσμο.

Δημιουργία αρχείων στο Google Drive

Διαμοιρασμός ενός αρχείου μέσα από το Google Drive

Περισσότεροι από ένας χρήστες επεξεργάζονται ταυτόχρονα το αρχείο. Κάθε χρήστης βλέπει τις αλλαγές που κάνουν οι άλλοι χρήστες, και μπορεί να σχολιάζει και να απαντά. Για την αποφυγή προβλημάτων υπάρχει ιστορικό αναθεωρήσεων του εγγράφου, ώστε να μπορεί κάποιος να επανέλθει σε πρότερη κατάσταση.

Ταυτόχρονη επεξεργασία ενός αρχείου μέσα από το Google Drive