Хмарні сервіси
Спеціальність: Управління ІТ продуктами
Код дисципліни: 6.124.04.E.058
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Інформаційні системи та мережі
Лектор: Дмитро Досин
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
Здатність використовувати теоретичні та фундаментальні знання, уміння і навички для успішного розв’язування складних спеціалізованих задач та практичних проблем під час професійної діяльності у галузі комп’ютерних наук та інформаційних технологій, комп’ютерної техніки та сучасних технологій проектування та програмування інформаційних систем, володіння навичками роботи з комп'ютером для вирішення задач спеціальності.
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
1) уміння спілкуватися другою мовою;
2) здатність навчатися;
3) уміння спілкуватися усно та в письмовій формі українською мовою;
4) уміння застосовувати знання в практичних ситуаціях;
5) уміння приймати обґрунтовані рішення;
6) уміння проводити дослідження на відповідному рівні;
7) уміння думати абстрактно, аналізувати та синтезувати;
8) навички використання інформаційних та комунікативних технологій;
фахових:
1) здатність застосовувати базові знання з фундаментальних наук: математики, фізики, електроніки для вирішення типових задач спеціальності;
2) здатність застосовувати базові знання основних нормативно-правових актів та довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативно-розпорядчих документів в галузі інформаційних технологій;
3) здатність використовувати методології та технології проектування, застосування та супроводу програмного забезпечення, підтримка їхнього життєвого циклу;
4) здатність розробляти програмне забезпечення використовуючи методи та технології об’єктно-орієнтованого програмування;
5) здатність застосовувати знання математичних методів аналізу та синтезу складних об’єктів та систем із застосуванням сучасних методів інформаційних технологій;
6) здатність застосовувати знання методів збору, обробки, аналізу, систематизації та зберігання науково-технічної інформації;
7) здатність застосовувати знання сучасних методів та засобів розподілених систем, паралельних обчислень;
8) здатність застосовувати знання принципів і методів побудови та застосування комп’ютерних мереж;
9) здатність застосовувати знання принципів WEB-технологій та методів і засобів їх використання для вирішення задач спеціальності;
10) здатність застосовувати знання основ охорони праці, виробничої санітарії і пожежної безпеки під час роботи з устаткуванням та обладнанням.
фахових компетентностей професійного спрямування:
1) здатність формулювати нові гіпотези, шукати та візуалізувати приховані залежності даних, використовуючи методи штучного інтелекту;
2) здатність ефективно вибирати належні напрями і відповідні методи для розв’язування задач в області інформаційних технологій та штучного інтелекту;
3) здатність аналізувати неструктуровані дані, шукати залежності з використанням методів штучного інтелекту,
4) здатність використовувати знання основ цифрової обробки сигналів та вміння використовувати їх при проектуванні систем технічного зору, опрацюванні мовних сигналів, аналізі та синтезі зображень.
5) здатність ефективно здійснювати планування, виконання проектних дій та управління ризиками і якістю проектів на основі нормативно-методичних положень, стандартів і норм певної прикладної області для управління ІТ-проектом, формувати вимоги відповідності інформаційної системи технічному завданню;
6) здатність вивчати та критично оцінювати нові методології управлінні ІТ-проектами, ґрунтуючись на фахових у цих областях наукових літературних джерелах;
7) здатність бути лідером розроблення та виконання проекту інформаційної системи;
8) здатність ефективно здійснювати вибір концептуальної моделі середовища інформаційної системи, на основі методології інженерії даних і знань.
Результати навчання: 1) здатність продемонструвати знання і розуміння наукових і математичних принципів, що лежать в основі інформаційних технологій;
2) здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності: методів та засобів сучасних інформаційних технологій, комп’ютерної техніки та сучасних технологій проектування та програмування інформаційних систем, математичних методів аналізу та синтезу складних об’єктів, методів збору, обробки, аналізу, систематизації та зберігання науково-технічної інформації, методів та засобів розподілених систем та паралельних обчислень, принципів і методів побудови та застосування комп’ютерних мереж, принципів web-технологій та методів і засобів їх використання для вирішення задач спеціальності;
3) здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей інформаційних технологій;
4) здатність продемонструвати знання та навики щодо проведення експериментів, збору даних та моделювання у предметній області;
5) здатність продемонструвати знання та розуміння методологій проектування інформаційних систем;
6) здатність продемонструвати знання сучасного стану справ та новітніх технологій в галузі інформаційних технологій;
7) здатність продемонструвати розуміння впливу технічних рішень в суспільному, економічному, соціальному і екологічному контексті;
8) здатність продемонструвати знання основ економіки та управління проектами;
Уміння:
9) застосовувати знання і розуміння для ідентифікації, формулювання і вирішення технічних задач спеціальності, використовуючи відомі методи;
10) застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу в системах, які характерні обраній спеціалізації;
11) системно мислити та застосовувати творчі здібності до формування принципово нових ідей;
12) застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач спеціальності;
13) розраховувати, конструювати, проектувати, досліджувати, експлуатувати, налагоджувати системи та об’єкти для обраної спеціалізації ;
14) здійснювати пошук інформації в різних джерелах для розв’язання задач спеціальності;
15) ефективно працювати як індивідуально, так і у складі команди;
16) ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем і їх складових;
17) поєднувати теорію і практику, а також приймати рішення та виробляти стратегію діяльності для вирішення завдань спеціальності (спеціалізації) з урахуванням загальнолюдських цінностей, суспільних, державних та виробничих інтересів;
18) виконувати відповідні експериментальні дослідження та застосовувати дослідницькі навички за професійною тематикою;
19) оцінювати отримані результати та аргументовано захищати прийняті рішення;
20) здатність керувати розробленням програмних систем, використовувати програмні засоби та технології для управління ІТ-проектами;
21) здатність розробляти ІТ-проекти засобами case-технологій;
22) здатність оцінювати етапні та кінцеві результати виконання робіт ІТ-проекту та здійснювати коригування параметрів ІТ-проекту, визначати фактичні ризиковані події та потенційні ризики ІТ-проектів, здійснювати дії щодо реакції на ризики та зовнішні впливи;
23) здатність володіти навичками в області управління вимогами в ІТ-проектах, проведення стратегічного аналізу, управління якістю та вартістю в ІТ-проектах, здатність будувати моделі інформаційних потоків, використовуючи діаграмну техніку і стандарти розроблення інформаційних систем.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні:
Алгоритмізація та програмування
Проектування інформаційних систем
Технології захисту інформації
Супутні:
Технології розподілених систем та паралельних обчислень
Методи аналізу великих даних
Інформаційні технології опрацювання даних
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна «Хмарні сервіси» є невід’ємною частиною циклу комп’ютерних дисциплін, необхідних фахівцям-аналітикам які, використовуючи сучасні комп’ютерні і телекомунікаційні технології, проводять збір, накопичення, обробку і аналіз даних. Сучасні інформаційно-комунікаційні технології передбачають використання технологій віртуалізації технологій серверних систем, комунікаційних засобів для розподілених обчислень та розроблення програмно апаратних рішень центрів обробки даних. Для управління неоднорідними обчислювальними ресурсами у віддаленому режимі потрібні програмні рішення для впровадження систем віртуалізації, а також віддалених сервісних функцій, що загалом створює можливості для організації та застосування технологій хмарних обчислень.
Предмет навчальної дисципліни – принципи та стандарти функціонування технологій та розробка рішень на базі хмарних обчислень. Об'єктом навчальної дисципліни є процеси, розподілених обчислень. Вивчення дисципліни дозволяє студентам оволодіти знаннями та навичками з аналізу, моделювання, оптимізації, узагальнення та розповсюдження інформації засобами сучасних інформаційних технологій, з метою адаптації та використання сучасних програмних засобів обробки еколого-економічної інформації. Завдання–формування у студентів компетенції з використання стандартів та технологій залучення та застосування розподілених комп’ютерних ресурсів, що надаються за замовленням, для проведення наукових досліджень та використання обчислювального середовища організацій від рівня стартапу до корпорації. Студенти мають отримати компетентності щодо вибору архітектури та побудови приватних та гібридних систем хмарних обчислень, встановлення та конфігурування спеціального програмного забезпечення для роботи у середовищі хмарних систем.
Опис: • Вступ до хмарних обчислень: поняття, історія розвитку, переваги та недоліки.
• Моделі надання хмарних послуг: IaaS, PaaS, SaaS та їх характеристики.
• Архітектура хмарних систем: компоненти, принципи побудови та функціонування. Архітектура мікросервісів у хмарі: принципи дизайну, розгортання та масштабування додатків на основі мікросервісів.
• Технології віртуалізації: роль віртуалізації в хмарних обчисленнях, типи гіпервізорів. Мережеві сервіси в хмарі: віртуальні мережі, балансування навантаження, авто-масштабування та методи забезпечення високої доступності.
• Хмарні платформи та провайдери: огляд основних платформ (AWS, Azure, Google Cloud) та їхніх послуг.
• Безпека в хмарних обчисленнях: загрози, ризики та методи захисту даних. Захист доступу до об’єктів у хмарі. Стратегії безпеки, доступності та аварійного відновлення.
• Управління даними в хмарі: зберігання, резервне копіювання та відновлення даних. Хмарні рішення для зберігання даних: розподілені файлові системи, NoSQL бази даних, об'єктне зберігання та моделі узгодженості даних.
• Розподілені обчислення та хмарні сервіси: принципи розподілених систем та їх інтеграція з хмарними технологіями. Програмно-визначені мережі (SDN) та сховища (SDS): концепції та застосування в хмарних середовищах
• Хмарні сервіси для аналізу даних: інструменти та платформи для обробки великих даних у хмарі. Сервіси машинного навчання у хмарі: огляд хмарних платформ та сервісів для машинного навчання. Безсерверні обчислення та функції як сервіс (FaaS): концепції, переваги та випадки використання.
• Міграція до хмари: стратегії перенесення існуючих систем та даних у хмарне середовище. Технічні, економічні та організаційні міркування. Перебудова архітектури додатків для хмари.
• Досягнення прозорості за допомогою віртуалізації платформи.
• Еластичні накопичувачі. Доступ до IaaS. Надання серверів на вимогу. Обробка динамічних та статичних IP-адрес. Інструменти та підтримка управління та моніторингу.
• Економічні аспекти хмарних обчислень: моделі ціноутворення. Оптимізація продуктивності та моніторинг у хмарі: методи покращення продуктивності додатків та використання ресурсів.
• Хмарні сервіси для розробки програмного забезпечення: інструменти та платформи для DevOps у хмарі. Розробка та розгортання хмарних додатків: інтеграція хмарних сервісів, практики DevOps та CI/CD конвеєри.
• Інтернет речей (IoT) та хмарні обчислення: інтеграція IoT з хмарними платформами. Периферійні та туманні обчислення: інтеграція з хмарними сервісами та застосування в Інтернеті речей.
• Перспективи розвитку хмарних технологій: тренди, нові технології та майбутні виклики.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань відбувається шляхом оцінювання виконаних лабораторних робіт та здачі іспиту.
Критерії оцінювання результатів навчання: Виконання лабораторних робіт - макс. 50 балів
Оформлення документації - макс. 10 балів.
Іспит - макс. 40 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Конспект лекцій, методичні вказівки до виконання лабораторних робіт, методичні вказівки для дидактичного забезпечення самостійної роботи.
Основна:
1. T. Erl, Cloud Computing: Concepts, Technology & Architecture. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2013.
2. Antonopoulos, N., Gillam, L.: Cloud Computing: Principles, Systems and Applications" London: Springer, 2010.
3. "Розподілені обчислення та хмарні сервіси" Навчальний посібник. Харків: НТУ "ХПІ", 2023.
4. "Хмарні технології. Сервіси Google" Методичні рекомендації. Запоріжжя: ЗДМУ, 2020.
5. Петренко А.И., Застосування GRID технологій в науці та освіті: роздатковий матеріал до вивч. курсу для студ. спец. «Інформаційні технології проектування». ? К.: НТУУ «КПІ», 2008.
6. Зінченко О.В. Хмарні технології: навч. посібник / О.В. Зінченко, С.М. Іщеряков, С.В. Прокопов, С.О. Сєрих, В.В. Василенко. – К: ФОП Гуляєва В.М., 2020.
Рекомендована:
Базова
1. О. В. Зінченко, С. М. Іщеряков, С. В. Прокопов, С. О. Сєрих, В. В. Василенко, "Хмарні технології," Київ: ФОП Гуляєва В.М., 2020.
2. С. Г. Литвинова, О. М. Спірін, Л. П. Анікіна, "Хмарні сервіси Office 365: навчальний посібник," Київ: Компринт, 2015, 170 с.
3. M. S. Kingsley, Cloud Technologies and Services: Theoretical Concepts and Practical Applications, 1st ed., Cham, Switzerland: Springer, 2023.
4. L. H. Etzkorn, Introduction to Middleware: Web Services, Object Components, and Cloud Computing. Boca Raton, FL: CRC Press, 2017.
5. B. Furht and A. Escalante, Eds., Handbook of Cloud Computing, 1st ed. New York, NY, USA: Springer, 2010. [Online]. Available: https://www.amazon.com/Handbook-Cloud-Computing-Borko-Furht-ebook/dp/B008BBTD94/
6. Antonopoulos N. Cloud Computing. Principles. Systems and Applications / N. Antonopoulos, L. Gillam. —London; New York: Springer-Verlag, 2010.
7. Apache CloudStack Documentation: open source cloud computing[Електронний ресурс]. —Режим доступу : http://cloudstack.apache.org/docs/en-US/Apache_CloudStack/4.2.0/html/Installation_Guide/cloud-infrastructure-concepts.html
8. Cloud computing. Principles and Paradigms. / Edited by Rajkumar Buyya, James Broberg, Andrzej Goscinski. —New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2011.
9. Олексюк В. П. Досвід інтеграції хмарних сервісів Google Apps у інформаційно-освітній простір вищого навчального закладу. [Електронний ресурс]/ В. П. Олексюк // Інформаційні технології і засоби навчання. —2013. —No3. —Режим доступу: http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/824/631
Допоміжна:
1. В. П. Олексюк, "Основи хмарних технологій," Київ: УМО, 2016.
2. Cloud computing. Principles and Paradigms. / Edited by Rajkumar Buyya, James Broberg, Andrzej Goscinski. —New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2011.
3. Pepple K. Deploying OpenStack/ K. Pepple . - O’Reilly Media, 2011.
4. Thomas Erl, Zaigham Mahmood, and Ricardo Puttini, "Cloud Computing: Concepts, Technology & Architecture," Prentice Hall, 2013.
5. M. J. Kavis, Architecting the Cloud: Design Decisions for Cloud Computing Service Models. Hoboken, NJ: Wiley, 2014.
6. Shor R.M. Cloud computing for learning and performance professionals . –American Society for Training &Development, 2011.
7. Warschauer M. Learning in the Cloud: How (and Why) to Transform Schools with Digital Media. –New York: Teachers College, 2011.
8. M. Abdula, I. Averdunk, et al., The Cloud Adoption Playbook: Proven Strategies for Transforming Your Organization with the Cloud. Hoboken, NJ: Wiley, 2018.
9. H. Shah, Cloud Computing: A Hands-On Approach, 2nd ed. CreateSpace Independent Publishing, 2020.
Інформаційні онлайн-ресурси:
1. Public Cloud Services Comparison [Режим доступу: http://comparecloud.in/]
2. Install OpenStack [Режим доступу: http://docs.openstack.org/]
3. Deploying OpenStack: Virtual Infrastructure or Dedicated Hardware [Режим доступу: https://www.researchgate.net/publication/263765728_Deploying_OpenStack_Virtual_Infrastructure_or_Dedicated_Hardware#read]
4. Alibaba Cloud Computing [Режим доступу: https://www.alibabacloud.com/campaign/free-trial?spm=a3c0i.272861.9482640970.1.c43324afqAhueD]
5. An Introduction to Data Science (Jeffrey Stanton, 2013) [Режим доступу: https://docs.google.com/file/d/0B6iefdnF22XQeVZDSkxjZ0Z5VUE/edit?pli=1]
6. School of Data Handbook (2015) [Режим доступу: http://schoolofdata.org/handbook/]
7. Data Jujitsu: The Art of Turning Data into Product (DJ Patil, 2012) [Режим доступу: http://www.oreilly.com/data/free/data-jujitsu.csp]
8. Art of Data Science (Roger D. Peng & Elizabeth Matsui, 2015) [Режим доступу: https://leanpub.com/artofdatascience]
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).