あなたが大企業の役員だとしましょう。あなたの特別な責任には、すべての従業員が業務を遂行するために必要な適切なハードウェアとソフトウェアを確実に所有できるようにすることが含まれます。全員にコンピュータを購入するだけでは十分ではありません。従業員に必要なツールを提供するには、ソフトウェアまたはソフトウェア ライセンスも購入する必要があります。新しい従業員を雇用するたびに、追加のソフトウェアを購入するか、現在のソフトウェア ライセンスで別のユーザーが許可されていることを確認する必要があります。毎晩莫大なお金を抱えて寝るのが難しいほどストレスがかかります。
近いうちに、あなたのような経営幹部に代わる人材が現れるかもしれません。各コンピューターに一連のソフトウェアをインストールする代わりに、1 つのアプリケーションを読み込むだけで済みます。このアプリケーションにより、従業員は、ユーザーが仕事に必要なすべてのプログラムをホストする Web ベースのサービスにログインできるようになります。別の会社が所有するリモート マシンは、電子メールからワードプロセッサ、複雑なデータ分析プログラムに至るまで、あらゆるものを実行していました。それはクラウド コンピューティングと呼ばれるもので、コンピュータ業界全体を変える可能性があります。
クラウド コンピューティング システムでは、ワークロードが大幅に変化します。ローカル コンピューターは、アプリケーションを実行する際の重労働をすべて行う必要がなくなりました。代わりに、クラウドを構成するコンピューターのネットワークがそれらを処理します。ユーザー側のハードウェアとソフトウェアの要求が減少します。ユーザーのコンピュータが実行できる必要があるのは、クラウド コンピューティング システムのインターフェイス ソフトウェアだけです。これは Web ブラウザと同じくらい簡単で、残りはクラウドのネットワークが処理します。
すでに何らかの形のクラウド コンピューティングを使用している可能性が高くなります。 Hotmail などの Web ベースの電子メール サービスの電子メール アカウントをお持ちの場合は、Yahoo! Mail または Gmail なら、クラウド コンピューティングの経験があるでしょう。コンピュータ上で電子メール プログラムを実行する代わりに、 Web電子メール アカウントにリモートでログインします。アカウントのソフトウェアとストレージはコンピューター上に存在せず、サービスのコンピューター クラウド上にあります。
クラウド コンピューティング システムは何で構成されていますか?次のセクションで調べてください。
クラウド コンピューティング アーキテクチャ
クラウド コンピューティング システムについて話すときは、フロント エンドとバック エンドの2 つのセクションに分けると役立ちます。これらはネットワーク(通常はインターネット)を介して相互に接続します。フロントエンドは、コンピュータのユーザー、つまりクライアントから見える側です。バックエンドはシステムの「クラウド」セクションです。
フロントエンドには、クライアントのコンピュータ(またはコンピュータ ネットワーク) と、クラウド コンピューティング システムにアクセスするために必要なアプリケーションが含まれます。すべてのクラウド コンピューティング システムが同じユーザー インターフェイスを備えているわけではありません。 Web ベースの電子メールプログラムなどのサービスは、Internet Explorer やFirefoxなどの既存の Web ブラウザを利用します。他のシステムには、クライアントにネットワーク アクセスを提供する独自のアプリケーションがあります。
システムのバックエンドには、コンピューティング サービスの「クラウド」を作成するさまざまなコンピュータ、サーバー、データ ストレージ システムがあります。理論的には、クラウド コンピューティング システムには、データ処理からビデオ ゲームまで、想像できるあらゆるコンピューター プログラムを組み込むことができます。通常、各アプリケーションには独自の専用サーバーがあります。
中央サーバーがシステムを管理し、トラフィックとクライアントの要求を監視して、すべてがスムーズに実行されるようにします。プロトコルと呼ばれる一連のルールに従い、ミドルウェアと呼ばれる特別な種類のソフトウェアを使用します。ミドルウェアを使用すると、ネットワークに接続されたコンピュータが相互に通信できるようになります。ほとんどの場合、サーバーはフル稼働では動作しません。つまり、未使用の処理能力が無駄になるということです。物理サーバーをだまして、実際には複数のサーバーであり、それぞれが独自の独立したオペレーティング システムで実行されていると思わせることができます。この技術はサーバー仮想化と呼ばれます。サーバー仮想化により、個々のサーバーの出力が最大化されるため、より多くの物理マシンの必要性が減ります。
クラウド コンピューティング会社が多数のクライアントを抱えている場合、多くのストレージ スペースに対する需要が高まる可能性があります。企業によっては、数百台のデジタル ストレージ デバイスが必要になる場合があります。クラウド コンピューティング システムは、すべてのクライアントの情報を保存しておくために必要な数のストレージ デバイスを少なくとも 2 倍必要とします。なぜなら、これらのデバイスは、すべてのコンピューターと同様に、時々故障するからです。クラウド コンピューティング システムは、すべてのクライアント情報のコピーを作成し、他のデバイスに保存する必要があります。このコピーにより、中央サーバーはバックアップ マシンにアクセスして、他の方法ではアクセスできないデータを取得できるようになります。バックアップとしてデータのコピーを作成することを、冗長性と呼びます。
クラウド コンピューティングの応用例にはどのようなものがありますか?読み続けて調べてください。
クラウド コンピューティングはコンピューター サイエンスの新興分野ですが、このアイデアは数年前から存在しています。データとアプリケーションが Web サーバーの「クラウド」上に存在するため、クラウド コンピューティングと呼ばれます。
クラウド コンピューティング アプリケーション
クラウド コンピューティングのアプリケーションは事実上無限です。適切なミドルウェアがあれば、クラウド コンピューティング システムは、通常のコンピュータが実行できるすべてのプログラムを実行できます。一般的なワードプロセッサ ソフトウェアから特定の企業向けに設計されたカスタマイズされたコンピュータ プログラムに至るまで、あらゆるものがクラウド コンピューティング システム上で動作する可能性があります。
プログラムを実行したりデータを保存したりするために、なぜ別のコンピュータ システムに依存したいと思うのでしょうか?理由をいくつか挙げます。
- クライアントはいつでもどこからでもアプリケーションやデータにアクセスできるようになります。彼らは、インターネットに接続されている任意のコンピュータを使用してクラウド コンピューティング システムにアクセスできます。データは、1 人のユーザーのコンピュータ上のハード ドライブや企業の内部ネットワークに限定されることはありません。
- ハードウェアのコストを削減できる可能性があります。クラウド コンピューティング システムにより、クライアント側の高度なハードウェアの必要性が軽減されます。クラウド システムがこれらのニーズに対応してくれるため、最大のメモリを備えた最速のコンピューターを購入する必要はありません。代わりに、安価なコンピュータ端末を購入することもできます。端末には、モニター、キーボードやマウスなどの入力デバイス、クラウド システムへの接続に必要なミドルウェアを実行するのに十分な処理能力が含まれます。すべての情報をリモート コンピューターに保存するため、大容量のハード ドライブは必要ありません。
- コンピューターに依存している企業は、目標を達成するために適切なソフトウェアを導入していることを確認する必要があります。クラウド コンピューティング システムにより、これらの組織は全社的にコンピュータ アプリケーションにアクセスできるようになります。企業は、従業員ごとにソフトウェア セットやソフトウェア ライセンスを購入する必要はありません。代わりに、企業はクラウドコンピューティング会社に従量料金を支払うことができる。
- サーバーとデジタル ストレージ デバイスはスペースを占有します。企業によっては、オンサイトに利用できる物理スペースがないため、サーバーやデータベースを保管するための物理スペースをレンタルしていることがあります。クラウド コンピューティングにより、これらの企業は他人のハードウェアにデータを保存できるため、フロントエンドに物理的なスペースが必要なくなります。
- 企業は IT サポートにかかる費用を節約できる可能性があります。合理化されたハードウェアは、理論的には、異種マシンとオペレーティング システムのネットワークよりも問題が少なくなります。
- クラウド コンピューティング システムのバックエンドがグリッド コンピューティング システムの場合、クライアントはネットワーク全体の処理能力を活用できます。科学者や研究者は、個々のコンピューターが計算を完了するまでに何年もかかるほど複雑な計算を扱うことがよくあります。グリッド コンピューティング システムでは、クライアントは計算をクラウドに送信して処理できます。クラウド システムは、バックエンドで利用可能なすべてのコンピューターの処理能力を活用し、計算を大幅に高速化します。
クラウド コンピューティングの利点は説得力があるように見えますが、潜在的な問題はあるのでしょうか?次のセクションで調べてください。
クラウド コンピューティングを研究している企業の中には、コンピューター業界の大手もいます。 Microsoft 、IBM、 Google は研究に数百万ドルを投資しています。 Apple がクラウド コンピューティング システム用のインターフェイス ハードウェアを製造する可能性を調査するのではないかと考える人もいます。
クラウド コンピューティングの懸念
おそらく、クラウド コンピューティングに関する最大の懸念は、セキュリティとプライバシーです。重要なデータを他の会社に引き渡すという考えを心配する人もいます。企業経営者は、会社の情報を厳重に管理できないため、クラウド コンピューティング システムの利用をためらうかもしれません。
この立場に対する反論は、クラウド コンピューティング サービスを提供する企業はその評判によって生きも死にも左右される、というものです。こうした企業にとって、信頼できるセキュリティ対策を講じることは有益です。そうしないと、サービスはすべてのクライアントを失うことになります。最先端の技術を採用してクライアントのデータを保護することは、彼らの利益になります。
プライバシーは別の問題です。クライアントがどこからでもログインしてデータやアプリケーションにアクセスできる場合、クライアントのプライバシーが侵害される可能性があります。クラウド コンピューティング企業は、顧客のプライバシーを保護する方法を見つける必要があります。 1 つの方法は、ユーザー名やパスワードなどの認証技術を使用することです。もう 1 つは、認証形式を採用することです。各ユーザーは、自分の仕事に関連するデータとアプリケーションのみにアクセスできます。
クラウド コンピューティングに関する質問の中には、より哲学的なものもあります。クラウド コンピューティング サービスに加入しているユーザーまたは企業がデータを所有していますか?実際のストレージスペースを提供するクラウドコンピューティングシステムはそれを所有していますか?クラウド コンピューティング会社が、クライアントのデータへのアクセスを拒否することは可能ですか?いくつかの企業、法律事務所、大学が、クラウド コンピューティングの性質に関するこれらおよびその他の問題について議論しています。
クラウド コンピューティングは他の業界にどのような影響を与えるでしょうか? IT 業界では、クラウド コンピューティングがコンピューターのメンテナンスや修理のビジネスにどのような影響を与える可能性があるかについて懸念が高まっています。企業が合理化されたコンピュータ システムの使用に切り替えれば、IT ニーズは減少します。一部の業界専門家は、IT の仕事のニーズはクラウド コンピューティング システムのバックエンドに移行すると考えています。
コンピューター サイエンス コミュニティにおけるもう 1 つの研究分野は、オートノミック コンピューティングです。オートノミック コンピューティング システムは自己管理型です。つまり、システムはそれ自体を監視し、問題を防止または修復するための措置を講じます。現在、オートノミック・コンピューティングはほとんどが理論上のものです。しかし、オートノミック コンピューティングが現実になれば、多くの IT メンテナンスの仕事が不要になる可能性があります。
クラウド コンピューティングおよびその他の関連トピックの詳細については、次のページのリンクを参照してください。
クラウド コンピューティング企業にとって大きな頭痛の種となる可能性のある標準的なハッカーの手口がいくつかあります。そのうちの 1 つはキー ロギングと呼ばれます。キーロギングプログラムはキーストロークを記録します。ハッカーが被害者のコンピュータにキー ログ プログラムをロードすることに成功すると、キーストロークを研究してユーザー名とパスワードを発見することができます。もちろん、ユーザーのコンピュータが単なる合理化された端末である場合、そもそもプログラムをインストールすることが不可能である可能性があります。
クラウド コンピューティングの仕組み: 著者のメモ
この記事は、クラウド コンピューティング、クラウド ストレージ、パーソナル コンピューティングの将来に関する一連の記事の一部です。私がこの記事を書いたとき、クラウド コンピューティングはコンピューター科学者、エンジニア、そして少数の技術ジャーナリストだけが使用する流行語でした。今では、一般家庭の用語になりつつあります。クラウド コンピューティング アプリケーションはあらゆるところで見られます。スマートフォン アプリはクラウド コンピューティング テクノロジーを使用して、通常はハンドヘルド デバイスに収まらないデータを保存したりアクセスしたりできるようにします。研究機関はクラウド コンピューティングを使用して、大規模な情報ライブラリを保管しています。また、ビデオ ゲーム会社は、ゲーム装置に多額の投資を必要とせずに最先端のゲームにアクセスできる方法を実験しています。特定のコンピューティング モデルがいつ普及するかを予測するのは難しいかもしれませんが、クラウド コンピューティングが大成功を収めているということは言えると思います。
クラウド コンピューティング: チートシート
知っておくべきこと:
• クラウド コンピューティング システムには通常、ユーザーに表示されるフロント エンドと、すべての作業を実行するバック エンドがあります。
• クラウド コンピューティングには、タイムシェアリングと呼ばれる古いコンピューティング モデルといくつかの類似点があります。タイムシェアリング コンピュータ システムは、キーボードとモニタを備えたダム端末を介して複数のユーザーを単一のコンピュータ プロセッサに接続しますが、コンピューティングは中央マシンに任せます。
• クラウド コンピューティングは、データ ストレージや処理能力などのタスクの負荷を軽減することを約束していますが、このモデルはデータのアクセシビリティとセキュリティについて疑問を引き起こします。自分のデータが他人のコンピュータ上にある場合に、そのデータに確実にアクセスし、安全に保管できるようにするにはどうすればよいでしょうか?
さあ、これらのクイズであなたの知識をテストしてください!
- 雲の中へ: Apple iCloud クイズ
- 曇りでデータ侵害の可能性あり: インターネット クラウド セキュリティ クイズ
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- 究極のクラウド コンピューティング クイズ
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