Рекомендации по внедрению

С чего следует начать при разработке  облачной сети города с целью замены существующей  телефонной сети

Разработка облачной сети для замены существующей телефонной сети требует комплексного подхода. Основные этапы включают: оценку текущей инфраструктуры, определение требований к новой сети, выбор облачной платформы и модели развертывания, миграцию данных и приложений, тестирование и обеспечение безопасности, а также обучение персонала и поддержку пользователей. 
Облачные технологии
Облачные технологии стали составной частью цифровой трансформации. Обеспечивают доступ к ресурсам через интернет, не зависит от физической инфраструктуры. Удаленное хранилище и доступ к сервисам с мобильного устройства стал главным фактором развития для компаний. Это ускоряет рабочий процесс, упрощает частые задачи и разгружает собственные серверы и ПК внутри рабочих сете. Разберем подробнее, что такое облака, как они работают и почему их использование стало трендом для бизнеса.
Что такое облака;
Начнем с понятия, что такое облачные технологии и зачем используются. Это модель предоставления вычислительных мощностей, хранилищ и программ через интернет. Облако заменяет локальные серверы и программы, перенося в виртуальное пространство. Например, Google Drive или SaaS-приложения типа Slack работают на основе этой модели. Это новый установившийся стандарт, который определяет будущее компаний и диктует им условия. Внедрение облачных вычислений и хранилищ исключает необходимость покупки производительного оборудования. Так хранят все, от баз данных до софта, используемый по мере необходимости и работает всегда, не зависит от клиентского железа.
Главным преимуществом этой технологии выступает масштабируемость, не требуя больше средств на покупку нового оборудования. Расширять комплекс можно по мере роста компании и ее потребностей, рационально распределяя ресурсы.
Преимущества такого подхода: Снижение расходов на оборудование. Не нужно покупать блоки бесперебойного питания, жесткие диски и прочие компоненты.
Гибкость — можно быстро увеличить или уменьшить ресурсы, что выполняется при помощи тех же программным средств.
Доступность данных из любой точки мира. Воспользоваться сервером и программами можно везде, где присутствует доступ в интернет.
Для организаций это означает переход от CAPEX к OPEX-модели: плата только за непосредственное использование. Каждому создается своя виртуальная машина, как комплекс ресурсов. Это и есть услуга IaaS. В состав ВМ входит vCPU, RAM и место на дисках. В рамках сервера допускается подключение разных типов физических хранилищ данных.
Виды облачных инфраструктур
В зависимости от доступности физические сервера в комплексе с сетевыми аппаратными средствами, разделяют на три типа облаков:

Публичное — ресурсы предоставляются десяткам пользователей (например, Google Cloud). Много компаний используют ресурсы одного сервера, но при этом между собой никак не взаимодействуют. Преимущество такого облака состоит в масштабируемости, то есть, круглосуточно доступно увеличение пространства. Применим в тех случаях, когда нагрузка на сервер неоднородна.
Частное (Private Cloud) — инфраструктура для одной организации, что повышает защиту данных. Выделяется собственное аппаратное обеспечение, что исключает вероятность пересечения с другими компаниями. Но при этом оборудование питается от единого источника бесперебойного питания, что исключает сбои в работе, а следит за этим сервер.
Гибридное (Hybrid Cloud) — комбинация публичного и частного облака. Такой метод применим в тех случаях, когда в компании есть секретная информация и общедоступная база.
Пример: Netflix использует публичное облако для потокового сервиса, а банки внедряют частное для обработки конфиденциальных данных.
Преимущества облачной инфраструктуры
Появление этого принципа управления упростило работу компаний и сделало возможным то, что раньше нельзя было реализовать в принципе. Эта технология приобрела много преимуществ:
Масштабируемость. По запросу клиента увеличиваются ресурсы за минуты. Для этого есть личный кабинет у каждого пользователя, где он выбирает тариф с расширенными возможностями.
Надежность сохранения данных. Провайдеры обеспечивают резервное копирование и защиту от сбоев. Для этого он регулярно проводит архивирование и антивирусную проверку. За эти услуги оплата включена в тариф.
Экономия. Нет затрат на покупку и обслуживание серверов. Это главный плюс, так как аппаратные компоненты периодически выходят из строя и нуждаются в замене.
Доступ к инновациям. Облачные платформы предоставляют инструменты для искусственного интеллекта и аналитики. Это расширяет способности во всех сферах.

Примерный  план:
1. Анализ текущей инфраструктуры и потребностей:
Оцените текущую телефонную сеть: количество абонентов, типы используемого оборудования, каналы связи, качество обслуживания, стоимость обслуживания.
Определите потребности в новых функциях и сервисах, которые предоставит облачная сеть (видеоконференции, мессенджеры, интеграция с другими системами).
Изучите требования к безопасности, масштабируемости, отказоустойчивости и производительности.
 


Облачные сети
Облачная сеть — это аналог традиционной локальной сети в дата-центре. Облачные сети создаются в каталогах и используются для передачи информации между облачными ресурсами и связи ресурсов с интернетом.
Для виртуальных машин Yandex Compute Cloud и хостов баз данных доступ из интернета и в интернет открыт через публичные IP-адреса.
Управлять трафиком в облачных сетях и подсетях можно с помощью групп безопасности. Они содержат правила, которые определяют протоколы и IP-адреса для приема и отправки трафика.
Подсети
Подсеть — это диапазон IP-адресов в облачной сети. Адреса из этого диапазона могут назначаться облачным ресурсам — ВМ и кластерам баз данных. Создавать подсети можно только в том каталоге, которому принадлежит облачная сеть.
Размер подсети задается по методу бесклассовой адресации (CIDR). В подсетях можно использовать только частные IPv4-адреса из диапазонов, определенных в RFC 1918:
10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
Максимальный размер CIDR в этих диапазонах — /16, минимальный — /28.
Подсети должны иметь непересекающиеся диапазоны IP-адресов в пределах одной облачной сети. Первые два адреса из любого диапазона выделяются под шлюз (x.x.x.1) и DNS-сервер (x.x.x.2).
Трафик может передаваться между подсетями одной сети, но не может передаваться между подсетями разных сетей. Для передачи трафика между подсетями разных сетей необходимо использовать публичные IP-адреса.
Для подключения ресурса к подсети необходимо, чтобы он находился в той же зоне доступности, что и подсеть.
Сеть и подсеть можно перемещать между каталогами в пределах одного облака. Перемещать подсети между сетями или зонами доступности нельзя.
Что нужно знать, чтобы идти в облака
Чтобы удачно перенести свои данные в облака, нужно понимать разницу между IaaS, PaaS, SaaS. (уровни сервиса  сети и возможности)

Для гарантии безопасности и сохранности ценной коммерческой информации необходимо выбрать провайдера, который обеспечит сохранность и защитит ее от влияния вирусов и взломщиков.
 Позаботьтесь о безопасности и правильно настройте права доступа.
Не забывайте про расходы. Если тариф привязан к трафику, то следите за расходованием ресурсов.
Начните с малого — перенесите в облако резервное копирование или тестовые приложения. Облачные технологии продолжают менять мир, предлагая организациям гибкость и эффективность.


Карта облачной сети
Карта облачной сети отображает взаимосвязи между ресурсами в каталоге, сетями и подсетями, куда входят ресурсы.
 



2. Выбор облачной платформы и модели развертывания:
Определите, какую модель облачных вычислений выбрать (IaaS, PaaS, SaaS), или гибридную модель.
Рассмотрите предложения различных провайдеров облачных услуг (Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform, Yandex Cloud, и другие).
Оцените стоимость владения, надежность, поддержку, безопасность и соответствие требованиям.
3. Проектирование облачной сети:
Разработайте логическую и физическую архитектуру сети, включая виртуальные сети, подсети, сетевые шлюзы, балансировщики нагрузки, системы хранения данных и другие компоненты.
Определите, как будет осуществляться доступ пользователей к облачной сети (VPN, публичные IP-адреса).
Определите, как будет осуществляться интеграция облачной сети с другими системами (CRM, ERP и другие).
Разработка архитектуры облачной сети:
Необходимо разработать детальную архитектуру облачной сети, включая выбор облачных провайдеров, определение топологии сети, выбор используемых технологий и протоколов, а также обеспечение безопасности и надежности.

4. Миграция данных и приложений:
Разработайте план миграции, который включает перенос данных, настройку приложений и тестирование.
Обеспечьте минимальное время простоя и максимальную сохранность данных во время миграции.
Предусмотрите возможность отката к исходной системе в случае возникновения проблем.
5. Тестирование и обеспечение безопасности:
Проведите тестирование производительности, безопасности и отказоустойчивости облачной сети.
Внедрите меры по защите сети от несанкционированного доступа, кибератак и других угроз.
Обеспечьте мониторинг работы сети и своевременное реагирование на инциденты.
6. Обучение персонала и поддержка пользователей:
Обучите администраторов и пользователей работе с новой облачной сетью.
Предоставьте пользователям необходимую документацию и поддержку.
Организуйте службу поддержки для решения возникающих вопросов и проблем.

Для  МТУСИ- это всего лишь мой совет:
Создать  производственную лабораторию  по  накоплению опыта внедрения  «Облачных технологий» В состав  работников  включит преподавателей различных циклов.
Математики-  расчет и прогнозирование потоков трафика внутри транспортной сети , как основной , так и периферийных.
Сетевики -  создание вариантов  обычных, цифровых и виртуальных сетей. В том числе мобильных.
IT  технологов – для создания  курсов  по изучению структур различных видов сетей.
Линейщиков – специализирующихся на  создании и обслуживании  оптоволоконных линий различного назначения.
Аппаратчиков -  специализирующихся на разработке аппаратных средств  сетей. Это серверы, роутеры. Кроссконекторы. Шлюзы. Коммутаторы. Радиобазовые станции.
Специалистов по схемотехнике – для разработки схемных решений.
Технологов беспроводных соединительных линий.
Программистов-  для разработок в области ИИ.

Создать учебную сеть для подготовки  инженеров отрасли

На базе разработок Таганрогского производственного объединения.
Простейшую  учебную облачную сеть.
Учебные мастерские  для обучения  будущих инженеров. Это и электромонтаж. Монтаж  оптических кабелей и  элементов  подключения. Технического обслуживания персональных компьютеров и сетевых узлов различного типа. Работа с программами  виртуального проектирования.  (Самый простой – это Компас М)
Создать  курсы переподготовки  на базе института по вышеперечисленным  тематикам.
Привлекать для проведения курсов и  обучения  студентов представителей  разработчиков и заводов производителе оборудования, а так же частных фирм ведущих  внедрение  новых технологий.


7. Мониторинг и оптимизация:
Внедрите систему мониторинга для отслеживания производительности, безопасности и доступности сети.
Проводите регулярный анализ данных мониторинга и оптимизируйте работу сети для повышения эффективности и снижения затрат.
Разработка облачной сети - сложный процесс, требующий тщательного планирования, подготовки и профессионального подхода. Не стоит недооценивать важность каждого этапа, особенно в вопросах безопасности и миграции данных.

Внедрение облачных технологий в обучение инженеров связистов предоставляет значительные преимущества, такие как доступ к современным инструментам и ресурсам, гибкость в обучении и возможность работы с реальными облачными инфраструктурами. Это позволяет студентам развивать востребованные навыки для работы в современных телекоммуникационных компаниях, использующих облачные решения.
Преимущества использования облачных технологий в обучении инженеров связистов:
Доступ к современным инструментам:
Облачные платформы, такие как Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, и Microsoft Azure, предоставляют доступ к широкому спектру инструментов и сервисов для разработки, развертывания и управления телекоммуникационными системами.
Модели развертывания
Выделяют следующие категории «облаков»:
1. Публичные (общественные, общие);
2. Частные (приватные);
3. Гибридные.
4. Облако сообщества.
Публичное облако (Public cloud) – одновременный доступ многих пользователей к IT-инфраструктуре. Но возможности управлять и обслуживать данное облако у пользователей нет, вся ответственность возложена на владельца данного облака. Абонентом предлагаемых сервисов может стать любая компания или частное лицо.
Частное облако (Private cloud) — IT-инфраструктура, которую контролирует и эксплуатирует только один абонент в собственных интересах. Инфраструктура для управления частным облаком может размещаться либо в помещениях пользователя, либо у внешнего оператора, либо частично у пользователя и оператора.
Гибридное облако (Hybrid cloud) — это IT-инфраструктура, в которой соединены лучшие качества публичного и приватного облака. Такая композиция имеет уникальные объекты, связанные между собой стандартизированными или собственными технологиями, которые позволяют переносить данные или приложения между компонентами (например, для балансировки нагрузки между облаками).
Облако сообщества (Community cloud). Облачная инфраструктура, подготовленная для использования конкретным сообществом потребителей, имеющих общие проблемы (например, миссии, требования безопасности, политики).


Гибкость и масштабируемость:
Облачные ресурсы можно легко масштабировать в соответствии с потребностями учебного процесса, обеспечивая оптимальную среду для различных курсов и проектов.
Информатика для инженеров и исследователей
Курс является базовой дисциплиной в техническом образовании. Разделы онлайн-курса закладывают знания, необходимые при дальнейшем изучении специальных дисциплин студентов инженерных направлений. В различных разделах курса рассматриваются общие понятия и фундаментальные основы информатики, технические основы ЭВМ, прикладные офисные пакеты. Особое внимание уделяется вопросам алгоритмизации и программирования, работе с базами данных, системной и программной инженерии, основам информационной безопасности. Отдельно рассматриваются вопросы представления графической информации. Особое место в курсе отведено робототехнике и вопросам искусственного интеллекта. Прикладной интерес также представляют разделы, посвященные информационному обеспечению научных исследований, автоматизации научных исследований, а также связи информатики с современными образовательными технологиями.
О курсе
Онлайн-курс охватывает как классический материал, так и новые перспективные направления. Курс формирует у обучающегося целостное представление о состоянии информационных технологий на современном этапе развития общества.

Курс читают преподаватели кафедр АПД, АСУ и ИК Института ИТАСУ НИТУ МИСИС, преподаватели других ВУЗов, таких как: МГТУ им. Н. Э. Баумана, ВШЭ, а также специалисты из Лаборатории робототехники ПАО «Сбербанк» и компании Celado AI, специализирующейся на решениях в области искусственного интеллекта.

Уроки онлайн-курса содержат теоретический и демонстрационный материал, примеры решения задач, задания на понимание темы. Полученные при изучении онлайн-курса знания необходимы при освоении различных технических специальностей, а также уверенного ощущения себя специалистом в широком круге прикладных областей, идущим в ногу со временем.

РУТ (МИИТ) (кафедра Вычислительные системы, сети и информационная безопасность) рекомендовал онлайн-курс для использования в учебном процессе, отметив, что курс является академически проработанным, актуальным и соответствует требованиям, предъявляемым к результатам обучения образовательных программ, реализуемых в вузах.
Инфраструктура университета. Во время приемной кампании нагрузка на системы вуза может кратно и очень быстро возрастать из-за возрастающего спроса со стороны абитуриентов — ежегодно Университет  принимает свыше 20 000 человек. Это касается как LMS-систем (learning management system, система для управления образовательным процессом), так и сайтов приемной кампании.
В некоторых случаях нагрузка может вырасти на 300%, это существенный риск в случае использования локальной инфраструктуры, ведь ее объемы быстро расширить нельзя.
А за счет масштабируемости облачных технологий университету гораздо легче выдержать такую нагрузку.
Только за 2023 год на платформах, размещенных на облачных серверах, было зарегистрировано свыше 150 000 пользователей. Экстраполируя  - эти данные на 2025 год и учитывая рост популярности и улучшение инфраструктуры, университет ожидает рост этого числа до 200 000 человек. Работа в облаке позволяет эффективно справляться с высокой нагрузкой и обеспечивать стабильную работу сервисов. В итоге, продолжая использовать облачные технологии, сможет обеспечить качественным сервисом абитуриентов, студентов, слушателей и участников мероприятий университета, включая интеллектуальные состязания.
Обработка данных и запросов студентов. В Высшей школе   тестируют технологию для распознавания данных на документах, которые подаются в отсканированном виде. Это позволяет автоматизировать обработку данных абитуриентов и значительно сократить ее по времени. Кроме того, в облаке есть встроенные сервисы машинного обучения, что в том числе делает работу с большими языковыми моделями более удобной. Так, в   внедрили чат-бота на основе нейросети, который может ответить на большинство вопросов студентов и абитуриентов, что облегчает процесс поступления как для вчерашних школьников, так и для приемной комиссии. Сотрудники создали пайплайн, с помощью которого пользователи сайта университета подбирают программы онлайн-формата и дополнительного образования на основе личных предпочтений и других параметров.
Кибербезопасность и защита от хакерских атак.
Это актуальная задача для вузов, так как большинство атак происходит в период проведения приемной кампании, когда университеты наиболее уязвимы. Облачные решения помогают обеспечить безопасность, предоставляя необходимые средства защиты. Например, сервисы для защиты от DDoS-атак. Так, «Вышка» использует встроенные инструменты облачного провайдера: университет автоматически создает резервные копии, что обеспечивает дополнительную надежность и безопасность данных.


Реальные условия работы:
Студенты могут работать с реальными облачными инфраструктурами, что позволяет им получить практический опыт работы с современными технологиями и подготовиться к работе в отрасли.
Снижение затрат:
Использование облачных ресурсов может снизить затраты на оборудование и программное обеспечение, необходимое для обучения.
Совместная работа:
Облачные платформы предоставляют возможности для совместной работы над проектами, что позволяет студентам развивать навыки командной работы.
Удаленный доступ:
Студенты могут получать доступ к учебным материалам и ресурсам из любой точки мира, что делает обучение более доступным.
Примеры использования в учебном процессе:
Проектирование и развертывание сетей:
Студенты могут использовать облачные платформы для проектирования, моделирования и развертывания виртуальных сетей, что позволяет им изучать принципы сетевого инжиниринга в динамической среде.
Разработка облачных приложений:
Студенты могут разрабатывать и тестировать облачные приложения для телекоммуникационных сервисов, изучая принципы разработки микросервисов и контейнеризации.
Анализ данных:
Студенты могут использовать облачные инструменты для анализа больших объемов данных, полученных от телекоммуникационных систем, что позволяет им развивать навыки Data Science.
Изучение инфраструктуры как кода (IaC):
Студенты могут использовать IaC для автоматизации развертывания и управления облачными ресурсами, что является важным навыком для современных инженеров связи.

Рекомендации по внедрению:
1. Оценка потребностей:
Определить конкретные потребности учебного процесса и выбрать соответствующие облачные платформы.
2. Разработка учебных курсов:
Создать курсы, включающие практические задания и проекты, связанные с облачными технологиями.
3. Обеспечение доступа к ресурсам:
Предоставить студентам доступ к облачным платформам и инструментам. В них  хранятся все наработки   преподавателей Университета за несколько лет. Если Вам нужны эти  наработки  вводите фамилию автора и название темы.  Процесс обучения с использованием ИИ и Облачных технологий, предусматривает  большей объем  самостоятельной работы  используя именно такие источники.
4. Обучение преподавателей:
Обеспечить преподавателей необходимой подготовкой для работы с облачными технологиями.
5. Оценка результатов:
Регулярно оценивать эффективность использования облачных технологий в учебном процессе и вносить коррективы.
В заключение, внедрение облачных технологий в обучение инженеров связистов является важным шагом для подготовки специалистов, готовых к работе в современной телекоммуникационной отрасли.