Реферат Борисов. Реферат "Тенденции развития архитектуры аппаратных средств в 2021" Борисов Алексей Романович
 Скачать 90.9 Kb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» Западный филиал Реферат "Тенденции развития архитектуры аппаратных средств в 2021" Выполнил: Борисов Алексей Романович студент 2 курса, группы 2-ИСП специальности 09.02.04 Информационные системы (по отраслям) Проверил: Бабаян Б.В. Оценка _______________ Подпись ______________ 2021 г. Для индустрии разработки программного обеспечения и для программистов 2020 год стал значительным годом больших прорывов во многих областях. Пандемия значительно ускорила перевод самых разных процессов в цифровую среду, в результате тренды, о которых мы сегодня поговорим, будут представлять собой более масштабные явления, чем нечто подобное в прошлом году. Разработка традиционных приложений и веб-проектов стала жизненно важным аспектом современного бизнеса, а программисты стали неотъемлемой частью самых разных организаций, помогая бизнесу внедрять инновации, создавать новые направления деятельности и развиваться. Уже почти прошел 2021 год и сейчас совершенно очевидно то, что программист, обладающий актуальными знаниями и навыками, как и прежде, будет находиться в верхней части списка специалистов, которых ценят компании. Предприятия наращивают автоматизацию рабочих ИТ-процессов, чтобы справиться с изменениями, причиной которых стал пандемический кризис. Опрошенные порталом Enterprisers Project эксперты рассказывают о важных тенденциях в этой области, касающихся контейнеров, CI/CD, Kubernetes и связанных с ними перспектив. Обычно автоматизация ассоциируется с эффективностью. Она направлена на то, чтобы сделать какие-то процессы или процедуры более эффективными, будь то работа, которая выполняется людьми или повседневные бизнес-операции. При упоминании автоматизации в памяти часто всплывает еще одна ассоциация: простота. Например, упрощение рабочих задач, получения результатов и всяческое упрощение работы бизнеса в целом. В контексте ИТ это означает упрощение все более сложных систем и сред. Речь идет о масштабируемом запуске контейнеров, управлении гибридным облаком и мультиоблачной инфраструктурой и навигации в облачной среде, которая с каждым днем разрастается. Автоматизация критически важна для обеспечения максимальной простоты, особенно сегодня, когда наша среда — как внутренняя, так и мир в целом — по своей сути как никогда сложна. ИТ-лидеры и практики поделились свои видением основных тенденций, которые будут характерны для ИТ-автоматизации в 2021 г. Если свести их воедино, то все они будут нацелены на то, чтобы упростить работу людей, процессов и инструментов. «В 2021 г. ИТ-отделы приступят к проектам автоматизации, нацеленным на упрощение работы внутренних клиентов, особенно с учетом текущих проблем, связанных с пандемией», — считает евангелист Harness Рави Лахман. Он добавил, что по мере накопления узкоспециализированного опыта работы с нативными облачными технологиями все актуальней становится задача их автоматизации, в рамках решения которой у ИТ-руководителей появляется возможность более гибкого формирования команд и распределения специалистов. Помимо этой стоит углубиться и в другие тенденции развития автоматизации в 2021 г. Новые способы автоматизации «Пандемия серьезно ограничила взаимодействие между людьми из-за мер социального дистанцирования, — сказал главный архитектор и стратег Red Hat Э.Г. Надхан. — Поэтому в 2021 г. более широкое распространение получат бесконтактные механизмы взаимодействия между клиентами и сотрудниками. Эта тенденция будет способствовать углубленному применению технологий автоматизации в областях, требующих контакта между людьми, что может улучшить пользовательский опыт. Она также послужит катализатором, ускоряющим автоматизацию повторяющихся и рутинных задач в сети предприятий. Автоматизация — это ответ на времена, которые мы сейчас переживаем». Стремление к сокращению уровня сложности 2020 г. был, мягко говоря, непростым для многих людей и организаций. И это абсолютно точно будет способствовать развитию стратегий автоматизации и архитектурных изменений в будущем году, говорит Лахман. Он считает, что автоматизация — действенный способ избавиться от сложностей там, где это возможно, что в частности станет серьезным толчком для решения проблем с удаленной работой, общей неопределенностью, а также сложностями, связанными с управлением ИТ, которые сегодня высоки как никогда раньше. «Переход крупных организаций на облачные технологии и Kubernetes привел к тому, что они обзавелись миллионами строк YAML, — утверждает Лахман.— По мере того, как облачная экосистема стремительно развивалась, у предприятий появилось богатство выбора, а вместе с ним и сложности. Это в очередной раз подтверждает правдивость поговорки: куда бы мы не двигались, мы всегда привносим с собой сложность». Он прогнозирует, что 2021 г. пройдет под флагом борьбы со сложностью ИТ-инфраструктуры, а не просто ее переноса из одного стека в другой, как это советуют на страницах учебного пособия Google по обеспечению надежности систем (Site Reliability Engineering, SRE). Вместо того, чтобы «жить на передовой», экспериментируя с новыми, но еще не доказавшими свою состоятельность технологиями, предприятия будут отдавать предпочтение простоте, повторяемости и автоматизации. Нет смысла доставлять себе дополнительные проблемы. Главный архитектор Red Hat Эмили Бранд также подчеркивает, что все больше предприятий обращаются к принципам SRE. «Они фокусируются на SRE с целью сократить трудозатраты за счет „умной“ целевой автоматизации, — говорит она. — Большинство инфраструктурных и операционных команд в 2021 г. выберут инвестиции в наиболее важную автоматизацию, которая не создает дополнительных сложностей. Автоматизация вчерашних задач уходит в прошлое. Сегодня нужно автоматизировать завтрашний рост». В этом плане Лахман особенно выделяет конвейеры непрерывной интеграции/доставки приложений (CI/CD) как одну из ключевых областей такого типа автоматизации. В частности, многие команды сосредоточатся на способах развертывания (по возможности используя автоматизацию), а не на том, что они собственно развертывают. «Сложность может проявляться во многих формах, но снижение рисков внедрения изменений — это то, что максимально ее сократит, — говорит Лахман. — Большая часть кривой освоения новых технологий — это операционная сложность, связанная с развертыванием, внесением исправлений, откатом при возникновении проблем, проверкой и мониторингом». Обладающий опытом разработки и знанием языков Java/JEE, Лахман был членом многих команд разработчиков, но он повсюду сталкивался со схемой развертывания типа «снежинка», для реализации которой часто требовались «тайные» знания горстки ключевых членов команды, особенно когда дела шли плохо. Чтобы изменить эту парадигму и стандартизировать основные моменты развертывания, следует применять конвейеры CI/CD. «Платформы CI/CD становятся все более независимыми от развертываемого проекта и более зависимыми от способа развертываются, — добавляет он. — При использовании нескольких разнородных технологий проекты могут быть развернуты на независимой платформе, а сложные операционные задачи, такие как откат или канареечное развертывание, будут автоматизированы с помощью шаблона. Это очень полезно, потому что вселяет бóльшую уверенность при внесении итерационных изменений, которые необходимы при возникновении проблема». Больше автоматизации — больше оркестровки «2021-й станет годом оркестровки междоменных автоматизированных рабочих процессов, что позволит заполнить один из оставшихся пробелов в цифровой трансформации организации», — считает главный стратег по технологиям и директор по архитектуре решений в региональном представительстве Red Hat в Канаде Майкл Карди. Он отмечает, что оркестровка — это автоматическая настройка, управление и координация компьютерных систем, приложений и служб. Инструменты оркестровки Kubernetes и корпоративные Kubernetes-платформы помогают ИТ-специалистам упростить управление сложными задачами и рабочими процессами. «Автоматизация и оркестровка — разные, но взаимосвязанные концепции, — добавляет Карди. — Автоматизация помогает сделать бизнес более эффективным, сокращая или заменяя взаимодействие человека с ИТ-системами за счет ПО для выполнения задач, что позволяет снизить затраты, сложность и количество ошибок. Оркестровка работает на более высоком уровне, и ожидается, что она будет принимать решения в зависимости от меняющихся условий и требований». Дальнейшее развитие инструментов вокруг Kubernetes В фундаментальном плане Kubernetes — технология автоматизации. По мере того, как она развивается и растет активность в плане ее внедрения, ее стек и схема применения командами продолжат автоматизироваться. «В 2021 г. Kubernetes станет более автоматизированной, особенно в процессе развертывания, — поведал директор по DevOps и облачной платформе Aqua Security Эран Биби. — Эти инструменты гарантируют, что определения, конфигурации и среды приложений будут декларативными и с контролем версий. Они также берут на себя ответственность за развертывание и управление жизненным циклом в автоматическом режиме». Тенденция к постепенному упрощению Kubernetes является хорошей новостью для разработчиков и команд DevOps, особенно для тех, кто только осваивает платформу (то есть для большинства из них). Нужно понимать, что в идеале разработчики сосредоточены на продуктах и на качестве, а не на изучении тонкостей развертывания и эксплуатации Kubernetes. Автоматизация большей части работы, необходимой для работы этой технологии, позволит разработчикам сосредоточиться на том, что у них получается лучше всего. «Мы увидим автоматизацию создания и развертывания объектов Kubernetes (сейчас их около 50), файлов конфигурации и самого развертывания приложений в масштабе, — считает CEO Shipa Бруно Андраде. — Тенденция действительно говорит о движении в сторону автоматизации, которая может позволить разработчикам и командам DevOps использовать Kubernetes без каких-либо знаний в этой области». Инструменты CI/CD будут лучше работать с Kubernetes Мало у кого остались сомнения, что в предстоящем году будет уделяться много внимания конвейерам CI/CD и Kubernetes как координационным центрам по автоматизации ИТ. Определенно возникнут вопросы, как эти две составляющие современных ИТ работают вместе. «Одной из важных тенденций автоматизации является эволюция систем CI/CD, чтобы они лучше соответствовали Kubernetes», — говорит технологический евангелист Red Hat Гордон Хаф. Он отмечает, что некоторые из существующих инструментов не всегда качественно интегрируются с платформой оркестровки или из-за них возникают сложности другого рода. В качестве примера он назвал проекты Tekton и Argo CD, которые, вероятно, наберут обороты в 2021 г. Обе платформы предназначены для того, чтобы помочь предприятиям добиться большей автоматизации развертывания Kubernetes. «Tekton — это проект с открытым исходным кодом, который обеспечивает основу для быстрого создания облачных конвейеров CI/CD. Будучи фреймворком, встроенным в Kubernetes, он упрощает развертывание в облаках нескольких провайдеров или в гибридных средах», — говорит Хаф. Изначально Tekton был частью проекта Knative, но затем стал самостоятельным проектом. Argo CD — один из операторов Kubernetes в растущей экосистеме платформ для оркестровки. «Argo CD — это декларативный оператор GitOps, который использует Git как источник достоверной информации для декларативной инфраструктуры и приложений. Он автоматизирует развертывание желаемых состояний приложения в указанных целевых средах», — добавил Хаф. 6. Kubernetes будет управлять бóльшим числом рабочих нагрузок Лахман считает, что в будущем предприятия, используя технологии автоматизации, будут более согласованно заниматься тем, чтобы стереть черту, которая когда-то существовала между рабочими нагрузками, которые считались подходящими для контейнеров и Kubernetes, и так называемыми нестартерными нагрузками, такими как приложения с отслеживанием состояния. «В прошлом рабочие нагрузки, требующие состояния, постоянства, кластеризации, консенсуса и/или порядка операций, плохо подходили для Kubernetes, — сказал он. — Экосистема Kubernetes с большой скоростью набирает обороты. Рост числа операторов, дальнейшее совершенствование интерфейса контейнерного хранения (Container Storage Interface) и напряженная работа организации CNCF, поддерживающей инфраструктурные Open Source-решения для современных облачных сред, способствует тому, что инфраструктура Kubernetes готова справляться с полным спектром рабочих нагрузок. Вендоры и проекты также уже лучше привыкли к нюансам состояния в Kubernetes». В основе этого сдвига лежит растущая автоматизация инфраструктуры и выделения ресурсов. Ее роль здесь очевидна — упростить задачи, которые когда-то были слишком сложными, если вообще возможными. «Рабочие нагрузки, которые пять лет назад не подходили для развертывания в облачной инфраструктуре и Kubernetes, стали выглядеть более привлекательными, — полагает Лахман. — Разработчики, которые привыкли развертывать приложения вне Kubernetes, оценят возможности этой технологии, что даст толчок новой парадигме в 2021 г.». Усвоено множество болезненных уроков автоматизации В 2020 г. пандемия стала катализатором многих проектов по автоматизации не только в ИТ, но и во всех бизнес-процессах и операциях. Для некоторых организаций они закончились успехом, тогда как другим пришлось усвоить несколько болезненных уроков, которые помогут им не допустить ошибок в 2021 г. «В этом году руководители предприятий обратились к автоматизации как к способу ускорения цифровой трансформации, что связано с глобальной пандемией, — сказал старший вице-президент Signavio Алекс Дэй. — Технологический прогресс, который в иных условиях продолжался бы годы, занял недели, поскольку компании и организации стремились к автоматизации в поисках большей эффективности в масштабе». В новом году мы увидим последствия поспешно реализованных цифровых проектов. Для кого-то они будут хорошим, для кого-то — плохими, еще кому-то придется столкнуться с ужасными последствиями. Как известно, само по себе большинство форм автоматизации, например RPA, на самом деле не улучшают процессы — они просто повышают частоту их выполнения. Если базовый процесс нарушен — это может иметь серьезные последствия. Мы станем свидетелями того, что организации разделятся на два лагеря: те, которые понимали последствия неудачной реализации крупномасштабного проекта еще до того, когда приступили к нему, и те, которые узнают о них на своем горьком опыте после реализация проекта. «В 2021 г. мы увидим четкое разделение между теми компаниями, которые эффективно автоматизировали свои процессы исходя из понимания их ценности, и теми, кто этого не сделал, — говорит Дэй. — Автоматизация нарушенных процессов часто приносит гораздо больше вреда по сравнению с отсутствием автоматизации». Применение связанных методологий и технологий, таких как процессный майнинг, значительно вырастет в 2021 г. Это связано с тем, что все больше организаций хотят иметь четкое представление о том, как на самом деле работает их бизнес. «Мы увидим массовое внедрение процессов интеллектуального анализа данных, моделирования и симуляции еще до начала проекта автоматизации, что проложит путь к более эффективной реализации процессов и автономному предприятию, — сказал эксперт. — Это поможет организациям достичь желаемого операционного превосходства за счет более эффективной автоматизации». Президент Laserfiche Карл Чан ожидает, что аналогичное разделение проявится между организациями, которые самостоятельно (Do-it-yourself, DIY) внедряют автоматизацию и облачную инфраструктуру, и теми, кто обращается за помощью к проверенным поставщикам. У компаний разряда Uber или Netflix наверняка есть ресурсы, необходимые для реализации комплексной стратегии DIY, но большинству организаций будет полезна помощь стороннего поставщика. «За последний год мы стали свидетелями того, как COVID-19 ускорил проекты цифровой трансформации, в частности, переход к облаку, — добавил он. — В 2021 г. организации будут разделяться на две категории: те, которые пытаются создать свою собственную облачную инфраструктуру, и те, которые будут внедрять проекты по автоматизации ИТ за счет сторонних поставщиков». Применение RPA вырастет Компании продолжат проявлять интерес к RPA — использованию программных ботов для автоматического выполнения определенных компьютерных задач, основанных на правилах. Контейнеры, инструменты CI/CD и Kubernetes — это круг технологий для автоматизации, обсуждаемый скорее в среде ИТ-специалистов, тогда как бизнес-подразделения интересуют RPA и другие формы автоматизации. В новом году базовые возможности RPA будут расширятся при помощи перекрывающих или дополнительных технологий (например, за счет процессного майнинга). Мультиоблачные среды Если говорить о компаниях, поддерживающих облачные сервисы для публичного использования, то совершенно очевидно то, какие именно компании являются лидерами рынка. По данным Statista в четвёртом квартале 2020 года лидером рынка облачных услуг с долей в 32% стала платформа Amazon Web Services. Microsoft Azure досталось 20% рынка, а Google Cloud — 9%.  И, что интересно, набирают популярность мультиоблачные среды. Несколько компаний движутся в этом направлении. В частности, компания Amazon, ранее без особого энтузиазма относившаяся к мультиоблачным стратегиям, теперь вышла на этот рынок, предложив программистам инструменты для удобного развёртывания приложений в мультиоблачной инфраструктуре. Блокчейн-технологии Блокчейн-технологии появились сравнительно недавно. Уже сейчас понятно, что они способны изменить мир. Они используются, например, в криптовалютах. Но эти технологии могут серьёзно трансформировать всю IT-индустрию. Ресурс PR Newswire прогнозирует, что к 2027 году рынок блокчейн-технологий достигнет размеров в 30,7 миллиардов долларов при совокупном среднегодовом темпе роста в 43%. Весьма вероятно то, что в 2021 году эти технологии, в виде механизма смарт-контрактов, будут использоваться в самых разных областях. Квантовые вычисления Квантовые вычисления — это, без сомнения, самая реформистская технология нынешней эпохи. Эта технология, скорее всего, повлияет на все отрасли экономики. И, по сведениям, опубликованным в IBM Research Blog, в 2023 году компания выпустит процессор IBM Quantum Condor на 1121 кубита. Для того чтобы понятнее описать перспективы квантовых компьютеров — приведу следующее сравнение. Если представить, что самый совершенный современный суперкомпьютер — это шахматист, или ученик математического класса, оканчивающий среднюю школу, то квантовый компьютер будет гениальным математиком, вроде Эйлера, или шахматистом, который может одновременно играть с полусотней других шахматистов. Поэтому, учитывая огромные возможности квантовых компьютеров и сильнейший интерес, который испытывает к ним общественность, в 2021 году в сфере квантовых вычислений можно ожидать появления невероятных открытий и прорывных достижений. Инструменты для глубокого обучения Globe News Wire даёт прогноз, в соответствии с которым рынок технологий глубокого обучения достигнет в 2028 году 93,34 миллиарда долларов, при стабильном совокупном среднегодовом темпе роста в 39,1%. Наиболее заметными глобальными фигурами на этом рынке являются Facebook и Google. По данным исследования, проведённого Stack Overflow среди разработчиков, оказалось, что фреймворк Google TensorFlow 2.0 популярнее, чем Facebook PyTorch. Причиной этого является тот факт, что фреймворк TensorFlow обладает всеми возможностями PyTorch, но при этом отлично работает в среде Google Colab.  Но, с другой стороны, разработчикам комфортнее работать с PyTorch, так как этот фреймворк включает в себя функционал, ориентированный на удобство работы с ним.  Не стоит и говорить о том, что в 2021 году и PyTorch, и TensorFlow 2.0. станут теми самыми инструментами, которые, в зависимости от нужд конкретного проекта, чаще всего будут использоваться там, где нужны технологии глубокого обучения. Вычисления, требующие переработки большого количества данных Несколько лет назад в сфере распределённой пакетной обработки данных, или при проведении вычислений, требующих переработки большого количества данных, стандартным инструментом была платформа Hadoop. Но сейчас, с появлением платформы Apache Spark, её, в большинстве случаев, используют вместо Hadoop. В публикации из блога Towards Data Science сказано, что основное отличие двух этих платформ заключается в производительности. А именно, если речь идёт об обработке данных, хранящихся на дисках, то Spark стабильно показывает производительность, в 10 раз превышающую производительность Hadoop. Если же данные хранятся в памяти — речь идёт о 100-кратном повышении производительности. Более того — платформа Spark создавалась с прицелом на исправление недостатков Hadoop. В результате тренд отказа от Hadoop и перехода на Spark, весьма вероятно, продолжится и в этом году. Быстрая разработка приложений Недавняя публикация ресурса PR Newswire позволяет говорить о том, что к 2027 году рынок быстрой разработки приложений (Low Code/No-Code, LCNC) достигнет 65,15 миллиардов долларов, при этом совокупный среднегодовой темп роста превысит показатель в 26,1%. Low Code/No-Code-возможности в сфере веб-разработки поддерживает несколько платформ. Среди них — Microsoft Power Apps, Bubble, OutSystems и Appian. В 2021 году развитие LCNC-платформ будет представлять собой один из наиболее мощных трендов. В этой сфере можно будет наблюдать множество инноваций и крупных сделок по приобретению одних компаний другими или по слиянию компаний. JavaScript, Python и Java Мир языков программирования претерпевает значительные изменения. Традиционные «тяжёлые» языки теряют позиции, а языки, больше ориентированные на удобство разработчика, вроде JavaScript, Python и Java, наоборот, остаются популярными.  Учитывая то, что индустрия разработки программного обеспечения бурно развивается, и то, что к ней постоянно присоединяются новые разработчики, языки, на которых проще и удобнее программировать, будут очень хорошо чувствовать себя в этом году. React — популярная библиотека для разработки пользовательских интерфейсов Если взглянуть на фреймворки и библиотеки, используемые в веб-разработке, то оказывается, что тут первое место всё ещё принадлежит jQuery, но эта библиотека довольно скоро может уступить первенство React и Angular. Кроме того, React — это, в соответствии с результатами исследования Stack Overflow, библиотека для фронтенд-разработки, которая опережает другие подобные инструменты по количеству загрузок и по уровню использования. Разработчики выбирают её для создания интерфейсов чаще других подобных средств.  Контейнеризация В IT-индустрии, изначально ориентированной на облачные среды, контейнеризацию можно признать одной из ключевых технологий. Платформа Kubernetes, по сведениям Globe Newswire, занимает 48% рынка. Эта платформа стала ведущим инструментом для оркестрации контейнеров и для управления ими. Причём, это относится и к частным, и к общедоступным облачным системам. Более того, все ведущие поставщики облачных услуг, такие, как Amazon, Microsoft и Google, предоставляют своим клиентам возможность пользоваться Kubernetes. В этом году нас ждёт продолжение распространения Kubernetes, так как эта платформа является важнейшим ингредиентом мультиоблачных стратегий. Пограничные вычисления Пограничные вычисления представлены распределённой вычислительной инфраструктурой, расположенной как можно ближе к конечному пользователю, которая объединяет системы хранения данных и вычислительные мощности. По некоторым оценкам глобальный рынок пограничных вычислений к 2028 году может дорасти до 61,14 миллионов долларов. Учитывая рост использования IoT-устройств, транспортных средств с выходом в интернет, технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, в этом и в следующих годах рынок пограничных вычислений будет бурно расти. Поэтому нам стоит быть готовыми к инновациям в этой области и к появлению в этой области новых стандартов. Итоги Индустрия разработки программного обеспечения куда больше, чем рассмотренные в этом материале её части, поэтому за один заход невозможно охватить все важные аспекты этой индустрии. Однако тут представлены несколько значительных трендов, которые способны сыграть очень важную роль в жизни любого программиста. Надеюсь, теперь у вас есть некоторое представление о том, на что стоит обратить внимание в 2021 году. |