Javna uprava v računalniškem oblaku Anton Ujčič Viktorija Florjančič Založba Univerze na Primorskem Uredniški odbor Katarina Babnik Štefan Bojnec Aleksandra Brezovec Boris Horvat Dejan Hozjan Alenka Janko Spreizer Alen Ježovnik Lenka Kavčič Alan Orbanič Gregor Pobežin Andraž Teršek Jonatan Vinkler Javna uprava v računalniškem oblaku Anton Ujčič Viktorija Florjančič Znanstvena monografija Javna uprava v računalniškem oblaku Anton Ujčič in Viktorija Florjančič Recenzenta Srečko Natek Dušan Lesjak Prelom in grafična priprava: Jonatan Vinkler Izdala in založila Založba Univerze na Primorskem Titov trg 4, SI-6000 Koper Glavni urednik dr. Jonatan Vinkler Vodja založbe Alen Ježovnik Koper 2017 isbn 978-961-7023-15-2 (spletna izdaja: pdf) http://www.hippocampus.si/isbn/978-961-7023-15-2.pdf isbn 978-961-7023-16-9 (spletna izdaja: html) http://www.hippocampus.si/isbn/978-961-7023-16-9/index.html © 2017 Založba Univerze na Primorskem Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani COBISS.SI-ID=290795520 ISBN 978-961-7023-15-2 (pdf) ISBN 978-961-7023-16-9 (html) Kazalo 7 Kazalo preglednic in slik 9 Uvod 15 Računalništvo v oblaku 15 Razvojne stopnje računalništva 22 Opredelitev računalništva v oblaku 23 Značilnosti računalništva v oblaku 24 Storitveni modeli 28 Vrste računalniških oblakov 29 Ekonomski vidik računalništva v oblaku 35 Najpogostejše ovire pri uporabi računalništva v oblaku 42 Analiza trenutnega stanja 46 Glavni ponudniki in rešitve 51 Trendi nadaljnjega razvoja 55 Računalništvo v oblaku in javna uprava 56 Računalništvo v oblaku v svetu in EU 62 Slovenski državni računalniški oblak 63 Javna uprava 64 Vloga informatike v javni upravi 66 Prenova državne informatike 66 Pregled dosedanjih raziskav 67 Raziskava o računalništvu v oblaku v slovenski javni upravi 67 Potek raziskave in predstavitev vzorca raziskave 73 Analiza podatkov ankete 80 Preizkušanje hipotez Javna uprava v računalniškem oblaku 95 Sklepna razmišljanja 96 Povzetek ugotovitev 98 Smernice za nadaljnji razvoj in raziskovanje 101 Priloge 101 Priloga 1: Faktorska analiza 101 Primernost podatkov za redukcijo 101 Skupna pojasnjena varianca 102 Priloga 2: Metoda glavnih komponent 102 Komponenta »Koristi« Kaiser-Meyer-Olkinovo mera (KMO) in Bartlettov test 102 Komunalitete posameznih spremenljivk 102 Skupna pojasnjena varianca 103 Koeficienti linearne kombinacije glavnih komponent 103 Izračun prve komponente »Koristi« 6 103 METODA GLAVNIH KOMPONENT Komponenta »Spremembe« Kaiser-Meyer-Olkinovo mera (KMO) in Bartlettov test 103 Komunalitete posameznih spremenljivk 103 Skupna pojasnjena varianca 104 Koeficienti linearne kombinacije glavnih komponent 104 Izračun druge komponente »Spremembe« 104 Priloga 3: Pogoji regresijskega modela 104 Prvi regresijski model 105 Odvisna spremenljivka: »Koristi« 105 Drugi regresijski model 106 Odvisna spremenljivka: »Spremembe« 106 Izračun Indeksa 106 Priloga 4: Razvrščanje enot v skupine 106 Opisna statistika 107 Priloga 5: Test povprečnih vrednosti Indeksa 107 Test značilnosti razlik 107 Test ANOVA 107 Priloga 6: t-test 107 Sodelujem pri odločanju o razvoju (Uporaba) 109 Sodelujem pri odločanju o razvoju (Lastnosti) 111 Sodelujem pri oblikovanju rešitev in/ali sistemski podpori (Uporaba) 113 Sodelujem pri oblikovanju rešitev in/ali sistemski podpori (Lastnosti) 115 Viri in literatura Kazalo preglednic in slik 20 Preglednica 1: Značilnosti štirih obdobij računalništva 37 Preglednica 2: Izzivi uporabe računalništva v oblaku glede na zrelost organizacije 39 Preglednica 3: Raziskave glede varnosti in zasebnosti uporabe računalništva v oblaku 61 Preglednica 4: Strategija računalništva v oblaku EU 81 Preglednica 5: Ocena komunalitet 81 Preglednica 6: Matrika rotiranih faktorjev 82 Preglednica 7: Struktura prve komponente »Koristi« 83 Preglednica 8: Struktura druge komponente »Spremembe« 85 Preglednica 9: Vpliv neodvisnih spremenljivk na komponento »Koristi« 86 Preglednica 10: Vpliv neodvisnih spremenljivk na komponento »Spremembe« 90 Preglednica 11: Opisna statistika vrednosti Indeksa glede na organe 21 Slika 1: Primerjava obdobij računalništva 25 Slika 2: Arhitektura računalniškega oblaka 26 Slika 3: Storitveni modeli in upravljanje virov 29 Slika 4: NIST-ova opredelitev računalniškega oblaka 30 Slika 5: Krivulja povpraševanja po informacijskih virih 32 Slika 6: Oskrbovanje vršnih potreb 32 Slika 7: Podranjenost računalniških virov 1 33 Slika 8: Podranjenost računalniških virov 2 34 Slika 9: Pričakovane posledice računalništva v oblaku na poslovni model 36 Slika 10: Ovire za storitve v računalniškem oblaku 36 Slika 11: Največji izzivi pri vpeljavi računalništva v oblaku 43 Slika 12: Vplivi računalništva v oblaku na transformacijo poslovanja 44 Slika 13: Področja vpliva uporabe mobilnih naprav na poslovanje 44 Slika 14: Področja največjih izboljšav kot rezultat vpeljave računalništva v oblaku Javna uprava v računalniškem oblaku 45 Slika 15: Vrste storitvenih modelov v uporabi po letih 48 Slika 16: Gartnerjev magični kvadrat 52 Slika 17: Rast trga javnih računalniških oblakov (v mio USD) 64 Slika 18: Funkcionalna sestava ožjega javnega sektorja 69 Slika 19: Dinamika zbiranja podatkov 70 Slika 20: Struktura anketirancev glede na starostne skupine 70 Slika 21: Izobrazbena struktura anketirancev 71 Slika 22: Struktura anketirancev glede na mesto zaposlitve 71 Slika 23: Struktura anketirancev glede na število zaposlenih v organih 72 Slika 24: Struktura anketirancev glede na delovno mesto 72 Slika 25: Struktura anketirancev glede na njihovo vlogo pri razvoju IKT 73 Slika 26: Pogostost uporabe oblačnih storitev v zasebnem življenju 74 Slika 27: Razumevanje lastnosti računalništva v oblaku 75 Slika 28: Prednosti računalništva v oblaku za poslovanje javne uprave 8 76 Slika 29: Nevarnosti vpeljave računalništva v oblaku v poslovanje javne uprave za delovanje IT storitev 77 Slika 30: Razlogi za nesprejetje računalništva v oblaku v organu 78 Slika 31: Merila za izbiro ponudnika storitev računalništva v oblaku v javni upravi 79 Slika 32: Morebitni vpliv računalništva v oblaku na organizacijo 79 Slika 33: Seznanitev z računalništvom v oblaku 84 Slika 34: Shematski prikaz izračuna Indeksa uspešnosti in učinkovitosti vpeljevanja računalništva v oblaku 87 Slika 35: Histogram porazdelitve Indeksa uspešnosti in učinkovitosti vpeljevanja računalništva v oblaku v JU 88 Slika 36: Drevo združevanja v skupine 91 Slika 37: Naklonjenost vpeljavi računalništva v oblaku med organi JU Uvod Razvoj informacijskih sistemov v zadnjih letih pogosto povezujemo s pojmom računalništva v oblaku. Obstaja veliko opredelitev računalni- štva v oblaku, najpogosteje pa avtorji (Sosinsky 2011, 5; Wyld 2009, 9; Zhang Cheng in Boutaba 2010, 8) navajajo opredelitev National Institute of Standards and Technology (NIST) (Mell in Grance 2011). NIST ra- čunalništvo v oblaku opredeli kot model, ki na zahtevo zagotavlja enostaven omrežni dostop do skupnega nabora nastavljivih računalniških virov (npr. omrežij, strežnikov, pomnilniških sistemov, programske opreme in storitev), ki jih lahko z minimalnimi napori upravljanja ali interakci-jami ponudnika storitev hitro povečamo ali zmanjšamo (Mell in Grance 2011). Zaradi takšnega načina zagotavljanja računalniške infrastrukture računalništvo v oblaku predstavlja novo paradigmo v svetu računalništva (Vaquero idr. 2009). Model računalništva v oblaku pogosto primerjajo z obdobjem osrednjih računalnikov (angl. Mainframe Computers), na katerih je potekala obdelava in hramba podatkov. Dostop do osrednjih računalnikov je bil omogočen preko oddaljenih terminalov. V računalniškem oblaku lahko do storitev dostopamo z različnih naprav in iz različnih lokacij ter obde-lujemo podatke, shranjene na ločenih strežnikih (Landis in Blacharski 2013, 31). Opredelitev računalništva v oblaku, kot jo podaja NIST, določa tri storitvene modele (Mell in Grance 2011): - programsko opremo kot storitev (angl. Software as a Service – SaaS), Javna uprava v računalniškem oblaku - infrastrukturo kot storitev (angl. Infrastructure as a Service – IaaS) in - platformo kot storitev (angl. Platform as a Service – PaaS). V praksi razlikujemo štiri tipe oblakov (prav tam): - javni oblak, ki ga ponudnik v svojem okolju zagotavlja za splošno javno rabo, - zasebni oblak, ki je namenjen izključno uporabnikom znotraj ene organizacije, - skupnostni oblak, ki je namenjen uporabi v določeni skupnosti uporabnikov ene ali več organizacij, - hibridni oblak, ki je kombinacija prej opisanih. Opredeljenih je tudi pet ključnih značilnosti, ki jih mora računalni-10 štvo v oblaku zagotoviti; te so (prav tam): - združevanje virov, - univerzalen dostop, - samopostrežba na zahtevo, - hitra elastičnost in - merjenje rabe storitev. Sosinsky (2011, 17) navaja, da je poleg teh značilnosti potrebno upo- števati še prednosti, ki jih računalništvo v oblaku prinaša. To so niž- ji stroški delovanja, enostavnost uporabe, kakovost storitve, zanesljivost, zunanje upravljanje informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT), enostavno vzdrževanje in nadgrajevanje ter majhne ovire za pričetek delovanja. Wang (2012, 49) ugotavlja, da računalništvo v oblaku prinaša koristi za vse deležnike – uporabnike, razvijalce in ponudnike storitev ra- čunalništva v oblaku. V preteklosti so morale organizacije vlagati velika finančna sredstva v razvoj IKT sistemov, ki so jim omogočali izvajanje poslovnih procesov. Zdaj lahko del teh sredstev namenjajo za izboljševanje njihovih temeljnih dejavnosti, za inoviranje in oblikovanje novih poslovnih modelov. V raziskavi o zrelosti tržišča, ki sta jo v letu 2012 opravili Cloud Security Alliance (CSA) in Information Systems Audit and Control Association (ISACA), je sodelovalo 252 udeležencev s področja uporabnikov, razvijalcev in ponudnikov storitev v računalniškem oblaku z vsega sveta. Tretjina (33 %) sodelujočih je ocenila, da uporaba računalništva v oblaku prinaša pomembno stopnjo inovativnosti (CSA in ISACA 2012, 17). Le Uvod 2 % anketiranih (prav tam) je menilo, da računalništvo v oblaku ne prinaša inovativnosti. Široka raba računalništva v oblaku in spreminjajoča se ekonomija obsega, ki zmanjšuje ovire za inovacije, nudita po mnenju Williamsa (2012, 70) potencial za spremembo globalne ekonomije, kot jo poznamo danes. Po napovedih International Data Corporation (Little, Huston in Segal 2013) bo na področju javnih računalniških oblakov v obdobju 2013–2017 zabeležena 23,5 % letna rast, kar je petkrat več kot na področju celotne industrije informacijske tehnologije. Računalništvo v oblaku v današnjem času predstavlja gonilno silo raz voja na področju IKT. Z rešitvami v oblaku se ukvarjajo vsa ključ- na računalniška podjetja (Buyya idr. 2009; Buyya, Broberg in Gościński 2011). Tem tehnološkim, procesnim in organizacijskim spremembam se prilagajajo tudi ustanove javne uprave posameznih držav. Direktor urada 11 za vladne komunikacije ZDA, Kundra (2010), ugotavlja, da bo uporaba računalništva v oblaku omogočila temeljne spremembe načina, s katerim vlada zagotavlja storitve za državljane. Odgovornost vlade je doseganje pomembnih stroškovnih in inovacijskih koristi računalništva v oblaku (Kundra 2011, 33). Wyld (2010, 7–10) ugotavlja, da so vlade Velike Britanije, Japonske, Tajske, Nove Zelandije, Vietnama, Kitajske in Singapurja že predstavile modele računalništva v oblaku. Tudi Evropska komisija (EK) je pripravila strategijo uvajanja računalništva v oblaku (EC 2012). V njej države članice poziva k delovanju v smeri zakonodajne ureditve računalništva v oblaku in prevzemu vodilne vloge pri njegovem uvajanju. Tem pobudam se pridružuje tudi Slovenija. V »Izhodiščih za prenovo državne informatike« (MNZ 2013), ki z državnim računalniškim oblakom (DRO) orga- nizacijo delovanja IKT državne uprave postavlja na nove temelje, je po-udarjeno, da institucije javnega sektorja od rešitev IKT pričakujejo hitro odzivanje na njihove potrebe. Institucije zahtevajo enostaven dostop in uporabo informacijskih sistemov, ki so že izdelani in so na voljo, vlada pa pričakuje hitro doseganje strateških ciljev in izvajanje politike (prav tam). Dukarić in Jurič (2010, 9) ugotavljata, da javna uprava zaradi svojih posebnih lastnosti predstavlja področje, na katerem lahko računalništvo v oblaku v celoti pokaže svoje prednosti. Prehod na računalništvo v oblaku odpira vrsto vprašanj in dilem o zrelosti tega modela. Uporaba oblakov v javni upravi lahko vpliva na sposobnost zagotavljanja skladnosti informacijskih rešitev s predpisi, in sicer predvsem glede lokacije fizičnega shranjevanja podatkov zunaj države in zagotavljanja dostopa do podatkov (Dukarić in Jurič 2010, 8). Javna uprava v računalniškem oblaku Varnostni vidik izpostavljajo tudi Tweneboah-Koduah idr. (2014). V svoji študiji (prav tam) navajajo, da so glavne skrbi glede vpeljave računalništva v oblaku varnost, lokacija in zasebnost podatkov, univerzalna po-vezljivost, veljavna zakonodaja in pristojnost nad podatki ter negotovost glede stroškov migracije na nove sisteme. Ugotoviti bi morali, ali podobni dejavniki obstajajo tudi pri uporabi računalništva v oblaku v Sloveniji in kaj bi bilo potrebno storiti, da bi zmanjšali tveganja ob uspešni in učinko-viti vpeljavi računalništva v oblaku v poslovanje javne uprave. Nesporno je, da področje računalništva v oblaku predstavlja novo raz vojno paradigmo v svetu računalništva, ki prinaša veliko odprtih vpra- šanj. Stopnja razvoja računalništva v oblaku na področju organov javne uprave v svetu je različna in ponekod, kljub jasnim smernicam in spodbujanju, ne dosega pričakovanega obsega. Državna uprava RS je vzposta-12 vila projekte za uvedbo državnega računalniškega oblaka, s katerim želi zmanjšati stroške državne informatike, vendar v Sloveniji še ni raziskav, ki bi opredelile dejavnike, zaradi katerih bi bila uvedba računalništva v oblaku lahko manj uspešna in/ali manj učinkovita. Pri preučevanju literature smo zasledili tuje raziskave o vpeljevanju računalništva v oblaku v ustanove javne uprave in raziskave o ovirah, s katerimi se pri tem srečujejo. Raziskava KPMG, A Global Study of Governments’ Adoption of Cloud (KPMG 2012), v kateri je sodelovalo 430 direktorjev iz desetih držav, je obravnavala dejavnike, ki vplivajo na uvedbo računalništva v oblaku v javni upravi. V raziskavi Barriers to Government Cloud Adoption (Tweneboah- -Koduah idr. 2014) so raziskovali ovire za sprejem računalništva v oblaku v javno upravo. Pri tej raziskavi je sodeloval tudi Kompetenčni center storitve podprte z računalništvom v oblaku (KC Class) iz Slovenije. Drugih raziskav, z izjemo nekaj primerov praktične rabe računalništva v oblaku, ki bi bile opravljene v Sloveniji, ni zaslediti. Pomanjkanje raziskav s področja uporabe računalniškega oblaka nas je usmerilo v raziskovanje po-znavanja računalništva v oblaku v javni upravi. Raziskati smo želeli mož- nosti uvedbe računalništva v oblaku ter opredeliti dejavnike, ki bi lahko negativno vplivali na uspešnost in učinkovitost vpeljevanja te nove para-digme. Z raziskavo smo želeli preveriti veljavnost naslednjih hipotez: - H1: Poznavanje računalništva v oblaku in koristi, ki jih s sabo prinaša, je v slovenski javni upravi pomanjkljivo. - H2: Organi javne uprave so računalništvu v oblaku bolj naklonjeni kot organi ožje državne uprave. Uvod - H3: Ozaveščenost odgovornih za vpeljavo informacijskih rešitev o računalniškem oblaku odločilno vpliva na uvedbo storitev v računalniškem oblaku. Pri raziskavi smo se omejili na proučevanje računalništva v oblaku v organih javne uprave, ki imajo razvito informatiko in bi, po naših oce-nah, lahko bili potencialni uporabniki ali ponudniki storitev v oblaku. Pri tem nismo proučevali vidikov IKT in informacijskih sistemov, ki ne ustrezajo opredelitvi NIST računalništva v oblaku. Glede na področje proučevanja so rezultati raziskave relevantni le za slovensko javno upravo. 13 Računalništvo v oblaku Razvojne stopnje računalništva Posamezne stopnje računalništva lahko določimo ob preučitvi področja računalništva znotraj novejše zgodovine znanosti in tehnologije. Čeprav so računalniki vsesplošno prisotni, je vloga računalništva znotraj zgodovine znanosti in tehnologije slabo opredeljena (Mahoney 1988). Tudi srečanja društev za zgodovino znanosti in tehnologij so le redko posebej obravnavala zgodovino računalništva. Literatura, ki se ukvarja z zgodovino računalništva, se v glavnem osredotoča na obravna-vanje zgodnjih začetkov računalništva, razvoj strojne opreme, prvih za-metkov računalnikov ter na opisovanje dejstev in dogodkov, ki so sprem-ljali njihov razvoj (prav tam). Mahoney (1988, 116) navaja nekaj pomembnih zgodovinskih del, ki se ukvarjajo z nastankom računalništva, njegovo iznajdbo in zgodnjim razvojem, katerih avtorji so Stern, Ceruzzi in Wiliams. Razvojne stopnje računalništva so praviloma opredeljene v obliki časovnih intervalov, ki so jih oblikovali tehnološki dosežki, redkeje pa so oblikovane glede na vrsto rabe računalnikov ali zmožnosti procesiranja podatkov, čeprav v nekaterih spletnih virih najdemo tudi takšne delitve (Ceruzzi 2003). Ceruzzi (prav tam) razvoj računalništva kronološko razdeli po pomembnih tehnoloških mejnikih, pri katerih je opaziti medse-bojna prekrivanja: - Vzpon komercialnega računalništva, 1945–1956. Prva generacija ra- čunalnikov je temeljila na uporabi elektronk, ki so bile namenje-ne preklapljanju logičnih stanj, in programa, shranjenega znotraj Javna uprava v računalniškem oblaku računalnika. Za pomnilnike so bile uporabljene različne tehnologije, ki so delovale po načelu serijskega sprejema podatkov. V tem obdobju je bilo izdelano in prodano sorazmerno majhno število ra- čunalnikov. - Računalništvo v zreli dobi, 1956–1964. Do leta 1960 je prišlo do vzpostavitve komercialnega računalništva. Razlog temu je bila iz-najdba in uporaba tranzistorja ter posledična pocenitev računalnikov. Družbe z največjimi potrebami so namestile velike cent- ralne računalnike (angl. mainframe), ki so zahtevali posebne klimatizirane prostore za njihovo delovanje in hrambo magnet- nih trakov ter množico tehnikov za njihovo upravljanje. Za de- lovanje teh računalnikov je značilna paketna obdelava podatkov (angl. batch processing). 16 - Zgodnji začetki programske opreme, 1952–1968. V petdesetih letih 20. stoletja so proizvajalci in kupci prišli do spoznanja o veliki po-membnosti in nujnosti razvoja orodij za programiranje. Kljub velikim korakom pri razvoju programske opreme je ta nenehno za- ostajala za razvojem strojne opreme. Ta razkorak se je še posebej pokazal ob iznajdbi integriranih vezij in diskovnih pomnilnikov. Zaradi tega se je pojavila potreba po novi znanstveni disciplini – inženiringu programske opreme. Pri reševanju opisane proble- matike je največ prispevala družba IBM (International Business Machines Corporation)1 z odločitvijo, da prodajo strojne opreme loči od prodaje programske opreme, kar je omogočilo zagon industrije programske opreme. - Od centralnih računalnikov do mikroračunalnikov, 1959–1969. To obdobje zaznamuje vpeljava računalnikov na vsa področja, vključno z državno administracijo, ki je podpirala raziskave na področju računalništva. Računalniki so postajali vse manjši in njihova namestitev ni zahtevala posebnih klimatskih pogojev, kar je še povečalo njihovo široko uporabo. - The »Go-Go« Years 2 in System/360, 1961–1975. Značilnost tega obdobja je množična uporaba velikih centralnih računalnikov. Največje družbe so opremo za take centre dobavljale v celoti in pri tem dosegale visoke zaslužke, pri čemer je IBM obvladoval 1 Https://www.ibm.com/ 2 Obdobje poimenovano »go-go years« se nanaša na leta med 1965–1970 in opisuje model poslovanja ameriške borze, za katero so bili značilni veliki dobički in velike izgube. Takratne dogodke je na humoren način najbolje opisal pisatelj John Broks v uspešnici z naslovom »The go-go years: the drama and crashing finale of Wall Street's bullish 60s« (Brooks 1998). Računalništvo v oblaku 70 % tržišča. Obdobje zaznamuje njihov Sistem/360, računalnik za različne namene, od področja znanosti do poslovne rabe znot- raj podjetij. - Integrirano vezje in njegovi vplivi, 1965–1975. To obdobje zaznamuje razvoj integriranih vezij (angl. Chip), ki so prinesli velik na-predek predvsem na področju mikroračunalnikov. Pomembno vlogo pri tem je imela vojaška industrija z razvojem balističnih medcelinskih izstrelkov in zahtevami po večji zanesljivosti delovanja njihovih elektronskih vezij. Akademske sfere so se v tem obdobju aktivneje ukvarjale z razvojem programskih jezikov, kot so Pascal, Cobol in Basic. V začetku leta 1967 Agencija za napredne raziskovalne projekte (angl. Advanced Research Projects Agency – ARPA) Ministrstva za obrambo izpostavi problem povezovan- ja računalnikov v omrežja. V oktobru leta 1972 ARPA predstavi 17 javnosti omrežje ARPANET, sestavljeno iz enajstih vozlišč, kar je danes prepoznano kot predhodnik interneta. - Obdobje osebnega računalnika, 1972–1977. S pojavom osebnih ra- čunalnikov se je pojavila vrsta publikacij na temo majhnih računalnikov, kar računalniški navdušenci spretno izrabijo za razvoj novih rešitev in pisanje različnih uporabniških programov. Prvič se pojavi računalniško piratstvo. Vhodno-izhodni priključki, dis-kovne enote, priključki za video zaslone in tipkovnice postanejo standardizirani. - Povečevanje človeškega intelekta, 1975–1985. Čeprav so bile v za- četku zadržane, se paradigmi razvoja osebnih računalnikov prid- ružijo tudi velike računalniške korporacije, kot so Microsoft,3 Compaq4 in Apple.5 Te so razvoj osebnih računalnikov nadgra- dile z novimi inovacijami. Družba Novell je prispevala velik de-lež pri mrežnem povezovanju osebnih računalnikov, kar je ogro- zilo monopol velikih sistemov s centralnimi računalniki, osebni računalnik pa je s tem zasedel pomembno mesto v okolju pisarni- škega poslovanja. - Delovne postaje, UNIX in internet, 1981–1995. RISC (angl. Re-duced Instruction Set Computer) arhitektura, operacijski sistem UNIX, Intel procesorji, DOS (angl. Disk Operating System) in programske rešitve, napisane za znanstveno oziroma inženirsko področje, so omogočile razvoj delovnih postaj, ki so bile že od sa-3 Https://www.microsoft.com/ 4 Http://www.compaq.com/ 5 Https://www.apple.com/ Javna uprava v računalniškem oblaku mega začetka predvidene za povezovanje v lokalne mreže (angl. Local Area Network – LAN). LAN je omogočil, da je velika ko- ličina uporabnikov lahko dostopala do interneta. Poleg izmenja- ve podatkov za poslovne namene preko interneta in uporabe od- daljenih računalnikov, internet omogoči skupinsko delo, delo diskusijskih skupin, dostop do novic ipd. Za lažjo navigacijo po svetovnem spletu je bil razvit prvi spletni brskalnik z imenom Mosaic, ki je bil predhodnik kasnejšega komercialnega programa Netscape Navigator. - Doba interneta, 1995–2001. Obdobje zaznamuje komercializacija interneta in selitev poslovanja na internet. Na področju programske opreme za osebne računalnike prevladuje Microsoft, ki pro- gramsko opremo uporabnikom omogoča preko nakupa licenc. 18 Poleg pisarniških programov in operacijskega sistema Windows za namizne računalnike Microsoft razvije spletni brskalnik In- ternet Explorer, ki je bil sestavni del operacijskega sistema Windows, ter program za spletno pošto – Hotmail. Na osnovi ope- racijskega sistema UNIX je bil razvit odprtokodni operacijski sistem LINUX.6 Znotraj strokovne javnosti se začnejo pojavljati velike dileme in pravna vprašanja glede nadaljnje rabe interneta, prodaje programske opreme, odprtokodnega razvoja programske opreme, zaščite uporabnikov in podatkov. Pri analizi delitve teh časovnih obdobij ugotovimo njihovo medsebojno prekrivanje. Praviloma so tehnološke inovacije in iznajdbe prišle dokaj zgodaj, potrebovale pa so določen čas, da so dozorele in je kasneje lahko prišlo do njihove širše rabe (prav tam). Ceruzzi (2003, 10–12) se v pregledu zgodovine razvoja računalništva opre predvsem na področje Združenih držav Amerike (ZDA), kjer je potekala glavnina razvoja, ob tem pa omeni tudi razvoj in prispevke k razvoju računalništva v Veliki Britaniji, Nemčiji, na Japonskem in v Sovjet-ski zvezi. Grossman (2012, 24–43) podaja nekoliko drugačen zgodovinski pregled računalništva: - Obdobje centralnih računalnikov (angl. Mainframe era) (1965– 1985). V letu 1965 je IBM dobavil že omenjeni System/360, prvi računalnik na osnovi integriranih vezij. Do leta 1968 je bilo na-meščenih čez 14.000 System/360 sistemov po povprečni ceni čez 6 Https://www.linux.org/ Računalništvo v oblaku milijon dolarjev za posamezen sistem, kar je pomenilo čez 14 milijonov dolarjev prihodkov za IBM. - Obdobje osebnih računalnikov (angl. PC era – Personal Computer) (1980–2000). V letu 1977 so začela podjetja Apple, Commo-dore in Tandy prodajati osebne računalnike. V letu 1981 je na trg vstopil še IBM, ki je postavil standard za osebne računalnike in v tej smeri spodbudil še ostale proizvajalce. Tako je npr. Compaq v letu 1983 dobavil prvo kopijo IBM osebnega računalnika in z njegovo prodajo v prvem letu dosegel rekordne prihodke v višini 111 milijonov USD. Do konca tega obdobja je osebne računalnike uporabljalo čez 50 % vseh zaposlenih v nekaterih velemestih. Z namenom izvajanja zahtevnih obdelav so osebne računalnike pri- čeli medsebojno povezovati v t. i. gruče (angl. clusters). - Obdobje interneta (angl. Web era) (1995–2015). Leta 1993 je izšel 19 prvi grafični spletni brskalnik z imenom Mosaic. Razvit je bil v Državnem centru za visoko zmogljive računalniške aplikacije na Univerzi v Illinoisu. V letu 1995 je Državna fundacija za znanost (angl. National Science Foundation – NSF) do svojih ponudnikov vzpostavila osrednjo mrežno povezavo in hkrati predstavi- la raziskovalno omrežje z imenom »Very High Speed Backbone Network Service« ali vBNS, ki je postala osnova za nas lednjo generacijo interneta. Do leta 1996 je število gostiteljskih računalnikov interneta prešlo deset milijonov, do leta 2000 pa že 75 milijonov. Veliko laže je bilo razvijati in postavljati programsko opremo, ki kot osnovo za svoje delovanje uporablja internet. Družbe so pričele opuščati nekatere vrste programske opreme, saj je npr. Hotmail leta 1996 nudil brezplačen program za elektron-sko pošto, ki je imel v dveh letih 30 milijonov uporabnikov. V tem obdobju postaneta pomembni strojna in programska opre- ma, medtem ko dostop do omrežij in dostop do spletnih storitev še ni nerazvit. - Obdobje naprav (2005–danes). Po obdobju interneta za naslednje obdobje še ni splošno priznanega imena. Grossman sicer napoveduje, da bodo v tem obdobju osebni računalniki (PC-ji), priklju- čeni na omrežja, podpirali vrsto mrežnih naprav, mnoge med nji- mi bodo v omrežja povezane brezžično. Te naprave vključujejo mobilne telefone, digitalne osebne pripomočke (angl. PDAs), na- prave za poslušanje glasbe, naprave za diagnosticiranje informacij vozil, kamere, domače kino naprave kot tudi naprave, ki so šele v fazi prototipov. Na začetku obdobja naprav je brezžični inter- Javna uprava v računalniškem oblaku net dostopen v kavarnah in knjigarnah, nekatera mesta pa omo- gočajo javen dostop do brezžičnega interneta. V obdobju naprav postanejo pomembna tudi omrežja. V današnjem času to obdob- je imenujemo internet stvari (angl. Internet of things – IoT). V Preglednici 1 podajamo shematično primerjavo štirih različnih obdobij, kot jih navaja Grosmann (2012, 41). Preglednica 1: Značilnosti štirih obdobij računalništva Obdobje centralnih Obdobje osebnih Obdobje interneta Obdobje naprav računalnikov računalnikov Časovno obdob- 1965–1985 1980–2000 1995–2015 2005– je v letih Strežniki in osebni Strojna oprema Centralni računalniki Osebni računalniki Različne naprave 20 računalniki Storitve na napravah, Programska oprema Zaledna programska Spletna programska kot so npr. poslušan- za PC-je, kot npr. ob- Programska oprema oprema, kot so npr. oprema, kot npr. Am- je glasbe ali fotogra- delava besedil in pre- izplačila plač azon in Facebook firanje z mobilnimi glednic telefoni Terminali na zapored- Lokalna omrežja Prostrana omrežja Omrežje Brezžična omrežja ni liniji (LAN) (WAN) PC-ji z operacijskim Pritisk na gumb na Klikanje gumbov na Uporabniški vmesnik Terminali sistemom Windows, napravi, glasovno up- brskalnikih meniji in miško ravljanje Podatke imamo ved- Na centralnih raču- Na osebnih računal- no na voljo, shranjeni Hramba podatkov Na strežnikih nalnikih nikih so na napravah in npr. v oblaku. Vir: Grosmann 2012. Tako kot prej Ceruzzi (2003), tudi Grosmann (2012, 39) ugotavlja, da med posameznimi obdobji ni ostrih mej. Nasprotno, potrebnih je kar nekaj let, da v novem obdobju pride do širšega razumevanja in uporabe nove tehnologije, poleg tega pa prejšnje računalniške platforme ne izginejo, pač pa so še vedno v uporabi in se celo razvijajo. Primerjavo obdobij računalništva, kot jih opredelita avtorja Ceruzzi in Grosmann, prikazujemo na Sliki 1. Računalništvo v oblaku 2015 naprave 2010 bdobjO a ernet 2005 inte bdobjO 2000 a ernetint oba D 1995 21 PC 1990 ernet e inte, bdobj taj O pos ne 1985 ovelD tal 1980 ki kapieš kov lov ni Č unal rač 1975 h ni C ral bd. P cent je O e vez bdobj 1970 O rano /360 egriInt un. System 1965 ikroračm e . do oprem ral i dobi ske cent 1960 d O v zrel un.ačR ki programet Zač 1955 štvoni unal 1950 rač no ial erc Kom 1945 i z z u r e C n a m s s o r G Slika 1: Primerjava obdobij računalništva Vir podatkov: Ceruzzi (2003) in Grosmann (2012). Javna uprava v računalniškem oblaku Iz primerjave lahko ugotovimo, da se oba avtorja strinjata z začet-kom dobe interneta in ga tudi enako poimenujeta, medtem ko za obdobje osebnih računalnikov (PC-jev) in obdobje centralnih računalnikov dolo- čata različna začetka časovnih obdobij. Pri opredelitvi gre Grosmann korak dlje in napove obdobje naprav. Opredelitev računalništva v oblaku Prva omemba računalništva v oblaku sega v leto 1996, ko sta zaposlena v družbi Compaq, Favaloro in O'Sullivan, začrtala prihodnost internet-nega poslovanja in ga poimenovala »računalništvo v oblaku« (Regalado 2011). Predvidevala sta selitev poslovnih rešitev in hrambo uporabniških datotek na internetu kot nekaj povsem običajnega. Za novejšo omembo 22 računalništva v oblaku, velja govor direktorja Googla, Erica Schmidta, na panožni konferenci avgusta 2006. Predstavil je model v katerem bodo storitve in arhitektura »nekje na internetu, nekje v oblaku« (prav tam). Zanimivo je, da je Kleinrock (2005) že leta 1969 napovedal, da bo z rastjo in večjo kompleksnostjo računalniških omrežij prišlo do širjenja računalniških storitev. Te bodo, podobno kot komunalne storitve, storitve oskrbe z električno energijo ali storitve telefonije, oskrbovale domove in pisarne po državi. Avtorji (Armbrust idr. 2009; Shawish in Salama 2014) ugotavljajo, da koncept računalništva v oblaku temelji na znanih tehnologijah, kot sta virtualizacija in storitveno računalništvo, vendar obstaja nerazumevanje glede njegove koristnosti. Vaquero s soavtorji (2009) je na osnovi analize 22.-ih trditev direktorjev podjetij s področja informacijske tehnologije (IT podjetja), v letu 2008, skušali postaviti enotno opredelitev računalništva v oblaku. Ra- čunalništvo v oblaku so opredelili kot zalogo uporabljivih in doseglji-vih virtualiziranih virov (strojne opreme, programske opreme in/ali storitve). Ti viri so lahko dinamično nastavljivi za prilagoditev variabilnim obremenit vam, kar omogoča njihovo optimalno izrabo. Uporabo virov uporabniki plačajo glede na njihovo rabo, s ponudnikom infrastrukture pa sklenejo prilagojen dogovor o zagotavljanju želene ravni storitve (angl. SLA – Service Level Agreement) (Vaquero idr. 2009). Opredelitev računalništva v oblaku je leta 2011 objavil tudi Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo – NIST (National Institute of Standards and Technology)7 (NIST special publication 800–145), ki je v 7 Https://www.nist.gov/ Računalništvo v oblaku svojo opredelitev vključil tudi vrste storitvenih modelov in vrste vzpostavitvenih modelov računalniških oblakov (Mell in Grance 2011). Opredelitev računalništva v oblaku po NIST je danes široko uporab-ljana in nanjo se sklicujejo številni domači (npr. Sedlar, Bešter in Kos 2011; Dukarić, Povše in Jurič 2011) in tuji avtorji (npr. Sosinsky 2011; Zwattendorfer idr. 2013; Tweneboah-Koduah idr. 2014). Mell in Grance (2011) računalništvo v oblaku opredelita kot model, ki preko omrežja in na zahtevo omogoča vseprisoten in priročen dostop do skupnih in nastavljivih računalniških virov. Model oblaka (prav tam) je sestavljen iz petih glavnih značilnosti, treh storitvenih modelov in štirih vzpostavitvenih modelov. Modele predstavljamo podrobneje v nadaljevanju. Mednarodna organizacija za standarde (International Standards Organisation – ISO)8 je v letu 2014, za področje računalništva v oblaku, iz-23 dala dva standarda: - ISO/IEC 17788:2014, Information technology – cloud compu- ting – overview and vocabulary (ISO 2014a) in - ISO/IEC 17789:2014, Information technology – cloud compu- ting – reference architecture (ISO 2014b). Oba standarda računalništvo v oblaku opredelita kot razvijajočo se paradigmo. Z razliko od NIST-ove opredelitve, standarda določita sedem storitev v oblaku, med drugim tudi omrežje kot storitev (angl. Network as a Service – NaaS) in podatkovno hrambo kot storitev (angl. Data Storage as a Service – DsaaS) (Bourne 2014). Značilnosti računalništva v oblaku Glede na različne opredelitve računalništva v oblaku avtorjev Vaquera idr. (2009), NIST in mednarodne organizacije za standardizacijo ISO, predstavljene v prejšnjem poglavju, se je smiselno omejiti na splošno spre-jeto opredelitev računalništva v oblaku, ki jo je pripravil NIST. Ta določa pet ključnih značilnosti računalništva v oblaku, ki so skupne vsem storitvam računalništva v oblaku (Mell in Grance 2011): - Samopostrežba na zahtevo, kar pomeni, da so uporabniku na enostaven način zagotovljene računalniške zmogljivosti, kot so npr. strežniški čas ali omrežna shramba, ne da bi bila za to potrebna človeška interakcija z vsakim ponudnikom storitev računalništva v oblaku. Sampostrežba na zahtevo se praviloma izvede samodejno. 8 Https://www.iso.org/ Javna uprava v računalniškem oblaku - Širok dostop do omrežja, kar pomeni, da so računalniške zmogljivosti na voljo prek omrežja in dostopne prek standardnih proto- kolov, ki spodbujajo uporabo raznovrstnih platform (npr. mobil- ne telefone, tablice, prenosne računalnike in delovne postaje). - Združevanje virov, pri čemer so računalniški viri ponudnika združeni in dani na uporabo več uporabnikom hkrati. Preko več odjemalskega modela (angl. multitenant) so različni fizični in virtualni viri dodeljeni dinamično – skladno s povpraševanjem uporabnikov. Zaradi tega obstaja občutek o lokacijski ne- odvisnosti, v katerem uporabnik na splošno nima nadzora nad točno določeno lokacijo ponudnikovih virov, lahko pa lokacijo določi na višji ravni abstrakcije (npr. pokrajina, država ali podatkovni center). 24 - Hitra prilagodljivost pomeni zagotavljanje računalniških zmogljivosti sorazmerno s povpraševanjem. Računalniške zmogljivo- sti se prilagajajo potrebam, v nekaterih primerih tudi samodejno. Tako se uporabniku zdi, da so razpoložljive zmogljivosti neome- jene in se lahko izvajajo v poljubnem obsegu ob katerem koli času. - Merjena storitev pomeni, da sistem računalništva v oblaku samodejno upravlja in optimizira vire s pomočjo merjenja zmožno sti na neki abstraktni ravni, primerni za vrsto storitev (npr. shranjevanja, procesiranja, pasovne širine in aktivnih uporabniških ra- čunov). Uporabo virov je mogoče spremljati, nadzorovati in o tem poročati, kar zagotavlja preglednost uporabe storitve tako za ponudnika kot tudi za uporabnike. Storitveni modeli NIST-ova opredelitev računalništva v oblaku določa tri storitvene modele (Mell in Grance 2011), ki so opisani v nadaljevanju. Programska oprema kot storitev (angl. Software as a Service – SaaS) Model SaaS uporabniku omogoča uporabo ponudnikove programske opreme, ki je nameščena na ponudnikovi infrastrukturi računalniškega oblaka. Programska oprema je dosegljiva preko raznovrstnih odjemalskih naprav z uporabo spletnega brskalnika (primer spletne pošte) ali preko programskih vmesnikov. Uporabnik nima možnosti upravljanja ali nad-zorovanja infrastrukture računalniškega oblaka, razen morebitne izjeme Računalništvo v oblaku glede omejene posebne nastavitve uporabniškega vmesnika. Primer takega storitvenega modela so Google Dokumenti9 in druge podobne rešitve. Platforma kot storitev (angl. Platform as a Service – PaaS) Model PaaS uporabniku omogoča na oblačno infrastrukturo namestiti za njega razvite ali kupljene programske rešitve, narejene s programskimi jeziki, knjižnicami, servisi in orodji, ki jih podpira ponudnik PaaS. Uporabnik ne upravlja ali nadzira oblačne infrastrukture, ima pa nadzor nad nameščeno programsko opremo in možnost nastavitve gostujočega okolja. Primer takih storitev so Google App Engine,10 Force11 ali Amazon Web Services.12 Infrastruktura kot storitev (angl. Infrastructure as a Service – IaaS) 25 Storitev Upravljanje virov na sloju Primeri Programska oprema Google Apps, Poslovne aplikacije, spletni servisi, mulVmedija Facebook, YoouTube SaaS Salwforce.com APLIKACIJE Microso@ Azure, Okvir programske opreme (Java/Python/.Net) Pla-orma Google AppEngine, shramba (DB/datoteke) PaaS Amazon, SimpleDB/S3 PLATFORME Procesiranje (VM), shramba (blok) Amazon EC2. GoGrid, Infrastruktura Fleciscale INFRASTRUKTURA IaaS CPU, pomnilnik, disk, pasovna širina Podatkovni centri STROJNA OPREMA Slika 2: Arhitektura računalniškega oblaka Prirejeno po Zhang, Cheng in Boutaba 2010. Model IaaS uporabniku omogoča zagotavljanje procesnih, pomnilni- ških, omrežnih in drugih osnovnih računalniških virov, kjer je uporabniku omogočeno nameščanje in poganjanje poljubne programske opreme, vključno z operacijskimi sistemi in programskimi rešitvami. Uporabnik ne upravlja ali nadzira osnovne oblačne infrastrukture, ima pa nadzor nad operacijskimi sistemi, pomnilnikom in nameščeno programsko opremo ter možnost omejenega nadzora nad izbranimi komponentami 9 Https://www.google.com/docs/about/ 10 Https://console.cloud.google.com/projectselector/appengine 11 Https://www.salesforce.com/products/platform/products/force/ 12 Https://aws.amazon.com/ Javna uprava v računalniškem oblaku omrežja (npr. požarni zidovi in upravljanje obremenitve). Primer takega storitvenega modela je Amazon EC2.13 Različne modele z vidika upravljanja virov na spletu po posameznih slojih arhitekture, s primeri, prikazujemo na Sliki 2. Različni modeli omogočajo različne ravni upravljanja posameznih sestavin informacijskega sistema – od lastnega upravljanja vseh sestavin, kar je značilno za lasten podatkovni center, do tujega upravljanja, kar je zna- čilno za model SaaS (Slika 3). IaaS PaaS Lastni podatkovni SaaS Infrastruktura Pla