Статья: Облачные технологии и интероперабельность информационных систем в здравоохранении

Дороговизна оборудования - для построения собственного облака компании необходимо выделить значительные материальные ресурсы, что не выгодно только что созданным и малым компаниям [11].

Стандартизация и интероперабельность облачных технологий

Облака сегодня весьма популярны, и представляется, что и дальше они будут все шире распространяться, однако некоторые аналитики считают, что недостаток «всеобъемлющих» стандартов, несмотря на то, что сейчас над ними работает множество групп, может превратиться в серьезную помеху [12].

Отсутствие стандартов будет препятствовать использованию облаков, кроме того, оно может привести к несогласованности в таких областях, как безопасность и интероперабельность. «Интероперабельность между приложениями и переносимость сервисов при переходе от одного провайдера к другому крайне важны для того, чтобы потребитель мог получить максимальную отдачу от инвестиций в облака», -- говорит президент IBM по стандартам на программное обеспечение Энджел Луис Диас. Более того, он считает, что интероперабельность позволила бы потребителям избежать необходимости оставаться своего рода заложниками одного провайдера облака.

Многие современные стандарты облачных вычислений (см. Таблицу 1) частично основаны на документе Special Publication 800-145 от Национального института США по стандартам и технологии (NIST), получившем название «Разработанное NIST определение вычислений в облаке (проект)» [12].

Интероперабельность в облаках требует переноса конкретной функциональности приложения или сервиса из одного облака в другое, а без стандартизации этого добиться невозможно. Например, сейчас нет стандартного способа передавать требования к безопасности и политики обеспечения защиты между различными решениями облака.

Основной вопрос стандартизации касается виртуализации, которая играет критически важную роль в облаках. Облачные системы, использующие разные гипервизоры, не будут интероперабельными, в частности, потому что они работают с разными форматами данных. Платформы облака тоже не будут интероперабельными, поскольку не существует стандартного для их виртуальных машин способа взаимодействия с разными сетевыми архитектурами и архитектурами средств хранения, прикладными программными интерфейсами, сетевыми соединениями, базами данных и другими элементами. Перенос виртуальной машины - важный вопрос, касающийся того, как сохранить политику обеспечения безопасности, сетевую политику и идентификационные данные при переходе от одного облака к другому. Без стандартизации перенос рабочей нагрузки между платформами делает необходимым создание новой виртуальной машины на второй платформе и последующую переустановку приложения, что может потребовать значительного времени и усилий [11].

Таблица 1. Сравнение облачных стандартов.

Рассмотрим подробнее стандарты, приведенные в таблице.

DMTF

Разработанный DMTF формат Open Virtualization Format был выпущен в 2010 году и стал первым шагом к поддержке гипервизоров и, применительно к облачным вычислениям, к поддержке интероперабельности. OVF позволяет переносить виртуальные машины с одной хостовой платформы на другую. OVF стандартизирует использование контейнера, который хранит метаданные и виртуальные машины, и позволяет переносить виртуальные машины между облаками. Он также определяет некоторые характеристики виртуальной машины и приложения, которое на ней работает: размер, требования к центральному процессору и сети, памяти и средствам хранения. Однако пользователям приходится вручную выполнять настройку, необходимую для поддержки интероперабельности компонентов приложения.

В DMTF продолжают работать над решением задач, связанных с обеспечением возможности виртуальной машины функционировать на разных платформах. Также пока еще нет точного описания того, как приложение должно работать в облаке, чтобы выполнять, в частности, функции балансировки нагрузки и поддержки сессий. OVF стандарт сейчас рассматривают в ISO [11].

IEEE

Рабочие группы IEEE, P2301 и P2302, разрабатывают «всеобъемлющие» стандарты, которые решают вопросы перехода между платформами в облаке, а также управления и обеспечения интероперабельности. По-существу, P2301, Draft Guide for Cloud Portability and Interoperability Profiles, будет использоваться в качестве своего рода метастандарта, поддерживающего профили существующих стандартов на вычисления в облаке, а также стандартов, разрабатываемых многими организациями в таких важнейших областях, как приложения на базе облака, переносимость, управление, интерфейсы интероперабельности, форматы файлов и правила функционирования [13].

P2301 и P2302 направлены на то, чтобы избежать ситуации, когда для одной области существует множество стандартов, а для другой их нет вовсе.

P2302, Draft Standard for Intercloud Interoperability and Federation, определяет технологию, протоколы, функциональность и управление, требуемые для поддержки интероперабельности между облаками и для обмена данными [11].

Open Grid Forum

OGF - это сообщество пользователей, разработчиков и производителей, создающих Open Cloud Computing Interface (OCCI), который определяет протоколы и прикладные программные интерфейсы, предназначенные для решения различных задач управления облаками, в том числе для развертывания, автоматического масштабирования и сетевого мониторинга [11].

OASIS

В состав OASIS (Organizations for Advancement of Structured Information Standards) входят два технических комитета, работающих над вопросами, связанными с облаками.

Комитет IDCloud Technical Committee занимается безопасностью, управлением идентификационными данными в облаках, позволяющими гарантировать, что люди, пользующиеся сервисами из облаков, именно те, за кого они себя выдают.

Комитет Symptoms Automation Framework Technical Committee работает над способами, позволяющими гарантировать, что провайдеры облаков правильно представляют себе запросы потребителей по объемам и качеству обслуживания [11].

SNIA

Разрабатываемый в SNIA (Storage Networking Industry Association) интерфейс CDMI стандартизует средства хранения в облаке в трех основных сферах.

Входящий в состав CDMI стандарт для поддержки взаимодействия клиента и средств хранения в облаке определяет, каким образом пользователь взаимодействует с ресурсами хранения в облаке. Стандарт касается таких вопросов, как качество обслуживания и шифрование, определяя способ переноса хранимых данных между облаками. CDMI сейчас является стандартом SNIA на архитектуру и планируется для передачи на утверждение в ANSI и ISO [11].

интероперабельность здравоохранение облачная технология

Трудности стандартизации облачных технологий

Огромные усилия в деле стандартизации предпринимаются как производителями, так и организациями по стандартам, что только усложняет ситуацию. Производителям и пользователям становится труднее определить, что будет, а что не будет сделано. Более того, разработкой стандартов для одних аспектов облаков занимается множество организаций, а для других аспектов - никто. Даже несмотря на важность усилий по стандартизации, они сегодня явно недостаточны -- необходимо получать больше информации от пользователей, чтобы быть уверенными в том, что создаваемые стандарты отвечают их потребностям. С целью получения такой информации и был недавно создан Cloud Standards Customer Council. Крайне важно добиться согласованности усилий всех производителей и прийти к единому мнению о том, что же будет охватывать стандарт. Большинство производителей руководствуются своими собственными планами, и это делает процесс внедрения стандартов столь сложным, разочаровывающим и затратным по времени, что некоторые организации от него отказываются. Например, Amazon, имея сильные позиции на рынке не уделяет внимания вопросам стандартизации, пытаясь продвинуть свои технологии [14].

Еще одна трудность связана с незрелостью рынка. Поскольку облака еще относительно молодая отрасль, ситуация с точки зрения используемых технологий может существенно измениться, и новые стандарты утратят актуальность. Технология и рынок должны достичь зрелости и стабилизироваться чуть раньше, чем станут понятны требования стандартизации.

Многие аналитики уверены, что стандарты на облака рано или поздно начнут разрабатывать, но ключевой фактор здесь - время. Линда Стадтмюллер, директор программы исследований в области облачных технологий компании «Frost & Sullivan» предполагает, что стандарты, ориентированные на обеспечение безопасности и интероперабельности, появятся в течение пяти лет, как только провайдеры, правительства и организации, контролирующие выполнение стандартов, придут к единому мнению о том, что включает в себя обеспечение защиты в облаке. С другой стороны, стандарты на вычисления в облаке появятся еще очень не скоро -- производители в первую очередь будут пытаться стандартизировать свои собственные реализации, добиваясь преимуществ перед конкурентами, что вначале приведет к созданию неэффективных спецификаций. В силу этого стандарты появятся только тогда, когда рынок не сможет больше терпеть отсутствие интероперабельности. Стимулом к стандартизации станет консенсус между крупными корпоративными потребителями, которые настаивают на интероперабельности, и производителями, осознавшими, что разработка стандартов является необходимым условием для дальнейшего распространения облаков [12].

Экономический эффект облачных вычислений

Несмотря на отсутствие устоявшихся стандартов, экономический эффект от развивающейся технологии оценивается достаточно высоко. В опубликованном в декабре 2010 г. отчете «Облачные дивиденды -- 2011» Центр экономических и бизнес-исследований (CEBR) утверждает, что к 2015 г. благодаря облачным вычислениям экономика развитых европейских стран будет получать дополнительно по 177,3 млрд. евро в год. CEBR подсчитал, что годовой экономический эффект от облачных вычислений для каждой страны к 2015 г. составит: Эффект, млрд. евро [15]:

- Германия - 49,6

- Франция - 37,4

- Италия - 35,1

- Великобритания - 30,0

В 2011 году правительство США опубликовал доклад, на основании которого затраты на правительственную ИТ-инфраструктуру, составлявшие 80 млрд долларов в год, можно сократить на 20 млрд долларов за счет перехода в облака [16].

Эффективность облачных технологий очевидна, как для государственного сектора, так и для бизнеса.

Электронное здравоохранение в облаках

Выделим два основных направления использования облачных технологий в электронном здравоохранении:

Personal Health Record (PHR) - персональная медицинская карта, которой управляет сам пациент,

Electronic Health Record (EHR) - электронная история болезни (ЭИБ), которой управляет медицинское учреждение.

Рис. 4. Модель облачных технологий для персональных медицинских записей.

На Рисунке 4 представлена модель облачных технологий, ориентированная на пациента, который сам собирает медицинские данные в облаке из различных источников и ведет их учет на облачном сервисе, имея при этом возможность получать доступ к облачному сервису и предоставлять доступ к свои данным медицинским учреждениям [17].

Наиболее крупные реализации данной модели представлены проектами: Google health^[1], Microsoft HealthVault^[2] и ICW LifeSensor^[3]. Однако, проект Google health был официально закрыт с 1 января 2012 г. Причина оказалась проста, как и у любой корпорации, у Google существуют свои правила, по которым проекты стартуют, и свои критерии, на основании которых их закрывают. Google Health не набрал нужной скорости, не вышел на расчетные показатели. В итоге руководство компании приняло решение: проект не вписался в метрику и динамику роста и не был признан успешным [18]. Другие два проекта успешно работает, однако закрытие проекта Google Health говорит о неготовности потребителей услуги и недостаточном качестве самой услуги. Рассмотрим вторую более сложную модель, для поддержки ЭИБ в облаках (Рис. 5) [17].