AstekHPC

other

مفاهیم رایانش ابری

رایانش ابری(Cloud Computing) پيشرفت تازه اي است كه در آن زير ساخت ها، سكو ها و نرم افزار هاي كاربردي به عنوان سرويس هايي تحت يك مدل پرداخت برمبناي استفاده، براي كاربران ابر فراهم مي شوندرايانش ابري به برنامه ها و سرويس هايي اشاره دارد كه در يك شبكه ي توزيع شده اجرا مي شوند و از منابع مجازي استفاده مي نمايند، همچنين از طريق پروتكل هاي رايج اينترنت و استاندارد هاي شبكه قابل دسترس مي باشند.

مدل استقرار[2] مشخص كننده ي هدف و ماهيت ابر است همچنين بيان گر قالبي است كه زير ساخت در آن قرار مي گيرد. از نظر موسسه ملي استاندارد و فناوري آمريكا (NIST[3]) چهار مدل استقرار براي ابر وجود دارد كه عبارتند از 1) ابر عمومي[4] كه زير ساخت ابر عمومي براي استفاده ي عمومي به وجود آمده و مالك آن يك سازمان فروشنده ي سرويس هاي ابري مي باشد، 2) ابر خصوصي[5] كه براي استفاده ي انحصاري يك سازمان به كار مي رود. اين نوع ابر مي تواند توسط آن سازمان، شخص يا گروه ثالثي مديريت گردد، همچنين مي تواند به صورت نصب در محل يا از راه دور باشد، 3) ابر مختلط[6] كه چندين ابر را تركيب مي نمايد، در حالي كه ابر ها هويت منحصر به فرد خود را نيز حفظ مي نمايند اما به عنوان يك واحد با هم كار مي كنند، 4) ابر اجتماع[7]كه به منظور سرويس دهي يك اقدام عمومي تدارك ديده مي شود و ممكن است اين سرويس دهي به يك يا چند سازمان باشد كه مسئله ي مورد درخواست بين آن ها مشترك است. اين ابر توسط يكي از سازمان هاي عضو، شخص يا سازماني ثالث مديريت مي شود. مدل سرويس، مشخص كننده نوع سرويس ارايه شده در سرور است. براي مدل هاي سرويس، نامگذاري هاي فراواني صورت گرفته است كه همگي به فرم XaaS هستند كه در آن ها حرف X مشخص كننده ي موردي است كه به عنوان سرويس ارايه مي گردد. به صورت استاندارد سه نوع سرويس وجود دارند كه اين سه مدل متفاوت با نام مدل SPI[8] رايانش ابري شناخته مي شوند. اين مدل ها بر روي يكديگر ساخته مي شوند و به عنوان مثال مشخص مي كنند كه فروشنده بايد چه چيزي را مديريت نمايد و مسئوليت مشتري چيست. اين سه مدل استاندارد عبارتند از 1) زير ساخت به عنوان سرويس (IaaS) كه اين مدل سرويس ماشين هاي مجازي، فضاي ذخيره سازي مجازي، زير ساخت هاي مجازي و ساير سخت افزار هاي كاربردي را به عنوان منابعي براي مشتريان فراهم مي آورد. سرويس دهنده ي IaaS تمامي زير ساخت ها را مديريت مي نمايد در حالي كه مشتريان، مسئول باقي جنبه هاي استقرار (مانند سيستم عامل و برنامه ها) مي باشند [2].يك مفهوم زير بنايي در رايانش ابري، فراهم نمودن زير ساخت به عنوان سرويس براي تحويل منابع به مشتريان ابر است تا كاربران مجبور به خريد و نگهداري منابع محاسباتي، ذخيره سازي و شبكه اي نباشند. معمولا اين كار با ارايه ماشين هاي مجازي به كاربران انجام مي شود و به منظور برپا سازي چنين خدماتي از چارچوب هاي نرم افزاري استفاده مي گردد كه OpenNebula يكي از آن ها است [3]. 2) سكو به عنوان سرويس (PaaS) كه اين مدل سرويس، سيستم عامل، چارچوب[9]هاي توسعه و ساختار هاي كنترلي  را فراهم مي آورد. در اين مدل، سرويس دهنده، سيستم عامل و نرم افزار هاي فعال سازي را فراهم مي نمايد و مشتري بايد از زبان ها و ابزار هايي استفاده نمايد كه توسط سرويس دهنده ي PaaS پشتيباني مي شود. همچنين مشتري مسئول نصب و مديريت برنامه ها است [2]. 3) نرم افزار به عنوان سرويس (SaaS) كه اين مدل يك محيط كاملا عملياتي براي مديريت برنامه ها و واسط كاربر است. در اين مدل، برنامه از طريق يك واسط (معمولا مرورگر) به مشتري سرويس مي دهد. تمام مسائل مرتبط با برنامه حتي زير ساخت در حوزه مسئوليت سرويس دهنده (فروشنده سرويس) است و مسئوليت مشتري با ورود داده ها شروع و با مديريت داده ها پايان مي يابد [2]. البته مدل هاي ديگري نيز وجود دارند مانند StaaS[10] (فضاي ذخيره سازي به عنوان سرويس)،IdaaS[11] (هويت به عنوان سرويس) و CmaaS[12] (توافق به عنوان سرويس) اما با اين وجود سرويس هاي SPI تمامي سرويس هاي باقيمانده ي ممكن را نيز در بر مي گيرند[2].

 توضيحاتي پيرامون زير ساخت به عنوان سرويس

راهكار هاي زير ساخت به عنوان سرويس، محبوب ترين راهكار ها هستند و بازار گسترده اي را در رايانش ابري به خود اختصاص داده اند. اين راهكار ها زير ساخت را به صورت قابل سفارشي شدن در هنگام تقاضا تحويل مي دهند. گزينه هاي موجود در زير ساخت به عنوان سرويس، چتر گسترده اي از سرور هاي واحد گرفته تا كل زير ساخت شامل دستگاه هاي شبكه، متوازن كننده هاي بار[13]، پايگاه داده ها و وب سرور ها را ارايه مي دهند. فناوري اصلي به كار رفته براي تحويل و پياده سازي اين راهكار ها، مجازي سازي سخت افزار است كه در آن يك يا تعداد بيشتري ماشين مجازي به صورت مناسب پيكربندي و متصل شده اند و سيستم توزيع شده اي را تعريف مي نمايند. ماشين هاي مجازي همچنين مولفه هاي جدايي ناپذيري را تشكيل مي دهند كه قابل ارايه شدن هستند و بر اساس ويژگي هاي خاص سخت افزار مجازي مانند حافظه ي اصلي، تعداد پردازنده و فضاي ذخيره سازي ديسك، قيمت گذاري مي شوند. راهكار هاي زير ساخت به عنوان سرويس، تمامي مزاياي مجازي سازي سخت افزار به عنوان سرويس را با خود به همراه دارند مانند تقسيم بندي بار كاري[14]، جداسازي كاربرد[15]، فراهم نمودن sandboxing[16] و تنظيم سخت افزار[17]. از ديدگاه يك تامين كننده ي سرويس، زير ساخت به عنوان سرويس اجازه مي دهد تا استفاده ي بيشتري از زير ساخت فناوري اطلاعات برده شود و محيط امن تري فراهم گردد كه در آن برنامه هاي كاربردي اجرا شوند. از ديدگاه مشتري، زير ساخت به عنوان سرويس هزينه ي راهبري و نگهداري را نسبت به خريد سخت افزار كاهش مي دهد. همچنين كاربران نيز مي توانند از مزيت قابل سفارشي شدن كامل كه توسط مجازي سازي ارايه مي شود براي استقرار زير ساخت خود در ابر بهره ببرند. در بيشتر موارد، ماشين هاي مجازي با سيستم عامل هاي انتخاب شده ي نصب شده ارايه مي شوند و سيستم مي تواند با تمام بسته هاي نرم افزاري و كاربردي پيكربندي شود. راهكار هاي ديگر، image هاي سيستمي بسته بندي شده اي را فراهم مي نمايند كه از قبل شامل پشته ي هاي نرم افزاري هستند و مورد نياز بيشتر كاربران مي باشند مانند سرور هاي وب، سرور هاي پايگاه داده يا پشته هاي LAMP. علاوه بر اين، قابليت هاي پايه اي مديريت ماشين مجازي و سرويس هاي ديگر مي توانند ارايه شوند كه معمولا شامل توافق نامه هاي سطح سرويس[18]، تخصيص مبتني بر منابع، مديريت بار كاري، پشتيباني از طراحي زير ساخت از طريق واسط هاي پيشرفته ي وب و قابليت يكپارچه نمودن راهكار هاي زير ساخت به عنوان سرويس شخص ثالث مي باشند. شكل شماره 1 يك ديد كلي از مولفه هايي كه يك راهكار زير ساخت به عنوان سرويس را شكل مي دهند ارايه مي نمايد.

 

شكل شماره 1 -  مولفه هاي شكل دهنده ي يك راهكار زير ساخت به عنوان سرويس [4].

سه لايه ي اصلي در شكل شماره 1 قابل تشخيص هستند كه عبارتند از 1) زير ساخت فيزيكي، 2) نرم افزار هاي مديريت زير ساخت و 3) واسط كاربر. در بالاترين لايه، واسط كاربر قرار دارد و دسترسي به سرويس هايي كه نرم افزار هاي مديريت زير ساخت فراهم مي نمايند را فراهم مي آورد. اين واسط هاي عموما مبتني بر فناوري هاي وب 2 هستند مانند وب سرويس ها، API هاي RESTful و mash-up ها. اين فناوري ها اجازه مي دهند تا برنامه هاي كاربردي يا كاربران نهايي به سرويس هاي ارايه شده در زير ساخت زيرين دسترسي داشته باشند. برنامه هاي كاربردي وب 2 اجازه مي دهند تا كنسول هاي مديريتي كاملي توسعه داده شوند كه كاملا از طريق مرورگر و صفحه ي وب قابل استفاده باشند. وب سرويس ها و API هاي RESTful به برنامه ها اجازه مي دهند تا بدون مداخله ي انسان با سرويس ها تعامل برقرار كنند. ويژگي هاي اصلي يك راهكار زير ساخت به عنوان سرويس در لايه ي نرم افزار مديريت زير ساخت پياده سازي مي شوند. به صورت ويژه، مديريت ماشين هاي مجازي، مهمترين كاركردي است كه در اين لايه انجام مي شود. يك نقش كلي كه توسط زمانبند ايفا مي شود، اجرا نمودن نمونه هاي ماشين مجازي است. ديگر مولفه ها نيز وظايفي را بر عهده دارند كه عبارتند از:

·        Pricing and billing: اين مولفه به هزينه ي اجراي هر نمونه ماشين مجازي توجه مي نمايد و داده هايي را نگهداري مي كند كه مربوط به هزينه و صورت حساب كاربر است.

·        Monitoring: اين مولفه اجراي هر نمونه ي ماشين مجازي را پيگيري و نظارت مي نمايند و داده هايي را نگهداري مي كند كه براي گزارش دهي و تحليل كارايي سيستم مورد نياز مي باشند.

·        Reservation: اين مولفه اطلاعات تمام نمونه هاي ماشين مجازي كه اجرا شده اند يا در آينده اجرا خواهند شد را ذخيره مي نمايد.

·        QoS SLA Management: اگر اجراي مبتني بر كيفيت خدمات پشتيباني شود، مولفه ي مديريت QoS SLA مخزني از تمامي توافق نامه هاي سطح سرويس كه با كاربر بسته شده اند را نگهداري مي نمايد. همچنين اين مولفه به همراه مولفه ي Monitoring جهت تضمين اين كه نمونه ي ماشين مجازي مفروض با كيفيت خدمات مطلوب اجرا شود به كار مي رود.

·        VM repository: اين مولفه كاتالوگي را از image هاي ماشين مجازي فراهم مي نمايد كه كاربران مي توانند از آن براي ساخت نمونه هاي ماشين مجازي استفاده كنند. همچنين بعضي از پياده سازي ها به كاربران اجازه مي دهند تا image هاي ماشين مجازي خاص خود را آپلود نمايند.

·        VM pool manager: اين مولفه مسئول نگهداري تمامي نمونه هاي ماشين مجازي در حال اجرا است.

·        Provisioning: اگر سيستم از يكپارچه شدن منابع اضافي متعلق به تامين كنندگان شخص ثالث زير ساخت به عنوان سرويس پشتيباني نمايد، اين مولفه با زمانبند تعامل برقرار مي كند تا نمونه ي ماشين مجازي اي را كه در بيرون از زير ساخت ما قرار دارد با زير ساخت فيزيكي محلي به صورت مستقيم توسط مخزن مديريت شود.

لايه ي پايين، زير ساخت فيزيكي را تشكيل مي دهد، كه بر روي آن لايه ي مديريت عمل مي نمايد. زير ساخت مي تواند انواع گوناگوني داشته باشد، استفاده از يك زير ساخت خاص بستگي به استفاده خاص از ابر دارد. يك تامين كننده ي سرويس به احتمال خيلي زياد از يك مركز داده ي عظيم استفاده مي نمايد كه شامل صد ها يا هزاران گره است. در يك سازمان با اندازه ي كوچك يا متوسط يا در يك واحد دانشگاهي، زير ساخت ابري اي كه به صورت داخلي توسعه داده مي شود به احتمال زياد بر يك كلاستر متكي است.  همچنين در پايين ترين مقياس ممكن است يك محيط ناهمگن وجود داشته باشد كه در آن، انواع مختلفي از منابع مانند كامپيوتر هاي شخصي، ايستگاه هاي كاري و كلاستر ها مي توانند مجتمع شوند. اين مورد اغلب نشان دهنده ي گريد هاي روميزي[19] است كه هر منبع رايانشي موجود (مانند كامپيوتر هاي شخصي و ايستگاه هاي كاري كه خارج از ساعت كاري، بيكار و بدون استفاده هستند) تحت كنترل گرفته مي شود تا يك توان عظيم رايانشي فراهم گردد. از نقطه نظر معماري، لايه ي فيزيكي همچنين شامل منابع مجازي اي است كه از تامين كنندگان خارجي زير ساخت به عنوان سرويس اجاره شده اند. در مورد يك راهكار كامل زير ساخت به عنوان سرويس، تمامي سه سطح به عنوان سرويس ارايه مي شوند. اين مورد معمولا توسط مالكان ابر هاي عمومي تجاري مانند Amazon، GoGrid، Joyent، Rightscale، Terremark، Rackspace، ElasticHosts و Flexiscale كه مراكز داده ي بزرگي را در اختيار دارند و دسترسي به زير ساخت هاي رايانشي خود را با استفاده از يك رويكرد زير ساخت به عنوان سرويس ارايه داده اند، ارايه مي شود. بعضي راهكار هاي ديگر به جاي آن، فقط لايه هاي واسط كاربري و مديريت نرم افزاري زير ساخت را پوشش داده اند و نياز به فراهم نمودن گواهينامه هايي دارند تا به تامين كنندگان شخص ثالث زير ساخت به عنوان سرويس، دسترسي داشته باشند يا يك زير ساخت خصوصي كه در آن نرم افزار مديريت نصب شده را در مالكيت خود قرار دهند. اين مورد در Enomaly، Elastra، Eucalyptus، OpenNebula و راهكار هاي خاص زير ساخت به عنوان سرويس VMware، IBM و Microsoft مصداق دارد. معماري ارايه شده فقط يك مدل مرجع براي پياده سازي هاي زير ساخت به عنوان سرويس است. اين مدل يك ديد كلي به بيشتر ويژگي هاي رايج اين رويكرد را فراهم مي آورد تا سرويس هاي رايانش ابري و عمليات رايج در اين سطح پياده سازي شوند. راهكار هاي مختلف مي توانند سرويس هاي اضافه اي را ارايه نمايند يا حتي از بعضي ويژگي هاي مطرح شده پشتيباني ننمايند. در نهايت، معماري مرجع براي پياده سازي زير ساخت به عنوان سرويس براي فراهم آوردن منابع محاسباتي به كار مي رود به ويژه براي مولفه ي زمانبندي. اگر ذخيره سازي، سرويس اصلي ارايه شده باشد، هنوز ممكن است كه اين سه لايه قابل تشخيص باشند. نقش نرم افزار مديريت زير ساخت، نگهداري و مديريت اجراي ماشين هاي مجازي نيست بلكه فراهم نمودن دسترسي  به زير ساخت هاي بزرگ و پياده سازي راهكار هاي مجازي سازي ذخيره سازي بر روي لايه ي فيزيكي است [4].

 توضيحاتي پيرامون ابر هاي خصوصي

ابر هاي خصوصي جذاب مي باشند و گزينه ي مناسبي براي حذف و كاهش هزينه هاي فناوري اطلاعات هستند اما در تمامي سناريو ها، قابل اجرا نيستند. به عنوان مثال، يك انتقاد بسيار رايج در استفاده از رايانش ابري در پياده سازي استاندارد آن، فقدان كنترل است. در مورد ابر هاي عمومي، تامين كننده ي زير ساخت، منطق مشتري و داده هاي حساس وي را در كنترل دارد. حتي اگر روال رگلاتوري اي در ابر قرار داده شود كه آن، مديريت بي طرفانه و احترام به حريم خصوصي مشتري تضمين گردد، اين وضعيت هنوز يك تهديد يا يك ريسك غير قابل قبول است كه بعضي سازمان ها مايل به رخ دادن آن نيستند. بيشتر از همه، موسسات دولتي و آژانس هاي نظامي، ابر هاي عمومي را گزينه اي براي پردازش يا ذخيره ي داده هاي حساس به حساب نمي آورند. ريسك يك نفوذ در زير ساخت امنيتي تامين كنندگان ابري، چنين اطلاعاتي را در معرض ديد ديگران قرار مي دهد و چنين ابري غير قابل قبول محسوب مي شود. در موارد ديگر، فقدان كنترل مكاني كه زير ساخت مجازي فناوري اطلاعات در آن قرار گرفته است، مي تواند راهي را براي ديگر شرايط حيرت آور باز نمايد. به طور دقيق تر، مكان جغرافيايي يك مركز داده معمولا تنظيماتي كه براي مديريت اطلاعات ديجيتالي به كار مي روند را مشخص مي نمايد. به عنوان يك نتيجه، بر طبق مكان خاص داده ها، بعضي اطلاعات خاص مي توانند در دسترس آژانس هاي دولتي قرار گيرند يا حتي با نقض قوانين، بدون استفاده از تكنيك هاي رمز نگاري ذخيره شوند. به عنوان مثال قانوني به نام USA PATRIOT وجود دارد كه به دولت و ديگر آژانش هاي آمريكايي، قدرت بدون محدوديت دسترسي به اطلاعات ذخيره شده در هر شركت قرار گرفته در قلمرو ايالات متحده آمريكا را مي دهد. سرانجام، سازمان هاي موجود كه زير ساخت هاي رايانشي بزرگ يا پايگاه هاي بزرگ نرم افزار دارند نمي توانند به آساني به ابر هاي عمومي سويچ نمايند اما آن ها از منابع موجود فناوري اطلاعات استفاده مي نمايند و منافع خود را بهينه مي كنند. با در نظر گرفتن تمامي اين جنبه ها، استفاده از زير ساخت رايانشي عمومي هميشه امكان پذير نيست. اما ايده ي كلي كه توسط رايانش ابري پشتيباتي مي شود، هنوز مي تواند جذاب باشد. داشتن يك زير ساخت كه بتواند سرويس هاي فناوري اطلاعات را در هنگام تقاضا تحويل دهد حتي در هنگامي كه درون دارايي هاي خصوصي يك موسسه پياده شود، هنوز مي تواند يك راهكار پيروزي آفرين باشد. اين ايده منجر به گسترش ابر هاي خصوصي شد كه شبيه به ابر هاي عمومي هستند اما مدل تخصيص منابع آن ها محدود به مرز هاي يك سازمان است. ابر هاي خصوصي، سيستم هاي توزيع شده ي مجازي اي هستند كه متكي به يك زير ساخت خصوصي مي باشند و تخصيص پوياي منابع رايانشي را براي كاربران داخلي فراهم مي نمايند. ابر هاي خصوصي مزيت نگهداري عمليات اصلي كسب و كار را با تكيه بر زير ساخت هاي موجود فناوري اطلاعات و كاهش كار لازم براي نگهداري آن ها فراهم مي نمايند. در اين سناريو مسائل امنيتي كمتر به مرز بحران مي رسند چون اطلاعات حساس در خارج از زير ساخت خصوصي جريان نمي يابند. علاوه بر اين، منابع موجود فناوري اطلاعات مي توانند به صورت سودمند تري مورد استفاده قرار گيرند زيرا ابر خصوصي مي تواند سرويس ها را براي دامنه ي  مختلفي از كاربران فراهم آورد. فرصت جالب ديگري كه با ابر هاي خصوصي فراهم مي شود امكان تست نرم افزار هاي كاربردي و سيستم ها با يك قيمت پايين تر قابل مقايسه نسبت به ابر هاي عمومي قبل از استقرار آن ها در يك زير ساخت مجازي عمومي است. مزاياي كليدي تحويل راهكار هاي رايانش ابري به صورت دروني با استفاده از يك زير ساخت خصوصي براي سازمان ها عبارتند از 1) محافظت از اطلاعات مشتري كه با وجود تضمين هايي كه رهبران ابر هاي عمومي در مورد امنيت مي دهند، تعداد كمي از آن ها توانسته اند سطح رضايت بخشي از امنيت را فراهم نمايند و هنوز مدت زيادي از ارايه ي خدمات ابري آن ها نگذشته است تا امنيت آن ها به طور واقعي اثبات شود. نگهداري امنيت و اتكاي به آن در برپا سازي ابر هاي دروني ساده تر است. 2) توافق نامه هاي سطح سرويس تضمين كننده ي زير ساخت كه كيفيت سرويس ها به صورت ضمني به عمليات خاصي نظير clustering مناسب، failoverمناسب، replication داده ها، نظارت بر سيستم، نگهداري، واكنش به تهديد ها و سرويس هاي ديگري بستگي دارد كه مي توانند مدت زمان بي عيب كار نمودن سيستم را متناسب نمايند. با وجود اينكه شركت هاي ارايه دهنده ي ابر عمومي بعضي از اين ويژگي ها را ارايه مي نمايند، تمام آن ها در هنگام نياز موجود نيستند. 3) انجام عمليات و روال ها مطابق با استاندارد ها كه اگر سازمان ها خود را ملزم به رعايت استاندارد هاي شخص ثالث نمايند، روال هاي خاصي در هنگام استقرار و اجراي نرم افزار هاي كاربردي بايد وضع شوند. اين امر در شرايط استفاده از زير ساخت مجازي عمومي امكان پذير نيست. تمامي جنبه هاي ياد شده، استفاده از زير ساخت هاي مبتني بر ابر را در دارايي هاي خصوصي به گزينه اي جذاب تبديل ساخته اند. از نقطه نظر معماري، ابر هاي خصوصي مي توانند بر روي سخت افزار هاي ناهمگن پياده سازي شوند. آن ها معمولا بر زير ساخت هاي موجود كه از قبل بر روي دارايي هاي خصوصي مستقر شده اند متكي هستند. اين دارايي ها مي توانند يك مركز داده، كلاستر، گريد روميزي سازماني يا تركيبي از آن ها باشند. لايه ي فيزيكي با نرم افزار مديريت زير ساخت يا يك راهكار سكو به عنوان سرويس بر طبق سرويس ارايه شده به كاربران ابر، كامل مي شود. گزينه هاي مختلف مي توانند براي پياده سازي ابر هاي خصوصي تطبيق يابند. شكل شماره 2 ديد جامعي از راهكار ها را به صورت مدل مرجع به همراه رايج ترين نرم افزار ها براي استقرار ابر هاي خصوصي نمايش مي دهد.

 

شكل شماره 2 -  پشته ي سخت افزاري و نرم  افزاري ابر هاي خصوصي [4].

در لايه ي پايين پشته ي نرم افزاري، فناوري هاي ماشين مجازي مانند Xen، KVM و VMware به عنوان پايه ي ابر عمل مي نمايند. فناوري هاي مديريت ماشين مجازي مانند VMware vCloud، Eucalyptus و OpenNebula مي توانند براي كنترل زير ساخت مجازي استفاده شوند و راهكار زير ساخت به عنوان سرويس را فراهم نمايند. VMware vCloud يك راهكار معين است اما Eucalyptus سازگاري كاملي با واسط هاي وب سرويس هاي آمازون دارد و از فناوري هاي گوناگون ماشين مجازي مانند Xen، KVM و VMware پشتيباني مي نمايد. OpenNebula مانند Eucalyptus يك راهكار متن باز براي مديريت زير ساخت مجازي است كه از KVM، Xen و VMware پشتيباني مي نمايد و براي يكپارچه شدن آسان با تامين كنندگان شخص ثالث زير ساخت به عنوان سرويس طراحي شده است. معماري ماژولار آن اجازه مي دهد تا نرم افزار با ويژگي هايي اضافي مانند توانايي رزرو نمودن نمونه هاي ماشين مجازي توسط Haizea به عنوان يك زمانبند، گسترش پيدا نمايد. راهكار هايي مانند OpenPEX و InterGrid برنامه هاي مديريت ماشين هاي مجازي هستند. OpenPEX يك سيستم تحت وب است كه اجازه رزرو نمونه هاي ماشين مجازي را مي دهد و تا اين لحظه پشتيباني از Xen براي آن پياده سازي شده است. InterGrid با اجازه ي رزرو دادن به نمونه هاي ماشين مجازي و مديريت ابر ها، سرويس هاي ارزش افزوده اي را به OpenNebula و EC2 شركت آمازون اضافه مي نمايد. راهكار هاي سكو به عنوان سرويس مي توانند يك لايه ي اضافه را فراهم نمايند و يك سرويس سطح بالا را به ابر هاي خصوصي تحويل دهند. در ميان گزينه هاي موجود در استقرار خصوصي ابر ها مي توان راهكار هاي DataSynapse، Zimory Pools، Elastra و Aneka را نيز نام برد. DataSynapse يك راهكار عمومي است كه نرم افزار مجازي سازي برنامه هاي كاربردي را فراهم مي نمايد. DataSynapse با اتكا به فناوري مجازي سازي VMware، محيط انعطاف پذيري را براي ساخت ابر هاي خصوصي در مراكز داده فراهم مي نمايد. Elastra Cloud Server سكويي براي پيكربندي آسان و استقرار زير ساخت هاي توزيع شده در ابر ها است. Zimory Pools يك لايه زير ساخت نرم افزاري فراهم مي كند كه استفاده از منابع موجود را بر مبناي فناوري هاي Xen، KVM و VMware خودكار مي نمايد. اين راهكار مي تواند يك ابر داخلي را ايجاد كند كه متشكل از منابع پراكنده ي خصوصي و عمومي است و تسهيلاتي براي migrate نمودن برنامه هاي كاربردي در زير ساخت موجود را فراهم مي نمايد.Aneka يك سكوي توسعه ي نرم افزار است كه مي تواند براي استقرار يك زير ساخت ابري بر روي سخت افزار هاي ناهمگن مانند مراكز داده، كلاستر ها و گريد هاي روميزي استفاده شود. اين راهكار يك معماري سرويس گرا را فراهم مي نمايد كه اساسا براي پشتيباني از اجراي برنامه هاي كاربردي توزيع شده با مدل هاي برنامه نويسي مختلف اختصاص داده شده است. ابر هاي خصوصي مي توانند راهكار هاي درون سازماني را براي رايانش ابري فراهم نمايند اما اگر با ابر هاي عمومي مقايسه شوند، قابليت هاي محدود تري براي مقياس پذيري در هنگام تقاضا دارند [4].

 تامين كنندگان ابر و لزوم مالكيت ابر

رايانش ابري، مدلي محاسباتي است كه در آن نيازي به منابع محاسباتي و ذخيره سازي بر روي كامپيوتر هاي محلي نداريم. بر عكس، منابعي مانند توان محاسباتي، فضاي ذخيره سازي و نرم افزار به صورت انتزاعي در قالب سرويس هايي بر روي اينترنت توسط شركت هاي شخص ثالث كه تامين كنندگان ابر ناميده مي شوند، فراهم شده اند. تعدادي از تامين كنندگان ابري معروف عبارتند از Amazon، Google و Microsoft. از ديدگاه يك تامين كننده ي ابر، زير ساخت به عنوان سرويس در ابر، ساختاري سطح پايين[20] دارد و هدف آن فراهم نمودن منابع محاسباتي، ذخيره سازي و ماشين هاي مجازي براي كاربران است. كاربران زير ساخت به عنوان سرويس مي توانند منابع زير ساخت خود را به هر صورتي كه مايل باشند به طور كامل كنترل و پيكربندي كنند. موفق ترين مثال ها از اين دست عبارتند از EC2[21] و S3[22] كه هر دو متعلق به Amazon هستند. به هر حال اين ابر هاي تجاري بر اساس تعداد منابعي كه استفاده مي شوند معمولا هزينه ي شارژ بالايي دارند. در بعضي موارد براي بعضي شركت ها و سازمان ها، مناسب تر اين است كه ابر هايي بسازند كه در مالكيت خود آن ها باشد [5]. يكي از دلايل لزوم مالكيت ابر، جلوگيري از پديده ي وابستگي به فروشنده[23] است، يعني شرايطي كه خريدار به فروشنده وابسته است و قادر نيست كه خدمات مورد نياز خويش را از فروشنده اي ديگر تهيه نمايد، زيرا فروشنده ي اول با روش هايي معمولا نا سالم، خريدار را مجبور به خريد خدمات خود مي نمايد [2].به همين دليل است كه سكو هاي ابري متن باز امروزه در اين زمينه فعال شده اند. با ظهور سكو هاي ابري متن باز متفاوت، انتخاب مناسب ترين آن ها كه بتواند نياز هاي مشتريان را بر طرف نمايد به كاري دشوار مبدل گشته است زيرا هر سكو ويژگي هاي خاص خود را دارد. بنابراين به بررسي مقالات و مقايسه ي سكو هاي مختلف پرداخته شد و از لحاظ كيفي به مقايسه ي معماري و پياده سازي ويژگي ها پرداختيم، همچنين به بررسي و طبقه بندي راهكار هاي متن باز پرداختيم و آن ها را از زواياي مختلف مقايسه نموديم. بر اساس مقايسه و تحليل و همچنين از نقطه نظر چالش هاي توسعه ي بيشتر و بعضي جنبه هاي اساسي، بررسي هايي را به عمل آورديم تا خوانندگان بر اساس نياز هاي ساخت زير ساخت هاي ابري خود بتوانند در مورد انتخاب بهترين سكو هاي متن باز موجود، بهترين تصميم گيري را داشته باشند. به جهت هزينه هاي بالاي سرور هاي فيزيكي و مديريت داده ها، مدل زير ساخت به عنوان سرويس، گام بعدي در انقلاب مركز داده هاي شركت ها است. OpenNebula يكي از مهم ترين سكو هاي ابري براي مدل زير ساخت به عنوان سرويس است كه در حال حاضر به طور گسترده اي توسط مردم در سرتاسر دنيا مورد استفاده قرار مي گيرد [5]. رايانش ابري ابزار مهمي براي تحويل زير ساخت به عنوان سرويس به كاربراني شده است كه به ميزان زيادي به شخصي سازي و مديريت پشته هاي نرم افزاري خود علاقه دارند[3]. يك تامين كننده ي برنامه هاي كاربردي، منابع (مانند نمونه[24] هاي ماشين مجازي) با پيكربندي هاي مختلف را از تامين كننده زير ساخت به عنوان سرويس براي مدت مشخصي اجاره مي نمايد. يك ابر، سيستمي با مقياس بسيار بزرگ است كه بر روي تحويل منابع (به ويژه ذخيره سازي، شبكه، توان محاسباتي، پهناي باند و سرويس هاي سطح بالا بر روي آن ها) در يك روش بر مبناي درخواست[25] به مشتريان تمركز كرده است. در لايه ي زير ساخت به عنوان سرويس از معماري لايه اي ابر، تامين كننده ي ابر، منابع فيزيكي را به پيكربندي هاي گوناگوني از حافظه، CPU، ديسك و نمونه هاي ماشين مجازي بخش بندي مي كند و با قيمت هاي متغيري براي دوره هاي زماني خاصي به مشتريان ارايه مي نمايد [6].



[1]infrastructure

[2]deployment

[3]National Institute of Standard and Technology

[4]public cloud

[5]private cloud

[6]hybrid cloud

[7]community cloud

[8]Software-Platform-Infrastructure

[9]framework

[10]Storage as a Service

[11]Identity as a Service

[12]Compliance as a Service

[13]load balancers

[14] workload partitioning

[15]application isolation

[16] Sandbox ها محيط هايي هستند كه براي تست و آشنا سازي افراد تازه كار براي ورود و كار با محيط جديد استفاده مي شوند.

[17]hardware tuning

[18]SLA: Service Level Agreement

[19]desktop grids

[20]low-level

[21]Elastic Compute Cloud

[22]Simple Storage Service

[23]vendor lock-in

[24]instance

[25]on-demand.

Login
HPCLab Media
HPCLab RSS

News | TOP500 Supercomputer Sites

Record-Breaking Exascale Application Selected as Gordon Bell Finalist 1.1.1970 01:00

AI Startup Sets High-Water Mark with New Inference Accelerator 1.1.1970 01:00

US House Passes Bill to Invest More Than $1.2 Billion in Quantum Information Science 1.1.1970 01:00

Lenovo and NetApp Partner Up; NVIDIA Puts Turing into Tesla 1.1.1970 01:00

NVIDIA Unveils New Inferencing GPU for Datacenter 1.1.1970 01:00

Google Unveils Dataset Search for Scientists and Other Data Junkies 1.1.1970 01:00

Cisco Gets Into AI Biz with New GPU-Powered Servers 1.1.1970 01:00

Azure Gets HPC and AI Boost; Baidu Intros Code-Free Machine Learning 1.1.1970 01:00

Rigetti Launches Quantum Computing Cloud Service 1.1.1970 01:00

Hyperion Provides Update to Exascale Efforts in US, China, Japan, and Europe 1.1.1970 01:00

Baidu Launches 'No-Code' Tool for Building Machine Learning Models 1.1.1970 01:00

Azure Boosts HPC, AI Appeal with CycleCloud and NVIDIA GPU Containers 1.1.1970 01:00

China Makes Big Push into Superconducting Computers; TACC Preps for Frontera 1.1.1970 01:00

In Intel’s Arduous Journey to 10 nm, Moore's Law Comes Up Short 1.1.1970 01:00

New TACC Supercomputer Will Go Into Production Next Year 1.1.1970 01:00

New Processors in the Spotlight; Fujitsu, IBM, and Intel at Hot Chips 1.1.1970 01:00

China Aims to Be Global Leader in Superconducting Computers 1.1.1970 01:00

The Anatomy of Winning Teams 1.1.1970 01:00

IBM Wants to Take Server Memory in a New Direction 1.1.1970 01:00

Intel Offers More Specifics on Upcoming Cascade Lake Processor 1.1.1970 01:00

Site encyclopedia section

In this section, you will find articles and information you need.

Paper Categories
نرم افزار پایش کلاسترهای محاسباتی

این نرم افزار میزان استفاده از منابع محاسباتی و همچنین کار های در حال اجرا روی کلاستر را پایش میکند. به منظور نصب نسخه موبایل استک ابتدا JuiceSSH نصب شود.

Download More

PuTTY

PuTTY is a free and open-source terminal emulator, serial console and network file transfer application. It supports several network protocols, including SCP, SSH, Telnet, rlogin, and raw socket connection. It can also connect to a serial port.

Download More

Winscp

WinSCP is a free and open-source SFTP, FTP, WebDAV and SCP client for Microsoft Windows. Its main function is secure file transfer between a local and a remote computer.

Download More

VNC Viewer

VNC offers a deceptively simple service it allows you to view and control a remote system as though seated next to it, wherever you are.

Download More

NEWS

ابر رایانه واتسون جان زن مبتلا به سرطان را نجات داد

ابر رایانه واتسون (Watson) که محصولی از کمپانی IBM است، دقیق‌ترین تعریفی است که از قدرت هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی می‌توانیم داشته باشیم. این کامپیوتر غول‌آسا بعد از برنده شدن در مسابقات تلویزیونی و پخت غذاهای عجیب و غریب، حالا توانسته است مهمترین کار تمام دوران خود را انجام دهد: نجات جان یک انسان!   ...

چین قدرتمندترین ابر کامپیوتر جهان را ساخت

یکی از نتایج توسعه تکنولوژی تولید کامپیوترهای بسیار قدرتمندی موسوم به سوپر کامپیوترها است که همواره نقشی حیاتی در پیشرفت علمی بشر داشته‌اند. امسال شاهد تولید بزرگ‌ترین سوپر کامپیوتر حال حاضر جهان توسط یک شرکت چینی با TaihuLight نام هستیم که توانسته با اختلافی بسیار زیاد از رقبا جایگاه نخست کنفرانس بین المللی ابرکامپیوترهای امسال را کسب کند.   ...

فوجيتسو و فروش يک ابر کامپيوتر 20 ترافلاپي به کانن

دیروز فوجیتسو اعلام کرد که یک دستگاه ابر کامپیوتر تجاری PRIMEHPC FX10 را به شرکت کانن فروخته است. فوجیتسو از معرفی رسمی این سری از سوپرکامپیوترها در سال 2011، چند عدد از آن‌ها را به اهالی صنعت فناوری فروخته است.   ...

درباره ما

بنیاد توسعه کاربردها رایانش سریع و ابری(High performance and Cloud Computing Development Foundation) به منظور طراحی، ساخت و گسترش کاربردهای رایانش سریع در علوم مختلف توسط جمعی از اساتید دانشگاه پیام نور استان یزد پایه گذاری شده است. این بنیاد به دنبال ایجاد بستری با ظرفیت محاسباتی و ذخیره سازی بالا مبتنی بر CPU و GPU می باشد تا بتواند از آن طریق سرویسهای متعددی را به متقاضیان آن ارائه نماید. خدمات این شرکت در حوزه های زیر ارائه می گردد :

  • رایانش سریع و ابری (HPC & Cloud Computing)
  • کلان داده و پردازش داده های حجیم (Big Data Analysis)
  • طراحی و پیاده سازی کلاسترهای محاسباتی مبتنی بر Linux
  • طراحی و اجرای پروژه های انبار داده Data Warehouse
  • مجازی سازی و اجرای شبکه های مبتنی بر نرم افزار (Software Defined Network)