رایانش ابری
سیر تکاملی محاسبات به گونه اي است که می توان آن را پس از آب، برق، گاز و تلفن به عنوان صنعت همگانی پنجم فرض نمود. در چنین حالتی، کاربران سعی می کنند بر اساس نیازهایشان و بدون توجه به اینکه یک سرویس در کجا قرار دارد و یا چگونه تحویل داده می شود، به آن دسترسی یابند. رایانش ابري از دید فرآهم کنندگان منابع زیرساخت، میتواند با کمک ماشین هاي مجازي شبکه شده، به عنوان یک روش جدید براي ایجاد پویاي نسل جدید مراکز داده و مراکز پردازش فوق سریع، مورد استفاده قرارگیرد تا بتوانند یک زیرساخت قابل انعطاف براي ارائه انواع مختلف خدمات محاسباتی و ذخیره سازي در اختیار داشته باشند.
تعاریف و ویژگی ها
سازمان ملی استانداردها و تکنولوژی آمریکا متداولترین تعریف را برای مفهوم رایانش ابری ارائه کرده است. در این تعریف پنج مشخصة اساسی وجود دارد:
- ارائة خدمات براساس تقاضای مشتری، بهصورت سلفسرویس: سرویسها میتوانند بهصورت یکطرفه و برحسب نیاز و تقاضای مشتری، بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، به مشتری تخصیص داده شوند.
- دسترسی گسترده روی شبکه: سرویسها بهصورت درلحظه و ازطریق مکانیزمهای استاندارد قابلدسترسی هستند.
- اشتراک منابع: کلیۀ منابع برای امکان ارائة سرویس و خدمات موازی به چند مشتری (معماریهای چندمستاجره) به اشتراک گذاشته شدهاند، درحالیکه، به تقاضای همة مشتریان پاسخ داده میشود.
- قابلیت ارتجاع و الاستیسیته: منابع با سرعت زیاد و در مقیاسهای مختلف قابلارائه هستند و به این ترتیب سیستمها میتوانند در اندازۀ مورد نیاز پیادهسازی شوند و از دید مشتریان منابع نامحدود بهنظر میرسند.
- تضمین کیفیت سرویس قابلاندازهگیری: خدمات و سرویسها قابلیت اندازهگیریشدن بهصورت کمی و کیفی را دارند که این امر امکان استفاده از سرویس و صدور صورتحساب براساس میزان استفاده و کیفیت سرویس را میسر میکند.
رایانش ابری فناوری است یا مدل
رایانش ابری مدلی است در خصوص نحوه ارائه و استفاده از خدمات فناوری اطلاعات که در آن مجموعه ای از فناوری ها مورد استفاده قرار میگیرد. ضمن اینکه خود این مدل سبب ظهور فناوری های جدیدتری شده است. اما لازم به ذکر است که رایانش ابری بر حسب موضوع بحث میتواند بعنوان فناوری، ابزار، راهکار و ... نیز در نظر گرفته شود:
- برای مثال، اگر دنبال راهکاری برای مدیریت اسناد و به اشتراک گذاری آنها در یک سازمان باشیم، رایانش ابری میتواند یک راهکار یا یک ابزار باشد. (در اینجا به معنای راهکار مبتنی بر رایانش ابری است)
- اگر بدنبال حل مساله ای نظیر کلان داده باشیم، رایانش ابری بعنوان یک ابزار یا یک فناوری میتواند در راهکارهای کلان داده مورد استفاده قرار بگیرد. (در اینجا فناوری، به مجموعه کل مدل، مفاهیم، معماری و ابزارهای مورد استفاده در آن اطلاق میشود که توانستند راهکاری برای حل مساله مورد نظر ارایه دهند)
- اگر بخواهیم در خصوص ماهیت خود ابر صحبت کنیم، نمیتوانیم یک مرکز داده را نشان دهیم و بگوییم که یک ابر است، در حقیقت مدل استفاده از منابع آن مرکز داده است که از سمت یک کاربر به آن عنوان ابر را نسبت میدهد. همانطور که میتوان از همان مرکز داده بصورت غیرابری هم استفاده کرد.
- نکته دیگر اینکه معمولا وقتی یک مدل کلی ارایه میشود، از روی آن میتوان چندین معماری ارایه کرد و برای هر معماری چندین پیاده سازی قابل انجام است. در خصوص رایانش ابری نیز به همین ترتیب بوده است. از روی مدل کلی ارایه شده برای رایانش ابری تا کنون معماری های مختلفی ارایه شده است و برای کدام توسط شرکت های مختلف پیاده سازی های مختلفی انجام شده است. نقطه اشتراک همه این پیاده سازی ها و معماری ها همان مدل و تعریف اولیه است ولی در جزییات همه با هم متفاوت هستند.
به همین دلیل گفته میشود که رایانش ابری مدلی است که صنعت رایانش را توصیف میکند ولی خودش به تنهایی فاقد فناوری، ابزار یا روش های انجام کار است و این جزییات در معماری و پیاده سازی های بعدی مشخص میشود. ولی بعد از اینکه پیاده سازی انجام شد، مجازا به آن رایانش ابری گفته میشود.
میتوانید روی این موضوع در پرسش و پاسخ بحث کنید.
تحقیقات در حوزه رایانش ابری
مباحث مرتبط با رایانش ابری از سال 2007 توسط صنعت مطرح شد که پس از آن تحقیقات بسیار زیادی برای پیش برد فناوری های مرتبط با رایانش ابری صورت پذیرفت. در جدول زیر، گزارشی از حجم تحقیقات انجام شده را تا سال 2013 مشاهده مینمایید. [۱]
Database | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | Total |
Scopus | 74 | 641 | 1926 | 4038 | 5146 | 3551 | 15376 |
ISI WoS | 5 | 441 | 719 | 1543 | 3106 | 2448 | 8262 |
حوزه های مرتبط با رایانش ابری
رایانش ابری مدلی از تکامل فناوری اطلاعات است که بسیاری از حوزه های صنعتی و علمی دیگر را تحت تاثیر قرار داده است. استفاده از رایانش ابری در کارهای تحقیقاتی مرتبط با حوزه های دیگر که میزان بحث در خصوص آنها بیش از 1 درصد میانگین کل بوده است، در جدول زیر نشان داده شده است:
Subject area | 2008 (%) | 2009 (%) | 2010 (%) | 2011 (%) | 2012 (%) | 2013 (%) | Avg. (%) |
Computer Science | 54.55 | 59.57 | 58.87 | 60.74 | 59.46 | 49.29 | 57.1 |
Engineering | 20.66 | 11.65 | 11.24 | 13.82 | 14.90 | 23.48 | 16.0 |
Mathematics | 4.13 | 11.55 | 14.85 | 13.82 | 10.43 | 11.03 | 11.0 |
Social Sciences | 2.48 | 5.07 | 4.36 | 3.35 | 3.45 | 4.02 | 3.8 |
Business, Management and Accounting | 7.44 | 3.04 | 2.08 | 2.52 | 2.22 | 1.61 | 3.2 |
Decision Sciences | 1.65 | 2.03 | 2.11 | 1.33 | 1.65 | 1.33 | 1.7 |
Economics, Econometrics and Finance | 4.13 | 0 | 0.85 | 0.89 | 0.34 | 0.22 | 1.1 |
Materials Science | 0.83 | 0.91 | 1.19 | 1.14 | 0.78 | 1.11 | 1.0 |
انواع سندهای منتشر شده
انواع کارهای تحقیقاتی انجام شده در حوزه رایانش ابری از نظر نوع انتشار در جدول زیر مشاهده میشود.
Outlet | 2008 (%) | 2009 (%) | 2010 (%) | 2011 (%) | 2012 (%) | 2013 (%) | Overall (%) |
Conference Paper | 71.62 | 75.04 | 81.52 | 79.49 | 77.36 | 58.24 | 73.88 |
Journal Article | 24.32 | 21.06 | 15.42 | 17.31 | 18.15 | 33.17 | 21.57 |
Journal Article in Press | 0 | 0.16 | 0.31 | 0.07 | 0.82 | 5.74 | 1.42 |
Review | 0 | 0.47 | 0.88 | 1.09 | 1.28 | 1.55 | 1.05 |
Other | 4.05 | 3.28 | 1.87 | 2.03 | 2.39 | 1.30 | 2.07 |
n | 74 | 641 | 1926 | 4038 | 5146 | 3551 | 15376 |
کلمات کلیدی پرکاربرد
کلمات کلیدی پر کاربرد که میزان استفاده از آنها بیش از 100 بار بوده است، در جدول زیر ارائه شده است.
R. | Keyword | f | R. | Keyword | f |
1 | cloud computing | 9354 | 28 | scalability | 158 |
2 | virtualization | 680 | 30 | middleware | 156 |
3 | security | 510 | 31 | performance | 153 |
4 | cloud | 439 | 32 | energy efficiency | 152 |
5 | MapReduce | 398 | 33 | resource management | 150 |
6 | grid computing | 370 | 34 | cloud security | 144 |
7 | computer systems | 365 | 35 | PaaS | 140 |
8 | web services | 309 | 36 | load balancing | 138 |
9 | virtual machines | 270 | 36 | distributed computer systems | 138 |
10 | Hadoop | 267 | 38 | data mining | 133 |
10 | internet | 267 | 39 | computer simulation | 132 |
12 | cloud services | 266 | 40 | SOA | 131 |
13 | SaaS | 259 | 41 | algorithms | 130 |
14 | information technology | 253 | 41 | architecture | 130 |
15 | resource allocation | 229 | 43 | computing resource | 126 |
16 | privacy | 227 | 43 | interoperability | 126 |
17 | scheduling | 225 | 45 | QoS | 120 |
18 | data centers | 222 | 46 | data center | 119 |
18 | quality of service | 222 | 46 | distributed systems | 119 |
20 | IaaS | 200 | 48 | computer science | 115 |
21 | virtualizations | 188 | 49 | fault tolerance | 110 |
22 | virtual machine | 185 | 49 | clouds | 110 |
23 | cloud storage | 175 | 51 | internet of things | 109 |
24 | access control | 173 | 52 | information management | 108 |
24 | optimization | 173 | 53 | virtual reality | 107 |
26 | distributed computing | 165 | 54 | service provider | 102 |
27 | software as a service | 164 | 55 | monitoring | 101 |
28 | mobile cloud computing | 158 |
کلمات کلیدی دو گانه پرکاربرد
کلمات کلیدی پر کاربرد که بصورت دوگانه با هم بیشتر استفاده شده است، در جدول زیر ارائه شده است.
R. | Keyword cluster | f |
1 | Hadoop , MapReduce | 124 |
2 | privacy , security | 88 |
3 | SaaS , PaaS | 81 |
4 | PaaS , IaaS | 77 |
5 | SaaS , IaaS | 75 |
6 | virtual machines , computer simulation | 71 |
7 | computing environments , computer systems | 63 |
8 | virtual machines , virtualizations | 61 |
9 | cloud services , distributed database systems | 58 |
10 | virtualizations , virtual reality | 55 |
11 | cloud services , web services | 44 |
12 | virtualization , security | 40 |
12 | computing system , computer systems | 40 |
14 | virtualization , cloud | 39 |
15 | data centers , virtual machines | 38 |
16 | cloud computing environments , computer systems | 37 |
16 | service oriented architecture (soa) , information services | 37 |
کلمات کلیدی سه گانه پرکاربرد
کلمات کلیدی پر کاربرد که بصورت سه گانه و با هم بیشتر استفاده شده است، در جدول زیر ارائه شده است.
R. | Keyword cluster | f |
1 | PaaS , IaaS , SaaS | 70 |
2 | cloud services , distributed database systems , Web services | 30 |
3 | computer program , internet , software | 22 |
4 | virtualizations , virtual reality , virtual machines | 20 |
5 | computer simulation , virtualizations , virtual machines | 18 |
5 | information retrieval , internet , information storage and retrieval | 18 |
7 | methodology , computer program , software | 17 |
8 | computational biology , biology , methodology | 16 |
8 | software as a service , platform as a service , infrastructure as a service | 16 |
10 | PaaS , IaaS , virtualization | 15 |
10 | computer program , computational biology , software | 15 |
محققین فعال در این حوزه
در این جدول، فعال ترین محققین حوزه رایانش ابری بر اساس میزان مقالات منتشر شده توسط آن ها ارائه شده است.
R. | Author | Affiliation | Country | Score |
1 | Buyya, Rajkumar | U. of Melbourne | Australia | 29.360 |
2 | Brandic, Ivona | Technische U. Wien | Austria | 11.426 |
3 | Chen, Jinjun | U. of Technology Sydney | Australia | 10.936 |
4 | Puliafito, Antonio | U. degli Studi di Messina | Italy | 10.525 |
5 | Dustdar, Schahram | Technische U. Wien | Austria | 10.327 |
مقایسه رایانش ابری در ایران و جهان
طی تحقیقات مستمر انجام شده در مرکز تحقیقات رایانش ابری که در راستای رصد فناوری در کشور و جهان صورت می گیرد، منحنی وضعیت بخشی از فناوری های مرتبط با رایانش ابری در ایران و جهان در شکل 1 رسم شده است. در این منحنی، فناوری ها در هنگام ظهور از سمت چپ وارد می شوند که پس از مدتی در صورت کسب محبوبیت، انتظارات از آنها به شدت اوج می گیرد و به صورت یک تب ظاهر می شوند. به تدریج برخی از این فناوری استفاده می کنند و برخی دیگر بنا به دلایل مختلف دچار سرخوردگی در استفاده از فناوری می شوند (انتظارات بیشتر از حد، فقدان دانش و ...). عده ای که پس از شیب سرخوردگی باقی می مانند، با نگاه واقع بینانه تری به توسعه فناوری می پردازند که در صورت موفقیت و وجود تقاضا، می توانند وارد شیب باروری و تولید شوند.
همانطور که مشاهده می شود وضعیت مجازی سازی در جهان و برای شرکت های صاحب فناوری در حال قرارگیری بر روی شیب باروری است و شرکت های مختلف نظیر سیسکو، مایکروسافت، وی ام ویر، اوراکل و ... در حال تولید و توسعه محصولات خود و رقابت برای کسب سهم بیشتری از بازار هستند. بکارگیری این فناوری در ایران در سال 91 تقریبا به نقطه اوج خود از نظر سطح انتظارات رسیده بود. علی رغم اینکه بسیاری از سازمان ها شروع به استفاده از محصولات مجازی سازی کردند، ولی این فناوری پاسخگوی نیاز برخی دیگر نبود که بنابراین سال 92 مشاهده شده است که این فناوری در برخی مراکز در شیب سرخوردگی قرار گرفته است و توجه زیادی به سمت ارائه خدمات زیرساخت رایانش ابری (IaaS) معطوف شده است و احتمالا شاهد قرارگیری آن در تب انتظارات خواهیم بود.
نکته قابل توجه این است که ترتیب توجه به خدمات زیرساخت و نرم افزار در ایران بر عکس ترتیب آنها در جهان است. این موضوع سبب شده است که بطور کلی، تحلیل های مربوط به مفاهیم و همچنین تحلیل بازار رایانش ابری در ایران متفاوت از تحلیل های آن در جهان شود. برای مثال آنچه در جهان باعث رشد سرویس زیرساخت شده است، وجود تقاضا در سطح ارائه سرویس های نرم افزاری است، ولی در ایران، نبود این تقاضا معادلات را تغییر داده است و آنچه که فعلا در حال ظهور به صورت یک تب برای ارائه خدمات زیرساخت است، به صورت کاذب و بیشتر تحت تاثیر بازاریابی صنایع پیشروی دنیا ایجاد شده است و تحت تاثیر نیاز داخل نبوده است. با این حال این موضوع در حال حاضر فراتر از بحث این مقاله است و انشاا... در مقالات بعدی به آن پرداخته خواهد شد. [۲]
رایانش ابری در آمریکا
برنامه های مرکز NIST
برنامه های این مرکز شامل تعیین نقشه راهی برای کلیه آژانس ها و مراکز دولتی آمریکا جهت برنامه ریزی و فعالیت در حوزه رایانش ابری می شود. [۱]
همچنین این مرکز تعاریف واحد، مدل مرجع و استانداردهای مورد نیاز جهت استفاده در ایالات متحده را تدوین کرده است و کارگروه هایی در آن جهت مشارکت در تدوین استانداردهای مرتبط با رایانش ابری تشکیل شده است. [۲]
برنامه های DARPA
برنامه ها و پروژه های این مرکز حول محور امن سازی ابرها در برابر حملات می باشد.
پروژه DARPA's Mission-oriented Resilient Clouds
با حرکت از سمت سیستم های سنتی به سمت رایانش ابری، ملاحظات مربوط به قرارگیری اطلاعات حساس در ابرها اهمیت بیشتری پیدا کرده است و روشهای سنتی تامین امنیت برای این مدل کافی نیستند. این پروژه که با نام MRC در DARPA از سال ۲۰۱۱ شروع شده است برخی این چالش های امنیتی را هدف قرار داده است تا تکنولوژی های مورد نیاز برای تشخیص، خطا یابی و پاسخ به حملات در ابرها توسعه داده شود. [۳] [۴]
پروژه DARPA's CORONET
این پروژه از سال ۲۰۰۷ شروع شده است و شرکت هایی نظیر IBM، AT&T و ACS در آن مشارکت دارند. هدف این پروژه ایجاد ابرهایی است که بتوانند به راحتی به هم متصل شوند تا سرویس دهی در اینترنت و دولت دچار وقفه نشود. از جمله ویژگی های کلیدی این پروژه طراحی شبکه نوری چند ترابایتی بین ابرها و مدل پهنای باند الاستیک می باشد تا بتوان پهنای باند را به سرعت و بر حسب نیاز به سرویس ها اختصاص داد. [۵] [۶]
پروژه DARPA's CRASH
هدف این پروژه طراحی سیستم های میزبانی است که در مقابل حملات مقاومت بیشتری داشته باشند و ضمن اینکه بعد از وقوع حمله موفق بتوانند به سرویس دهی خود ادامه دهند، توان یادگیری از حملات را نیز داشته باشند. [۷]
پروژه DARPA's PROCEED
هدف این پروژه با عنوان (Programming Computation on Encrypted Data) امن کردن اطلاعات در هنگام ورود به ابر و انجام محاسبات بر روی داده های رمز شده است تا امنیت اطلاعات در داخل ابرها حفظ شود. [۸]
برنامه های DoD
استراتژی این مرکز مبتنی بر استفاده از رایانش ابری برای افزایش نوآوری و کارآیی در بهره برداری از خدمات فناوری اطلاعات متناسب با ماموریت های این مرکز در حوزه دفاعی می باشد. از جمله پروژه های پایلوت و موارد کاربردی این مرکز میتوان به استفاده از رایانش ابری برای تحلیل های حوزه کلان داده اشاره کرد. [۹]
برنامه های NSA
برنامه های این مرکز در راستای استانداردها و مساپل امنتی مرتبط با رایانش ابری می باشد که از جمله آنها میتوان به برنامه نظارتی PRISM اشاره کرد که از سال ۲۰۰۷ اجرا شده است و بر اساس آن این آژانس میتواند کلیه داده های ذخیره شده در ابرها و داده های مربوط به ارتباطات اینترنتی آنها را جمع آوری و پردازش کند. [۱۰] این پروژه به تنهایی باعث شد که شرکت های فعال در حوزه رایانش ابری و میزبانی وب در آمریکا حدود ۱۸۰ میلیارد دلار از بازار خارجی خود را از دست بدهند. [۱۱]
از جمله دیگر پروژه های این مرکز، ایجاد مرکز داده Utah بعنوان بزرگترین مرکز جاسوسی داده ها و اطلاعات می باشد و حدود ۲ میلیارد دلار برای ایجاد آن هزینه شده است. [۱۲]
برنامه های NSF
برنامه های این مرکز شامل تخصیص گرنت به مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی جهت انجام پروژه های مرتبط با رایانش ابری می باشد. از جمله گرنت های تخصیص داده شده میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
Computing in the Cloud
این گرنت که با عنوان (CiC) شناخته میشود در سال ۲۰۰۹ با ارزش اولیه در حدود ۵ میلیون دلار به پروژه هایی تخصیص پیدا کرده بود که پردازش خود را روی ابر انجام دهند. [۱۳] مجموع اعتبار تخصیص داده شده از طریق این گرنت تا سال ۲۰۱۴ حدود ۲۵ میلیون دلار می باشد.
NSFCloud
این برنامه مربوط به حمایت از ایجاد زیرساخت های پردازشی ابری با مقیاس متوسط می باشد تا توسط پروژه های تحقیقاتی مورد استفاده قرار بگیرد. [۱۴]
پرسش و پاسخ های رایج در خصوص بومی سازی رایانش ابری
- آیا در حال حاضر ایجاد ابر بومی در کشور ضرورت دارد؟
- با توجه به زیرساختهای موجود، آیا امکان ایجاد ابر بومی در کشور وجود دارد؟
- در ایجاد ابر بومی، بر روی چه حوزه های اولویت داری باید تاکید شود؟
- به منظور توسعه ابر بومی، چه سازمانها یا نهادهایی قابلیت اجرا دارند و چگونه؟
لینک های مرتبط
- رایانش ابری سیار
- مدل اقتصادی رایانش ابری
- مدل های برنامه نویسی در رایانش ابری
- مجموعه داده های مرتبط با رایانش ابری
- برای فعالیت در حوزه رایانش ابری از کجا شروع کنیم؟
- موضوعات تحقیقاتی مرتبط با رایانش ابری
- ابزارهای مرتبط با رایانش ابری
- معرفی کنفرانس ها و مجلات مرتبط با رایانش ابری
- وضعیت پذیرش رایانش ابری در ایران
منابع چندرسانه ای
مراجع
- ↑ Heilig, L.; VoB, S., "A Scientometric Analysis of Cloud Computing Literature," Cloud Computing, IEEE Transactions on , vol.PP, no.99, pp.1,1
- ↑ http://www.msjavan.ir/post-78.aspx