هزینه‌های پهنای باند
به لطف پهنای باند بالای شبکه، کاربر حتی هنگامی که در حال استفاده از وب به عنوان یک کامپیوتر فراگیر است، احساسِ کار بر روی سیستم محلی را دارد. با اینحال مشکل زیر پیش می‌آید:
در حالیکه شرکت‌ها به کمک رایانش ابر، می‌توانند در هزینه تجهیزات و نرم‌افزارها صرفه جویی کنند، اما باید متحمل هزینه شارژ بالاتری برای پهنای باند بشوند. احتمالاً هزینه پهنای باند باید برای نرم‌افزارهای کاربردی مبتنی بر وب کوچک که داده-متمرکز نیستند کمتر خواهد بود، اما هنگامی که مثلاً یک شرکت، پایگاه داده‌ای چند ترابایتی را از طریق رایانش ابر اجرا می‌کند، این هزینه می‌تواند بسیار بالا باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

محبوس شدن توسط ارائه دهندگان و استانداردها
نیاز به استانداردهای باز برای تمام شیوه‌های استفاده از وب به عنوان یک کامپیوتر فراگیر وجود دارد. با افزایش تعداد ارائه دهندگان خدمات ابری، اهمیتِ قابلیت جابجایی بیشتر خواهد شد. اگر شرکتی از خدمات یکی از ارائه کنندگان ناراضی باشد — یا اگر فروشنده از این کسب و کار کنار بکشد — نمی‌تواند لزوماً آسان و با هزینه‌ای کم، به ارائه دهنده دیگر منتقل شود و یا اینکه خدمات مذکور را دوباره به درون شرکت برگرداند. در عوض، شرکت باید داده‌ها و نرم‌افزارهای کاربردی‌اش را قالب بندی مجدد نموده و آن‌ها را به یک ارائه دهنده جدید منتقل کند، که فرایندی بالقوه پیچیده است. و اگر بخواهد خدمات را بدرون شرکت بیاورد، باید کارمندانی را که واجد مهارت‌های لازم برای کار با این تکنولوژی هستند، استخدام کند.کاربران به طور روزافزون به وب و ارائه دهندگان آن وابسته خواهند شد. به این ترتیب، هنگامیکه ارائه دهندگان خدمات شرایط استفاده از خدمات و یا روش‌های عملیاتی خود را بعد از مدتی تغییر بدهند، کاربران آن‌ها احساس به دام افتادن و درماندگی می‌کنند. برای مثال، تحمیل محدودیت‌های جدید بر استفاده از یک قابلیت و یا از کار انداختن آن به مدت چند ماه به منظور بهبود بخشیدن به آن. همچنین ممکن است ارائه دهندگان تصمیم به حذف یک قابلیت که سال‌ها در سایت رایگان ارائه می‌شد، اما در مقابل بخش بهادار خود را حفظ کند و حتی افزایش قیمت بدهد.
شفافیت دسترسی
اگر شرکت‌ها نتوانند نشان دهند که چه کسی به داده‌های مشتریان دسترسی دارد و چگونه مانع دستیابی کارمندان غیر مجاز به اطلاعات می‌شوند، نخواهند توانست از حسابرسیِ ظرفیت‌های خود، به وسیله مشتریانِ آینده با موفقیت بیرون بیایند. ارائه دهندگان رایانش ابر این نگرانی را به کمک نظارت قبلی third partyها بر سیستم‌ها و به وسیله مستند سازی رویه‌های طراحی شده برای پاسخگویی به نیازهای امنیتِ داده برای مشتریان رفع می‌کنند.
قابلیت اطمینان
رایانش ابر همیشه قابلیتِ اعتمادِ مستمری را ارائه نکرده‌است. مثلاً، مشتریان Salesforce.com در تاریخ ۱۲ فوریه ۲۰۰۸، به مدت ۶ ساعت قادر به دریافت خدمات نبودند. و سه روز بعد خدمات Amazon’s S۳ و EC۲ به مدت ۳ ساعت دچار وقفه شدند.
حفظ حریم خصوصی
طرفداران حفظ حریم خصوصی‌ها مدل ابر را مورد انتقاد قرار می‌دهند، زیرا ارائه دهندگان سرویس‌های ابر می‌توانند کنترل و نظارت کامل قانونی ویا غیر قانونی بر روی داده‌ها و ارتباطات بین کاربران سرویس و میزبان ابر داشته باشند. رویدادهایی همچون برنامه مخفی آژانس امنیت ملی ایالات متحده آمریکا به همراه شرکت‌های AT&T و Verizon که بیش از ده میلیون مکالمه تلفنی شهروندان امریکایی را ضبط نمودند، باعث بوجود آمدن بی اعتمادی میان طرفداران حفظ حریم خصوصی شده است.
امنیت
امنیت نسبی رایانش ابری موضوعی بحث انگیز است که ممکن است پذیرش رایانش ابری را به تأخیر بیندازد. گروهی بر این باورند که امنیت داده‌ها وقتی که در داخل سازمان اداره شوند بالاتر است، در حالی که گروهی دیگر عقیده دارند که ارائه دهندگان سرویس انگیزه‌ای قوی برای حفظ اعتماد دارند و ازاین‌رو سطح امنیت بالاتری را بکار می‌گیرند.
میزان در دسترس بودن و کارایی
علاوه بر امنیت داده‌ها، میزان در دسترس بودن و کارایی برنامه‌های کاربردی که روی ابر میزبانی می‌شوند برای کاربران از اهمیت بالایی برخوردار است.
انتقاد از واژه
لری الیسون مدیر ارشد اجرایی شرکت اوراکل گفته است که رایانش ابری چیزی است که «در حال حاضر ما از آن استفاده می‌کنیم» و هیچ تأثیری در آن نگذاشته‌است به جز «تغییر کلمات در تبلیغات ما».
ریچارد استالمن گفته است که رایانش ابری فقط یک حیله ساده است که مردم مجبور شوند از سیستم‌های انحصاری استفاده کنند که هزینه آن بیشتر و بیشتر از قبل است. او به گاردین گفت:(این احمقانه است، این چیزی بدتر از احمقانه است، این فقط بزرگ‌نمایی در بازاریابی است.)
نگاهی به آینده
رایانش ابر بطور چشمگیری موانع ورود به تجارت نرم‌افزاری را کاهش می‌دهد و برای شرکت‌ها روش‌های جدیدِ کسب سود را می‌نمایاند. ارائه دهندگان خدمات ابر از طریق تسهیم، بهبود دادن و سرمایه گذاری بیشتر در نرم‌افزار و سخت‌افزار به سود دست میابند- یکبار نصب نرم‌افزار می‌تواند نیازهای کاربران متعددی را پوشش دهد.نیرو محرکه‌های اصلی ای که پشت سر رایانش ابر قرار دارند عبارت‌اند از فراگیری شبکه بیسیم و پهن باند، کاهش هزینه‌های ذخیره سازی ، و بهبود تصاعدی در نرم‌افزارهای پردازشگر اینترنتی. مشتریان خدمات ابر قادر خواهند بود تا ظرفیت بیشتری را در هنگام اوج تقاضا به سیستم خود تزریق کنند، هزینه‌ها را کاهش داده، خدمات نوینی را تجربه کنند، و ظرفیت‌های بلا استفاده را حذف کنند. بدین ترتیب، وب از منابع محاسباتی قدرتمند با قیمت‌هایی قابل پرداخت، میزبانی می‌کند و سازمان‌ها بسته به شرایط اقتصادی وضعیت موجود خود- یعنی اینکه خرید نرم‌افزار و زیرساخت‌ها ارزان تر است یا خرید سرویس بر حسب نیاز- از امکانات رایانشی درون سازمانی یا خدمات ابر خارجی استفاده می‌کنند. در قرن ۲۱ شاهد افزایش تمایل استفاده از وسایل قابل حمل سبک برای دسترسی به خدمات اینترنت بجای کامپیوترهای شخصی هستیم. از آنجاییکه چنین وسایلی، امکانات پردازشی قوی ندارند (بعبارتی علاقه ای به داشتنِ چنین امکاناتی ندارند) ، پس چه کسی قدرت پردازشی را تأمین خواهد کرد؟ پاسخ به این سؤال در رایانش ابر نهفته است .
۲-۶ سرویس‌های رایج بر روی ابرها:
ابرها درصورتی که عمومی یا خصوصی باشند در نوع سرویس با هم تفاوت دارند .در زیر ۳ سرویس برجسته از ابرها را بررسی می‌کنیم :
سرویس به نرم‌افزار یا SaaS
SaaS به دسترسی از راه دور(Remote) کاربر به یک محصول با سرویس e-commerce از طریق اینترنت اشاره دارد .این مدل شناخته ترین می‌باشد که اغلب کاربران با نمونه‌های از SaaS کار کرده اند .
SaaS که آنرا Software on demand نیز می‌نامند ٬ نرم‌افزاری است که روی اینترنت گسترش داده شده و کاربران می‌توانند در ازای پرداخت مبلغ و یا رایگان از آن استفاده کنند .جیمیل ٬ spscommerce.net و هر نرم‌افزار تحت وب آنلاین از این نمونه است .
سرویس به پلتفرم یا PaaS
در این مدل به جای نرم‌افزار ٬ پلتفرم مانند یک سرویس است .با PaaS نرم‌افزارها را می‌توان بدون صرف هزینه و پیچیدگی در خرید و مدیریت سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای اصلی و همچنین مهیا کردن امکانات Hosting گسترش داد و توسعه دهنده‌های نرم‌افزار برای ایجاد برنامه‌های جدید یا توسعه برنامه‌های قبلی نیاز به صرف هزینه‌های Development نیستند .
سیستم عامل Azure از مایکروسافت و Google’s apps Engin نمونه‌هایی از این سرویس‌ها می‌باشند .
سرویس به زیرساخت یا IaaS
آخرین نوع ٬ IaaS نام دارد که به توسعه دهندها اجازه بیشتری برای تعامل با زیر ساختار سرور می‌دهد . توانایی کنترل سخت‌افزار و نرم‌افزار از طریق اینترنت ٬ کنترل روی سیستم عامل ٬ دیسک‌های ذخیره سازی ٬ دیتابیس و … از امکانات این سرویس‌ها می‌باشد .اغلب دیتاسنترها چنین سرویس‌های را ارائه می‌دهند که می‌توان با پلتفرم VMware روی سرور کنترل کامل داشت .
درکل با IaaS می‌توان زیر ساختار کامپیوتر و محیط پلتفرم مجازی ساز را مانند یک سرویس ارائه داد . سرویس AWS آمازون یکی از این نمونه‌ها می‌باشد .
این تصور که در ۲۰۱۹، همه پردازش‌های خود را از طریق لپ تاپ‌ها با هزینه ای کمتر از ۱۰۰ دلار انجام خواهیم داد، در حالیکه هیچ مشکلی در زمینه خدمات و سطوح امنیتی نخواهیم داشت ،مسلماً فراتر از واقعیت است اما مطمئناً در آینده ازابرها بشکل بسیار گسترده ای استفاده خواهیم کرد. پتانسیل رشد این تکنولوژی بسیار بالا برآورد شده است.
۲-۷ الگوریتم‌های زمان‌بندی موجود در ابرها
محاسبات ابری مدلی است برای توانمندسازی دسترسی فراگیر، راحت و تقاضا محور شبکه ای به مجموعه ای از منابع محاسباتی اشتراکی و قابل پیکربندی از قبیل شبکه‌ها ، سرویس دهنده‌ها ، فضای ذخیره سازی ، سرویس‌های کاربردی و سایر سرویس‌ها، که می‌توان به سرعت انها را تأمین کرد و با کمترین تلاش و تماس با مدیر سرویس دهنده، آن‌ها را نهایی و قابل استفاده نمود
رویکردی که در سرویس‌هایی محاسبات ابری دنبال می‌شود عبارت است از پرداخت مبلغ مشخصی برای منابع مور تقاضا و در اختیار گرفتن منبع برای مدت زمان توافق شده. ازاین‌روش در حال حاضر سرویس دهنده‌های معروف ابری از جملهAmazon EC۲ به صورت محاسبه منبع به ازاء استفاده ساعتی از CPU بهره می‌برند . اگر چه این روش از ابتدایی‌ترین روش‌های فروش کالا یا خدمات می‌باشد، اما از تعامل پیچیده بین خریدار و سرویس دهنده ابری جلوگیری می‌کند.
یکی از ایرادات این روش این است که در زمان بالابودن بارکاری سیستم، یک کارکه توسط یک مشتری تقاضا داده می‌شود می‌بایستی مدت زمان زیادی را در انتظار بماند تا بار کاری کمتر شده و به کار مورد نظر منابع مورد نیاز اختصاص داده شود این استراتژی فارغ از اولویت اجرایی کارها می‌باشد حال آنکه مشتری صاحب این کار می‌تواند با پیشنهاد مبلغ بیشتری برای آن، اولویت خود را بالا برده و منابع مورد نیاز را در اختیار بگیرد . روش‌های فعلی اختصاصی منابعاز قبیل FIFO, Round-Robin,… که در ابرها استفاده می‌شوند، بدون در نظر گرفتن اولویت کاری بین کارها نوعی تخصیص غیر عادلانه را انجام دهند.
در عمده سرویس‌های ابری، انجام زمان بندی کارها با لحاظ کردن این شرایط و همچنین در نظر گرفتن الزامات ذکر شده در توافقنامه سطح سرویس کاری پیچیده است. به طور معمول سرویس دهنده‌های ابری در زمان واگذاری منابع به مشتریان مواردی را به عنوان تعهدات خود در ارائه سرویس با کیفیت توافق می‌کنند بنابراین هرگونه اختصاص منابع به کارها و یا جابجایی کارها از یک منبع به منبع دیگر می‌بایستی با در نظر گرفتن سطح کیفیت سرویس توافق شده صورت می‌پذیرد. به عنوان مثال اگر منبعی در اختیاریک کار قرار گیرد، هیچ کار دیگری با پیشنهاد قیمت بالاتر نمی‌تواند آن منبع را تا زمان اجرای کار اختصاص داده شده در اختیار بگیرد و همچنین در زمان بررسی پیشنهاد‌ها کارهای متقاضی برای اختصاص به منابع ، لحاظ کردن این پارامترها برای تضمین کیفیت مورد نظر الزامی به نظر می‌رسد. مواردی همچون زمان پایان کار و حداکثر بودجه مشتری از این جمله‌اند موارد دیگری را نیز می‌توان در این بحث گنجاند که پهنای باند شبکه برای کارهایی که نیاز به فایل ورودی دارند و یا کارهای که از تعدادی زیر کار تشکیل شده‌اند (Workflow).
به عنوان مثال کاربری قصد مسافرت به یک شهر را داشته و از یک سرویس یکپارچه ساز که همزمان عملیات خرید بلیط هواپیما، رزرو هتل و… را انجام می‌دهد، استفاده می‌کند. سرویس دهنده ابری که وظیفه اجرای این سرویس را بر عهده دارد با بهره گرفتن از زمان بند، به صورت همزمان چندین زیر کار را که با یکدیگر ارتباط همکارانه دارند زمان بندی می کند. این زمان بند بایستی زیر کارهای مذکور را به نحوی زمان بندی کند که زمان پایان اجرای آن‌ها و منابعی که به هر یک اختصاص داده می‌شود یکسان و همزمان باشد (deadline) و علاوه بر این پهنای باند مورد نیاز جهت ارتباط زیر کارها با یکدیگر به صورت مناسب تأمین شود (Bandwidth) . یا به عنوان یک مثال دیگر، گردش کارهای علمی که به صورت همزمان و یا حتی در زمان اجرا تعدادی زیر کار به صورت موازی بر روی منابع مورد نیاز به اجرا در می‌آورند را می‌توان نام برد. در این نوع گردش کار علاوه بر اینکه بایستی زمان اجرای کار اصلی را در نظر گرفت ، ارتباطات زیر کارها با یکدیگر و پهنای باند مورد نیاز آن‌ها نیز می‌بایست لحاظ گردد.
مشتریان علاقه مند هستند که کارهایشان در کمترین زمان ممکن و با کمترین هزینه که سرویس دهنده ابری بایستی دریافت کند به اتمام برسند. از طرف دیگر، سرویس دهنده ابر نیز تمایل دارد میزان استفاده از منابع خود را به حداکثر برساند و همچنین میزان سود خود را افزایش دهد که این دو در تضاد با یکدیگر هستند و معمولاً با روش‌های سنتی اختصاص منابع و مکانیزهای زمان بندی موجود هم خوانی ندارد.
از آنجا که ارائه سرویس در ابرها نوعی محصول در چرخه زنجیره تأمین می‌باشد، زمان بندی سرویس را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
۱- سطح کاربر
۲- سطح سیستم
در زمان بندی سطح کاربر به حل مسئله تأمین سرویس بین سرویس دهنده و مشتریان پرداخته می‌شود به طور عمده این موضوع به مسائل اقتصادی از قبیل تعادل در عرضه و تقاضا، رقابت میان مشتریان و حداقل کردن نسبی هزینه مشتری بر می‌گردد.
در زمان بندی سطح سیستم، حل مسئله مدیریت منابع درون مراکز داده مد نظر می‌باشد. از دید مشتنری یک مرکز داده یک سیستم یکپارچه است که سرویس‌هایی را به کاربران ارائه می‌کند اما در واقع مراکز داده ترکیبی از تعداد زیادی ماشین‌های فیزیکی می‌باشند که به صورت یکپارچه سرویس دهی می‌کنند. بعد از دریافت تعداد زیادی کار از کاربران مختلف و اختصاص آن‌ها به ماشین‌های فیزیکی، کارایی یک مرکز داده تحت تأثیر قرار می‌گیرد. به منظور کنترل و ارتقاء میزان بهره وری از سیستم موارد متعددی از قبیل اجرای همزمان فرایندها، اشنراک منابع ، خطایابی و … بایستی لحاظ گردند.
در یک دسته بندی ریز تر، زمان بندی منابع و اختصاص آن‌ها به کارها در سرویس دهنده ابری را می‌توان به دو گروه تقسیم بندی کرد.
۱- زمان بندی تأمین منابع مبتنی بر مدل‌های اقتصادی ( از دید کاربر)
۲- زمان بندی اجرای کار مبتنی بر مدل‌های ابتکاری (از دید سیستم)
روش زمان بندی تأمین منابع مبتنی بر مدل‌های اقتصادی در قالب چندین استراتژی قابل اجرا است که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- استراتژی‌های مبتنی بر بازارشامل