یربا شنایار رب یا همدقم -...

رایانش ابریمقدمه ای بر

1

به نام خدا

دکتر محمد کاظم اکبری

مرتضی سرگلزایی جوان

http://crc.aut.ac.ir

2010 -رایانش ابری متحد

تاریخچه

2

رایانش فراگیر

2000 رایانش توری

1988 رایانش فراگیر

1940 رایانش

کالستر

شبکه و اینترنت

2009 –رایانش ابری سیار

2007 -رایانش ابری

1961 رایانش همگانی

John McCarthy: “Computing may someday be organized as a public utility just as the telephone system is a public utility.”

Mark Weiser: “In the future invisible computers placed in every object and every place replace the personal computers…”

3

4

سرویس دهنده

مصرف کننده

Power (Public Utility)

5

سرویس دهنده

مصرف کننده

Water (Public Utility)

6

سرویس دهنده

مصرف کننده

Communication (Public Utility)

7

سرویس دهنده

مصرف کننده

Gas / Petrol (Public Utility)

8

...صنعت همگانی پنجم : رایانش ابری

رایانش ابری

9

.

.

.

تقسیم بندی خدمات

10

سرویس دهنده

مصرف کننده

IaaS PaaS SaaS

الیه های سرویس

11

Database

Development

Integration

Test

Business Intelligence

Software Office EMail

Desktop

CRM

Finance

تعریف

• SO/IEC 17788:2014 - Information technology -- Cloud computing -- Overview and vocabulary

• Paradigm for enabling network access to a scalable and elastic pool of shareable physical or virtual resources with self-service provisioning and administration on-demand.

• Examples of resources include servers, operating systems, networks, software, applications, and storage equipment.

12

13

100 ~ 200 US Billion$

استانداردهای رایانش ابری

• ISO/IEC 17826: Cloud Data Management Interface

• ISO/IEC 17788: Cloud Overview and vocabulary

• ISO/IEC 17789: Cloud Reference Architecture

• ISO/IEC 27017: Cloud Security

• ISO/IEC 27018: Cloud Privacy

• …

14

15

NSF Grant to 14 Universities (US)

$5 million

E.U Funds Research $10.1 million + €3 million from the companies E.U funding ICTs research projects

on cloud. (60+) $492 million

Top Research Trends

Top 10 Trends In Datacenters Google Cloud

Amazon Cloud Microsoft Azure DCGS-A, Afghanistan

CIA Invests in Cloud

White House funding $734 million (11.9 Billion until 2017)

2020 2017

IBM $1B

US Billion$

NITRD.gov (Network and Information Technology Research and Development)

•NIST (استانداردها)

•DARPA (نظامي)

•NSF (تحقیقاتی و پژوهشی گرنت)

•NASA (فضایی)

•DoD (دفاع)

•DOE (انرژی)

•DHS (امنیت داخلی)

•NIH (سالمت)

•AHRQ (سالمت)

•NNSA (امنیت هسته ای)

...و •

16

(مربوط به رایانش ابری 2012کل بودجه در % 20)میلیارد دالر 3.7: 2012جمع بودجه در سال

(مربوط به رایانش ابری 2014در سال % 40)دالر میلیارد 3.9: 2014بودجه در سال جمع

FASTER 2013

17

FASTER 2014

18

FASTER 2015

19

20

DCGS-A

21 Col. Charles Wells says: “Cloud computing will help the Army make sense of all the data it receives from sensors around the globe and help it speed useful intelligence to troops” July 2013

Afghanistan, 2011 “We put the cloud node in Afghanistan because we wanted to have a local, robust capability for all the data that was coming in,” he says. “It was a pilot capability, but it allowed us to comb very large data sets and provide meaningful answers.”

.دهد انجام ثانیه چند در را متنی اطالعاتی گزارش میلیون ها 10 تحلیل و سازی مرتب جو، و پرس کار میتواند

IBM Watson Cloud

22

• IBM says Watson 'thinks like a human' and can thus interact with customers like a person would on behalf of businesses

• Banking • Healthcare • Other industries

• Clouds provide an abstraction of unlimited computing resources.

• The goal is to explore how cloud platforms and abstractions, … can be effectively used to support real-world science and engineering applications.

• It is critical to understand application formulations and usage modes … , and ways that applications can effectively utilize clouds.

23

NSF CiC: Computing in Cloud

24

• Carnegie-Mellon • Florida International • MIT • California-San Diego

Supercomputer Center • California-Santa Barbara • Maryland-College Park • Virginia • Washington • …

تحلیل محتوا و رسانه های اجتماعی

پردازش انبوه

شبیه سازی

پردازش موازی

پردازش فوق سریع...

25

استفاده بهینه از منابع

مقایسه رایانش ابری با سیستم های دیگر

26

کاربرد گرا سرویس گرا

مقیاس پذیری

ابری کالسترها

توری

انواع سطوح سرویس در رایانش ابری

(IaaS)سرویس های زیرساخت •

(PaaS)فرم پلتسرویس های •

(SaaS)سرویس های نرم افزاری •

27

SaaSانواع خدمات

، زمان بندی و مدیریت وظایفتقویم•

رویدادهامدیریت •

تماس هامدیریت •

پروژهمدیریت •

پردازیواژه •

گستردهصفحات •

پایگاه داده•

ارائه•

فایل ها و دیگر محتواهای آنالینبه اشتراک گذاری •

تصاویر دیجیتالبه اشتراک گذاری •

های تحت وب دسک تاپ•

...و •

28

تقویم

29

مدیریت پروژه

30

واژه پردازی

31

صفحه گسترده

32

پایگاه داده

33

ارائه

34

ویرایش تصویر

35

میزکار

36

و برنامه کاربردی SaaSتفاوت

37

Photoshop

Cloud Storage

Social Network

Photoshop

Storage

Office

Office

ارتباط بین نرم افزارهای ابری

38

PaaSانواع خدمات

برنامه نویسی•

پایگاه داده•

یکپارچه سازی•

تست•

•...

39

در ابر نویسیسناریوی برنامه

Executor

Scheduler

Executor

Executor Executor

Manager

work units

internet

internet

Manager(s)

Client Applications

Workers

40

public DumbTask: ITask

{

…

public void Execute()

{

……

}

}

for(int i=0; i<n; i++)

{

…

DumbTask task = new DumbTask();

app.SubmitExecution(task);

}

Programming / Deployment Model

آنالین نویسینمونه یک سایت برنامه

41

فرم با الیه های دیگر پلتارتباط الیه

42

Infrastructure / IaaS

Platform as a Service

Software / SaaS

Data Centers Clusters

Storage

استفاده از بستر توزیع شده برای اجرا

IaaSانواع خدمات

ماشین مجازی•

فضای ذخیره سازی•

43

ماشین و سرور

44

مثالی از سرویس دهنده

45

مدیریت مرکز داده

46

Bare metal Virtualized

مرکز داده بدون مجازی سازی( الف سازیمرکز داده با مجازی ( ب

سرورها و منابع فیزیکی

سرورها و منابع فیزیکی

سرورها و منابع مجازی

الیه زیرساخت

برخی از چالش های و مسائل پیش رو

• Cloud “Lock-In” and Interoperability

• Seamless integration of private and Cloud resources

• Application Scalability Across Multiple Clouds

• Cloud Design Patterns

• Clouds Federation and Cooperative Sharing

• Global Cloud Exchange

• Dynamic Pricing

• Dynamic Negotiation and SLA Management

• Energy Efficient Resource Allocation and User QoS

• Security, Privacy and Trust

• Regulatory and Legal Issues 47

امنیت در رایانش ابری

48

X

Data Center5

Data Center4

Data Center2

Data Center7

Data Center1

Data Center3

Data Center6

قیمت گذاری

49

Peak Level = 40%

مدیریت منابع

صرفه جویی در مصرف انرژی•

تعدیل بار•

کیفیت سرویس•

50

نظارت در رایانش ابری

51

Cloud Consumer

Cloud Provider Cloud Broker

Cloud Auditor

The communication path between a cloud provider & a cloud consumer

The communication paths for a cloud auditor to collect auditing information

The communication paths for a cloud broker to provide service to a cloud consumer

الگوهای توسعه سرویس در ابر

52

مقیاس پذیری نرم افزار

53

Executor

Scheduler

Executor

Executor Executor

Manager

work units

internet

internet

Manager

work units

Manager(s)

Client Applications

Workers

CAPتئوری

54

Availability

Consistency Partition Tolerance

حل مسئله در ابر

56

هوش تجاری ابر سالمت توسعه برنامه های کاربردی استقرار سرویس کشف تقلب توسعه الگوریتم های تکاملی تصویرپردازش بهینه سازی زمان بندی الگوریتم ژنتیک پردازش داده در مقیاس باال میزکار مجازی بانکداری و...

توسعه ابرامنیت مجازی سازی مهاجرت ماشین های مجازی شبکه های مجازی مدیریت زیرساخت چند مستاجری پایگاه های داده پردازش فوق سریع بسترهای توسعه سازیشبیه بهبود توان مصرفی زمان بندی و تعدیل بار های برنامه نویسیمدل پردازش و ذخیره سازی توزیع شده مدل سازی و تحلیل بار کاری تشخیص ناهنجاری و...

درس سیالبس

57

http://crc.aut.ac.ir

ابریرایانش سایت درس

ارزیابی درس

تمرین و پروژه•

(هر نفر یک ارایه)ارایه در کالس •

ترمامتحان پایان •

58

ابر و باران

59

http://crc.aut.ac.ir