الحوسبة الشبكية و الخدمية , Grid computing , Utility computing

1. Grid && Utility computing
‫الحوسبة‬‫الخدمية‬ ‫و‬ ‫الشبكية‬
‫سالي‬‫جركس‬

2. ‫الرئيسية‬ ‫العناوين‬
‫مقدمة‬
‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫مفهوم‬
‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫تعريف‬
‫الشبكية‬ ‫للحوسبة‬ ‫الطبقية‬ ‫البنية‬
‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
‫الشبكات‬ ‫أنواع‬
‫مقارنات‬
‫عيوبها‬ ‫و‬ ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫مزايا‬
‫الخدمية‬ ‫الحوسبة‬

3. ‫مقدمة‬-‫الموارد‬ ‫أنواع‬
‫الحوسبة‬
‫التخزين‬
‫االتصاالت‬
‫البرمجيات‬
‫خاصة‬ ‫معدات‬,‫سياسات‬ ‫و‬ ‫بنى‬

4. ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫مفهوم‬
‫البعيد‬ ‫الحواسيب‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫من‬ ‫مكونة‬ ‫شبكة‬ ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬‫و‬ ‫ة‬
‫ناري‬ ‫بجدار‬ ‫محدودة‬ ‫الغير‬ ‫و‬ ‫جغرافيا‬ ‫مرتبطة‬ ‫الغير‬,‫حاس‬ ‫إلنشاء‬ ‫ذلك‬ ‫و‬‫ب‬
‫الموجودة‬ ‫للحواسيب‬ ‫الحاسوبية‬ ‫الطاقة‬ ‫تجميع‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫وهمي‬ ‫فائق‬
‫ديناميكا‬ ‫الشبكة‬ ‫على‬.
‫الحواسيب‬ ‫تشمل‬ ‫الموزعة‬ ‫الجغرافية‬ ‫الشبكة‬ ‫موارد‬,‫الطرفيات‬,
‫المحوالت‬switches‫البيانات‬ ‫و‬
‫إلى‬ ‫للوصول‬ ‫واحد‬ ‫تسجيل‬ ‫حساب‬ ‫لديه‬ ‫الشبكة‬ ‫على‬ ‫مستخدم‬ ‫كل‬
‫مواردها‬
‫من‬ ‫مكونة‬ ‫أو‬ ‫لمنظمة‬ ‫تابعة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫ممكن‬ ‫كاملة‬ ‫الشبكة‬ ‫و‬ ‫الموارد‬
‫التي‬ ‫المنظمة‬ ‫حسب‬ ‫شتى‬ ‫أغراض‬ ‫و‬ ‫ألهداف‬ ‫تحجز‬ ‫أفراد‬ ‫و‬ ‫منظمات‬
‫الشبكة‬ ‫ستحجز‬

5. ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫تعريف‬
‫الج‬ ‫عالية‬ ‫حسابية‬ ‫خدمات‬ ‫توفر‬ ‫عتاديه‬ ‫و‬ ‫برمجية‬ ‫تحتية‬ ‫بنية‬‫و‬ ‫ودة‬
‫مكلفة‬ ‫الغير‬ ‫و‬ ‫المتناسقة‬ ‫و‬ ‫سوية‬ ‫المرتبطة‬( .Foster and
Kesselman, 1998)
‫طر‬ ‫عن‬ ‫بعضها‬ ‫مع‬ ‫المتباينة‬ ‫و‬ ‫الكبيرة‬ ‫األنظمة‬ ‫من‬ ‫مجوعة‬ ‫تكامل‬‫يف‬
‫السريعة‬ ‫الرقمية‬ ‫الشبكات‬ ‫خطوط‬

6. ‫الشبكية‬ ‫للحوسبة‬ ‫الطبقية‬ ‫البنية‬
(By Analogy to Internet Architecture)
Application ‫التطبيق‬
Fabric ‫النسيجية‬ ‫الطبقة‬
“‫محليا‬ ‫بالموارد‬ ‫التحكم‬”:‫الوصول‬, &‫ب‬ ‫التحم‬,
‫خالل‬ ‫من‬ ‫الموارد‬‫منطقيا‬ ‫الشبكة‬ ‫بروتوكوالت‬
Connectivity ‫الربط‬ ‫طبقة‬
“‫األشياء‬ ‫مع‬ ‫التواصل‬“‫بروتوكوالت‬ ‫و‬ ‫االتصاالت‬
‫االنترنت‬&‫االمن‬
Resource ‫الموارد‬
“‫الوحيدة‬ ‫الموارد‬ ‫مشاركة‬”:‫الوصول‬ ‫تفويضات‬ ‫توزيع‬
,‫للموارد‬ ‫الدفوعات‬ ‫و‬ ‫الحسابات‬ ‫و‬ ‫التحكم‬ ‫مراقبة‬
‫المحجوزة‬
Collective ‫التجميع‬
“‫موارد‬ ‫عدة‬ ‫تجمع‬“‫خدمات‬ ‫و‬ ‫بروتوكوالت‬ ‫تحوي‬
‫الموزعة‬ ‫الموارد‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫تحقق‬ ‫التي‬
Internet
Transport
‫التطبيق‬ ‫طبقة‬
Application
Link
InternetProtocolArchitecture
‫تستخدم‬‫بروت‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫الشبكة‬ ‫بيئة‬ ‫في‬ ‫الموارد‬‫وكول‬
‫الموارد‬ ‫إلى‬ ‫النفاذ‬

7. ‫الشبكة‬ ‫بناء‬ ‫عند‬ ‫تحقيقها‬ ‫يجب‬ ‫التي‬ ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫مزايا‬Foster 2002:
‫مركزية‬ ‫عمل‬ ‫آلية‬ ‫إلى‬ ‫تعود‬ ‫ال‬ ‫المتشاركة‬ ‫الموارد‬
‫المصدر‬ ‫مفتوحة‬ ‫قياسية‬ ‫واجهات‬ ‫و‬ ‫بروتوكوالت‬ ‫تستخدم‬
‫المستغرق‬ ‫الزمن‬ ‫االعتبار‬ ‫بعين‬ ‫باألخذ‬ ‫الجودة‬ ‫عالية‬ ‫خدمة‬ ‫تقدم‬,‫االمن‬...

8. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Portal/user
interface

9. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Security
 Grid Security
Infrastructure (GSI)

10. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Broker
 Monitoring and
Discovery Service
(MDS)

11. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Scheduler

12. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Data management
 Grid Access to
Secondary
Storage (GASS)

13. ‫الشبكة‬ ‫مكونات‬
 Job and resource
management
 Grid Resource
Allocation
Manager
(GRAM)

14. ‫الشبكات‬ ‫أنواع‬
‫الحسابية‬ ‫الشبكة‬computational grid
‫الم‬ ‫تكون‬ ‫و‬ ‫الموزعة‬ ‫النظم‬ ‫مجموعة‬ ‫على‬ ‫حسابية‬ ‫بعملية‬ ‫للقيام‬ ‫المعالجة‬ ‫قدرة‬ ‫بتجميع‬ ‫تقوم‬‫زودات‬
‫األداء‬ ‫عالية‬ ‫هنا‬
‫البحثية‬ ‫الشبكة‬scavenging grid
‫المعال‬ ‫وحدة‬ ‫دورات‬ ‫عن‬ ‫البحث‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫حيث‬ ‫المكتبية‬ ‫الحواسيب‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫أعداد‬ ‫مع‬ ‫تستخدم‬‫و‬ ‫جة‬
‫الشبك‬ ‫على‬ ‫متاحة‬ ‫جعلها‬ ‫بشأن‬ ‫لهم‬ ‫يعود‬ ‫القرار‬ ‫و‬ ‫الحواسب‬ ‫هذه‬ ‫لمالكي‬ ‫التابعة‬ ‫الموارد‬ ‫من‬ ‫غيرها‬‫ة‬
‫البيانات‬ ‫شبكة‬data grid
‫بم‬ ‫المشتركون‬ ‫يهتم‬ ‫ال‬ ‫حيث‬ ‫متعددة‬ ‫منظمات‬ ‫بيانات‬ ‫إلى‬ ‫النفاذ‬ ‫تأمين‬ ‫و‬ ‫التخزين‬ ‫عن‬ ‫مسؤولة‬‫كان‬
‫إليها‬ ‫النفاذ‬ ‫لهم‬ ‫يحق‬ ‫طالما‬ ‫البيانات‬ ‫توضع‬.‫العلمي‬ ‫بالبحث‬ ‫تقومان‬ ‫جامعتان‬ ‫مثال‬

15. ‫مقارنات‬
‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬
‫لسعات‬ ‫باإلضافة‬ ‫أنواعها‬ ‫بكافة‬ ‫الحاسوبية‬ ‫للموارد‬ ‫الوصول‬ ‫توفر‬ ‫تحتية‬ ‫بنية‬‫تخزين‬
‫العالم‬ ‫أنحاء‬ ‫كافة‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬
‫االنترنت‬
‫الحواسيب‬ ‫ماليين‬ ‫في‬ ‫المخزنة‬ ‫الوثائق‬ ‫و‬ ‫المعلومات‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫الوصول‬ ‫توفر‬
(‫المخدمات‬)‫التي‬‫تتوضع‬‫مختلفة‬ ‫جغرافية‬ ‫مواقع‬ ‫في‬

16. ‫مقارنات‬
‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬
‫وحيد‬ ‫برنامج‬ ‫معالجة‬ ‫في‬ ‫تتشارك‬ ‫ال‬ ‫ظاهريا‬ ‫لكن‬ ‫و‬ ‫الموزع‬ ‫النظام‬ ‫عن‬ ‫تطور‬
‫ديناميكي‬
‫جغرافيا‬ ‫مستقل‬
‫معايير‬ ‫على‬ ‫مبني‬
‫ت‬‫لها‬ ‫أساسا‬ ‫االنترنت‬ ‫من‬ ‫تخذ‬
‫الموزعة‬ ‫الحوسبة‬
‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫معالجين‬ ‫على‬ ‫برنامج‬ ‫في‬ ‫العمل‬ ‫توزيع‬ ‫على‬ ‫تعمل‬
‫أجزاء‬ ‫عليها‬ ‫ستعمل‬ ‫التي‬ ‫المختلفة‬ ‫البيئات‬ ‫بالحسبان‬ ‫يؤخذ‬ ‫حيث‬ ‫األولويات‬ ‫حول‬ ‫مبني‬‫البرنامج‬
‫المنظمات‬ ‫و‬ ‫باألنظمة‬ ‫عملها‬ ‫يحدد‬.

17. ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫مزايا‬
‫إمكانيات‬ ‫و‬ ‫أداء‬ ‫في‬ ‫الكبير‬ ‫التطور‬ ‫و‬ ‫التزايد‬ ‫مع‬ ‫المهدرة‬ ‫الحاسوبية‬ ‫القدرة‬ ‫استغالل‬
‫أشخاص‬ ‫لخدمة‬ ‫تسخيرها‬ ‫و‬ ‫العمل‬ ‫عن‬ ‫المستخدم‬ ‫توقف‬ ‫أوقات‬ ‫خالل‬ ‫ذلك‬ ‫و‬ ‫الحواسيب‬
‫منظمات‬ ‫أو‬‫متوضعة‬‫المف‬ ‫الحاسب‬ ‫يعجز‬ ‫التي‬ ‫المشاكل‬ ‫من‬ ‫العديد‬ ‫لحل‬ ‫و‬ ‫آخر‬ ‫مكان‬ ‫في‬‫رد‬
‫حلها‬ ‫على‬.
‫أد‬ ‫في‬ ‫لتصل‬ ‫أكبر‬ ‫بشكل‬ ‫تتسارع‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫الحديثة‬ ‫الشبكات‬ ‫تكنولوجيا‬ ‫استغالل‬‫ائها‬
‫الصغرية‬ ‫المعالجات‬ ‫تفوق‬ ‫لسرعات‬
‫المعالجات‬ ‫قدرات‬ ‫استغالل‬‫التفرعية‬
‫االنترنت‬ ‫إلى‬ ‫للوصول‬ ‫الحزمة‬ ‫عرض‬ ‫كاستغالل‬ ‫إضافية‬ ‫موارد‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬
‫االستخدام‬ ‫القليلة‬ ‫اآلالت‬ ‫بين‬ ‫االعمال‬ ‫جدولة‬ ‫عمليات‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫الموارد‬ ‫بين‬ ‫الموازنة‬

18. ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫سيئات‬
‫التطور‬ ‫و‬ ‫اإلدارة‬:‫مجموعات‬ ‫إلدارة‬ ‫األمثل‬ ‫النمط‬ ‫إيجاد‬ ‫في‬ ‫مشاكل‬ ‫وجود‬
‫واحد‬ ‫نظام‬ ‫وفق‬ ‫تعمل‬ ‫ال‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫األرض‬ ‫في‬ ‫الموزعة‬ ‫الشبكات‬ ‫و‬ ‫الحواسيب‬
‫القانونية‬ ‫المخالفات‬:‫الفردي‬ ‫الملكيات‬ ‫تستغل‬ ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫ألن‬‫ة‬,‫هذا‬ ‫و‬
‫الخصوصية‬ ‫على‬ ‫تعدي‬ ‫يشكل‬
‫التسعير‬,‫االمن‬,‫التوسع‬ ‫قابلية‬,‫التكامل‬

19. ‫الشبكية‬ ‫الحوسبة‬ ‫تطبيقات‬
‫البرمجيات‬ ‫بعض‬
Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC)
gLite (EGEE)
Java CoG Kit
GridGain
‫منظمات‬
Open Grid Forum (Formerly Global Grid Forum)
Object Management Group
‫عالمية‬ ‫شبكات‬
D-Grid (German)
grid computing project at VECC (Calcutta, India)
China Grid Project
INFN Grid (Italian)
Enabling Grids for E-sciencE II (EGEE II) - April 2006 -> April
2008

20. ‫الخدمية‬ ‫الحوسبة‬
‫الحاسوبية‬ ‫بالخدمات‬ ‫التزويد‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫الذي‬ ‫تجاري‬ ‫مفهوم‬
‫و‬ ‫الطلب‬ ‫حسب‬ ‫حزمة‬ ‫عرض‬ ‫و‬ ‫برمجيات‬ ‫و‬ ‫عتاد‬ ‫من‬ ‫الحاسوبية‬ ‫الموارد‬ ‫استئجار‬ ‫تشمل‬
‫المس‬ ‫توجيه‬ ‫و‬ ‫الخدمة‬ ‫قياس‬ ‫بالتالي‬ ‫و‬ ‫كخدمة‬ ‫المنتجات‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫يتم‬ ‫بالتالي‬‫تخدم‬
‫الفعلي‬ ‫االستهالك‬ ‫إلى‬

21. ‫الخدمة‬ ‫يعرف‬ ‫الذي‬ ‫ما‬
‫الشبكة‬ ‫عبر‬ ‫خدمة‬ ‫تزويد‬
‫الخدمة‬ ‫منطقة‬ ‫في‬ ‫الموجودين‬ ‫األشخاص‬ ‫لكل‬ ‫متوفرة‬
‫االستهالك‬ ‫فوترة‬ ‫يتم‬
‫توفرها‬ ‫و‬ ‫للخدمة‬ ‫يدفعون‬ ‫المستهلكون‬
‫التغ‬ ‫على‬ ‫القدرة‬ ‫من‬ ‫درجة‬ ‫أكبر‬ ‫يعطي‬ ‫الذي‬ ‫العمل‬ ‫لتشغيل‬ ‫منهج‬ ‫إلى‬ ‫للوصول‬ ‫ذلك‬ ‫و‬‫ير‬,
‫الخدمة‬ ‫جودة‬ ‫و‬ ‫بالتكلفة‬ ‫التحكم‬

22. ‫الخدمية‬ ‫الحوسبة‬ ‫طبقات‬
•‫الخدمة‬ ‫طبقة‬service
–‫الخدمات‬ ‫ألصناف‬ ‫صحيح‬ ‫بشكل‬ ‫معرفة‬
–‫االستخدام‬ ‫حسب‬ ‫تتغير‬
•Organization Layer‫التنظيم‬ ‫طبقة‬
–‫الخدمة‬ ‫إدارة‬ ‫مفاهيم‬ ‫تطبق‬
•Process Layer‫العمل‬ ‫طبقة‬
–‫الخدمة‬ ‫عمل‬ ‫دورة‬ ‫تدعم‬
–‫االتمتة‬‫الممكنة‬ ‫األماكن‬ ‫في‬
•Software Layer‫البرمجة‬ ‫طبقة‬
–‫العتاد‬ ‫عن‬ ‫عالي‬ ‫تجريد‬
–‫مركزي‬ ‫بشكل‬ ‫المعلومات‬ ‫تكنولوجيا‬ ‫إدارة‬
•Hardware Layer
–‫هيكلية‬ ‫بنى‬