المرونة (الحوسبة)

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

في مجال الحوسبة ، تُعرَّف المرونة بأنها "مدى قدرة النظام على التكيف مع تغيرات حجم العمل من خلال توفير الموارد وإلغاء توفيرها بشكل تلقائي ، بحيث تتطابق الموارد المتاحة في كل لحظة مع الطلب الحالي قدر الإمكان". [ 1 ] [ 2 ] تُعد المرونة سمة مميزة للحوسبة السحابية عن نماذج الحوسبة الموزعة المقترحة سابقًا ، مثل الحوسبة الشبكية . ويُطلق على التكيف الديناميكي للسعة، على سبيل المثال، عن طريق تغيير استخدام موارد الحوسبة ، لتلبية حجم العمل المتغير، اسم "الحوسبة المرنة". [ 3 ] [ 4 ]

في عالم الأنظمة الموزعة ، هناك العديد من التعريفات وفقًا للمؤلفين؛ يعتبر البعض مفاهيم قابلية التوسع جزءًا فرعيًا من المرونة، بينما يعتبرها آخرون مفاهيم منفصلة.

غاية

تهدف المرونة إلى مواءمة كمية الموارد المخصصة لخدمة ما مع كمية الموارد التي تحتاجها فعليًا، وتجنب الإفراط في التخصيص أو نقصه. ينبغي تجنب الإفراط في التخصيص ، أي تخصيص موارد أكثر من اللازم، لأنه قد يُكبّد تكاليف إضافية (مالية، وطاقة، وتشغيلية، إلخ) للموارد غير المستخدمة أو قليلة الاستخدام. على سبيل المثال، إذا تم تخصيص موردَي حوسبة سحابية لموقع ويب لتلبية الطلب الحالي الذي لا يتطلب سوى مورد واحد، فإن تكاليف صيانة المورد الثاني ستُعتبر هدرًا فعليًا.

يجب تجنب نقص الموارد، أي تخصيص موارد أقل من اللازم؛ وإلا فلن تتمكن الخدمة من تقديم خدمة جيدة لمستخدميها. على سبيل المثال، قد يؤدي نقص الموارد في موقع ويب إلى جعله يبدو بطيئًا أو غير متاح، لعدم كفاية الموارد المخصصة لتلبية الطلب الحالي.

مثال

يمكن توضيح مفهوم المرونة من خلال مثال مزود خدمة يرغب في تشغيل موقع ويب على السحابة. في الوقت الحاليت0{\displaystyle t_{0}}الموقع الإلكتروني غير شائع، وجهاز واحد يكفي لخدمة جميع المستخدمين. في الوقت الحاليت1{\displaystyle t_{1}}عندما يزداد الإقبال على الموقع الإلكتروني فجأة، يصبح جهاز واحد غير كافٍ لخدمة جميع المستخدمين. وبناءً على عدد مستخدمي الموقع المتزامنين ومتطلبات موارد خادم الويب ، يلزم توفير عشرة أجهزة. يجب على النظام المرن اكتشاف هذه الحالة فورًا وتوفير تسعة أجهزة إضافية من السحابة لخدمة جميع المستخدمين بكفاءة عالية.

في وقتت2{\displaystyle t_{2}}يصبح الموقع الإلكتروني غير مرغوب فيه مجدداً. معظم الأجهزة العشرة المخصصة له حالياً غير مستخدمة، ويكفي جهاز واحد لخدمة المستخدمين القلائل الذين يدخلون الموقع. يجب على نظام مرن اكتشاف هذه الحالة فوراً وإلغاء تخصيص تسعة أجهزة، ونقلها إلى الحوسبة السحابية.

مشاكل

وقت توفير الموارد

يستغرق توفير الموارد وقتًا. يمكن للمستخدم الحصول على جهاز افتراضي سحابي في أي وقت، إلا أن تجهيزه للاستخدام قد يستغرق عدة دقائق. يعتمد وقت بدء تشغيل الجهاز الافتراضي على عوامل مثل حجم الصورة ، ونوع الجهاز، وموقع مركز البيانات ، وعدد الأجهزة الافتراضية، وغيرها. [ 5 ] تختلف سرعة بدء تشغيل الأجهزة الافتراضية بين مزودي الخدمات السحابية. وهذا يعني أن أي آلية تحكم مصممة للتطبيقات المرنة يجب أن تأخذ في الاعتبار الوقت اللازم لتنفيذ إجراءات توفير الموارد. [ 6 ]

مراقبة التطبيقات المرنة

تستطيع التطبيقات المرنة تخصيص الموارد وإلغاء تخصيصها حسب الطلب لمكونات تطبيق محددة. هذا يجعل موارد الحوسبة السحابية متقلبة، ولم تعد أدوات المراقبة التقليدية التي تربط بيانات المراقبة بمورد معين، مثل Ganglia أو Nagios ، مناسبة لمراقبة سلوك التطبيقات المرنة. على سبيل المثال، خلال دورة حياة التطبيق المرن، قد تضيف طبقة تخزين البيانات أو تزيل أجهزة افتراضية لتخزين البيانات بسبب متطلبات التكلفة والأداء، مما يؤدي إلى تباين عدد الأجهزة الافتراضية المستخدمة. لذا، يلزم توفير معلومات إضافية لمراقبة التطبيقات المرنة، مثل ربط بنية التطبيق المنطقية بالبنية التحتية الافتراضية الأساسية. [ 7 ] وهذا بدوره يُولّد مشاكل أخرى، مثل تجميع البيانات من أجهزة افتراضية متعددة لاستخراج سلوك مكون التطبيق الذي يعمل على تلك الأجهزة، حيث قد يلزم تجميع المقاييس المختلفة بطرق مختلفة (على سبيل المثال، يمكن حساب متوسط ​​استخدام وحدة المعالجة المركزية، ويمكن جمع بيانات نقل الشبكة).

متطلبات أصحاب المصلحة

عند نشر التطبيقات في البنى التحتية السحابية ( IaaS / PaaS )، يجب مراعاة متطلبات أصحاب المصلحة لضمان تلبية السلوك المرن لاحتياجاتهم. تقليديًا، يُؤخذ في الاعتبار التوازن الأمثل بين التكلفة والجودة أو الأداء؛ إلا أن متطلبات مستخدمي السحابة في الواقع العملي فيما يتعلق بالسلوك المرن أكثر تعقيدًا وتستهدف أبعادًا متعددة للمرونة (على سبيل المثال، SYBL [ 8 ] ).

مستويات متعددة من التحكم

تتنوع تطبيقات الحوسبة السحابية في نوعها وتعقيدها، حيث تُنشر مكوناتها على مستويات متعددة. ويتطلب التحكم في هذه البنى مراعاة مجموعة متنوعة من القضايا. ففي حالة التحكم متعدد المستويات، تحتاج أنظمة التحكم إلى مراعاة تأثير التحكم في المستويات الأدنى على التحكم في المستويات الأعلى، والعكس صحيح (على سبيل المثال، التحكم في الأجهزة الافتراضية، أو حاويات الويب، أو خدمات الويب في الوقت نفسه)، بالإضافة إلى التعارضات التي قد تنشأ بين استراتيجيات التحكم المختلفة من مستويات متعددة. [ 9 ] يمكن للاستراتيجيات المرنة في الحوسبة السحابية الاستفادة من أساليب نظرية التحكم (على سبيل المثال، تم تجربة التحكم التنبؤي في سيناريوهات الحوسبة السحابية، حيث أظهر مزايا كبيرة مقارنةً بالأساليب التفاعلية). [ 10 ] يُعد rSYBL أحد أساليب التحكم المرن متعدد المستويات في الحوسبة السحابية . [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ هيربست، نيكولاس؛ صموئيل كونيف؛ رالف رويسنر (2013). "المرونة في الحوسبة السحابية: ماهيتها، وما ليست عليه" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر الدولي العاشر للحوسبة الذاتية (ICAC 2013)، سان خوسيه، كاليفورنيا، 24-28 يونيو . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 7 يناير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2013 .
  2. ↑ نيكولاس هيربست، روفين كريبس، جورجوس أويكونومو، جورج كوسيوريس، أثناسيا إيفانجيلينو، ألكساندرو إيوسوب، وصموئيل كونيف. هل أنتم مستعدون للمطر؟ رؤية من أبحاث SPEC حول مستقبل مقاييس الحوسبة السحابية. تقرير فني SPEC-RG-2016-01، مجموعة أبحاث SPEC - فريق عمل الحوسبة السحابية، مؤسسة تقييم الأداء القياسي (SPEC)، 2016.
  3. ↑ مبادئ ونماذج الحوسبة السحابية ، جون وايلي وأولاده، 2011، رقم ISBN 978-0-470-88799-8
  4. ↑ بيريز وآخرون (15 يونيو 2009)، الحوسبة المرنة المتجاوبة ، رابطة آلات الحوسبة، ISBN  978-1-60558-578-9
  5. ↑ ماو، مينغ؛ م. همفري (2012). "دراسة أداء وقت بدء تشغيل الأجهزة الافتراضية في الحوسبة السحابية". المؤتمر الدولي الخامس للحوسبة السحابية IEEE لعام 2012. ص 423. doi : 10.1109/CLOUD.2012.103 . ISBN  978-1-4673-2892-0. S2CID 1285357 . 
  6. ↑ غامبي، أليسيو؛ دانيال مولدوفان؛ جورجيانا كوبيل؛ هونغ-لينه ترونغ؛ شهرام داستدار (2013). "حول تقدير تأخيرات التشغيل في أنظمة الحوسبة المرنة". المؤتمر الدولي الثامن لهندسة البرمجيات للأنظمة التكيفية والذاتية الإدارة (SEAMS) لعام 2013. الصفحات 33-42 . CiteSeerX 10.1.1.353.691 . doi : 10.1109/SEAMS.2013.6595490 . ISBN   978-1-4673-4401-2. S2CID 13269185 . 
  7. ↑ مولدوفان، دانيال؛ جورجيانا كوبيل؛ هونغ-لينه ترونغ؛ شهرام داستدار (2013). "ميلا: رصد وتحليل مرونة خدمات الحوسبة السحابية". المؤتمر الدولي الخامس لتقنيات وعلوم الحوسبة السحابية لعام 2013، IEEE . المجلد 1. الصفحات 80-87 . doi : 10.1109/CloudCom.2013.18 . ISBN   978-0-7695-5095-4. S2CID 8362285 . 
  8. ↑ كوبيل، جورجيانا؛ مولدوفان، دانيال؛ ترونغ، هونغ-لينه؛ داستدار، شهرام (2013). "SYBL: لغة قابلة للتوسيع للتحكم في المرونة في تطبيقات الحوسبة السحابية" . المؤتمر الدولي الثالث عشر لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات/رابطة مكائن ​​الحوسبة حول الحوسبة العنقودية والسحابية والشبكية، 2013. الصفحات 112-119 . doi : 10.1109/CCGrid.2013.42 . ISBN  978-1-4673-6465-2.
  9. ↑ كراناس، بافلوس (2012). "ElaaS: إطار عمل مبتكر لمرونة الخدمة للإدارة الديناميكية عبر طبقات بنية الحوسبة السحابية". المؤتمر الدولي السادس لعام 2012 حول الأنظمة المعقدة والذكية والبرمجية المكثفة . الصفحات 1042-1049 . doi : 10.1109/CISIS.2012.117 . ISBN  978-1-4673-1233-2. S2CID 18233634 . 
  10. ↑ مينكالي، غابرييل؛ فانيسكي، ماركو (6 فبراير 2014). "نحو منهجية منهجية للتكيف الديناميكي للحسابات المتوازية المهيكلة باستخدام التحكم التنبؤي بالنموذج". الحوسبة العنقودية . 17 (4): 1443-1463 . doi : 10.1007/s10586-014-0346-3 . S2CID 254374635 . 
  11. ↑ كوبيل، جورجيانا؛ مولدوفان، دانيال؛ ترونغ، هونغ-لينه؛ داستدار، شهرام (2013). "التحكم المرن متعدد المستويات في خدمات الحوسبة السحابية" . الحوسبة الموجهة نحو الخدمات . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 6470. الصفحات 429-436 . doi : 10.1007/978-3-642-45005-1_31 . ISBN   978-3-642-17357-8.