اولين كتاب Grid Computing  

درباره فن آوری رایانش مشبک (Grid Computing Technology)

هر ماه بروز آوري مي شود                                جهت دانلود رايگان به سايت مراجعه نماييد

مولفين :

فرشيد پيراهن سياه                                  Pirahansiah         @          gmail.com

حامد سليمي پور رودسري                                                            salimipour2020@yahoo.com

یوسف عبدلیان  باریکرسفی                                                    yousef_abdolian@yahoo.com

 

 

ویرایش اسفند  ماه 1386                                                                                                                                                         ويرايش بعدي اردیبهشت 1387 

 

 

 

 

کتاب گرید

http://www.tiziran.com/Grid%20computing.pdf

مقاله گرید

http://www.tiziran.com/pirahansiahGrid.pdf

وبلاگ گروه گرید دانشگاه آزاد تفرش

http://gridcomputing1.blogfa.com/

http://xgrid.blogfa.com

آموزش اوراکل 11

http://www.tiziran.com/

آموزش جاوا

http://www.learnjava.ir/

آموزش پردازش تصویر

http://www.pirahansiah.com/

آموزش روبئتیک

http://www.ssz2.com/

 

 

 

 

8     معماري هاي گريد

9     مقدمه ای بر Grid Computing

10   پردازش موازی، آينده دنيای کامپيوتر

11  مديريت شبكه در پنج لايه

12   تکنولوژیهای محاسباتی Grid

13   محاسبات موازی

14   انجام پروژه‌‏ 20 هزار ساله ظرف كمتر از يك سال

15   GRID آرمانی فراتر از دهکده جهانی

16   راه اندازی یک سیستم پردازش موازی روی لینوکس

17   مفاهیم کلاسترها و OpenMosix
18   راهنمای راه اندازی یک سیستم Client / Server براي اجراي ...

19   نحوه كار با Distributed Computing Toolbox بطور خلاصه

20   GPU, a Global Processing Unit    

21   توان اضافی رایانه خود را برای پیشرفت علم اهدا کنید

23  گوگل بعدی در راه است

24  گوگل و آی بی ام موانع علوم رایانه ای را برطرف می کنند

25   سیستم های محاسباتیGrid متن باز اروپایی جدید می شوند

26   صرفه جويي درپهناي باندبا سرورهاي كلاسترشده

27   زمان اعجاب‌آور جست‌و‌جو در گوگل از کجا ناشی می‌شود؟

28   روش‌‌ها‌ى‌ ‌ارتباط‌ بين‌ پرد‌ازش‌‌ها در UNIX

29   سونى و آى بى ام ، ساخت تراشه ۴ گيگاهرتزى را آغاز مى کنند

30   محاسبات شبکه

31   جنگ ستارگان واقعیت می یابد ؟

32   ایران به «گرید» می‌پیوندد

33   آی.بی.ام : برنامه های قدیمی پر در می آورند

34   Microsoft and Grid Computing

35   درباره فن آوری رایانش مشبک (Grid Computing Technology)

36  

37  

38  

39

      

 

 

Grid Computing    :

بک شبکه از کلیه قابلیتهای سخت افزاری و نرم افزاری موجود که به صورت یک سیستم جامع و کامل در خدمت مؤسسات تجاری و سازمانهاست تا بدین وسیله حداکثر استفاده را از این منابع ببرند.

Grid Computing بک تکنولوژی جدید IT است که عکس العمل سریعتر با هزینه کمتری را در مورد سیستمهای اطلاعات مؤسسات تجاری و حرفه ای ارائه می کند.

با وجود Grid Computing بنا به تقاضا و جهت برآورده ساختن تغییرات مورد نیاز مؤسسات تجاری و سازمانها ، گروهای مستقل از سخت افزارها و اجزاء نرم افزاری می توانند به این شبکه متصل شده و به ارائه سرویسهای مورد نظر کمک کنند.

شیوه و روش Grid Computing هدفگیری و حل مشکلات معمول IT در مؤسسات تجاری و سازمانهاست از قبیل :

* انباری از برنامه های کاربردی بلا استفاده

* منابع سخت افزاری مستقل برای آنها

* مشکل یکپارچه سازی آنها

* سیستهای سنگینی که هم نگهداری آنها گران است و هم اعمال تغییرات در آنها در بعضی اوقات خیلی مشکل است

* مسئله تکه تکه شدن و از هم پاشیده شدن اطلاعات که مؤسسه نمی تواند اطلاعات جامع و کامل را بهره برداری کند

مزایای Grid Computing :

در مقایسه با دیگر مدلهای Computing ازقبیل Mainframe ، Client/Server یا چند لایه ای (Multi-tier)، هدف سیستمهای طراحی شده و پیاده سازی شده در روش -Grid Computing(در حوزه IT) ، کیفیت بالای سرویسها ، هزینه کمتر و انعطاف پذیری بیشتر است.

کیفیت بالای سرویسها نتیجه نداشتن نقاط خطای منفرد ، زیرساخت امنیت مستحکم و متمرکز و مدیریت سیاستهای اعمال شده می باشد. هزینه پایین نیز ناشی از افزایش بهره وری از منابع و به طور قابل توجه کاهش هزینهای مدیریت و پشتیبانی است.

تخصیص منابع سخت افزاری و نرم افزاری به یک وظیفه خاص ، منجر به از بین رفتن ظرفیتهای بهره وری و قابلیتها می گردد.Grid Computing امکان استفاده از اجزاء سخت افزاری خاص کوچکتر را فراهم می سازد.بدین وسیله هزینه هر جزء خاص کاهش یافته و انعطاف پذیری بیشتری جهت تخصیص منابع بر مبنای تغییر نیازها را فراهم می کند.

تعیین و تعریف Grid Computing :

شیوه و روش Grid Computing رفتارکردن با مجموعه ای از منابعIT یکسان در حالت کلی به عنوان یک مخزن و انبار واحد ، و بهره برداری کردن از هر یک از این منابع به عنوان یک نوع مجزا و متمایز می باشد.

برای رفع مسائل و مشکلات سیستمهای یکپارچه بهمراه منابع پراکنده ، Grid Computing بک تعادل بین مزایای مدیریت منابع در دید کلی از یک سو و کنترل هر یک از منابع بطور انعطاف پذیر از سوی دیگر، برقرار می کند.

که این منابع مدیریت شده در Grid Computing عبارتند از :

* زیرساخت : مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارها که محیطی را جهت ذخیره داده ها و اجرای برنامه ها فراهم می کنند.

* برنامه های کاربردی : که منطق و جرایان فرآیندهای خاص مؤسسات را تعریف می کنند.

* اطلاعات : مفاهیم اصلی در مدیریت تجارت.

اصول هسته Grid Computing :

دو اصل در هسته Grid Computing آنرا به طور منحصربفردی از دیگر روشهای Computing ازقبیل Mainframe ، Client/Server یا چند لایه ای (Multi-tier) متمایز می سازد : مجازی سازی و تأمین.

* با مجازی سازی ، منابع خاص (مانند رایانه ها ، دیسکها ، اجراء نرم افزاری و منابع اطلاعاتی) به عنوان منابع درهم آمیخته و مشترک جهت دسترسی مصرف کنندگان (از قبیل افراد و برنامه های نرم افزاری) بطور انتزاعی در نظر گرفته می شود.مجازی سازی یعنی شکستن اتصالاتی که بسختی بین ارائه کننده و مصرف کننده (مشتری) منابع برقرار شده است و مهیا ساختن منابع برای سرویس دهی به نیازهای خاص ، بدون اینکه مشتری نگران چگونگی انجام آن باشد.

* تأمین یعنی اینکه ، وقتی مشتری از طریق لایه مجازی سازی نیاز به منبع خاصی دارد ، در پشت پرده ، آن منبع جهت انجام در خواست ،شناسایی شده و به مشتری تخصیص داده شود.تأمین بعنوان بخشی از Grid Computing به این معنی است که سیستم تعیین می کند چگونه نیاز مشتری را برآورده سازد در حالیکه عملیات در کل ، به صورت بهینه انجام شود.

برای نمونه می توان از Oracle 10g به عنوان تنها DBMS پیشتاز در این زمینه یاد کرد.

  pirahansiah@gmail.com

                     pirahansiah@yahoo.com

 

پردازش موازی، آينده دنيای کامپيوتر

Grid Computing از جمله مباحثی است که آينده دنيای کامپيوتر را تشکيل خواهد داد. تقاضا برای توانايی پردازش بيشتر با سرعت رو به افزایش است و پیشرفت تکنولوژی پردازنده‌ها و افزایش حجم حافظه‌ها ، پاسخگوی نيازها نيست. تنها راه استفاده از روشهای پردازش موازی است.
 اگرچه مدت زيادی است که امکاناتی برای ايجاد آرایه‌های کامپيوتری در سيستم عامل‌هايي چون Linux پيش‌بينی شده است، اما شرکتهايي مانند Microsoft و Oracle به تازگي ضرورت روی آوردن به اينگونه فن‌آوری‌ها را احساس کرده‌اند! Microsoft در Windows Server 2003 امکاناتی برای Cluster سازی حداکثر 8 کامپيوتر را پيش‌بينی کرده است و بر طبق خبری که امروز منتشر شده است Oracle پيش‌بينی کرده است طی 3 تا 5 سال آينده استفاده از تکنولوژی جديد آن شرکت در زمينه grid-computing که به همراه Oracle 10g ارائه مي‌گردد ، کاملا رايج شود. سخنگوي اين شرکت با شعار "10 برابر توانايي پردازشی با يک دهم هزينه" ، اعلان کرده است که انتظار ميرود در آين مدت نيمی از استفاده کنندگان اوراکل از فن آوری Grid Computing استفاده کنند.
 لازم است که IT Man(!)ها به جای خريد و انبار کامپيوترها گران قيمت ، اندکی از زمان پر ارزش خود را به مطالعه تکنولوژی‌های جديد بگذرانند. با توسعه اينترنت، نياز به سرويس دهنده‌های پرقدرت تر افزایش ميابد و استفاده از کامپيوترهای قوی و گرانقيمت الزاما بهترين راه‌ حل نيست. فراموش نکنيم که Google با Gridي شامل 15000 کامپيوتر شخصی به مراجعه کنندگان خود سرويس مي‌دهد.

 

  pirahansiah@gmail.com

                     pirahansiah@yahoo.com

 

مديريت شبكه در پنج لايه

 

شبكه‌هاي ارتباطي، در آغاز از ابعاد كوچك و فناوري‌هاي محدودي برخوردار بودند و در نتيجه كار نگهداري آن‌ها آسان بود. ولي با رشد ناگهاني شبكه‌ها در دهه 80 ميلادي، نظارت بر عملكرد و برنامه‌ريزي توسعه آنها، كاري دشوار و به شدت پرهزينه گرديد. در چنين شرايطي نياز به مكانيسم‌هايي كه به خودكارسازي عمليات و ساده‌سازي وظايف اپراتورهاي انساني كمك كنند، به شدت احساس مي‌شد و اين سرآغاز توسعه سيستم‌هاي مديريت شبكه بود. ممكن است تعابير متعددي از مديريت شبكه وجود داشته باشد، ولي مي‌توان به طور خلاصه آن را چنين تعريف كرد: مجموعه‌اي از عناصر سخت‌افزاري و نرم‌افزاري كه به عوامل انساني امكان نظارت بر عملكرد و حفظ كارآيي شبكه را به شكلي مقرون به صرفه مي‌دهند.

 

با وجود تنوع سيستم‌هاي مديريت شبكه يا Network Management System) NMS)، ساختار آنها كمابيش شباهت‌هايي به يكديگر دارد. در تمامي اين سيستم‌ها عناصر مديريت‌شونده شامل كامپيوترها و ساير تجهيزات شبكه، به صورت دوره‌اي و يا در صورت مشاهده شرايط خاص (مانند خرابي يك بخش) به صورت آني، پيامي حاوي اطلاعات لازم در مورد رويداد پيش‌آمده و وضعيت فعلي خودشان، براي سيستم مديريت كننده ارسال مي‌كنند. اين سيستم نيز با توجه به نوع پيام دريافت شده، عملياتي همچون توليد آلارم، ثبت رويداد، توقف عمليات و يا سعي در برطرف‌سازي مشكل را به انجام مي‌رساند. 

البته مكانيسم مديريت‌كننده نيز مي‌تواند خود راساً اقدام به بررسي وضعيت عناصر مديريت‌شونده در شبكه نمايد. همان‌طور كه در شكل 1 نشان داده شده است، عناصر مديريت شونده بايد حاوي موجوديتي موسوم به كارگزار مديريت (Agent) باشند كه مسئوليت جمع‌آوري اطلاعات لازم و ارسال آنها را به سيستم مديريت شبكه بر عهده دارد. در پاره‌اي مواقع اين موجوديت نقش واسطي (proxy) را بين سيستم مديريت شبكه و تعدادي از عناصر ديگر بر عهده دارد. استفاده از واسطه‌ها به كاهش تعداد پيام‌هاي اضافي در سطح شبكه كمك مي‌نمايد.


سيستم مديريت كننده، نرم‌افزاري متشكل از ماجول‌هاي مديريتي مي‌باشد كه وظايف و توابع گوناگوني را برعهده دارد. ساختار دروني اين سيستم مي‌تواند به دلخواه طرح شود ولي ارتباط آن با عناصر كارگزار حتماً بايد با استفاده از يك پروتكل استاندارد مانندSNMP يا CMIP انجام پذيرد.

SNMP پروتكل اصلي جهت تبادل اطلاعات مديريتي بين عناصر شبكه و سيستم مديريت مي‌باشد كه استاندارد بودن آن، امكان كار تجهيزات سازندگان گوناگون با يكديگر و با نرم‌افزارهاي مديريت شبكه ساير سازندگان را فراهم مي‌نمايد. جديديترين نسخه پروتكلSNMP، نسخه 4 مي‌باشد ولي نسخه‌هاي اصلي و پركاربرد آن  SNMPv1 و SNMPv2 مي‌باشند كه نسخه اخير داراي ايمني بيشتري در برابر نفوذهاي غير مجاز به ساختار مديريتي شبكه مي‌باشد.

توابع اصلي سيستم مديريت شبكه
سازمان بين‌المللي استانداردها موسوم به ISO مدلي را براي سيستم‌هاي مديريت شبكه پيشنهاد نموده كه به استانداردي جهت شناخت و مقايسه قابليت‌هاي آنها تبديل گرديده است. اين مدل توابع سيستم مديريت شبكه را در پنج حوزه قرار مي‌دهد (شكل 2) كه به طور خلاصه با حروف اول آنها يعني FCAPS شناخته مي‌شوند:

1- مديريت خطا (Fault Management) 

2- مديريت پيكربندي (Configuration Management) 

3- مديريت حسابرسي (Accounting Management) 

4- مديريت كارآيي (Performance Management) 

5- مديريت امنيت (Security Management) 

البته بسياري از سيستم‌هاي موجود، در عمل تنها بخشي از توابع پنجگانه فوق را اجرا مي‌كنند و همواره نمي‌توان تناظر يك به يك بين قابليت‌هاي كاربردي يك سيستم مديريت شبكه و توابع فوق مشاهده نمود. در ادامه اشاره‌اي مختصر به توابع هر گروه خواهيم داشت.

مديريت خطا: تشخيص، ثبت، توليد آلارم و درصورت امكان سعي در رفع خطاهاي شبكه بر عهده اين بخش مي‌باشد. خطا مي‌تواند اثرات مخربي بر كاركرد شبكه داشته‌باشد و به همين دليل مديريت خطا مهمترين عنصر در مديريت شبكه محسوب مي‌گردد و اولين عنصري است كه در نرم افزارهاي مديريت شبكه گنجانده مي‌شود.

مديريت پيكربندي: هدف اين بخش، نظارت و گردآوري اطلاعات مرتبط با پيكربندي سيستم‌هاي شبكه در يك نقطه، جهت كنترل تاثير آنها بر عملكرد كلي شبكه مي‌باشد، براي مثال پيكربندي يك كامپيوتر شامل اطلاعاتي در مورد نوع سيستم‌عامل و اينترفيس‌هاي آن با شبكه، پروتكل ارتباطي و... مي‌باشد كه در پايگاه اطلاعات مديريت پيكر‌بندي، ذخيره مي‌گردند.


مديريت حسابرسي: هدف مديريت حسابرسي، اندازه‌گيري ميزان استفاده كاربران شبكه از منابع آن مي‌باشد، به اين ترتيب علاوه بر كنترل سطح دسترسي و استفاده از شبكه توسط كاربران، نوعي اعتدال ميان منابع و حجم استفاده از آنها پديد مي‌آيد كه به كمك مديريت كارآيي مي‌آيد. مديريت حسابرسي اطلاعات لازم براي محاسبه و  صدور صورت حساب كاربران را فراهم مي‌نمايد.

مديريت كارآيي: اين گروه از توابع، اندازه‌گيري و نمايش پارامترهاي كارآيي شبكه همچون نرخ عبوري برونداد
(Throughput)، زمان پاسخ‌دهي و نرخ بهره‌وري خطوط (Line Utilization) را برعهده دارند كه به تلاش براي حفظ اين پارامترهاي كيفي در سطح مطلوب منجر مي‌گردد.

فرآيند مديريت كارآيي معمولاً در سه گام انجام مي‌گيرد. ابتدا جمع‌آوري اطلاعات مرتبط با كارآيي، سپس تحليل اين اطلاعات و در نهايت واكنش مناسب در صورت كاهش هر يك از پارامترهاي كيفي به كمتر از مقدارهاي آستانه كه پيشاپيش توسط مديريت شبكه تعريف گرديده‌اند. بسياري از سيستم‌هاي مديريت شبكه قابليت پيش‌بيني شرايط ناكارا را به كمك تكنيك‌هاي شبيه‌سازي دارند. به عبارت ديگر قادر خواهند بود تا پيش از وارد شدن شبكه به شرايط بحراني، اخطارهاي لازم را به گردانندگان آن بدهند.


مديريت امنيتي: وظيفه دارد دسترسي به منابع شبكه را كنترل نمايد و از دسترسي عوامل خارج از شبكه ممانعت به عمل‌آورد. به اين ترتيب امكان بهره‌گيري غير مجاز (عمدي و يا سهوي) از منابع شبكه وجود نخواهد داشت. مديريت امنيت مي‌تواند منابع يك بخش از شبكه را از ديد و استفاده كاربران ساير بخش‌ها، دور كند. البته براي دستيابي به اين هدف، شناسايي منابع حساس و ايجاد نوعي تناظر بين كاربران مجاز و اين منابع لازم مي‌باشد. مديريت امنيت همچنين سوابق كليه استفاده‌هاي نابجا از منابع شبكه را براي استفاده‌هاي بعدي مديران امنيتي شبكه، ثبت مي‌نمايد

اصولاً با توجه به پيچيدگي و تنوع وظايف يك سيستم مديريت شبكه، رعايت مدل FCAPS، اين اطمينان را ايجاد مي‌كند كه كليه اصول پايه رعايت گرديده‌اند. به اين ترتيب مديريت خطا و كارايي اطلاعات لازم براي تشخيص عناصر و لينك‌هاي ناكارا و رفع معايب شبكه را فراهم مي‌كنند. مديريت پيكربندي، تاثير تغييراتي كه پرسنل شبكه در تنظيمات سيستم‌ها ايجاد كرده‌اند را نشان مي‌دهد تا نقش خطاهاي انساني در مشكلات شبكه مشخص‌شود (كه معمولاً عامل اصلي ايجاد خطا در شبكه مي‌باشد)، مديريت امنيتي نيز سابقه حملات به شبكه و عكس‌العمل در برابر آنها را براي استفاده‌هاي آتي ضبط مي‌كند. جدول 1 خلاصه‌اي از توابع هر يك از گروه‌هاي پنجگانه مديريت را نشان مي دهد.


البته در برخي موارد و برحسب نياز، دو گروه ديگر از توابع را نيز در زمره توابع سيستم مديريت شبكه قرار مي‌دهند: مديريت دارايي‌‌ها (Assessment) و مديريت برنامه‌‌ريزي (Planning).

   
مديريت دارايي‌ها، يك پايگاه