| بررسی سیستم عامل های ابری و ارائه راه حل هایی برای چالشهای پیش رو
هدف از این پایان نامه بررسی سیستم عامل های ابری و ارائه راه حل هایی برای چالشهای پیش رو می باشد
|
 |
| دسته بندی | رشته فناوری اطلاعات (IT) |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 3423 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 114 |
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته آی تی
بررسی سیستم عامل های ابری و ارائه راه حل هایی برای چالشهای پیش رو
چکیده
نیاز به سیستم عامل های توزیع شده از تغییرات مداوم محیط های سخت افزاری در سازمان های مختلف ناشی می شود که با توجه به افزایش روز افزون کامپیوترهای شخصی، شبکه های کامپیوتری، سرورها و ایستگاه های کاری نیاز به مدیریتی شفاف و کارا بر این منابع توزیع شده بیش از پیش احساس می گردد. سیستم عامل ابر، سیستم عاملی جهت مدیریت محیط های توزیعی می باشد. به عبارت دیگر یک برنامه کنترلی است که بر روی مجموعه ای از کامپیوترهای درون یک شبکه اجرا می شود. این برنامه کنترلی کامپیوترهای مختلف را یکپارچه سازی می کند و به یک منبع محاسباتی و اطلاعاتی واحد تبدیل می نماید. در این تحقیق سعی شده به بیان راهکارهایی برای ساختار سیستم عامل های ابری بپردازیم. همچنین به ذکر توانایی های این برنامه کنترلی، معماری و ساختار آن بپردازیم. سپس چالش های موجود در این زمینه بررسی شده و راهکارهایی برای حل آن بیان شود.
کلمات کلیدی:
رایانش ابری
سیستم عامل های ابری
چالش ها و راهکاری پیش رو
مقدمه
در دهه های آینده ما شاهد رشد چشمگیر تکنولوژی در زمینه پردازنده ها خواهیم بود. ابرها که از پردازنده های چند هسته ای تشکیل شده اند منابع محاسباتی بی نظیری فراهم می سازند. باید توجه داشت که با افزایش وسعت دامنه های اطلاعاتی و محاسباتی نیاز به منابع این چنینی بیش از پیش احساس خواهد شد و با افزایش حجم منابع نیاز به مدیریتی کارا و شفاف الزام پیدا می کند. در اینجا ممکن است این سوال مطرح شود که: ابرها چه امکاناتی برای کاربران فراهم می آورند؟ ابرها در انجام محاسبات عظیم نقش مهمی را ایفا می کنند و به کاربران این امکان را می دهند که برنامه های خود را بر روی بستری قابل اطمینان و بسیار کارآمد که از اجزای صنعتی استاندارد تشکیل شده است اجرا کنند. همچنین ابرها مدل محاسباتی بسیار ساده ای را فراهم می آورند به این صورت که کاربران تنها خروجی مورد نظر را با کمترین هزینه برای کاربر تامین می نمایند. ابرها در کنار اینکه فرصت های فراوانی را برای کاربران فراهم می آورند، چالش هایی را نیز برای مدیریت این منابع پدید می آورند. برای مثال از این چالش ها می توان به نحوه هماهنگ ساختن میزان منابع با درخواست ها و یا وسعت زیاد منابع تحت مدیریت سیستم عامل اشاره نمود. در این تحقیق با چالش های موجود در این زمینه بیشتر آشنا می شویم و پیرامون هر کدام به تفضیل صحبت خواهیم کرد.
سوالات اصلی تحقیق
سیستم عامل های ابری که نوعی از سیستم عامل های توزیعی می باشند، می توانند مجموعه ای از گره ها را با هم یکپارچه ساخته و یک سیستم متمرکز را تولید کنند. با توجه به اینکه ابرها فرصت های فراوانی را برای کاربران فراهم می آورند، چالش هایی را نیز برای مدیریت این منابع پدید می آورند. به همین منظور سوالات زیر مطرح می شود:
•چالش های موجود در سیستم عامل های ابری کدامند؟
•آیا تا به حال این چالش ها مورد بررسی قرار گرفته اند؟
•این چالش ها تا چه اندازه اهمیت دارند؟
•آیا راهکاری برای این چالش ها در نظر گرفته شده است؟
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه وکلیات تحقیق1
1-1 مقدمه2
1-2 سوالات اصلی تحقیق2
1-3 هدف از اجرا3
1-4 توجیه ضرورت انجام طرح3
1-5 تعاریف واژه ها4
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق6
2-1 محاسبات ابری7
2-2 معرفی محاسبات ابری8
2-3 مشخصه اصلی محاسبات ابری10
2-3-1 سرویس مبتنی بر تقاضا10
2-3-2 دسترسی وسیع به شبکه10
2-3-3 ائتلاف منابع11
2-3-4 انعطاف پذیری سریع11
2-3-5 سرویس اندازه گیری شده11
2-4 معماری سرویس گرا11
2-5 مدل های سرویس12
2-5-1 زیر ساخت به عنوان سرویس12
2-5-2 سکو به عنوان سرویس14
2-5-3 نرم افزار به عنوان سرویس15
2-6 مدل های پیاده سازی17
2-6-1 ابر عمومی17
2-6-2 ابر گروهی18
2-6-3 ابر ترکیبی18
2-6-4 ابر خصوصی18
2-7 مشخصات محاسبات ابری19
2-8 مزایای محاسبات ابری21
2-9 نقاط ضعف محاسبات ابری24
2-10 بررسی وضعیت محاسبات ابری درجهان از نگاه آماری25
2-11 یک نمونه قیمت در سیستم عامل Azure30
2-12 تعریف سیستم عامل31
2-13 انواع سیستم عامل31
2-13-1 سیستم عامل تک پردازنده31
2-13-2 سیستم عامل شبکه ای31
2-13-3 سیستم عامل توزیع شده31
2-13-4 سیستم عامل بی درنگ32
2-14 سیستم های توزیعی32
2-14-1 شفافیت33
2-14-2 قابلیت اطمینان34
2-14-3 کارایی34
2-14-4 مقیاس پذیری35
2-15 سیستم عامل های توزیعی35
2-15-1 الگوی مبتنی برپیام36
2-15-2 الگوی مبتنی بر شیء36
2-16 رویکرد سیستم عامل های ابری36
2-17 الگوی سیستم عامل ابری37
2-17-1 شیء ابری37
2-17-2 نخ39
2-17-3 تعامل میان شیء و نخ39
2-18 برنامه نویسی در مدل شیء – نخ در ابرها40
2-19 معماری سیستم عامل ابری41
2-20 برخی سیستم عامل های ابری موجود42
2-20-1 سیستم عامل iCloud 43
2-20-2 سیستم عامل GlideOS44
2-20-3 سیستم عامل G.ho.st 45
2-20-4 سیستم عامل JoliCloud 46
2-20-5 سیستم عامل eyeOS 47
2-20-6 گوگل کروم، سیستم عامل اینترنت47
2-21 مزایا و معایب سیستم عامل های ابری مبتنی بر وب51
2-22 مطالعه مروری بر سایر پژوهش های مرتبط مهم51
فصل سوم: روش تحقیق54
3-1 چالش های رایج در زمینه سیستم عامل های ابری55
3-1-1 مقیاس پذیری55
3-1-1-1 تغییر مقیاس افقی و عمودی56
3-1-1-2 مقیاس پذیری پایگاه داده ها57
3-1-1-3 طراحی برای مقیاس پذیری58
3-1-1-4 مقیاس پذیری در محاسبات ابری59
3-1-1-5 تغییر مقیاس قوی و ضعیف59
3-1-2 کشش تقاضا60
3-1-3 خطاها60
3-1-4 گره خوردن کاربران به یک سرویس دهنده خاص61
3-1-5 وابستگی شدید بین مولفه ها61
3-1-6 فقدان پشتیبانی چند مستاجری62
3-1-7 فقدان پشتیبانی از SLA62
3-1-7-1 تعریف توصیف SLA62
3-1-7-2 فقدان SLA در ابرهای موجود64
3-1-8 فقدان انعطاف پذیری لازم در واسط کاربری64
3-2 ارائه راهکارها64
فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق68
4-1 پیاده سازی و شبیه سازی69
4-2 شرایط محیط شبیه سازی71
4-3 مقیاس پذیری با اندازه شبکه72
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات74
5-1 خلاصه و نتیجه گیری75
5-2 مزایای تحقیق انجام شده75
5-3 معایب تحقیق انجام شده75
5-4 کارهای آتی76
منابع و مآخذ77
منابع فارسی78
منابع غیرفارسی79
فهرست جداول
جدول 2-1 : سرویس دهندگان زیرساخت به عنوان سرویس13
جدول2-2 : سرویس دهندگان سکو به عنوان سرویس15
جدول 2-3 : سرویس دهندگان نرم افزار به عنوان سرویس16
جدول 4-1 : شرایط محیط شبیه سازی72
فهرست شکل ها
شکل 2-1 : تصویری از محاسبات ابری8
شکل2-2 : الگوی استقرار ابر17
شکل 2-3 : مشخصات محاسبات ابری19
شکل 2- 4: تمایل به سمت محاسبات ابری24
شکل 2-5: بررسی وضعیت محاسبات ابری جهان26
شکل 2-6: سیستم توزیع شده به عنوان میان افزار33
شکل 2-7 : ساختمان یک شی ابری38
شکل 2-8 : اجرای نخ ها در شیء ابری39
شکل 2-9 : مدل منطقی از یک معماری سیستم عامل ابری41
شکل 2-10 : سیستم عامل iCloud43
شکل 2-11: تصویری از سیستم عامل GlideOS44
شکل 2-12 : تصویری از سیستم عامل G.ho.st45
شکل 2-13 : تصویری از سیستم عامل JoliCloud46
شکل 2-14 : تصویری از سیستم عامل eyeOS47
شکل 3-1 : بروز رسانی موقعیت گره در روش RNP66
شکل 3-2 : درخواست موقعیت و ارسال بسته در روش RNP66
شکل 3-3: شبه کد به روز رسانی موقعیت گره67
شکل 3-4: شبه کد درخواست موقعیت67
شکل 4-1: مقایسه سرعت اجرای برنامه با افزایش تعداد پردازنده69
شکل 4-2: مقایسه سرعت اجرای برنامه با افزایش تعداد ماشین مجازی70
شکل 4-3: مقایسه اجاره بها با افزایش تعداد پردازنده70
شکل 4-4: مقایسه اجاره بها با افزایش تعداد ماشین مجازی71
شکل 4-5: نرخ موفقیت درخواست با افزایش تعداد گره ها72
شکل 4-6: افزایش درصد بسته های تحویل داده شده با افزایش گره ها73
شکل 4-7: کاهش سربار داده با افزایش تعداد گره ها73
دانلود طرح توجیهی پوشال کولر