1

ابری رایانش در افزار نرم معماری

2امید دوست محمدی، 1آرش صباغی

استاد گروه کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسالمی، واحد سمنان، سمنان، ایران -1

کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسالمی، واحد سمنان، سمنان، ایراندانشجوی کارشناسی ارشد نرم افزار -2

چکیده

زنیم بهتر است که یک ابر کامپیوتری را در دو قسمت وقتی از رایانش به صورت یک ابر حرف می

ند. این شبکه شوفرض کنیم: بخش انتهایی و ابتدایی. این دو قسمت توسط یک شبکه به هم متصل می

کل کنند و اطالعات و شبخش ابتدایی همان قسمتی است که کاربران مشاهده میمعموالً اینترنت است.

د. گیرها را در بر میکامپیوتری است که رایانش "ابر"افزارهاست. بخش انتهایی همان ظاهری نرم

از ایی است.ش ابتدگیرد نیز جزو بخافزاری که برای ارتباط با بخش انتهایی مورد استفاده قرار مینرم

تواند باشد. و در این میان نیز کامپیوتری وظیفه مدیریت افزاری میافزاری، ابر دارای هر گونه نرمنظر نرم

های معماری کندکه می استدالل جاری مقاله ابر و نظارت بر ترافیک و تبادالت اطالعات را دارد.

تقریبا، ابر، رایانش ظهور .اند نشده طراحی ابر، رایانش بافتی های ویژگی از گیری بهره برای موجود،

ارزیابی مورد ابری رایانش بافت در را افزاری نرم معماری تا ساخته مجبور را ابر کنندگان مصرف

کننده مصرف از معماری های مولفه بر کنترل و مالکیت تغییر ابری، معماری در .دهند قرار مجدد

.است داشته کنندگان مصرف توسط افزار نرم طراحی روش بر عمیقی تاثیر ابر، دهنده سرویس به

نرم معماری و ابری رایانش مفاهیم و رفته افزار نرم معماری قدیمی تعریف از فراتر دیدگاه، این از

.کنیم می رامعرفی ابر بر مبتنی های افزار

ابر ، معماری،معماری نرم افزار ،معماری های مولفه ،رایانش ابری: دیکلی واژگان

2

مقدمه. 1

با پیشرفت فناوری اطالعات نیاز به انجام کارهای محاسباتی در همه جا و همه زمان به وجود آمده است. همچنین نیاز به این

دماتی افزارهای گران، از طریق خافزارها و نرمهست که افراد بتوانند کارهای محاسباتی سنگین خود را بدون داشتن سخت

رایانش سمت به که بوده مدلی ابری، رایانش .رایانش ابری آخرین پاسخ فناوری به این نیازها بوده استانجام دهند.

ارائه کننده مصرف توسط انتخاب منظور به کافی انعطاف با را شده ساده سرویسهای از طیفی و برسرویس مبتنی جدید

مقیاس سرویس هر بمعنای x که باشد می سازمانها اختیار در سرویس بصورت x ارائه ابر، رایانش اصلی ایده دهد. می

ماشینها، در برنامه نصب جای به .باشد می غیره و حافظه پلتفرم، افزار، سخت امنیت، دیتابیس، افزار، نرم مانند پویا پذیر

و مالکیت تحت کامپیوترهای و کاربردی افزار نرم از تواند می سازمان سرورها، مدیریت و قوی، کامپیوترهای خرید

پشتیبانی سرویسها از که محاسباتی منابع کنترل در باال تخصص به نیازی کننده مصرف .کنند استفاده دیگران مدیریت

ابری، محیط در سازمان نیاز مورد افزاری نرم معماری تعریف نحوه ابری، رایانش مسلم مزایای وجود با .ندارد کند، می

.رود می بشمار چالشی وسیعتر، مقیاس در ابر رایانش با سازگاری بردن پیش برای

.است اثرگذار ابری، تنظیمات در موجود منابع و پردازشی نیازهای کنترل و مدیریت نحوه بر سازمان، افزار نرم معماری

استفاده سازمان کنترل و مالکیت تحت غالبا که بوده مولفه چندین از مرکب افزاری نرم معماری جاری، درفعالیتهای

معماری های مولفه مالکیت بر حاضر، حال در سازمانها .دارد قرار سازمانی، های محدوده در و باشد می آن از کننده

نحوه بر تغییر این .باشد می فعالیت این تغییر پردازش مشغول حاضر حال در ابری رایانش .دارند کامل کنترل خود،

معماری حوزه ابر، رایانش در .است اثرگذار سازمان، توسط مدیریت و شده استفاده عملیات پردازشی، منابع اشتراک

بر کنترل بلکه، نیافته، تغییر معماری حوزه فقط .شود می کشیده ابر، دهنده سرویس مرزهای تا سازمان از افزار، نرم

به سازمان از نیز معماری های مولفه مالکیت .است یافته مکان تغییر دهنده سرویس سمت به نیز معماری های مولفه

می اثرگذار سرویس، نگهداری و ابر سازی یکپارچه موفقیت بر تغییرات، این .است شده جابجا ابر دهنده سرویس

ایجاد سرویس، نگهداری و موفق سازی پیاده به کمک برای را سرویس یکپارچه مدل باید ابر، کننده مصرف .باشد

هدف .است دستیابی قابل بسختی سازی، یکپارچه چنین ابری، محیط در بافتی های ویژگی کامل درک بدون .نماید

درک منظور به نفعان ذی همه برای که باشد می افزار نرم معماری های ویژگی کردن روشن جاری، مقاله از ما اصلی

ابری، های سیستم افزاری نرم معماری درک در شده معرفی های ویژگی رود می انتظار .باشند می حیاتی ابری، محیط

.باشند سهیم

که در آینده ای نه چندان دور با توجه به مشکالت و نرم افزاردر واقع هدف ما آشنایی کاربران با معماری جاری در مقاله

اری های به تعریفی از معممروری بر سوابق موضوع، سپس ابتدا موانع نرم افزارهای کنونی جایگزین خواهد شد است، که

های معماری و سبکهای معماری پرداخته و سپس به تشریح رایانش ابری و جزئیات آن، معماری رایانش نرم افزار، مولفه

ابری و در انتها به بررسی حوزه های معماری نرم افزار می پردازیم و به نتیجه گیری در رایانش در افزار نرم ابری، معماری

این خصوص می رسیم.

3

پیشینه تحقیق. 2

زیغام محمود در کتاب با عنوان رایانش ابری برای معماری سازمان، رایانش ابری را به طور کلی بر سه نوع ریچارد هیل و

(، و چهار نوع روش IaaS( و خدمات زیرساخت )PaaS(، خدمات پلت فرم )SaaSخدمات، یعنی، خدمات نرم افزار )

های ترکیبی تقسیم بندی می کنند. شرکت، که استقرار، یعنی، ابرهای خصوصی، ابر های عمومی، ابرهای جامعه و ابر

خود را با یکپارچه سازی زیرساخت 'معماری فنی'(، می تواند مقیاس EAمعماری سازمانی مناسب را اجرا کرده است )

، پیاده کند. IaaSو PaaS های موجود با مقررات

ش ابری و مسائل امنیتی آن رایانش ابری معماری آشوتوش کومارسینق و همکاران، در مقاله چکیده ای از معماری باز رایان

(CCOA( گسترش یافته بر اساس هفت اصول معماری پیشنهادی با ادغام قدرت معماری سرویس گرا )SOA و )

تکنولوژی مجازی سازی سخت افزار و نرم افزار پرداخته شده است. در مورد یک تکنولوژی تازه بحث می کند. شکی

ابری در آینده توسعه می یابد. محاسبات ابر تقریبا قابلیت محاسبات بی نهایت ، مقیاس پذیری نیست که روند محاسبات

خوب، خدمات بر روی تقاضا و غیره را به ارمغان می آورد، همچنین امنیت، حریم خصوصی، مسائل حقوقی و غیره را به

تاکید و اصرار می شود! این مقاله هفت چالش می کشد. در انجمن دوران محاسبات ابری، بر حل مسائل موجود نهایت

اصول معماری و همچنین مسائل موجود در رایانش ابری را معرفی می کند. طرح پیشنهادی راه حل برای این مسائل نیز

ارائه شده است.

فزار ابه بررسی تحقیقات اهمیت نرم ،ماهش کومار در مقاله نرم افزار سرویس دهنده برای کارآمد سازی محاسبات ابری

( برای محاسبات کارآمد ابری در سازمانها و مفاهیم آن می پردازد. شرکت به خوبی انعطاف SaaSبه عنوان خدمات )

از خدمات فناوری اطالعات را در نظر می گیرد. ادغام و ترکیب SaaSپذیری و مدیریت ریسک پیامدهای اضافه در

به موفقیت عضو به طور کامل شرکت خدمات مرکزی زیرساخت SaaSقطعات در استراتژی های معماری به عنوان سمبل

در نمونه به طور مستقیم توسط فروشنده و یا توسط حزب واسطه که SaaSهای فناوری اطالعات حیاتی است. نرم افزار

ت فرم رچه پلرا به فروشندگان مختلف ارائه می دهد و آنها را به عنوان بخشی از برنامه واحد و یکپا SaaSبسته نرم افزاری

در نظر می گیرد، فراهم می شود.

ماورا اندرولینی، مایکل کوالجانی و استفانیا توسی، معماری نرم افزار برای تجزیه و تحلیل مجموعه بزرگی جریان داده در

رفتار یزیرساخت ابر به بررسی استفاده از معماری در پیشرفته ترین اساس اجزای سازنده نرم افزار و به منظور طبقه بند

آماری از سرورها و تجزیه و تحلیل مهم تغییرات دولت پرداخته است. معماری مقیاس پذیر و قابل اعتماد را پیشنهاد می

کند که در بسیاری از فن آوری عامل در دسترسی محاسباتی و اطالعات سطح توزیع شده است. آزمایش مقدماتی شامل

هداف مدیریت سیستم، و امکان تمایز بین قطعی و عدم تعیین مجموعه داده می شناسایی مناسب ترین جریان داده ها برای ا

باشد. همه این عملیات برای صدها جریانهای داده در درون محدودیت های زمان واقعی در دستور چند دقیقه انجام می

شود و در نتیجه نشان می دهد که بهبود حاشیه های بزرگ امکان پذیر است

4

سفید در مقاله مقدمه ای بر معماری محاسبات ابری، در مورد چگونگی روش تبدیل محاسبات ابری به انتشارات کاغذ

طراحی، ساخت، و ارائه برنامه های کاربردی، و مالحظات معماری بحث می کند که هنگام تطبیق و با استفاده از تکنولوژی

محاسبات ابری مورد استفاده قرار می گیرد.

جورج پالیس ، دیمیتریوس کاتساروس، پانکاج مهرا و آتنا واکالی در مقاله با عنوان توزیع محاسبات ماریوس دیکایکوس ،

و تحقیقات علمی رایانش ابری را یک تکنولوژی مخل با پیامدهای عمیق نه تنها برای خدمات ITرایانش ابری اینترنت برای

ظهور آن وعده به ساده بر روی تقاضای نرم افزار، سخت اینترنت بلکه برای بخش فناوری اطالعات در کل می داند. که

و بهره برداری تأمین می شود. و به ITافزار و داده به عنوان سرویس، دستیابی به اقتصاد مقیاس در استقرار راه حل های

و خدمات ، کشف IaaSو برنامه های کاربردی SaaSمفاهیمی از جمله معماری و مدیریت زیرساخت های رایانش ابری ،

داده ها در زیرساخت های محاسبات ابری، و قابلیت همکاری متقابل پلت فرم می پردازد.

الکس گالیس و همکاران در مقاله تعریفی از معماری نرم افزار بر روی تقاضا تأمین ابر ، یک نحوی انتزاعی و تعریف

مورد نیاز است را پیشنهاد می کند که محدودیت و خدمات OVFبان آشکار خدمات که بر اساس استاندارد زمعنایی برای

های استقرار )قرار دادن، همکاری محل سکونت و راه اندازی / توقف سفارش( و قوانین ارتجاعی را بیان می کند بصورت

یتجربی نشان داده است که اجرای این مفاهیم عملی و معماری کامل تعریفی است که می تواند ابر را به زیرساخت محاسبات

برای تحقق بخشیدن به صرفه جویی قابل توجهی در منابع استفاده، با تأثیر کمی بر کیفیت کلی خدمات قادر سازد. معماری

به نرم افزار

اینتل با استفاده از ارائه RRخدمات برای سرمایه گذاری اجرایی به عنوان بخشی از استراتژی محاسبات ابری ، عنوان

در برنامه های کاربردی مورد بررسی قرار داده است. SaaSنوان سرویس خارجی نرم افزار به ع

جزء سه از متشکل معماری را افزار نرم دواین پری و الکساندر ولف در مقاله با عنوان، مبانی مطالعات معماری نرم افزارمدل

ناصرع بین روابط و خواص نظر از تعریف فرم عناصر اتصال یا ها، داده پردازش، یا عناصر منطق. و فرم، عناصر،: می داند

سیستم فراهم های محدودیت نظر از معماری برای ای زمینه اساس منطق. عناصر را ایجاد می کند در محدودیت است که

معماری از برخی دادن نشان برای معماری های سبک و ساختار زمینه دو هر در مدل اجزای مولفه های مورد در. کند می

. کندبحث می مهم

رعیف کلید عنوان را به افزار نرم ابر معماری در نوآوری و رایانش ابری معماری افزار مهدی بهرامی در مقاله با عنوان ، نرم

ه می محاسبات را ارائ افزار نرم ابر معماری از نوظهور زمینه از ای مقدمه مقاله این در. بیان می کند افزار نرم مهندسی رشته

سیستم رایب افزار نرم معماری به نیاز زیرا ، می گیرد نظر محاسباتیاست را در های سیستم ابر و معماری معنی به آنچه =. دهد

تعدادی اف،اهد حقایق، افزار، نرم معماری مورد در تحقیق و مطالعه انگیزه پیچیده داریم، سیستم عنوان به ابری محاسبات

ختلفم های سبک چگونه که می دهد نشان حاضر حال در های سیستم از بسیاری آغاز بر مشترک معماری های سبک از

. کرد ترکیب با هم طرح قالب در توان می را

5

آنکیت کومار سینگ و هکاران در مقاله، معماری سرویس ابری برای سیستم آموزش شی گرا ، معماری مربوط به خدمات

شود. سرویس ابر معماری به طور کامل تحت روش هایی ابر برای نظام آموزش و پرورش تحت روش شی گرا معرفی می

مثل دیاگرام، نمودارهای توالی و نمودار بازسازی عالوه بر مشخصات رسمی مانند متن رایگان دستور زبان معتبر مورد

استفاده قرار می گیرد.

ه در استدالل می کنند ک ش ابریکواتیباه موالهی و خالد خان در مقاله شناسایی خواص محتوای معماری نرم افزار در رایان

معماری مجهز به ابر، انتقال مالکیت و کنترل بر روی اجزای معماری مصرف کنندگان به ارائه دهندگان ابر تاثیر عمیقی بر

روش مصرف کنندگان جهت طراحی معماری نرم افزار ابر دارد. این مقاله فراتر از تعریف قراردادی معماری نرم افزار رفته

مفاهیم دامنه های معماری، مالکیت و کنترل خواص محتوایی معماری را تعریف می کند و به نتیجه می رسد که است، و

ساختار پیوند معماری سنتی بر روی پلت فرم ابر بدون خواص محتوایی درست به معنی تالش برای سازگاری است. معماری

قابل فهم و قابل کنترل باشد. باید به گونه ای طراحی شود که به راحتی در سراسر سازمان

رسول بیک در مقاله رایانش ابری سبز: الیه انرژی در معماری نرم افزار پیدایش محاسبات ابری موجب شده تا مراکز داده

بیشتری هم وجود دارد. با استفاده از منابع موثر می توان به کاهش CO2انرژی بیشتری را مصرف کنند و بنابراین انتشار

صرف در مراکز داده کمک کرد. سخت افزار های مختلفی و راه حل های نرم افزار و فن آوری هایی مانند مجازی انرژی م

سازی، با استفاده از سخت افزار با مصرف انرژی پایین تر، و اجرای الگوریتم های نرم افزار کارآمد برای بهینه سازی

به -مصرف، که می تواند به طور خودکار تعیین شود، منابع مصرف انرژی وجود دارد. بر اساس برخی از سیاست انرژی

. 1باید بین نرم افزار مشترک باشد. امور ذکر شده در زیر باید به منظور پیاده سازی الیه انجام شوند: -خصوص سرور

خرد و . معیارهای 2تعریف میکرو متریک و معیارهای کالن. و مشخص است که می تواند به طور خودکار تعیین شود.

. با استفاده از دستاوردهای فوق سایت های انرژی کارآمد تر 3کالن توزین بر اساس آنها بر مصرف انرژی تاثیر دارند.

. طراحی و استقرار خدمات انرژی آگاه الیه که مسئول قرار دادن بهترین میزبان مصرف انرژی موثر و 4مشخص می شوند.

حرکت و خدمات قطعات آنها می باشد.

ه پروکاشانتی، پاتریشیا الگو، استفانو بوینیچ در مقاله مروری بر بررسی سیستماتیک در بهره وری انرژی در معماری جوزپ

همانطور که مصرف کنندگان قوی مراکز داده بزرگ هستند، انرژی راندمان به یک موضوع اصلی برای ارائه ،نرم افزار ابر

مینه، هر دو پیکربندی سخت افزار و نرم افزار معماری وجه غالب زیرساخت دهندگان خدمات ابر تبدیل شده است. در این ز

های محاسبات ابری باید به دقت به منظور تطبیق محدودیت مصرف برق طراحی شود. معماری نرم افزار ابر مبتنی بر معرفی

.( داردنگهداری و تکاملپیچیدگی بیشتر است و نیاز به توانایی ها و ظرفیتهای جدید برای مهاجرت )یون، تعمیر و

معماری عناصر و چالش گسترش نرم افزار تعریف راجکومار بویا و همکاران در مقاله نرم افزار تعریف رایانش ابری،

رایانش ابری را به عنوان نتیجه پیشرفت در حال ظهور در زمینه های محاسبات ابری، مجازی سازی سیستم، شبکه های نرم

بر انواع برنامه SDCsاین مقاله، معماری را قادر به ارائه تمرکز مجازی سازی شبکه می باشد. در ، وشده افزار تعریف

محاسبه و کاربردهای داده های فشرده در محیط وب، تلفن همراه و شرکت می سازد. در مورد جمله های کاربردی از

6

تخصیص SDCs- QoSمورد استفاده آگاه از عناصر مختلف که شامل معماری است و از طریق شبیه سازی پتانسیل در دو

، صرفه جویی در انرژی ارزیابی می شوند را مورد بررسی قرار داده است.

؟ چیست افزار نرم معماری. 3

است. شده تشکیل سیستمی و افزاری نرم قیدهای و ارتباطات، ها، مولفه از ای مجموعه از افزار نرم سیستم معماری

ی افزاری که به منظور پشتیبانی از عملیات مشخص، بر روی سازماندهافزار یعنی ساختار و سازمان یک سیستم نرممعماری نرم

های مرتبط به هم، برکند. دیگر حوزههای مرتبط به هم گروه بندی میباشد. در واقع اجزاء را در حوزهاجزاء متمرکز می

.شوندمرکز میروی تبادل و تعامل با این حوزه مت

افزار مخصوصا نوع تجاری آن است که البته در سالهای اخیر با ایجاد ترین بخشهای تولید نرمافزار از کلیدیمعماری نرم

.افزارهای عظیم تر محدود شده استافزار به نرممدلهای کالسیک تولید نرم

نیازهای ای ازافزاری بر مبنای مجموعهیک پروژه نرمسازی افزار در واقع انتخاب یک ساختار کلی برای پیادهمعماری نرم

فیت سازی کرد و هم بتوان کیافزاری است تا هم بتوان کاربردهای مورد نظر را پیادهکاربری و تجاری یک سیستم نرم

رنامه یا سیستم افزار یک بافزار، تولید آن و نگهداری آن را نیز بهینه کرد و سرعت بخشید. به عبارتی دیگر: معماری نرمنرم

محاسباتی، ساختار یا ساختارهای آن سیستم محاسباتی است که خصوصیات قابل رویت از بیرون، عناصر و ارتباطات بین

.دهدآنها را نشان می

معماری های مولفه. 1.3

می نمایش را خاص اطالعات یا کنند می اجرا را شده تعریف قبل از وظایف برخی که هایی مولفه از ای مجموعه

فیلترها، و فرایندها ها، پروسه ماژولها، مانند باشند می دقیق شده تعریف واسطهای با پردازشی واحدهای یا اینها، .دهند

.غیره و دیتابیس داده، اشیا، مانند اطالعاتی قطعات یا

معماری سبکهای. 2.3

معماری، سبک قوانین هدایت با معموال تعامالت، انتخاب .هستند معماری های مولفهکننده سبکهای معماری تسهیل

عبارت به .کند می کنترل را افزاری نرم سیستم جریان که داده شکل را هندسی چیدمان تعامالت و شود می انجام

می ها مولفه میان کنترل جریان و آنها، تعامالت معماری، های مولفه نامه واژه کننده تعریف معماری، سبک دیگر،

توپولوژی و ساختار دارای متفاوت سبکهای .غیره و گرا شی فرایند، مدل :از عبارتند معماری سبک از مثالهایی .باشد

.باشند می متفاوت های

؟ چیست ابری رایانش. 4

و مصرف عرضه، برای تازه الگویی که اینترنت است مانند کامپیوتری بزرگ شبکه های پایه بر انگلیسی رایانشی به

به با رایانشی( اشتراکی منابع سایر و افزار، اطالعات، نرم افزار، سخت )شامل اطالعات فناوری سرویسهایتحویل

صنایع با مشابه شیوه های به اطالعات فناوری ارائهیخدمات برای راهکارهایی ابری رایانش .میکند ارائه کارگیری اینترنت

7

زمان در اطالعات فناوری منابع به دسترسی که است بدین معنی این .میکند پیشنهاد ( و... تلفن برق، )آب، همگانی

است مقیاس پذیر انعطاف پذیر واژه ای کاربر و به اینترنت راه گونه ای از به کاربر تقاضای میزان اساس بر و تقاضا

ابر شکل از ای نیزرایانه شبکه های نمودارهای در و میکند اشاره واژه اینترنت .می شود داده تحویل ابر به که استعاری

تشبیه دلیل .شود استفاده می اینترنت شبکه دادن نشان برای

از الیه ای و پنهان می سازد کاربران دید از را فنیاش جزئیات ابری اینترنت همچون که است این در ابر به اینترنت

نرم افزاری سرویس ارائه دهنده یک آنچه مثال عنوان به.می آورد وجود به کاربران و فنی جزئیات این بین را انتزاع

به دیگر افزارهای نرم یا وب مرورگر طریق از که است برخط تجاری کاربردی برنامه های ارائه میکند، ابری رایانش

کاربران اختیار در تقاضا براساس و میگردند ذخیره روی سرورها اطالعات و کاربردی نرم افزارهای .میشود ارائه کاربران

زیرساخت مورد فناوری در کنترل یا تخصص به نیازی کاربران و میمانند مخفی کاربر دید از جزئیات .میگیرد قرار

اوایل در که است تغییری دنباله روی که دانند کارساز می-کارخواه مدل به .ندارند می کنند استفاده آن از که ابری

.گرفت الگووارهای صورت تغییر گروهی را ابری بزرگ رایانش رایانه مدل از 1۸۹۱ دهه

: نمودار مفهومی رایانش ابری1شکل

ابری رایانش مزایای. 5

آن ای سرمایه هزینه از اجتناب برای بلکه نیستند، ابر فیزیکی ساخت زیر مالک ابری رایانش های کننده مصرف عموما

منابعی بهای تنها و کنند می مصرف سرویس قالب در را منابع آنها .کنند می اجاره ثالث شخص کنندگان عرضه از را

پردازش مدل گیری کار به با شده، ارائه ابری رایانش های سرویس از بسیاری .پردازند می را برند می کار به که

8

این با زیرا .سازند می فراهم )برق مانند(همگانی صنایع با مشابه ای گونه به را سرویسها این مصرف امکان همگانی

عین در یابند کاهش توجهی قابل میزان به ها هزینه شود می سبب که( مانند نمی بیکار دلیل بدون سرور دیگر شیوه

.)یابد می افزایش کاربردی های برنامه توسعه و تولید سرعت که حال

ابری رایانش مشتریان زیرا گیرند می قرار استفاده مورد بیشتری میزان به ها رایانه که است این شیوه این جانبی اثر یک

خرید ماشینها، در برنامه نصب بجای ندارند خود (Peak Load) حداکثر بار برای حداکثری تعیین و محاسبه به نیازی

مدیریت و مالکیت تحت کامپیوترهای و کاربردی افزار نرم از تواند می سازمان سرورها، مدیریت و قوی، کامپیوترهای

کند، می پشتیبانی سرویسها از که محاسباتی منابع کنترل در باال تخصص به نیازی کننده مصرف .کنند استفاده دیگران

.ندارد

ابری رایانش در عماری. م6

.کند می ایجاد افزار نرم معماران برای را چالشی خارجی، های سرویس سوی به محلی پردازشی محیط از مهاجرت

های مولفه کنترلی ابعاد درک آنها، اثرات یافتن معماری، های مولفه بافتی های ویژگی تعریف شامل، چالشها این

معماران موضوعات، این .باشد می ابر، توسط کنترل مقابل در کننده مصرف توسط کنترل بین تعادل ایجاد و معماری

.کنند بازسازی اند، نداشته وجود قبال که معماری های چالش جدید دید از را جاری های فعالیت تا کرده مجبور را

ذی برای امر این ندارد، افزاری نرم معماری مشاهده قابل ظاهر بر اثری هیچ (contextual) بافتی های ویژگی اگرچه

دهنده سرویس مرزهای تا سازمان از افزار، نرم معماری حوزه ابر، رایانش در .رود می شمار به مهم ابری، رایانش نفعان

دهنده سرویس سمت به نیز معماری های مولفه بر کنترل بلکه، نیافته، تغییر معماری حوزه فقط .شود می کشیده ابر،

.است شده جابجا ابر دهنده سرویس به سازمان از نیز معماری های مولفه مالکیت .است یافته مکان تغییر

ابری . معماری رایانش2شکل

. الیه های معماری ابر7

9

دسته کلی تقسیم کرد. اول، الیه کاربری که معموال شامل یک سخت الیه های مختلف رایانش ابری را می توان به پنج

افزار یا نرم افزار کامپیوتری است که برای اجرای برنامه ها روی رایانش ابری تکیه دارد؛ به طوری که بدون آن، غیرقابل

و CherryPal، Zonbu استفاده می شود. تلفن های همراه آی فون، آندروید و ویندوز موبایل، کاربران سبک مثل

، کاربران بزرگ و مرورگرهای وب مثل فایرفاکس، گوگل کروم و وب کیت از جمله مثال gOS سیستم های مبتنی بر

.های الیه کاربری هستند

دوم، الیه برنامه است. در این الیه از رایانش ابری در معماری نرم افزار استفاده می شود و معموال نیاز به نصب و راه اندازی

نامه در کامپیوتر شخصی کاربر دارد و برای بخش هایی مانند پشتیبانی از رایانش ابری کمک گرفته می شود. نرم بر

مانند اسکایپ، برنامه های وب مانند فیس بوک، توییتر و یوتیوب، سرویس های امنیتی P2P افزارهای

، سرویس های اضافه بر نرم SalesForce و GoogleLabs ، سرویس های نرم افزاری مانندMessageLabs مانند

.افزارها مانند سرویس های آنالین مایکروسافت و سرویس های ذخیره سازی از جمله مثال های الیه برنامه است

سوم، الیه پلت فرم است که کاربران عادی اینترنت کم و بیش با آن آشنایی دارند. از سرویس های شناسایی، پرداخت و

و روش های ذخیره سازی مثل بانک های اطالعاتی، در PHP تا زبان های برنامه نویسی جاوا و جستجوی اینترنتی گرفته

زمان

استفاده در رایانش ابری در این الیه قرار می گیرند. توجه کنید که مثال هایی که در اینجا زدیم مثل زبان های سمت سرور

قرار می گیرند و به غیر از آن یک زبان برنامه نویسی سمت در زمان استفاده در سرویس های رایانش ابری در این الیه

.سرور هستند

الیه چهارم، الیه زیرساختی است که به معنی فراهم آوردن زیرساخت های کامپیوتری در قالب یک سرویس است. ماشین

ستند که آمازون درهای فیزیکی و مجازی محاسباتی و مجازی سازی سطح سیستم عامل ها از جمله مثال های این الیه ه

.پیشرفت این الیه سهم به سزایی داشته است

الیه پنجم، الیه سرور است که به سخت افزارها یا نرم افزارهایی اطالق می شود که به طور ویژه به ارائه خدمات رایانش

.ابری اختصاص دارند

ه اول و اید کاربران بیشتر حضور و پیشرفت الیاین پنج الیه معماری کلی رایانش ابری را تشکیل می دهند. در این میان ش

.دوم را احساس کنند؛ در حالی که بقیه الیه ها نیز برای سرویس دهندگان و توسعه دهندگان اهمیت فراوانی دارند

در ما که است شده تشکیل زیر های الیه از ابر یک دهد می نشان را ابری رایانش ( الیه های معماری3)شماره شکل

.داریم کار و سر services الیه با اینجا

11

.

ابری معماری های الیه. 3شکل

ابری رایانش در افزار نرم معماری. 8

سرویس گان دهنده ارایه اغلب .شود دیده افزار نرم و افزار سخت سنتی های الیه از کدام هر در تواند می ابری رایانش

روش اوقات گاهی و شوند بندی رده سیستم معماری ی الیه چند در که دهند می را هایی سرویس ابری رایانش های

می ارایه (SaaS) افزاری نرم و (PaaS) پالتفرمی ، (IaaS) ساختی زیر سرویس مانند ابری رایانش مشخص های

. دهند

ابری رایانش معماری سرویس های . الیه4شکل

(SaaS) افزاری نرم سرویس. 1.8

از منفرد پردازش یک .شود می ارایه کاربر درخواست به که است کامل کاربردی ی برنامه یک افزاری نرم سرویس

های مثال .دهد می سرویس مشتری های سازمان یا نهایی، کاربر چندین به و شود می اجرا ابر محیط در افزار نرم یک

، salesforce.com ، Gmail ، Calendar Google ،Payroll ، HR در توانید می را شیوه این از خوبی

CRM ، CRM Sugram ، Lotus IBM Live یا ایمیل های سرویس در دیگری های مثال که ببینید توانید می

. دارند وجود آنالین های پرداز واژه

11

عنوان به را مبلغی خود کاربران نام ثبت قبال در که اند شده تأسیس SaaS تجارت برای اختصاصا زیر های کمپانی

اینترنت طریق از کاربران و است شده نصب شان مرکزی های سرور در ها آن های افزار نرم و کنند می دریافت شارژ

. کنند پیدامی دسترسی برنامه به

(PaaS) پلتفرمی سرویس .2.8

سطح های سرویس تولید برای آن از توان می که دهد می ارایه بسته صورت به را افزاری نرم ی الیه یک سرویس این

(Messaging) پیغام تبادل ، (Integration) تجمیع امکانات افزار، میان شامل پلتفرمی سرویس .نمود استفاده باالتر

موتور تواند می خوب مثال یک .باشد می setup) (Connectivity اتصال تنظیم و (Information) اطالعات ،

می فراهم را گوگل ساخت زیر توسط کاربردی های برنامه اجرای امکان که باشد Google Apps افزار نرم تولید

کاربردی های افزار نرم ی توسعه برای را قدرتمندی ای پایه امکانات توانند می این مانند پلتفرمی های سرویس .آورد

می دهنده سرویس توسط گیرد می قرار دهنده توسعه اختیار در که امکاناتی این البته صد و بدهند قرار ما اختیار در

گوگل دست نهایت در افسارش کنیم تولید Apps Google موتور با که ای مهبرنا مثال یعنی گردد محدود تواند

قرار نهایی کاربر دسترس در است داده قرار )بسته(موتور این در گوگل چه آن از اتر فر امکاناتی توانیم نمی ما و است

.دهیم

های سرور طریق از را ها برنامه دهد می امکان نهایی کاربر به که اند داده توسعه را هایی پلتفرم زیر های کمپانی

.کنند اجرا اینترنت توسط مرکزی

(IaaS) ساختی زیر سرویس. 3.8

.دهد می ما به شبکه در استاندارد های سرویس صورت به را پردازشی و سازی ذخیره امکانات ساختی زیر سرویس

های پردازش ای، مجموعه صورت به دیگر های سیستم و ها روتر ها، سوئیچ سازی، ذخیره های سیستم ها، سرور

.کنند می مدیریت را پیچیده محاسبات کاربردی ی برنامه یک تا گرفته کامپوننت از متنوعی

haouse Blue IBM ، VMWare ، EC2 Amazon ،Azure شامل ها سرویس نوع این های مثال

MicrosoftPlatform ، Parascale Sun هستند … و.

افزار نرم معماری های ویژگی. 9

معماری حوزه. 1.9

توسط باید و داشته تعلق موجودیت یک به است ممکن که باشد، می حوزه دارای خالصه، بطور افزاری نرم مولفه

این از مورد دو یا یک است ممکن معماری مولفه ابر، رایانش در .شود کنترل سرویس، دیگر طبقات در موجودیتی

مرز در اگر گوئیم on-promise را معماری مولفه )مرحله( طبقه . off-premise و on-premise باشد طبقات

داشته قرار ابر دهنده سرویس مرز در مولفه طبقه اگر گوئیم off-promise و باشد داشته قرار کننده مصرف سازمانی

.باشد

12

مالکیت. 2.9

طراحی تصمیمات اتخاذ حق معنای به کنترل.باشد می آن انتقال حق با معماری های مولفه تصاحب معنای به مالکیت

ابعاد بر که سیستم با مرتبط طراحی تصمیمات اتخاذ برای سازمان توانایی یعنی .باشد می آن های مولفه و معماری بر

به ها، ویژگی این سایه در گاه هیچ افزاری، نرم معماری جامعه .باشد می اثرگذاری معماری عملیاتی و ساختاری

افزار، نرم معماری بودن کنترلی تک و بودن محلی تک بودن، مالکی تک بخاطر زیرا کند نمی نگاه افزار نرم معماری

است مهم ابری، محیط در ولی .دارند قرار سازمانی مرز در افزاری نرم معماریهای بیشتر .نیست ها ویژگی این به نیازی

سبکهای چگونه خیر، یا دارند اثری ابر سیستم بر اند، شده توزیع نحوی چه به افزاری نرم معماری های ویژگی که بدانیم

متعادل مختلف های مولفه مالکیت و کنترل برای چگونه و یابند، می تکامل ابر، های مشخصه شناسایی برای معماری

.شوند می

کنترل. 3.9

اتخاذ برای سازمان توانایی یعنی .باشد می آن های مولفه و معماری بر طراحی تصمیمات اتخاذ حق معنای به کنترل

برخی یا( معماری کنترلر .باشد می اثرگذار معماری عملیاتی و ساختاری ابعاد بر که سیستم با مرتبط طراحی تصمیمات

افزودن و حذف اشکاالت، رفع تکامل، نگهداری، مانند کند، می اتخاذ را سیستم با مرتبط تصمیمات )آن های مولفه

ابر، غیر محیط در .باشد می سیستم بر خود مستقل کنترل جریان دارای ابر، دهنده سرویس ابر، معماری در .ها مولفه

ها دستگاه این از است قرار که اند شده واقع سازمانهایی در افزاری سخت های دستگاه و افزاری نرم های سیستم

سازمانی نیازهای برای آنرا توانند می و بوده خود معماری در ای یکپارچه کنترل جریان دارای سازمانها .شود استفاده

باید ها سازمان ابر، رایانش در .اند شده تنیده هم در ابری، معماری در مهم فعالیت دو این .کنند سازی سفارشی خود

ابری، سرویسهای با سازگاری برای را خود موجود معماری

.دهند قرار مجدد ساختاربندی مورد

گیری نتیجه. 11

مولفه اساس بر افزار نرم معماری بافتی های ویژگی که آنست نیازمند ابری، رایانش در سرویس مصرف جدید روش

جغرافیایی موقعیت و ها، مولفه توپولوژیکی توزیع ها، مولفه مالکیت کنترل، جریان آنها، تعامالت معماری، اصلی های

استراتژی در ابر یرایانش سرویسهای تناسب چگونگی دهنده نشان ابری، محیط معماری رود می انتظار .شود تعریف آنها

طوری باید معماری .دارد سازمانی اهداف بر اثری چه ابری رایانش سرویسهای تحویل نحوه اینکه و باشد IT سازمانی

معماری های تفاوت گفت توان می کلی طور به .باشد مدیریت و درک قابل سازمان کل در براحتی که شود طراحی

به افزار نرم تولید به مبادرت که شرکتهایی :دارد سنتی های افزار نرم با را زیر های تفاوت ابری رایانش در افزار نرم

13

دلیل همین به و است تر کوتاه محصوالتشان حیات ی چرخه .دارند خود به مخصوص نکاتی کنند می SAAS روش

مورد تکنولوژی و کند می پیدا کاهش مراتب به نگهداری های هزینه.هستند مواجه پی در پی های نسخه ایجاد با

تیم در سرور کالینت نویسی برنامه سبک از غیر را جدید مهارتهای باید ها شرکت این.باشد بروز باید آنها استفاده

داشته مطالعاتی Multi-tenant صورت به و وب محوریت با های برنامه ایجاد زمینه در باید و کنند ایجاد خود

با باید و نیستند مناسب خیلی تولیدات نوع این برای WPF و Silverlight و Flash مچون هایی تکنولوژی.باشند

HTML5 و CSS3 و JavaScript و JQuery موضوع این به میتوان معماری این محاسن دیگر از.شوند جایگزین

پرداخت که ای هزینه نتیجه در بخرد سفارشی های پیکربندی با را سرویس چند تواند می مشتری هر که کرد اشاره

.کند نمی پرداخت اضافی های هزینه و است افزری نرم و افزاری سخت نظر از نیازش با مطابق دقیقا میکند

14

مراجع. 11

آنها ارتباطات بررسی و گرا سرویس معماری و ابری رایانش بر حاکم اصول" مرضی،. و محمدپور، .پ سیدی، .م. 1

.13۸1تهران، آبان ماه امیرکبیر صنعتی ایران،دانشگاه رایانش ملی کارگاه اولین ،" معماری سطح در

، همایش ملی سیستم های محاسباتی توزیع "مجازی سازی در محاسبات ابری". آرش صباغی و امید دوست محمدی، 2

.13۸3د کاشان، اسفند ماه ، دانشگاه آزاد اسالمی واح"شده و شبکه های هوشمند3. Khaled M. Khan, Qutaibah Malluhi, “Identifying Contextual Properties of Software

Architecture in Cloud Computing”, Ninth IEEE International Conference on Dependable,

Autonomic and Secure Computing, 2۱11.

4. M. Papazoglou, V. Andrikopoulos and S. Benbernou, “Managing Evolving Services”, IEEE

Software, May/June، 2۱11, pp.4۸ − 55.

5. D. Perry and A. Wolf, “Foundations for the Study of Software Architecture”, ACM SIGSOFT

Software Engineering Notes, Vol. 11(4) ، Oct 1۸۸2, pp. 4۱ − 52.

6. Zaigham Mahmood , Richard Hill, “Cloud Computing for Enterprise Architectures

(Computer Communications and Networks”, Springer, November 2۱11.

1. G. Kaefer, “Cloud Computing Architecture”, Siemens AG ,2۱1۱ Corporate Technology,

Munich, May 2۱1۱.

۹. Dikaiakos, M., D. Katsaros, et al, "Cloud Computing: Distributed Internet Computing for IT

and Scientific Research." IEEE Internet Computing, 2۱۱۸.

۸. Keep an eye on cloud computing, Amy Schurr, Network World, 2۱۱۹-۱1-۱۹, citing the

Gartner report, «Cloud Computing Confusion Leads to Opportunity». Retrieved 2۱۱۸-۱۸-11.

1۱. Bernstein, David; Ludvigson, Erik; Sankar, Krishna; Diamond, Steve; Morrow, Monique

(2۱۱۸-۱5-24). "Blueprint for the Intercloud - Protocols and Formats for Cloud Computing

Interoperability". IEEE Computer Society. pp. 32۹–336.doi:1۱111۱۸/ICIW.2۱۱۸155.

11. Pendyala, V. and S. Shim , «The Web as the Ubiquitous Computer.» computer 42(۸): ۸۱-۸2.

12. Pearson, S. (2۱۱۸). «Taking account of privacy when designing cloud computing Services»

, IEEE Computer Society,2۱۱۸.

13. Dikaiakos, M. , D. Katsaros, et al, "Cloud Computing: Distributed Internet Computing for

IT and Scientific Research." IEEE Internet Computing, 2۱۱۸.

14. Bing Wang, Yao Zheng, Wenjing Lou, Y. Thomas Hou, DDoS Attack Protection in the Era

of Cloud Computing and Software-Defined Networking, Preprint submitted to Elsevier, 2۱15.

15. Rajkumar Buyya_, Rodrigo N. Calheiros_, Jungmin Son_, Amir Vahid Dastjerdi_, and

Young Yoony, Software-Defined Cloud Computing: Architectural Elements and Open

Challenges, IEEE, 2۱15

15

16. Ashutosh Kumar Singh, Dr. Ramapati Mishra, Fuzail Ahmad, Raj Kumar Sagar, Anil Kumar

Chaudhary, A Review of Cloud Computing Open Architecture and Its Security Issues,

INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC & TECHNOLOGY RESEARCH 2۱12.

11. Kai Hwang, Geoffrey Fox, and Jack Dongarra, Chapter 1 nCloud Architecture and

Datacenter Design, 2۱1۱.

1۹. Mauro Andreolini, Michele Colajanni, Stefania Tosi, A software architecture for the analysis

of large sets of data streams in cloud infrastructures.

1۸. Introduction to Cloud Computing architecture, White Paper, 2۱۱۸.

2۱. Marios D. Dikaiakos and George Pallis ,Dimitrios Katsaros ,Pankaj Mehra,Athena Vakali,

Cloud Computing Distributed Internet Computing for IT and Scientific Research, IEEE

Computer Society 2۱۱۸

21. Catherine Spence, Jason Devoys, Sudip Chahal, Architecting Software as a Service for the

Enterprise, IT@Intel White Paper, 2۱۱۸.

22. Clovis Chapman · Wolfgang Emmerich · Ferm´ın Gal´an M´arquez · Stuart Clayman · Alex

Galis, Software Architecture Definition for On-demand Cloud Provisioning.

23. Michael P. Papazoglou and Vasilios Andrikopoulos , Salima Benbernou , Managing

Evolving Services, IEEE SOFTWARE, 2۱11

24. K.V. K Mahesh Kumar, SOFTWARE AS A SERVICE FOR EFFICIENT CLOUD

COMPUTING, International Journal of Research in Engineering and Technology, 2۱14.

25. Ankit Kumar Singh1, Saroj Kumar2, Abhishek Rai3, CLOUD SERVICE ARCHITECTURE

FOR EDUCATION SYSTEM UNDER OBJECT ORIENTED METHODOLOGY,

International Journal of Research in Engineering and Technology, 2۱14.

26. Mehdi Bahrami, Cloud Computing Software Architecture and Innovation in the Cloud,

[JSCSE], 2۱13

21. Giuseppe Procacciantia,b,∗, Patricia Lagoa, Stefano Bevinic, A systematic literature review

on energy efficiency in cloud software architectures, Sustainable Computing: Informatics and

Systems, 2۱14

2۹. Rasoul Beik, Green Cloud Computing: An Energy-Aware Layer in Software Architecture,

IEEE, 2۱12.