پردازش موازی

صفحه 1:
.موضوع 88 ‎(Brid ۲7۲7۲۲7۳۳1۲۳‏ پردازش موازی ‎ 

صفحه 2:
چکیده :در زمانهای قدیم رسم بر این بود که برای آب آوردن خانمها یک کوزه روی سرشان می گذاشتند بعد تا چشمه می رفتند و آب می آوردند سیستمی بعدها اجرا شد که دیگر نیازی به اين کار نبود لوله کشی آب (و این سیستم کاری می کردکه آب خودش به خانه های مردم می آمد.) پا مثال دیگری در این مورد می توان گفت . در قدبیم هر کس در خانه خودبیک شمع داشت و از نور آن استفاده می گرد بدون اینکه این شمع مورد استفاده شخص دیگری قرار گیرد بعنی همه استفاده از آن شخصی بود ولی بعدها با سیم کشی برق این سیستم به صورت یک سیستم توزیع شده در آمد که برق را به خانه های افراد توزیع می کرد. 

صفحه 3:
گریید یک سیستمی‌به وجود عی آورد که همه بتوانند توسط کامپیهتر شخصی خود از هر منبع موجود در دنیا استفاده کنند در هر کجا که باشند یعنی محدودیت مکانی نداشته باشند. 

صفحه 4:
مقدمه: پردازش موازی تکنولوژی جدیدی است که توجه بسیاری از فعالان عرصه کامپیوتر و ارتباطات رابه خود جلب کرده است. حدود ۲۳ سال از به وجود آمدن اینترنت می‌گذرد و از سال ۱۹۸۹ که وب پدید آمد. بیشتر مردم از ن استفاده می‌کنند و به صورت بخشی از زندگی ایشان در آمده امروزه تقریبا تمامی شرکت‌ها و سازمان‌های بزرگ. برای تبادل اطلاعات و فرستادن ایمیل به‌مشتریان خود از اینترنت استفاده می‌کنند. 

صفحه 5:
پرستق این ات که آیابهراستی آمکاناکی که ایتتزفت ذر اختیار ما قرار می‌دهد. فقط در فرستادن ایمیل و داشتن ‎Gules wry‏ خلاصه می‌شود؟ آیا اینترنت آمکان استفاده از منلبع سخت‌افزاری سیستم‌های دیگر را نیز به ما می‌دهد؟ پس ازاینترنت چه ابزاریا بستری خواهدآمد؟ 

صفحه 6:
:تاریخچه از سال ۱۹۹۶ گریدها ارتباطات بسیار سریعی را میان دانشکده‌ها؛ مراکز آموزشی. صنعتی و دولتی به منظور ایجاد قابلیت عظیم شبکه ای جهت پژوهش و توسعه ۰ امکان آزمودن محصولات فيبرى و روترها و ايجاد سرويسهاى جديد شبكه و نرم افزارهاى مربوط به اينترنت استاندارد فعلى فراهم كردهاند. يكى از روشهاى تقريبا جديد و ير طرفدار اقتصاد دانان كه بعد از ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۲ توجه بیشتری را به خود جلب كرد توزيع كردن فعاليتها بود و الكوى اين مسئله نیز از فعاليتهاى كروهى و تخصص كرليى انسانها نشات ميكرفت 

صفحه 7:
در واقع موج جدیدی به نام توزیع شدگی ‎Chetributed)‏ 29 برابر سيستمهاى سنتى كه به صورت مركزى (0جدلد كج 2) يياده سازى مى شدند به وجود آمده است. بمد از مدتی علاوه بر شرکتهای تجاری شرکتهای بزرگ سازنده تکنولوژی مثشل (1(0(,)(۳۰۳,۲۱/96) تصمیم گرفتند که از خاصیت توزیع شدگی محاسبات در تکنولویئی نيز استفاده کنند که مباحث محاسبات شبکه ای درهم ‎(rid Cownputicry)‏ ببه وجود ات ‎ 

صفحه 8:
در اصطلاح نرم 1381 ‎Grid‏ نوعی از سیستمهای پردازش موازی توام با توزیع شدگی می باشد که در واقع فاکتور قدرت اینگینه سیستمها ایجاد توان بالای محاسباتی از منلبع کم ( سخت افزاری یا نرم افزاری) می باشد. با توجه به اينكه سیستمهای 9۲) نیز ازئدهای (7() توزیع شده تشکیل شده اند ممکن است با سیستمهای ۲ ( خوشه ای ) اشتباه شوند . 

صفحه 9:
از جمله مثالهای پیاده سازی ۲۸ ازموارد زیرمی توان نام برد: ‎-١‏ يروزه 000 شركت ‎Gut‏ که ابزاری است برای ساده سازی عملیات ۲1۲" در یک پایگاه داده ای مرکزی (00) ‎(Cecter‏ ‏۳- نسخه جدید مشهورترین بانک اطلاعاتی دنیا به نام ‎aS Oravle (Dy‏ حرف ۲ بیانگر ۲۸ است و بیان می كند يايه تكنولوزى اين بانك اطلاعاتى براساس كو ‎cowl Coepputicrey‏ ‏-۲درباره فن آوری رایانش مشبک 00۰۳۷ ۷۱ظ) ‎(Tevkwlow‏ ‎ 

صفحه 10:
امروزه از پردازش موازی در شاخه های مختلف علوم. تجارت و ... استفاده می شود. برای مثال از کاربرد های این فن آوری نوین می توان به کاربرد های وسیع آن در محاسبات 28 محاسبات فیزیک کوانتومی» کاربرد های وسیع تجوعى (فضایی):-جل مسافل سنگین رایانشی و غیره اشاره نمود. 

صفحه 11:
‎rid Dowputicg‏ و قابلیت‌هایان ‏براساس ن با دانلود کردن یک محافظ نمایشگر مخصوص می‌توانیم به‌کامپیوترهای شخصی خود اجازه دهیم که وقتی از آن استفاده نمی‌کنیم. به شبکه جهانی متصل شوند و به سیستم‌های بزرگ تحقیقاتی اجازه دهند از منابع آزاد و بلااستفاده سیستم ما استفاده نمایند. این سیستم در واقع مجموعه ای ازنرم افزارهاء سخت افزارها و جریان‌های اطلاع‌رسانی است که به کاربر امکان استفاده کامل و همزمان از بانکهای اطلاعاتی پراکنده و سایر ‎ 

صفحه 12:
۱ هادر ولقع‌از منابع ک امپیوترهایم تصلب هش بکه لستفادم ميكنند و مد ولنند بسالستفاده از بسرلیند نبرهی لیرمنابع محاسباتب سیر پبیچیده را بهرلحتیلنجام دهند آرهالین‌کار را با قطعه قطعه کردرایرهملیاتو سپردن هر قطعه بهکامپیوترودر شبکه لنجام می‌هند به عنولن ما لوقتیش ما از کامپیوترتانب رلیمدتیلستفاده نمی نید و کامپیوتر شما به لصطلاح بهوضعینم حافظ نمایشگر یا () میرود. از پردانشگر 

صفحه 13:
امابااستفاده از شبکه‌های 9۲:۷) می‌توان ازحداکر توانایی‌های پردازشگره-ا استفاده نمود و برنامه‌ای را در کامپیوتر قرار داد که وقتی از سیستم استفاده‌ای نمی‌شود. این برنامه بتواند از نیروی بلااستفاده دستگاه بهره بگیرد و قسمتی از محاسبات بزرگ عملیاتی را انجام دهد. 7۱) در واقع به‌شما اجازه می‌دهد با استفاده از منلبع سیستم‌های متصل به شبکه وایجاد یک منبع بزرگ ازسرویس‌ها 

صفحه 14:
و امکانات این سیستم‌های. مرکزی بزرگ و قدرتمند به وجود آوریم که توانایی انجام‌دادن عملیات بسیار پیچیده‌ای را داشته باشد که یک سیستم به‌تنهایی نمی‌تواند انجام دهد. به‌نحوی که از دید استفاده‌کنندگان این سیستم‌های بزرگ این عملیات تنه‌ااز طریق یک سیستم انجام می‌شود. ‎Compute, Brid‏ حقیقت نسل جدیدی از شبکه‌های توزیع یافته است و همانند اينترنت به كاربران خود اجازه ‏میاه د فايل هس ا را بده اشتراك بكذارند. ‎ 

صفحه 15:
برای رفع مسائل و مشکلات سیستمهای یکپارچه به همراه منابع پراکنده ۰ ۳۲۳۷۷) [۳۷) یک تعادل ‎Ge‏ مزایای مدیریت منابع در دید کلی ازیک سو و کنترل هر یک از منابع بطور انعطاف پذیراز سوی دیگر, برقرارمی کند. که اين منابع مديريت شده درك دمص 2) 013020 عبارتند از: 

صفحه 16:
# زیرساخت : مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارها که محیطی را جهت ذخیره داده ها و اجرای برنامه ها فراهم # برنامه های کاربردی : که منطق و جرایان فرآیندهای خاص موسسات را تعریف می کنند. # اطلاعات : مفاهیم اصلی در مدیریت. 

صفحه 17:
اصول هسته ۸0۳۵۵ ۳۷) : ‎Computing «—» oJ <I 9s‏ 6110 آنرابه طور منحصربفردی از دیگر روشهای 1110 0100010) ازقبیل ‎lay ae L, Mainframe. Client/Server‏ ‎(Multi-tier)‏ متمايز مى سازد : مجازى سازى و تأمين ‎ 

صفحه 18:
مجازی سازی: با مجازی سازی . منابع خاص (مانند رایانه ها . دیسکها اجراء نرم افزاری و منابع اطلاعاتی) به عنوان منلبع 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 دهى به نيازهاى خاص ؛ بدون اینک» مشتری نگران حون انجام ‎“tbh ١1‏ 

صفحه 19:
تامین: تأمین یعنی اينکه ۰ وقتی مشتری از طریق لایه مجازی سازی نیاز به منبع خاصى دارد » در يشت يرده ‏ آحن نبغ جهقت الجا دوتولسث.شتأسأين ثندة وبة.متنتزق تخصیص داده شود.تأمی_سن بعنوان بخشسی از ‎sla GridComputing‏ معنى است كه سيستم تعيين مى كند جكونه نياز مشترى را برآورده سازد در حاليكه عمليات در کل ۰ به صورت بهينه انجام شود. 

صفحه 20:
Bred ‏اتواع‎ سه نوع اصلی این پدیده تکنولوژیک عبارتند از: الف - گریدهای اطلاعاتی ب - گریدهای جوینده منابع پ - گریدهای محاسباتی گریدهای اطلاعاتی یا 0110 12212 کار ذخیره‌سازی اطلاعات وسپس ‎aul)‏ لن به کاربران رابعهده دارند. کاربران اين سیستم‌ها بدون آگاهی از موقعیت جغرافیایی و مکانی این اطلاعات . قابلیت دسترسی به آن را دارند. 

صفحه 21:
فرض كنيد دو دانشكاه در دو سوى دنيا روی یک مطلب علمى مشترك تحقيق مىكنند . هر يك از آن‌ها اطلاعات خاص خود را ذخیره و قابلیت دسترسی یکدیگر را به برخی از این اطلاعات (نه تمامی‌آن) فراهم می کنند.. اين دانشگاه‌ها می‌توانند از یک 0۳:۱) 0() استفاده و اطلاعات خود را با ضریب امنیتی بالایی با هم بهاشتراک بگذارند. در اين نوع گرید دستگاه‌های متصل به‌سیستم نیاز به‌قدرت زیاد ندارند و فقط مسئول به اشتراک گذاشتن اطلاعات هستند. 

صفحه 22:
oll Cocmputciocd rid Lb slike gle 1,5 Ll ‏جاکه نیاز زیادی به قدرت پردازنده‌ها دارند» باید از‎ ‏ماشین‌هایی با قدرت بسیار بالا استفاده کنند. سیستم‌های‎ ‏جوینده منابع یا ۲۲۱) ج) نیز نوع دیگری از‎ ‏گرید است که به صورت مداوم به‌دنبال ظرفیت‌ها. منلبع آزاد‎ ‏و چرخه پردازنده (ع۳۷() (6۳) کامپیوترهای متصل به‎ ‏گرید است تا از این منابع با کسب اجازه قبلی صاحبان این‎ کامپیوترهای شخصی . استفاده بهینه کند. 

صفحه 23:
نگاهی به اجزای تشکیل دهنده : تشون لمر a (2 Yr (2 © رابط کاربر اجزای امنیت مدیریت کنترل کارسیستم (0۲16100 ۲۷ ‎(management‏ (Scheduler) ssl; (Data Management) sted! cn pas (Resource management) als cy pr 

صفحه 24:
در این قسمت به‌صورت مختصر در مورد هر یک از این اجزا توضیح داده می‌شود. دسترسی به اطلاعات در ۷ اهمیت شایانی دارد و رابط کاربر یا 2۳۲( ۲۱۳۷۳۶ این مسئولیت مهم را عهده‌دار است. رابط کاربر می‌تواند یا در برنامه‌ای که کاربر از آبن مستقیما استفاده می‌کند یا در ابزارهای مدیریتی 62۳1 که مورد استفاده مدير سیستم است. نقش ایفا کند. همانطور که شما برای استفاده از برق فقط وسیله برقی خود رابه پریز برق متصل می‌کنید و لازم نیست از مکان منبع یا منابع اصلی این قدرت اطلاعی داشته باشید. استفاده کننده سيستم 080 نيز الزاماً نبايد از ييجيدكىهاى داخل اين 

صفحه 25:
مثال دیگر این که. شما از مرورگر وب جهت استفاده از اینترنت استفاده می‌کنید؛ بدون اين‌که از مکان سرور وب سایت اطلاعی داشته باشید و تنها با وارد کردن آدرس سایت موردنظر وب سایت آسن در مرورگر نمایش داده می‌شود. اینترفیس 271 نیز باید مانند مرورگر باشد. یعنی استفاده‌کننده 9۳۷) نیز از پیچیدگی‌های این سیستم اطلاعاتی ندارد و فقط با ورود یک پارامتر ورودی؛ یک خروجی دریافت می‌کند. 

صفحه 26:
سبییع‌تم‌های 0 از دید استفاده 

صفحه 27:
کامپیوترها در ‎9۲٩‏ به شبکه متصلند. این سیستم‌ها همچنین می‌توانند حاوی اطلاعات بسیار مهم و حساسی باشند. در نتیجه امنیت را می‌توان یکی از مهم‌ترین اجزایی این سیستم‌ها دانست که خود حاوی اجزای فرعی است . (۲وه ۱۰" ‎Grid Geouripy‏ 070541 ) ساختار زير بنايى امنیت [97) است که مسئولیت امنیت در محیط را برعهده دارد. 

صفحه 28:
او در 0عن6 

صفحه 29:
استفاده کننده از یک سیستم 6۲۱ باید از منابع موجود و قابل دسترس در سیستم اطلاع داشته باشد. مدیریت کنترل کار سیستم يا 0() امسمیج0() می‌تواند این کار را به راحتی انجام دهد. درخواست‌کننده سرویس می‌تواند با ارتباط با این قسمت از منابع آزاد سیستم. ظرفیت هر منبع و موقعیت آن‌ها اطلاع حاصل نماید. در سیستم‌های ۰۲3۲ زمانی که یک استفاده کننده شناسایی شد و برنامه موردنظر آتن کاربر اجرا گردید. با توجه به نوع نرم‌افزار و پارامترهای ورودی کاربر. سیستم 6۲ به‌دنبال منابع آزاد موجود در شبکه می‌گردد این وظیفه اغلب به عهده ‎Broker‏ ها است. و 000۳۲۹) ‎Ab) pina aS Cd Discovery Service) 5‏ می‌دهند کدام منبع یا منابع قادرند منابع خود را در اختیار بگذارند. 

صفحه 30:


صفحه 31:
یکی دیگر از اجزلیی که در سیستم‌های (0۲۸۷) بسیار اهمیت دارد» زمانبند یا ل!(۳) است. در لین سیستم‌ها از آن جلیی که بلید هر کاری را کامپیوتر مشخصی به‌عهده بگیرد و هر کامپیوتر باید مدت زمانی را در اختیار ‎Grid‏ 318 دهدء سیستم نیاز به یک زمانبند دارد. اين زمانبند می‌تولند بسیار ساده باشد اما اکشر زمانبندها باید بتوانند کارها را اولویت‌بندی کنند و سیستم را کنترل نمایند. 

صفحه 32:
موقعیت زمانبندها در 0110 

صفحه 33:
جزء دیگر :9۲ )هاء مدیریت اطلاعات این سیستم‌ها است که وظیفه ذخیره‌سازی اطلاعات را در سیستم به عهده دارد. این بخش وظیفه محافظت از اطلاعات و جابه‌جایی این اطلاعات در تمامی‌دستگاه‌های متصل به 9۳۱) را عهده‌دار است. جابه‌جایی و انتقال اطلاعات کار بسیار مشکلی است و اطلاعات باید از کانالی مطمثن منتقل شود. 

صفحه 34:
- ۵۸55 در 6۲0 

صفحه 35:
از دیگر بخش‌های مهم ۳۱) بخش مدیریت منلبع است که ‎Ollocation = DMucnnper) 4‏ سوه ‎Grd‏ ‏60 شهرت دارد. این بخش وظایف هر دستگاه را مشخص می‌کند و باعث هماهنگی دستگاه‌های متصل به شبکه در انجام‌دادن امور محوله است. 

صفحه 36:
فبرای برنامه گرنتن حووجى از پرتا: بخش مديريت منايع در 1010© 

صفحه 37:
پروژه های ‎Coxpputay‏ لب شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید که 600016 با گریدی معادل ۱۵۰۰۰ کامپیوتر شخصی به مراجعه کنندگان خود سرویس می‌دهد! این یک نمونه بارز عملی ‎<u! Grid Computing 35» jos‏ یکی دیگر از قدرتمندتریسن ابزارهای ایجاد. کنترل و مدیریست سیستم‌های گرید . ابزار 210015) است. این پروثه که از سال ۲۰۰۳ بصورت عملی در آمد حاصل تلاش مشترک محققان و برنامه‌نویسان گرید در سراسر دنیاست. آمنیت. مدیریت منابع و مدیریت دقیق اطلاعات از جمله خدمات اصلی این ابزار است. 

صفحه 38:
)از ددید برنامه نهیسان از دید برنام‌نویسان, ‎Grid‏ از سازمان‌های مجازی‌ای تشکیل شده است که از پروتکل‌های مخصوصی برای ارتباط با هم استفاده می‌کنند. این پروتکل‌ها به استفاده‌کنندگان 2110)و برنامه‌ها اجازه می‌دهند سرویس‌های خود را در محیطی کنترل شده و امن اجرا کنند. اینن سازمان‌های مجازی می‌توانند یک کامپیوتر شخصی, سرور قدرتمند پا کامپیوترهای متصل به شبکه باشند که از آن جا که پروتکل یکسانی دارند. می‌توانند با هم متصسل باشند و از منابع یکدیگراسستفاده نمایند. 

صفحه 39:
گروه جهلنی :2۲)با ارلئه معماری باز سرویس‌های ‎)2۲:٩‏ یا م() ‎Gervices Prokiectre) OBCO‏ 6۲:۱ و جمع آوری استانداردهای باز, مانشد زبان تعریف سرویس‌های ‎Deb & oy‏ ‎col ails Gervices Oesvripiiva Lounge) DGOL‏ استانداردى آسان و در عين حال دقيق براى سيستمهاى ‎Grid‏ ‏تعريف كند. از لّن كذشته. 0080808 از تجربيات به دست آمده از پروژه‌های بزرگی مانند )نیز بهره‌مند است. شکل ۷ ساختار معماری این استاندارد را نشان می‌دهد. 

صفحه 40:
دای وکتوری شبكه منیع ذخیده اطلاعات پایگاه داده سرود ها ساختار معمارى باز سرويس هاى ‎Grid‏ 

صفحه 41:
استانداردهای باز و پروتکل‌های این معماری راه تولید سرویس‌ها را نشان می‌دهند. این سرویس‌ها قلب 7۱) هستند و در واقع به استفاده‌کننده اجازه می‌دهند با :0۲) کار کند. این سرویس‌ها عبارتند از: - سرویس درخواست‌های پردازنده مرکزی - سرویس مدیریت کنترل کار سیستم و ها - سرویس جست‌وجوی اطلاعات - سرویس تعیین پهنای باند شبکه - سرویس مدیریت اطلاعات 

صفحه 42:
نمای آینده با ورود فن آوری جدید [۳) یا اینترنت ۲ به عرصه ارتباطات . اینترنت دیگر وسیله ای نخواهد بود که صرفا به کار ارسال ایمیل و یا داشتن وب سایت خلاصه بياید. این پدیده با برخورداری از بهترین و سریع ترین امکانات جست‌وجو . سرعت بسیار بالا و داشتن امکانات قوی برای هر نوع تحقیق علمی جایگزین به حق اینترنت در پنج سال آینده خواهد بود. 

صفحه 43:
منابع ۱ pulse). 2007 جومت قطن یرت :ما ححا ونمو وصاديصل إصمت. مجا. 10 )یرت ممصو صمجا. ©()سيسيسس//:صاطا مت جاصمسج نستمي نمطا تدمج كجاك وجو مصلس. ننسنمس/ / مها لطاب ۲۳:1 

:موضوع ‏Grid computing پردازش موازی چکیده :در زمانهاي قديم رسم بر اين بود كه براي آب آوردن خانمها يك كوزه روي سرشان مي گذاشتند بعد تا چشمه مي رفتند و آب مي آوردند سيستمي بعدها اجرا شد كه ديگر نيازي به اين كار نبود لوله كشي آب (و اين سيستم كاري مي كردكه آب خودش به خانه هاي مردم مي آمد). يا مثال ديگري در اين مورد مي توان گفت ،در قديم هر كس در خانه خود يك شمع داشت و از نور آن استفاده مي گرد بدون اينكه اين شمع مورد استفاده شخص ديگري قرار گيرد يعني همه استفاده از آن شخصي بود ولي بعدها با سيم كشي برق اين سيستم به صورت يك سيستم توزيع شده در آمد كه برق را به خانه هاي افراد توزيع مي كرد. تعریف کلی از Grid گريد يك سيستمي به وجود مي آورد كه همه بتوانند توسط كامپيوتر شخصي خود از هر منبع موجود در دنيا استفاده كنند در هر كجا كFFه باشFFند يعFFني محدوديت مكاني نداشته باشند. مقدمه: پردازش موازی تکنولوژی جدیدی اسFFت که توجFFه بسیاری از فعاالن عرصه کامپیوتر و ارتباطات را بFFه خود جلب کرده است .حدود 33سال از بFFه‌وجFFود آمدن اینFFترنت می‌گFFذرد و از سال 1989كFFه وب پدید آمد ،بیشتر مردم از آن استفاده می‌كنند و به‌ صورت بخشی از زنFFدگی ایشFFان در آمFFده امروزه تقریبًا تمامی‌شركت‌ها و سازمان‌های بFFزرگ ،بFFرای تبادل اطالعات و فرستادن ایمیل به‌مشتریان خFFود از اینترنت استفاده می‌كنند. پرسش این است كه آیا به‌راستی امكاناتی كه این ترنت در اختیار ما قرار می‌دهد ،فقط در فرستادن ایمیل و داش تن وب‌ سایت خالصه می‌شود؟ آیا اینترنت امكان اس تفاده از منابع سخت‌افزاری سیستم‌های دیگر را نیز به‌ ما می‌دهد؟ پس ازاینترنت چه ابزاریا بستری خواهدآمد؟ :تاریخچه از سال 1996گری دها ارتباط ات بس یار سریعی را میان دانشكده‌ها ،مراكز آموزشی ،صنعتی و دول تی ب ه منظ ور ایجاد قابلیت عظیم شبكه ای جهت پ ژوهش و توس عه ، امك ان آزم ودن محص والت فی بری و روترها و ایجاد سرویس‌های جدی د شبكه و نرم افزارهای مرب وط ب ه اینترنت استاندارد فعلی فراهم كرده‌اند. یکی از روشهای تقریبا جدید و پر طرفدار اقتصاد دان ان ک ه بعد از 11سپتامبر 2002توجه بیشتری را به خ ود جلب کرد توزیع کردن فعالیتها بود و الگوی این مسئله ن یز از فعالیتهای گروهی و تخصص گرایی انسانها نشات میگرفت در واقع موج جدیدی به نام توزیع ش دگی ( )distributedدر براب ر سیس تمهای س نتی ک ه ب ه ص ورت مرکزی ( )Centralizedپیاده سازی می شدند به وجود آمده اس ت. بعد از مدتی عالوه ب ر شرکتهای تجاری شرکتهای ب زرگ سازنده تکنول وژی مث ل UN,Oracle,IBMتص میم گرفتند که از خاصیت توزیع شدگی محاسبات در تکنول وژی نیز استفاده کنند ک ( )Grid Computingب ه مباحث محاسبات شبکه ای درهم ه وج ود آم د. در اصطالح نرم افزار Gridن وعی از سیس تمهای پ ردازش موازی توام با توزیع ش دگی می باش د ک ه در واق ع ف اکتور قدرت اینگونه سیستمها ایجاد توان باالی محاسباتی از منابع کم ( سخت افزاری یا نرم افزاری) می باشد .با توجه به اینکه سیس تمهای Gridن یز ازُن دهای ( )Nodeتوزی ع ش ده تش کیل ش ده ان د ممکن اس ت با سیس تمهای Cluster ( خوشه ای ) اشتباه شوند . از جمله مثالهای پیاده سازی gridازموارد زیرمی توان نام برد: -1پروژه N1شرکت Sunکه ابزاری است برای ساده سازی عملیات ITدر یک پایگاه داده ای مرکزی (Data )Center - 2نسخه جدید مشهورترین بانک اطالعاتی دنیا به نام Oracle 10gکه حرف gبیانگر gridاست و بیان می کند پایه تکنولوژی این بانک اطالعاتی براساس grid Computingاست. 3درباره فن آوری رایانش مشبک (Grid Computing)Technology امروزه از پردازش موازی در شاخه های مختلف علوم ،تجارت و ....استفاده می ش ود .ب رای مث ال از ک اربرد های این فن آوری نوین می توان به کاربرد های وس یع آن در محاسبات ،DNAمحاسبات فیزیک کوانت ومی ،ک اربرد های وس یع نجومی (فضایی) ،حل مسائل سنگین رایانشی و غ یره اش اره نمود.  Grid computingو قابلیت های آن براساس آن با دانلود كردن یك محافظ نمایش گر مخص وص می‌توانیم به‌كامپیوترهای شخصی خ ود اجازه دهیم كه وقتی از آن استفاده نمی‌كنیم ،ب ه‌شبكه جهانی متص ل شوند و به‌سیستم‌های ب زرگ تحقیق اتی اجازه دهن د از منابع آزاد و بالاستفاده سیستم ما اس تفاده نماین د .این سیستم در واقع مجموعه ای ازنرم افزارها ،سخت افزارها و جریان‌های اطالع‌رسانی است كه به كاربر امكان اس تفاده ده و سایر كامل و همزمان از بانكهای اطالعاتی پراكن منابع از قبیل سخت افزار و نرم افزار را می‌دهد. Gridها در واق ع از من ابع كامپیوترهای متص ل به‌شبكه استفاده می‌كنند و می‌توانند با استفاده از برآیند ن یروی این منابع ،محاسبات بسیار پیچیده را به‌راحتی انجام دهند .آن‌ها این كار را با قطعه قطعه كردن این عملیات و سپردن هر قطعه به‌كامپیوتری در شبكه انجام می‌دهند .به عنوان مث ال وقتی شما از كامپیوترتان برای م دتی اس تفاده نمی‌كنی د و كامپیوتر ش ما به‌ اص طالح به‌وض عیت محاف ظ نمایش گر یا Screensaverمی‌رود ،از پردازشگر كامپیوتر ش ما هیچ استفاده‌ای نمی‌شود. اما با اس تفاده از شبكه‌های Gridمی‌ت وان ازح داكثر توانایی‌های پردازش گر‌ها اس تفاده نم ود و برن امه‌ای را در كامپیوتر قرار داد كه وقتی از سیستم اس تفاده‌ای نمی‌ش ود، این برنامه بتواند از نیروی بالاستفاده دستگاه به ره بگ یرد و قسمتی از محاسبات بزرگ عملیاتی را انجام ده دGrid . در واقع به‌شما اجازه می‌دهد با استفاده از منابع سیستم‌های متصل به‌ شبكه وایجاد یك منبع بزرگ ازسرویس‌ها و امكانات این سیستم‌های ،مركزی بزرگ و قدرتمن د به‌ وج ود آوریم كه توانایی انجام‌دادن عملیات بسیار پیچیده‌ای را داش ته باشد كه یك سیستم به‌تنهایی نمی‌تواند انجام ده د .به‌نح وی كه از دی د اس تفاده‌كنندگان این سیس تم‌های ب زرگ ،این عملیات تنها از طری قی ك سیس تم انجام می‌ش ود. ‏Computing Gridدر حقیقت نس ل جدی دی از شبكه‌های توزیع یافته اس ت و همانن د این ترنت به‌ كاربران خ ود اجازه می‌ده د فایل‌ها را ب ه‌اش تراك بگذارن د. برای رفع مسائل و مشکالت سیستمهای یکپارچه به همراه منابع پراکنده Grid Computing ،یک تعادل بین مزایای مدیریت منابع در دید کلی ازیک سو و کنترل هر یک از منابع بطور انعطاف پذیراز سوی دیگر ،برقرار می کند .که این منابع مدیریت شده در Grid Computingعبارتند 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. * اطالعات :مفاهیم اصلی در مدیریت. اصول هسته : Grid Computing دو اص ل در هس ته Grid Computingآنرا ب ه ط ور منحصربفردی از دیگر روش های Computingازقبی ل Mainframe، Client/Serverیا چند الی ه ای ( )Multi-tierمتمایز می سازد :مجازی سازی و تأمین مجازی سازی: با مجازی سازی ،منابع خاص (مانن د رایان ه ها ،دیس کها اجراء نرم افزاری و منابع اطالعاتی) به عنوان من ابع درهم آمیخته و مشترک جهت دسترسی مصرف کنن دگان (از قبیل افراد و برنامه های نرم افزاری) بطور انتزاعی در نظر گرفته می شود.مجازی سازی یعنی شکس تن اتصاالتی که بسختی بین ارائه کنن ده و مصرف کنن ده (مش تری) منابع برقرار شده است و مهیا ساختن منابع برای سرویس دهی به نیازهای خ اص ،ب دون اینکه مش تری نگران چگونگی انجام آن باشد. تامین: تأمین یعنی اینکه ،وق تی مش تری از طری ق الی ه مجازی سازی نیاز به منبع خاصی دارد ،در پشت پرده ،آن منبع جهت انجام درخواست،شناسایی شده وبه مشتری تخصیص داده ش ود.تأمین بعن وان بخش ی از GridComputingبه این معنی است که سیستم تعیین می کند چگونه نیاز مشتری را ب رآورده سازد در حالیکه عملیات در کل ،به صورت بهینه انجام شود. انواع :Grid سه نوع اصلی این پدیده تكنولوژیك عبارتند از: الف -گریدهای اطالعاتی ب -گریدهای جوینده منابع پ -گریدهای محاسباتی گریدهای اطالعاتی یا Data Gridكار ذخیره‌سازی اطال‌عات وسپس ارائه آن به كاربران رابعهده دارند.كاربران این سیستم‌ها بدون آگاهی از موقعیت جغرافیایی و مكانی این اطالعات ،قابلیت دسترسی به آن را دارند. فرض كنید دو دانشگاه در دو سوی دنیا روی یك مطلب علمی‌مشترك تحقیق می‌كنند .هر یك از آن‌ها اطالعات خاص خود را ذخیره و قابلیت دسترسی یكدیگر را به‌برخی از‌این اطالعات (نه تمامی‌آن) فراهم می‌كنند ..این دانشگاه‌ها می‌توانند از یك Data Gridاستفاده و اطالعات خود را با ضریب امنیتی باالیی با هم به‌اشتراك بگذارند. در این نوع گرید دستگاه‌های متصل به‌سیستم نیاز به‌قدرت زیاد ندارند و فقط مسئول به‌اشتراك گذاشتن اطالعات هستند. اما گرید ‌های محاسباتی یا Computational Gridاز آن جا كه نیاز زیادی ب ه‌ق درت پردازن ده‌ها دارن د ،بای د از ماشین‌هایی با قدرت بسیار باال استفاده كنن د .سیس تم‌های جوینده منابع یا Scavenging Gridن یز ن وع دیگری از گرید است كه به‌صورت مداوم به‌دنبال ظرفیت‌ها ،منابع آزاد و چرخه پردازنده ( )CPU Cycleكامپیوترهای متصل به گرید است تا از این منابع با كسب اجازه قبلی صاحبان این كامپیوترهای شخصی ،استفاده بهینه كند. نگاهی به اجزای تشكیل دهنده Grid Computing : )1 )2 )3 )4 )5 )6 رابط كاربر اجزای امنیت‌ مدیریت كنترل كارسیستم (worklod )management زمانبند ()Scheduler مدیریت اطالعات ()Data Management مدیریت منابع ()Resource management در این قسمت به‌صورت مختصر در م ورد هر ی ك از این اج زا توض یح داده می‌ش ود .دسترس ی ب ه‌اطالعات در Gridاهمیت ش ایانی دارد و راب ط كاربر یا User Interfaceاین مسئولیت مهم را عه ده‌دار اس ت .راب ط كاربر می‌تواند یا در برن امه‌ای كه كاربر از آن مس تقیما استفاده می‌كند یا در ابزارهای مدیریتی Gridكه م ورد استفاده مدیر سیستم است ،نقش ایفا كن د .همانطور كه شما برای استفاده از برق فقط وسیله برقی خود را به‌پری ز برق متصل می‌كنید و الزم نیست از مكان منبع یا من ابع اصلی این ق درت اطالعی داش ته باش ید ،اس تفاده كنن ده سیستم Gridنیز الزامًا نباید از پیچیدگی‌های داخ ل این سیستم‌ها مطلع باشد. مث ال دیگر این‌كه ،ش ما از مرورگر وب جهت اس تفاده از اینترنت استفاده می‌كنید؛ بدون این‌كه از مك ان سرور وب سایت اطالعی داش ته باش ید و تنها با وارد كردن آدرس سایت م وردنظر ،وب سایت آن در مرورگر نمایش داده می‌شود .اینترفیس Gridنیز باید مانند مرورگر باشد .یع نی اس تفاده‌كننده Gridن یز از پیچی دگی‌های این سیس تم اطالعاتی ن دارد و فق ط با ورود ی ك پارامتر ورودی ،ی ك خروجی دریافت می‌كند. کنندگان‌های Girdاز دید استفاده سیستم كامپیوترها در Gridبه‌شبكه متصلند .این سیستم‌ها همچنین می‌توانند حاوی اطالعات بسیار مهم و حساسی باشند .در نتیجه امنیت را می‌توان یكی از مهم‌ترین اجزایی این سیستم‌ها دانست كه خود حاوی اجزای فرعی است . ) Infrastructure) GSI Grid Security ساختار زیر بنایی امنیت Gridاست كه مسئولیت امنیت در محیط را برعهده دارد. Gird درGSI - استفاده كننده از یك سیستم Gridباید از منابع موجود و قاب ل دسترس در سیستم اطالع داش ته باش د .م دیریت كن ترل كار سیستم یا Management Workloadمی‌توان د این كار را به‌ راحتی انجام دهد .درخواست‌كننده سرویس می‌تواند با ارتباط با این قسمت از منابع آزاد سیستم ،ظرفیت هر منب ع و م وقعیت آن‌ها اطالع حاصل نماید .در سیستم‌های ، Gridزمانی كه یك استفاده كننده شناسایی شد و برنام ه م وردنظر آن كاربر اج را گردید ،با توجه به‌ن وع نرم‌افزار و پارامترهای ورودی كاربر، سیستم Gridبه‌دنبال من ابع آزاد موج ود در شبكه می‌گردد. این وظیفه اغلب به‌ عه ده Brokerها اس ت .و Monitoring )and Discovery Service) MDSكه به‌سیس تم اطالع می‌دهند كدام منبع یا من ابع قادرن د من ابع خ ود را در اختیار بگذارند. یكی دیگر از اجزایی كه در سیستم‌های Gridبسیار اهمیت دارد ،زمانبند یا Schedulerاست .در این سیس تم‌ها از آن جایی كه باید هر كاری را كامپیوتر مشخصی به‌عهده بگیرد و هر كامپیوتر باید مدت زمانی را در اختیار Gridقرار ده د، سیستم نیاز به‌ یك زمانبند دارد .این زمانبند می‌تواند بس یار ساده باش د ،اما اكثر زمانبن د‌ها بای د بتوانن د كارها را اولویت‌بندی كنند و سیستم را كنترل نمایند. موقعیت زمانبند‌ها در Grid جزء دیگر ‌Gridها ،مدیریت اطالعات این سیس تم‌ها اس ت كه وظیفه ذخیره‌سازی اطالعات را در سیس تم ب ه عه ده‌ دارد .این بخش وظیفه محافظت از اطالعات و جابه‌جایی این اطالعات در تمامی‌دس تگاه‌های متص ل ب ه ‌Gridرا عه ده‌دار اس ت .جابه‌جایی و انتق ال اطالعات كار بس یار مشكلی است و اطالعات باید از كانالی مطمئن منتقل شود. Gird درGASS - از دیگر بخش‌های مهم ،Gridبخش مدیریت منابع است كه به‌ )Manager ‏Allocation ‏Resource ‏Grid )GRAMشهرت دارد .این بخش وظ ایف هر دس تگاه را مشخص می‌كند و باعث هماهنگی دس تگاه‌های متص ل ب ه ‌شبكه در انجام‌دادن امور محوله است. بخش مدیریت منابع در Grid پروژه های Grid Computing شاید برایتان جالب باش د اگر بدانی د ک ه Googleبا گری دی معادل 15000ک امپیوتر شخص ی ب ه مراجع ه کنندگان خود سرویس می‌دهد! این یک نمونه بارز عملی شدن پروژه Grid Computingاست .یكی دیگر از قدرتمن د‌ترین ابزارهای ایجاد ،كن ترل و م دیریت سیستم‌های گرید ،اب زار Globusاس ت .این پ روژه كه از سال 2003بص ورت عملی در آم د حاص ل تالش مشترك محققان و برنامه‌نویسان گرید در سراسر دنیاست. امنیت ،مدیریت منابع و مدیریت دقیق اطالعات از جمل ه خدمات اصلی این ابزار است.  Gridاز دید برنامه نویسان از دید برنامه‌نویسان Grid ،از سازمان‌های مجازی‌ای تشكیل ش ده است كه از پروتكل‌های مخصوص ی ب رای ارتباط با هم اس تفاده می‌كنند .این پروتكل‌ها ب ه‌اس تفاده‌كنندگان Gridو برنامه‌ها اجازه می‌دهند سرویس‌های خود را در محیطی كنترل شده و امن اج را كنن د .این سازمان‌های مجازی می‌توانن د ی ك كامپیوتر شخصی ،سرور قدرتمند یا كامپیوترهای متصل ب ‌ه شبكه باشند كه از آن جا كه پروتكل یكسانی دارند ،می‌توانند با هم متص ل باش ند و از من ابع یكدیگراس تفاده نماین د. گروه جهانی Gridبا ارائ ه معماری باز سرویس‌های Gridیا )Open Grid Services Architecture) OGSAو جمع آوری استانداردهای باز ،مانند زبان تعریف سرویس‌های وب یا )Web Services Description Language) WSDL توانس ته اس ت اس تانداردی آسان و در عین حال دقی ق ب رای سیس تم‌های Gridتعری ف كن د .از آن گذش ته OGSA ،از تجربیات به‌ دست آمده از پروژه‌های ب زرگی مانن د Globusن یز بهره‌مند است .شكل 7ساختار معماری این اس تاندارد را نش ان می‌دهد. ساختار معماری باز سرویس های Grid استانداردهای باز و پروتكل‌های این معماری راه تولید سرویس‌ها را نشان می‌دهند .این سرویس‌ها قلب Gridهستند و در واقع به‌استفاده‌كننده اجازه می‌دهند با Gridكار كند. این سرویس‌ها عبارتند از: سرویس درخواست‌های پردازنده مركزی سرویس مدیریت كنترل كار سیستم و sessionها سرویس جست‌وجوی اطالعات سرویس تعیین پهنای باند شبكه‌ -سرویس مدیریت اطالعات‌ نمای آینده با ورود فن آوری جدید Gridیا اینترنت 2به عرصه ارتباطات ، اینترنت دیگر وسیله ای نخواهد بود كه صرفا به كار ارسال ایمیل و یا داشتن وب سایت خالصه بیاید. این پدیده با برخورداری از بهترین و سریع ترین امكانات جست‌و‌جو ،سرعت بسیار باال و داشتن امكانات قوی برای هر نوع تحقیق علمی جایگزین به حق اینترنت در پنج سال آینده خواهد بود. منابع www.gridcomputing.com http://www.gridcomputingplanet.com www-128.ibm.com/developerworks http://www-03.ibm.com http://www.oracle.com http://www.gridcomputing.com http://de.wikipedia.org