.

ارائه معماری ترکیبی برای پشتیبانی پیاده سازی رایانش ابری در مراکز آموزش عالی با استفاده از رویکرد فراترکیب (بخش سوم)

بسیاری از پژوهشگران پیشنهاد داده اند در مراکز آموزش عالی، برای استقرار رایانش ابری از مدل ابر هیبریدی استفاده شود. این مدل استقرار، ضمن حفظ و ارتقای امنیت و حریم خصوصی، به بهبود كارایی و اثربخشی منجر می شود

ارائه معماری ترکیبی برای پشتیبانی پیاده سازی رایانش ابری در مراکز آموزش عالی با استفاده از رویکرد فراترکیب (بخش سوم)

معماری پیشنهادی

بسیاری از پژوهشگران پیشنهاد داده اند در مراکز آموزش عالی، برای استقرار رایانش ابری از مدل ابر هیبریدی استفاده شود. این مدل استقرار، ضمن حفظ و ارتقای امنیت و حریم خصوصی، به بهبود كارایی و اثربخشی منجر می شود . 
با توجه به موارد بیان شده، در معماری پیشنهادی، مبنای استقرار، مدل ابر هیبریدی در نظر گرفته شد و به صورت ترکیبی به کمک ابر عمومی برای پشتیبانی از داده های با حساسیت کمتر و برنامه هایی که حجم پردازشی و ذخیره سازی بالایی نیاز دارند (مانند سیستم مدیریت دوره، سیستم ثبت نام، سیستم مدیریت یادگیری و غیره) استفاده شد. 
معماری پیشنهادی ابر هیبریدی IUHEC از سه قسمت اصلی (واسط کاربر مبتنی بر وب)، (ابر خصوصی) و (ابر عمومی) همراه با ماژول های عملیاتی و زیر بخش های مختلف تشکیل شده است. 
معماری پیشنهادی به گونه ای طراحی شده است كه مهم ترین وظیفه مراكز آموزش عالی، یعنی آموزش و یادگیری را از طریق سرویس یادگیری الكترونیكی به عنوان خدمت (EaaS) تحت پوشش قرار دهد. 
برخی از برنامه های معمولی با داده های حساس سرویس مذكور ، در لایه خدمات ابر خصوصی اجرا می شود؛ ولی اغلب برنامه های با حجم بالا و داده های غیر حساس و غیرخصوصی، در ابر عمومی كه با ابر خصوصی در ارتباط است و تشكیل ساختار هیبریدی می دهد ، اجرا می شود. در ادامه قسمت های مختلف معماری پیشنهادی، تشریح می شود.

واسط کاربر مبتنی بر وب

كاربران مختلف مانند دانشجویان، استادان كاركنان اداری، پژوهشگران و ...، از طریق شبكه (اینترانت و اینترنت) با واسط كاربر مبتنی بر وب، با ابر خصوصی ارتباط برقرار می كنند. واسط كاربر شامل چهار بخش و دو ماژول زیر است:
دروازه ورود: مسیر دسترسی به برنامه كاربردی روی وب را از طریق شبكه در اختیار می گذارد.
كاتالوگ خدمات: فهرستی از خدمات قابل ارائه و انواع اطلاعات جزئی مرتبط را شامل می شود.
پایگاه ثبت كاربر: ثبت اطلاعات مربوط به سطح توافق شده خدمات و غیره را انجام می دهد.
امتحان كننده درخواست: درخواست را از لحاظ الزامات سطح كیفیت خدمات تفسیر كرده و تضمین می كند كه از اضافه بار به دلیل محدودیت منابع، جلوگیری شود.

اعتبارسنجی پژوهش

روش گردآوری داده های پژوهش، استفاده از داده های ثانویه (مقالات و پژوهش های گذشته) است. اغلب پژوهشگران در این موضوع اجماع نظر دارند که با یکی از دو روش زیر می توان خروجی روش فراتر را اعتبارسنجی کرد:
  • بهره مندی از نظر خبرگان در تایید دستاوردهای پژوهش
  • ارائه نتیجه جامع با استفاده از مطالعات موردی جدید
در این پژوهش به منظور اعتبارسنجی، از نظر خبرگان برای تایید دستاوردهای پژوهش استفاده شد. بدین صورت که هشت خبره مرتبط با رایانش ابری در ایران، به روش هدفمند (مرتبط با صنعت رایانش ابری و انجام فعالیت های پژوهش مرتبط) و گلوله برفی انتخاب شده و سپس با تشکیل جلسه گروه متمرکز، معماری رایانش ابری پیشنهادی اعتبارسنجی شد. 
برای تایید معماری ارائه شده، از مدل تحلیل روایی لاواشی (1975) استفاده شد. مدل ارائه شده لاوشی برای تحلیل محتوا به این صورت است که نظر خبرگان در ارتباط با المان های معماری پیشنهادی در مقیاس لیکرت سه مجموعه ای، شامل (موافقم و استفاده از آن ضروری است)، (مفید است، اما استفاده از آن ضروری نیست)، (مخالفم و استفاده از آن ضروری نیست) دریافت می شود. این سه حالت با حروف E، U و N کدگذاری شده و برای محاسبه میانگین عددی قضاوت ها، به ترتیب اعداد کمی 2، 1 و 0 برای آن ها در نظر گرفته می شود. 
نسبت روایی محتوا (CVR)، میانگین عددی قضاوت ها (MnJ) و شاخص روایی محتوا (CVI) برای گزینه های مختلف معماری محاسبه شد. معیارهای پذیرش به شرح زیر است:
  1. پذیرش بدون شرط گزینه هایی که مقدار CVR آن ها از 0.75 بیشتر است.
  2. پذیرش گزینه هایی که مقدار CVR آن ها بین صفر و 1 بوده و مقدار میانگین عددی قضاوت ها مساوی یا بیشتر از 1.5 است. این وضعیت نشان می دهد افزون بر نیمی از خبرگان با ضرورت گزینه موافق بوده اند. همچنین نظر چادویک و همکارانش (1984) که حداقل مقدار 60 درصد را برای قابلیت اطمینان روایی اعلام کرده اند، نیز محقق شده است، زیرا همان طور که بیان شد، در این حالت، میانگین عددی قضاوت مساوی یا بیشتر از 1.5 است، به این معنا که حداقل 75 درصد حالت ممکن را پوشش می دهد (نسبت 1.5 به حالت بیشینه که عدد 2 است برابر 75 درصد است).

نتیجه گیری و پیشنهادها

با توجه به سرعت بالای تغییرات در عصر دیجیتال و ظهور فناوری های نوین، شیوه های آموزش، یادگیری و پژوهش نیز دچار تغییرات شگرفی شده است. بنابراین نیاز است مراکز آموزش عالی فناوری های نوظهور مانند فناوری رایانش ابری را به تسخیر درآوردند. 
این مقاله در راستای سوال اول پژوهش، برای یافتن المان ها و مولفه های معماری رایانش ابری در مراکز آموزش عالی، به جستجوی نظام مند، انتخاب مقالات مناسب از پژوهش های گذشته و استخراج مولفه های ان ها به صورت کد بر مبنای روش تحقیق کیفی فراترکیب پرداخت، سپس با تشکیل مفاهیم و دسته بندی های مرتبط، اجزای اصلی معماری پیشنهادی را شناسایی کرد و با توجه به مطالعات گذشته، ارتباط بین اجزا را در معماری مشخص نمود و با ارائه معماری پیشنهادی IUHEC به سوال دوم پاسخ داد. 
این مقاله ابتدا به بررسی ضرورت، مزیت ها، چالش ها و راهکارهای رفع چالش های استفاده از رایانش ابری در دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی پرداخت، سپس برای هدایت این مراکز و پشتیبانی از آن ها به منظور پیاده سازی موثر رایانش ابری، معماری هیبریدی ارائه نمود که از ترکیب یافته های حاصل از پژوهش های گذشته که با روش فراترکیب انتخاب و تحلیل شده بودند، الهام گرفته بود. 
معماری یاد شده ضمن در نظر گرفتن و برآورده ساختن ماموریت مراکز آموزش عالی، با توجه به امنیت و حفظ حریم خصوصی که مهم ترین دغدغه مدیران است، ابر خصوصی را برای پوشش داده های حساس و ابر عمومی را به منظور کمک به افزایش بهره وری و مقیاس پذیری و تحت پوشش قرار دادن برنامه های با حجم بالا پیشنهاد داده است. 
به طبع برای پیاده سازی رایانش ابری باید فعالیت های متنوع و مختلفی انجام شود که در دامنه این مقاله جای نمی گیرد، زیرا هدف این مقاله ارائه یک معماری کل نگر بود که موجب اطمینان خاطر مدیران مراکز آموزش عالی از بابت در نظر گرفتن جمیع موارد شود و به آن ها کمک کند در صورت تمایل به پیاده سازی در کنار سایر فعالیت هایی که باید انجام دهند، از این معماری نیز برای پشتیبای و زیربنای کار استفاده نمایند.
مهم ترین وجه تمایز معماری پیشنهادی IUHEC با سایر معماری های بررسی شده در این مقاله، مانند معماری های ارائه شده اسکالی و همکاران (2012)، دانکن و همکاران (2014)، پاتل و چابی (2014)، در شکل و محتوای این معماری است که دلیل آن را می توان به جامعیت معماری پیشنهادی نسبت داد. 
برای مثال، در برخی مراجع فقط به واسط کاربر اشاره شده، در حالی که در معماری جامع ارائه شده در این مقاله، واسط کاربر شامل چهار بخش و دو ماژول تکمیلی است. در معماری ارائه شده در این مقاله، موارد متعددی اضافه بر آنچه اسکالی و همکاران (2012)، پاتل و چابی (2014) اشاره کرده اند، وجود دارد؛ از جمله مخزن آموزش (از خدمات و منابع مختلف آموزشی مثل محتوای دروس، فیلم ها و غیره که براساس نوع و نام مرتب شده اند، تشکیل شده است. 
این مخزن با سرویس EaaS در ارتباط بوده و متریال آموزشی به روز شده را در اختیار قرار می دهد)، EaaS (متمرکز بر ارائه آموزش الکترونیکی است و از سه لایه خدمت ابری استفاده می کند)، لایه نرم افزار به عنوان خدمت (در این لایه از ابر عمومی، نرم افزارهای ابر مورد نیاز مراکز آموزش عالی برای فعالیت های آموزشی مانند سیستم عمومی، نرم افزارهای ابری مورد نیاز مراکز آموزش عالی برای فعالیت های آموزشی مانند سیستم مدیریت محتوا (CMS)، سیستم مدیریت یادگیری (LMS)، سیستم یادگیری مجازی (VLS)، سیستم مدیریت دانشجو (SMS) و همچنین نرم افزارهای مورد نیز واحدهای پژوهش قرار داد).
از آن جا که معماری IUHEC با استفاده از روش فراترکیب و بر مبنای ترکیب المان های موجود در معماری های پیشین ارائه شده است، این معماری با تمام معماری های گذشته متفاوت است و این تفاوت ها به راحتی مشاهده می شود. 
با توجه به بهبود موقعیت زیرساختی ایران به دلیل راه اندازی شبکه ملی اطلاعات، فعالیت های چند ابر عمومی بومی مانند xaas.ir و غیره، معماری پیشنهادی IUHEC می تواند راهگشای پژوهشگران و مدیران مراکز آموزش عالی ایران و سایر کشورهای همسایه باشد تا علاوه بر ایجاد دید جامع، برای مدیریت موثر و برنامه ریزی راهبردی به منظور پیاده سازی رایانش ابری استفاده شود. 
در ارتباط با فعالیت های آتی می توان از تحقیق آمیخته و مطالعه موردی برای اعتبارسنجی و پیاده سازی معماری ارائه شده استفاده کرد. همچنین پیشنهاد می شود، مدل استقرار ابر انجمنی نیز طی پژوهشی مستقل بررسی شده و در معماری اعمال شود. 

ارائه معماری ترکیبی برای پشتیبانی پیاده سازی رایانش ابری در مراکز آموزش عالی با استفاده از رویکرد فراترکیب
https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=۳۱۸۵۲۰
 
كلمات كليدی: رایانش ابری، محاسبات ابری، ابر خصوصی، ابر عمومی، ابر هیبریدی، سرور مجازی

مقالات مرتبط

SIGMACloud

SIGMACloud

شرکت سیگما ITID در سال 1383 تاسیس شد. طی 15 سال فعالیت، سیگما عمدتا بر طراحی، توسعه و استقرار پورتال سازمانی، خدمات آنلاین و محصولات و خدمات محاسبات ابری تمرکز داشت. ما به 150+ سازمان و شرکت های بزرگ در ارتباطات مخابراتی، بانکی، پرداخت و صنایع دولتی برای دستیابی به اهداف خود کمک کردیم.