ابرهای رمزدار: در این نوع ابر سیاست های حمایتی مناسبی برای داده ها در شبکه ابری عمومی وجود دارد اما بعضی از داده ها نباید رمزگذاری شود همچنین جنبه های امنیتی در سطح ماشین های مجازی در نظر گرفته نشده است.[۵]

ابر عمومی: برای استفاده عمومی از منابعی نظیر وب و وب سرویس ها که بر روی اینترنت فراهم می شود.
ابر خصوصی: در سازمان ها بصورت داخلی مورد استفاده قرار می گیرد که اعضای یک سازمان می توانند از آن استفاده کنند و سایر کاربران خارجی اجازه دسترسی به این مدل از ابر را ندارند و مدیریت و نگه داری از آن بر عهده خود سازمان می باشد.
ابر هیبریدی: تلفیقی از ابرهای عمومی خصوصی و انجمنی می باشد نظیر IBM و juniper[8] و آمازون[۱]
ابر انجمنی: تلفیقی از ۳ نوع ابر هیبریدی و خصوصی و عمومی می باشد که توسط سازمان هایی برای یک هدف خاص (عمدتا امنیتی) ایجاد میشود.[۸]

کاربردها

با رشد بی رویه استفاده از اینترنت و فشار زیاد بر منابع ذخیره سازی و امکانات محاسباتی , فراهم کنندگان سرویس ها را به فکر استفاده از کالاهای ارزان کامپیوتری به عنوان سخت افزار پایه و بستر ها انداخت که منجر به ایجاد ۳ روش مبتنی برتکنولوژی اشتراکی شد که عبارتند از:
روش آمازون: شبکه محاسبات ابری آمازون مبتنی است بر مجازی سازی سرور ها که منجر به تولید EC2 و سرویس ذخیره سازی شی S3 و سرویس ذخیره سازی ساختار داده [۶]Simple DB و [۳]Simple queuening Service شده است.مبتنی بر درخواست بودن و ارزان بودن باعث شد آمازون به عنوان پیشرو در IAAS مطرح شود.[۱[
روش گوگل: گوگل از روش SandBox استفاده می کند. در سال های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۶[۷]مقاله های گوناگونی توسط گوگل منتشر شد که رئوس مطالب آن PAAS است در نهایت در سال ۲۰۰۸ ماشین کاربرد گوگل را با نام GAE به بازار ارائه کردند.
روش مایکروسافت: درسال ۲۰۰۸ microsoft Azure , را روانه بازار کرد که بخش WAH به عنوان زیرساخت اساسی برای ابر و بخش .net محلی برای کاربرها که از خدماتی نظیر SQL و … استفاده کنند.
مجازی سازی سرورها با نرم افزار ها و برنامه های کنونی سازگار تر است و انعطاف پذیری بیشتری دارد اما SandBox محدودیت های برنامه نویسی دارد ولی دارای سربار کمتری می باشد [۱[.

چالش ها

از جمله مشکلاتی که در شبکه های محاسبات ابری وجود دارد به شرح زیر می باشد:
۱-شکست فروشنده ۲- قطع سرویس [۴] مثلا در نوامبر سال ۲۰۰۷ بمدت ۳ ساعت سرویس های آمازون قطع شد یا در سال ۲۰۰۸ در سیستم ذخیره سازی GoogleAPP باگ هایی رخ داد که باعث قطع ۶ساعتی آن شد یا در سال ۲۰۰۹ Microsoft Azure به مدت ۲۲ ساعت بعلت بروز رسانی سیستم عامل قطع شد[۱] ۳- کارایی مانند تاخیر در شبکه ۴- مجتمع سازی ۵- فقدان استانداردهایی برای قابلیت حمل بودن در فروشندگان ۶- امنیت ۷-ارائه دهندگان بزرگ برای هکر ها مناسب تر است ۸- مدیریت دسترسی ها ۹- تفکیک داده ها ۱۰-مالکیت داده ها ۱۱- نگرانی های نظارتی [۴]. ۱۲- انتخاب و اختصاص منابع [۳]. ۱۳-ارتقا شبکه محاسبات ابری [۹] .۱۴- هزینه مدل شبکه ابری ۱۵-مدل شارژ کردن ۱۶-توافق در سطح سرویس ۱۷- مهاجرت [۲۰]. ۱۸- مدیریت ابرهای ناهمگن ۱۹- موقعیت داده ها ۲۰-بازیابی داده ها ۲۱- انتقال داده ها[۲۱].۲۲- تعادل بار ۲۳- قابلیت همکاری ۲۴ – تحمل پذیری خطا [۲۲]
حال به دسته بندی این دغدغه ها می پردازیم که به ۶ قسمت تقسیم می شوند که عبارتند از:
۱-استاندارد های امن: بر سیاست هایی تاکید می کند که امنیت را تضمین می کنند
۲-شبکه ۳- دسترسی ۴- زیر ساخت ها ۵- داده ها ۶- موارد دیگر
مطابق آماری که از ۲۶۳ تن از مدیران IT توسط موسسه IDC گرفته شده است مشکلات امنیتی بیشترین دغدغه کاربران در استفاده از شبکه محاسبات ابری می باشد[۲۳]

شکل ۵- نرخ چالش ها ]۲۳[
مشکلات امنیتی موجود در شبکه محاسبات ابری عبارتند از:
۱-با توجه به مدل شبکه محاسبات ابری کنترل فیزیکی شبکه ابری قابل انجام نیست ۲- شکستن قوانین توسط شرکت ها ۳- خدمات ذخیره سازی که توسط یک فروشنده ابر ارائه می شود با فروشنده دیگر خدمات ناسازگار باشد ۴- چه کسی رمزنگاری و رمزگشایی را کنترل می کند که منطقا این کار باید توسط مصرف کننده انجام گیرد ۵- کاربران باید برنامه های خود را برای حفاظت بیشتر بروز رسانی کنند [۲۳[ ۶- حملات تروجان ها ۷- حملات Flood که توسط داده های ساختگی اجرا می شود ۸-امنیت مرور گر ها ۹- امنیت سرویس دهنده ها ۱۰- هویت و مدیریت دسترسی ۱۱- امنیت در انتقال اطلاعات شامل رمز نگاری و پروتکل های SSL/TLS که در آنجا استفاده می شود[۸] ۱۲-امنیت در تقاضا که به مواردی از قبیل در دسترس بودن و محرمانگی و مجتمع سازی و کنترل و حسابرسی تقسیم می شود[۲۴] [۲۵]
در جدول های ۱ و ۲ مقایسه روش های مختلف پیاده سازی شبکه محاسبات ابری و پارامتر های مختلف آن بیان شده است[۳]
جدول ۱- جدول مقایسه بین ابرهای پیاده سازی
جدول ۲- مخفف ها [۳]

انتخاب منابع و زمانبندی

حال به بررسی یکی از چالش های مهم در شبکه محاسبات ابری می پردازیم

انتخاب منابع

تعریف پایه ای از انتخاب منابع عبارت است از تصمیم گیری درباره اینکه چه مقدار و در کجا و ودر چه زمان منابع مورد نیاز کاربر به آن اختصاص داده شود [۲۸].اختصاص منابع بر ۴ بخش تاکید دارد ۱-مدل سازی منبع ۲- ارائه رفتار منبع ۳-نظارت بر منبع ۴-انتخاب منبع [۲۹]
متدهای موجود در اختصاص منابع عبارتند از:
چند عاملی: برای مدیریت پویای منابع مستقل استفاده می شود.میزان استفاده از دیتاسنتر ها به صورت پویا تنظیم می شود و میزان منابع برای کاربرد ها تعیین می شود این تنظیمات بصورت خودکار در دیتاسنتر ها و با کمترین دخالت انسان انجام می گیرد.
آگاه از توپولوژی: از موتورهای پیش بینی و شبیه ساز ها برای تخمین کارایی هنگام اختصاص دادن منابع استفاده می شود مثلا الگوریتم ژنتیک راه حل بهینه را در این زمینه انتخاب می کند[۳۰]
مواردی که باید در هنگام اختصاص منابع به آنها توجه کرد
۱-درگیری برای منابع: دوکاربر بخواهند در یک زمان مشخص به یک منبع دسترسی داشته باشند
۲-کمبود منابع: منابع محدود و درخواست ها بالا باشد
۳-تکه تکه شدن منابع ۴-منابع بیش از نیاز ۵-منابع کمتر از نیاز[۳۱ ] ۶-ویژگی های امنیتی ۷-پارامترهای QOS در تخصیص منابع [۳۲]
مشکلات موجود در اختصاص منابع به شرح زیر است :
۱-ارائه خدمات خودکار: اینکه چگونه Qos را برای منابع سطح پایین نظیر CPU و حافظه باید تشخیص دهیم دشوار است ۲-مهاجرت ماشین های مجازی در دیتا سنترهای مختلف ۳-تثبیت سرورها که راهی برای افزایش بهره وری می باشد که با کمترین میزان انرژی مصرفی باشد ۴-مدیریت انرژی که ۵۳% از هزینه مصرفی دیتا سنتر ها مربوط به گرما و سرمای دیتا سنتر ها می باشد[۲۸] ۵-چون کاربر از سرور ها منابع را اجاره میکنند کاربر بر منابع هیچ کنترلی ندارد ۶- هنگامی که کاربر بخواهد داده های بزرگ خود را از یک فراهم کننده سرویس به فراهم کننده دیگر انتقال دهد دچار مشکل می شود ۷-از آنجا که سرور ها به یکدیگر متصل می باشند ممکن است دچار حملات هک و بد افزار ها شوند ۸-بسیاری از ابزار های جانبی مانند پرینتر و اسکنر نیازمند نصب نرم افزار بصورت محلی می باشند[۳۱].

زمان بندی

هدف از زمان بندی یافتن راهی برای اختصاص دادن مناسب کارها به منابع محدود است که در این میان باید یک یا چند هدف نیز بهینه شوند. [۳۳]
پارامترهای که در این بخش باید در نظر گرفته شود به شرح زیر است:
عدالت: به این معنا می باشد که تمامی کارها بصورت مساوی از منابع سهم ببرند یا اینکه برا اساس وزنی که دارند منابع به آنها تعلق گیرد.
مصرف بهینه انرژی: خاموش کردن تعدادی از سرور ها و هاست ها به منظور کاهش انرژی هدر رفته در شبکه محاسبات ابری
طول بازه: هر چه طول بازه کوچکتر باشد کارها در زمان کمتری به پایان می رسند.
تعادل بار: بدین معنی است که کارها بر روی منابع تقسیم شود تا منابعی بیکار و منابعی پرکار نباشد