دانلود مقاله مروری بر رایانش ابری در موبایل

بخشی از مقاله

چکیده :
محاسبات ابری موبایل (MCC) در دسترس بودن خدمات محاسبات ابری در یک محیط تلفن همراه است. با ارائه خدمات مطلوب برای کاربران تلفن همراه MCC شامل عناصر شبکه های تلفن همراه و محاسبات ابری. در محاسبات ابری همراه، تمام داده ها و ماژول محاسبات پیچیده را می توان در ابرها پردازش و دستگاه های تلفن همراه لازم نیست در یک پیکربندی قدرتمند مانند سرعت CPU، حافظه و غیره داشته باشد . با این حال ، دستگاه های تلفن همراه با مبارزات زیادی در منابع خود مواجه هستند (به عنوان مثال ، عمر باتری، ذخیره سازی، و پهنای باند) و ارتباطات (به عنوان مثال، حفظ حریم خصوصی، تحرک و امنیت). این چالش ها تاثیر زیادی در بهبود کیفیت خدمات می گذارد. در این مقاله، ما به بحث اجمالی در خصوص تکنولوژی محاسبات ابری تلفن همراه ،همراه با معماری، برنامه های کاربردی، ویژگی های اصلی، مسائل امنیتی، مزایا و محدودیت و راه حل های احتمالی می پردازیم .

کلمات کلیدی : رایانش ابری موبایل (MCC)، محیط موبایل، شبکه های تلفن همراه.

1 مقدمه :

در طول چند سال گذشته، پیشرفت در زمینه محاسبات و برنامه های کاربردی محاسبات ابری همراه (MCC) به عنوان یک تکنولوژی بالقوه برای خدمات تلفن همراه معرفی گردید. این شبکه ها ترکیبی از محاسبات تلفن همراه، محاسبات ابری و شبکه های بی سیم با کیفیت بالا ، کاربران تلفن همراه، و ارائه دهندگان محاسبات ابری 1]، MCC .[2 و یک پلت فرم جدید برای ترکیب دستگاه های تلفن همراه و محاسبات ابری برای ایجاد یک زیرساخت های جدید است. همچنین در خارج از دستگاه تلفن همراه یک زیرساخت ذخیره سازی داده ها و پردازش داده ها رخ می دهد .[3] در این معماری، ابر انجام

کارهای سنگین از وظایف محاسبات فشرده و ذخیره مقادیر زیادی از داده ها انجام می دهد. ظهور سریع محاسبات تلفن همراه [4] (MC) یک روند قدرتمند در توسعه فن آوری اطلاعات را بوجود آورده است. با این حال، دستگاه های تلفن همراه در محاسبات با مشکلات در منابع خود (به عنوان مثال، عمر باتری، ذخیره سازی، و پهنای باند) و ارتباطات (به عنوان مثال، تحرک و امنیت) روبرو هستند .[5]

محاسبات ابری همراه با توجه به مدل کاربرد اصلی در عصر اینترنت به موضوع پژوهش قابل توجهی از جوامع علمی و صنعتی تبدیل شده است. بنابراین، برنامه های مختلف بر اساس محاسبات ابری همراه توسعه یافته و به کاربران خدماتی

زذتل خغ1سکطغکطکسغپه

تغزت شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

همچون، نقشه های گوگل، Gmail و سیستم های ناوبری برای موبایل، جستجوی صوتی، و همچنین برنامه های مختلف بر روی یک پلت فرم آندروید، AppleandMotoBlur رسانده است. با مطالعه و تحقیقات بر روی نرم افزار افزایشی محاسبات تلفن همراه مشهود است ، که بازار مصرف کننده وسرمایه گذاری برای برنامه های کاربردی مبتنی بر ابر های مختلف تلفن همراه حدود 9,5 میلیارد دلار است .[6] هدف اصلی در پشت ابر رایانه ارائه خدمات مختلف از جمله، نرم افزار و ظرفیت پردازش آن بر روی اینترنت، افزایش ذخیره سازی، کاهش هزینه، سیستم ها و ارائه خدمات تکنولوژی زیر بنایی و فراهم کردن انعطاف پذیری و تحرک اطلاعات در مقاصد مختلف است.

Fig-1: Mobile Cloud Computing

برنامه های کاربردی ابر موبایل ،قدرت محاسباتی و ذخیره سازی داده ها راه را از تلفن های همراه و به ابرفراهم می کند. [Aepona [7در توصیف محاسبات ابری همراه به عنوان یک پارامتر جدید، قدرتمند و متمرکز واقع در ابرها برای برنامه های کاربردی موبایل ، پردازش داده ها و ذخیره سازی از دستگاه تلفن همراه به سیستم عامل از طریق اینترنت انجام می شود. همه این برنامه ها متمرکز شده و سپس در طول اتصال بی سیم بر اساس یک مشتری و یا مرورگر وب در دستگاه های تلفن همراه قابل دسترسی است. روش دیگر، محاسبات ابری همراه می تواند به عنوان ترکیبی از وب تلفن همراه و محاسبات ابری 8]، [9، که از محبوب ترین ابزار برای کاربران تلفن همراه برای دسترسی به برنامه ها و خدمات در اینترنت تعریف شده است را شامل شود.

2 معماری cloud computing

معماری کلی از MCC را می توان در شکل .2 مشاهده نمود . معماری اصلی MCC از اجزای نشان داده تشکیل شده است: کاربران تلفن همراه، اپراتور تلفن همراه، ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP)، ارائه دهندگان خدمات ابر..[10]

زذتل خغ1سکطغکطکسغپه

زغزت شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

Fig-2: Architecture of Mobile Cloud Computing

دستگاه های تلفن همراه و شبکه های تلفن همراه با کمک از ایستگاه های پایه، نقاط دسترسی و / یا ماهواره ای می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کند.اطلاعات منتقل شده از دستگاه های تلفن همراه در واحد پردازنده مرکزی، سرور و پایگاه داده در سمت ارائه دهنده شبکه تلفن همراه اداره می شود. در اینجا، اپراتورهای شبکه تلفن همراه می تواند خدمات ارزنده را به کاربران تلفن همراه به عنوان مجوز، ورود و خروج را ارائه دهند. و داده های مشترکین در پایگاه داده ذخیره شود. درخواست های مشترکین تلفن همراه برای استفاده کردن از ابر بوسیله اینترنت و کنترل پردازش ابر برای رفتن به سرویس های ابر مربوط بررسی می شود. تلفن همراه بستری برای استفاده از مزایای محاسبات ابری فراهم می کند اثربخشی. چهار مدل معماری برای شناسایی ابر عبارتند از:

2.1 ابر خصوصی

معماری محاسبات ابری یک سازمان خصوصی که ممکن است توسط سازمان یا شخص ثالث اداره شود.

×

2.2 انجمن ابر

زیرساخت ابر سازمان های مختلف برای پشتیبانی از یک جامعه خاص ، باید با برخی از نگرانی جمعی مانند ملزومات امنیتی، سیاست، چشم انداز و ملاحظات انطباق داشته باشد.

2.3 ابر های عمومی

زیرساخت های ابر برای عموم مردم و یا یک گروه صنعتی بزرگ ساخته شده است .این ممکن است توسط یک سازمان فروش خدمات ابر کنترل شود

2.4 ترکیبی ابر

ذغزت زذتل خغ1سکطغکطکسغپه
شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

معماری ابر هیبرید مانند اشخاص منحصر به فرد است که ممکن است ترکیبی از دو یا چند ابر باشد ، اما توسط فن آوری استاندارد و یا اختصاصی متصل می شود. جزئیات توضیحات معماری ابر می تواند در زمینه های مختلف متفاوت باشد .بنابراین چهار لایه معماری ، [11]برای مقایسه محاسبات ابری با محاسبات شبکه . [12] توصیف معماری برای ایجاد ابرهای بازار محور و [13]معماری حال حاضر برای خدمات کسب و کار تحویل وب است.

.3 برنامه های کاربردی رایانش ابری موبایل

در حال حاضر تعداد زیادی از برنامه [14]در زمینه های مختلف و طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی ابر بالقوه تلفن همراه برای محاسبات ابری همراه شناخته شده است . این برنامه ها شامل بررسی در مناطق مختلف از جمله پردازش زبان طبیعی، پردازش تصویر، به اشتراک گذاری GPS، به اشتراک گذاری دسترسی به اینترنت، برنامه های کاربردی داده های حسگر، محاسبات جمعیت، پرس و جو و جستجو های چند رسانه ای می باشد.

3.1 پردازش تصویر

در [14]، آزمایش با یک برنامه در حال اجرا به رسمیت شناختن شخصیت های نوری OCR) GOCR) و در مجموعه ای از دستگاه های مختلف تلفن همراه مورد بررسی قرار می گیرد. اگر زبان نوشته شده است در هر جسم از موزه برای کاربر بازدید از موزه خارجی قابل درک نباشد او می تواند تصویری از جسم و زبان نوشته شده را با استفاده از محاسبات ابری تلفن همراه را درک کنید.

3.2 پردازش زبان طبیعی

ترجمه زبان یک نرم افزار ممکن است همراه محاسبات ابری باشد. یک نامزد مناسب برای پردازش زبان از جملات و پاراگراف های مختلف می تواند به طور مستقل ترجمه شود، و این تجربه ایی است در [14] بررسی با استفاده از محاسبات ابر. .[Pangloss-LITE [16

3.3 اشتراک گذاری GPS / اینترنت داده

یک گروه از دستگاه های تلفن همراه است که از طریق شبکه محلی و یا شبکه های نظیر به نظیر داده ها می تواند در کنار یکدیگر می باشد. این سریع ترین و همچنین ارزان ترین راه می باشد. .[17]

3.4 نرم افزار داده های حسگر

در حال حاضر، تقریبا در هر روز سنسورهای دستگاه تلفن همراه که برای خواندن داده ساخته شده است استفاده می شود که برخی از سنسورهای مانند GPS، شتاب سنج، حسگر حرارتی، سنسور نور، ساعت و قطب نما ممکن است به منظور جمع آوری اطلاعات با ارزش در وضعیت های مختلف متفاوت باشد.

3.5 چند رسانه ای جستجو

تلفن های همراه ممکن است انواع مختلف محتوای چند رسانه ای از قبیل فیلم ها، عکس ها، و موسیقی ذخیره کنید که برای نشان دادن یک سرویس شناسایی موسیقی در یک پایگاه داده برای تلفن های همراه است . در ابر تلفن همراه، جستجو در محتویات گوشی می تواند به راحتی اجرا شود.

3.6 شبکه های اجتماعی

اشتراک گذاری محتوای کاربر مختلف با دوستان در شبکه های اجتماعی مانند فیس بوک یک راه محبوب است که ما می توانیم تعامل برقرار کنیم

4 مشخصات رایانش ابری موبایل

ویژگی های عمده ای از محاسبات ابر تلفن همراه به شرح زیر است:

4.1 انعطاف پذیری / الاستیسیته

کاربران می توانند به سرعت منابع محاسباتی ارائه بدون تعامل انسان در دسترس داشته باشند .توانمندی ها کاربر می تواند

زذتل خغ1سکطغکطکسغپه

غغزت شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

سرعت و الاستیکی مشروط، در برخی موارد به صورت پویا را داشته باشد.

4.2 مقیاس پذیری از زیرساخت

در سرور فیزیکی گره های جدید می تواند اضافه و یا از شبکه با تغییرات محدود به زیرساخت های راه اندازی و نرم افزار کاهش یابد.

4.3 دسترسی گسترده به شبکه

قابلیت و توانایی کاربر در دسترسی به شبکه می تواند از طریق مکانیسم های استاندارد که ترویج استفاده توسط سیستم عامل ناهمگن مانند تلفن همراه، لپ تاپ ها، و PDA ها و غیره می باشد دیده شود

4.4 استقلال محل سکونت

محل سکونت استقلال یکی دیگر از مشخصه های محاسبات ابری همراه است .استقلال محل های مختلف که در آن مشتری به طور کلی هیچ کنترلی و یا دانش بیش از محل دقیق این منابع ندارد.ممکن است قادر به تعیین محل در یک سطح بالاتری از انتزاع از کشور، ایالت، یا مرکز داده باشد.

4.5 قابلیت اطمینان

از طریق استفاده از قابلیت اطمینان چند سایت در کنار یکدیگر می تواند باعث بهبود ی ابر رایانه شایسته تر برای برنامه های کاربردی بازیابی و تداوم کسب و کارشود.

4.6 صرفه جوییهای مقیاس و هزینه اثربخشی

به منظور استفاده از اقتصاد مقیاس پیاده سازی ابر تلفن همراه، بدون در نظر گرفتن مدل استقرار، تمایل به عنوان بزرگ امکان پذیر است .تعداد زیادی از استقرار ابر تلفن همراه

ممکن است نزدیک به ایستگاه برق ارزان و املاک و کم قیمت واقعی، برای هزینه های پایین تر قرار گرفته شوند.

5 امنیت رایانش ابری موبایل

امنیت ابر رایانه، تلفن همراه و برنامه های کاربردی از مسائل کلیدی هستند و هنوز هم با برخی از چالش های عظیمی [18]مواجه هستند .حریم خصوصی کاربر و یکپارچگی داده ها یا برنامه های کاربردی یکی از مسائل کلیدی در تامین امنیت محاسبات ابری می باشد .این ترکیبی از محاسبات ابری و شبکه های تلفن همراه است که برای مسائل امنیتی مربوط هستند و سپس به دو دسته تقسیم می شوند: ابر امنیت و امنیت کاربر شبکه تلفن همراه .[19-22]

5.1 امنیت کاربران شبکه موبایل

تعداد زیادی از آسیب پذیری های امنیتی و تهدید مانند کدهای مخرب به دستگاه های مختلف مانند تلفن همراه گوشی های هوشمند ، رایانه جیبی، لپ تاپ و غیره اتفاق می افتد. برخی از برنامه های کاربردی دستگاه های تلفن همراه می تواند به عنوان مسائل خصوصی برای کاربران [21] باشد . دو مسئله عمده مربوط به امنیت مشترک وجود دارد.

5.1.1 امنیت برای برنامه های کاربردی موبایل

ساده ترین راه برای پیدا کردن تهدیدات امنیتی نصب و در اجرا نرم افزار های امنیتی و آنتی ویروس در دستگاه های تلفن همراه خواهد بود با .این دستگاه برای محافظت از این تهدیدات و برای پیدا کردن و تشخیص تهدید و مکانیزم های امنیتی در ابر به روش های متعددی توسعه یافته اند .قبل از استفاده از یک برنامه خاص بر روی تلفن همراه اول از طریق برخی از ارزیابی بررسی خواهد شد و اگر مخرب تشخیص داده نشود، فایل ها را به کاربر دستگاه های تلفن همراه فرستاده می شود

زذتل خغ1سکطغکطکسغپه

هغزت شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

5.1.2 حفظ حریم شخصی کاربران

با ارائه اطلاعات خصوصی محل فعلی و اطلاعات مهم کاربر و با استفاده از مکان خدمات (LBS) که توسط سیستم موقعیت یابی جهانی دستگاه (GPS) استفاده می شود رابط کاربری ایجاد می گردد. تهدید های مختلف برای افشای اطلاعات خصوصی می تواند با انتخاب و تجزیه و تحلیل نیازهای شرکت کاهش یابد و در صورت تشخیص تهدید توسط شبکه ابر نرم افزار ضد ویروس اجرا و یا اطلاعات به صورت محلی منتقل شود.

5.2 ایمن اطلاعات بر روی ابر

برای ذخیره سازی مقدار زیادی از داده ها و یا برنامه های کاربردی افراد و شرکت ها ممکن است از ابر بیشترین استفاده شود با این حال، صداقت، احراز هویت، و حقوق دیجیتال از داده ها و یا برنامه در طول فرآیند برای اطمینان استفاده می شود.

5.2.1 صداقت

کاربران ابر تلفن همراه باید از یکپارچگی اطلاعات خود و ذخیره در شبکه ابر اطمینان حاصل کنند. دسترسی به همه باید تصدیق و تأیید شده باشد. به منظور حفظ یکپارچگی اطلاعات فرد آنرا بر روی ابر ذخیره می کنند . به عنوان مثال، کل اطلاعات ذخیره شده توسط هر فرد و یا شرکت در شبکه ابر برجسب نیاز ، به روز رسانی و یا حذف اطلاعات می شود.

5.2.2 احراز هویت

برای تضمین دسترسی به داده ها مناسب برای محیط های تلفن همراه با استفاده از محاسبات ابری تعداد زیادی از مکانیسم های تأیید هویت مطرح شده است. برخی با استفاده از استانداردهای باز و پشتیبانی از ادغام روش های تأیید هویت مختلف. مانند نشان دادن استفاده از دسترسی یا ورود در شناسه و رمز یا پین، درخواست احراز هویت و غیره.

5.2.3 مدیریت حقوق دیجیتال

محتواهای دیجیتالی مختلف مانند تصویر، صوتی، تصویری، و برنامه های کتاب های الکترونیکی روز به روز محبوب تر می شود. راه حل های متعدد برای محافظت از این مطالب برای جلو گیری از دسترسی غیر قانونی به عنوان ارائه رمزگذاری و رمزگشایی کلید مطرح شده است. قبل از دسترسی به چنین محتواهای دیجیتالی در برنامه نویسی دستگاه های تلفن همراه و یا پلت فرم رمزگشایی باید انجام شود.

زذتل خغ1سکطغکطکسغپه

شغزت شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

Fig-3: Mobile Cloud Computing Security Architecture Overview×

6 مزایای Mobile Cloud Computing

راه های بسیاری برای ارتباط وجود دارد، و ابر رایانه قابل حمل به عنوان یک راه حل امیدوار کننده برای محاسبات تلفن

همراه شناخته شده است. استفاده از تحکیم هر دو محاسبات و محاسبات ابری همراه با ترکیب،جهت خدمات مطلوب و مزایا فراهم شده است .[23] این مزایا عبارتند از:

حهزت زذتل خغ1سکطغکطکسغپه
شAلع ,لاهلاکغهعطکل y,هق ذصستص

6.1 توسعه عمر باتری