A key-Note Presentation, 1st Intern. Conf. on Information and Communication Technology for Education...

A key-Note Presentation, 1st Intern. Conf. on Information and Communication Technology for Education and Training, Hammamet, Tunis, May 7-10, 2012 1

Hany H. Ammar

LANE Department of Computer Science and Electrical EngineeringWest Virginia University, Morgantown, West Virginia, USA,

Visiting Professor, Faculty of Computers and Information, Cairo U.

Cloud Computing السحابية : الحوسبةBenefits and challenges والتحديات الفوائد

A key-Note Presentation

الرحيم الرحمن الله بسمالله رسول على والسالم والصالة ، لله الحمد


استعراضاألفكار

البحث Research Teamفريق السحابية؟ الحوسبة هي What is Cloud Computingما

و أمثلة– الحوسبة شبكات Examples of Grids and السحبعنClouds

السحب – Benefits of Cloudsفوائدنفعل – أن يمكننا What can we do with Clouds السحب؟بماذا

السحابية الحوسبة Challenges of Clouds تحديات الجامعي سحابة أهميةتوضيح الحرم

Making the Case for Campus CloudsالخالصةSummary


البحث فريقResearch Team

: التدريس Faculty هيئة عبدالمعز وليد للعلوم ، الدكتور العربية األكاديمية

مصر ، االسكندرية ، ,Dr. Walid Abdelmoez وتيكنولوجياEgypt

الحربية الدكتور محمد بن أحمد كلية حمدى، صالح محمد بقطر

Dr. Mohamad Salah Hamdi, Qatarحمودة الدكتور جامعة عالء ,Dr Alaa Hamouda األزهر،

Egypt القاهرة جامعة ، موسى شوقى أحمد الدكتور

Dr Ahmed Shawky, Egypt : الصياد، الطالب السالم عبد ، جمال مصطفى

البحث فريقResearch Team


Parts of this presentation were published in the following paper:

“CampusCloud: Aggregating Universities Computing Resources in Ad-Hoc Clouds,” 1st Taibah University International Conference on Computing and Information Technology Al-Madinah Al-Munawwarah,

Saudi Arabia, 19-21 Rabi II 1433 Hijri (12-14 March 2012)

With Funding from: The International Center of Excellence in Software Engineering Project,

http://www.bis-cmt.com/icese/

Qatar National Research Fund (QNRF) under the National Priorities Research Program (NPRP) Grant No.: 09-1205-2-470


السحابية؟ الحوسبة هي ماWhat is Cloud Computing



الموارد لتحقيق التقنية توفر أساسي عاملا ،ومن مجتمع أي في خاص ألهميةاالزدهار بوجه

الحوسبة مواردTechnical resource availability is a key factor to achieve prosperity of

any society, Particularly important are computing resources

وبطريقة جب ي بكفاءة الحوسبة موارد استخداميتم حتى .هامكانياتإ إستخداممجمعة الكاملة

To attain their full potential, computing resources need to be efficiently utilized preferably in an aggregated manner



خالل تجميع من يتحقق أن يمكن الحوسبة مواردThe demand for aggregating computing resources can now be met by

المنفعة وسبةحUtility Computing

و والحوسبة Cluster and Grid الشبكية العنقودية

Computing ،

الحوسبة Cloud Computingالسحابية وآخرها


السحابية الحوسبة هي ؟ماالمنفعة حوسبة

Utility Computing

يؤ المنفعة حوسبة موارد موزودى تحت جرون التى الحاسوبية األجهزة

خالل من الموارد ) صيانتهم لتأجير عنكبوتية خدمة اإلنترنت متصفح

علىحسب ، الحاسوبية (االستخدام الدفع

Utility computing providers rent computing resources they maintain through a web browser

(Web Service)

موارد اسيق وإسخدام ) الحوسبة إستخدام الملفات، تخزين الحاسوبية، الطاقةل : الشبكة( الكهربائية إستخداممشابهة الطاقة

Metered computing: analogous to electric power (Pay per use of Computing power, storage, and network services)

السحابية الحوسبة هي ؟ماالمنفعة حوسبة

Utility Computing


علىشكل تكون حاسوبية) فتراضية إموارد الموارد أجهزة

أن( ويمكن مستأجرين ي إفتراضية عدة ويمكن تقاسمها

خدمة ) دقائق الطلبخالل حسب Uتلقائيا الموارد هذة إمتداد

المطاطية ( أمازون سحابة كخدمة توسعية أو مطاطية

Resources are often virtualized and can be shared by multiple tenants -

Example: Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) is a web service that

provides resizable compute capacity with pay per use option ($276/yr for one

large EC2 instance)

- Amazon EC2 enables you to increase or decrease capacity within

minutes


السحابية؟ الحوسبة هي ماا المقارنة المنفعة لسحابيةحوسبة حوسبة مع

Utility versus Cloud computing

موارد السحابية الحوسبة توفر ، فقط الحوسبة أجهزة الهذه البرمجية التطبيقات وفرت أيضاUولكن تستخدم التي

المواردCloud computing not only provides raw computing resources, but also hosts

the applications that use these resources

ال إلى اإلنترنت يكون تطبيقاتالوصول متصفح طريق عنApplications usually accessed via a web browser.

بيانات تخزين الموفر وملفات يتم الملفات أنظمة على ةالمستخدمUser data typically stored on provider's file systems.

. المستخدم من مخفية للحوسبة األساسية التحتية البنيةالمثال : Google Mail, Google Docsعلىسبيل

Underlying computing infrastructure concealed from users.


السحابية الحوسبة هي ؟ماالشبكية الحوسبة والحوسبة العنقودية

Cluster and Grid Computing

العنقودية ا من لحوسبة مجموعة عن عبارة هيالم الحاسوبية نفس تكونو بإحكام جمعةالخوادم في

الموقعA cluster is a collection of tightly coupled computing servers

usually co-located.

خوادم من مجموعة عن عبارة هي الشبكية الحوسبةالموزعة كثيرة الحوسبة مواقع فى

A computing grid is a distributed collection of computing servers


الحرم : شبكة مثالالجامعي

فلوريدا ب CampusجامعةGrid


كاليفورنيا : جامعة شبكة مثالUniversity of California Multi-Campus Grid


Tsinghua University Beijing مثال : Campus Cloud for Data Storage and Sharing

Eighth

International

Conference

on Grid and

Cooperative

Computing,

IEEE Xplore


: مثال Cloud Computing For Distributed University Campus:

http://www.pixel-online.net/edu_future/common/download/Paper_pdf/ENT30-Erkoc.pdf

Yildiz Technical

University

(Turkey)


السحب فوائدThe services of Cloud Comptng

كخدمة )يسحابال الحوسبة كلشيء يعتمد الذي النموذج هو ،( XaaSةيتغير ، المثال البنية Iالى xعلىسبيل خدمة الى التحتية ويهدف

( Every thing as a service (IaaS

Physical resource set (PRS): العتاد مواردالحاسوبيةis hardware dependent or vendor dependent

Virtual resource set (VRS): is built on top of PRS to run in multivendor cloud الموارد

اإلفتراضية الحاسوبية

البنية النموذج – التحتية خدمةالطبقى

( IaaS )Infrastructure as a service


السحب فوائدIaaS, VRS and PRS


VRS

PRS


Infrastructure-as-a-Service Providers

Lenk et al, CLOUD’09, May 23, 2009, Vancouver, Canada 22


السحب فوائد البرمجة كخدمة : موارد

Platform as a service (Paas)

Google App Engin,

Java Virtual MachineJava


Platform as a service Providers

24


السحب فوائد ال :كخدمة ةبرمجيالتطبيقات

( SaaS )Software as a Service

Google

Maps

APIGoogle

OpenSocial


Software-as-a-Service Providers.

26


السحب فوائد( كخدمة Huaas ) Humanاإلنسان as a Service :األمازون

الترك ) الويب ( MTurkالميكانيكية خدمات أجنحة من واحدة هي ، األمازون تقدمها البرمجياتمن تمكن crowdsourcingالتي

مهام لتنفيذ البشري الذكاء استخدام . محددةتنسيق

األسواق تنبؤاتPrediction of events

e.g. Iowa Electronic Markets,

الرأى إستطالعاتEnabling Collective

Intelligence, e.g. Surveys


Human-as-a-Service Providers

29

“In India Cloud Computing is projected to grow from a 50 Million industry in 2009 to a $15 Billion Industry in 2013”S. Greengard “Cloud Computing and Developing Nations,” Communications of the ACM, May 2010.


السحب فوائدLayered Architecture حوسبة ال معمارية طبقات

ةيالسحاب





السحب – Benefits of Cloudsفوائدنفعل • أن يمكننا What can we do with Clouds السحب؟بماذا




السحب فوائدنفعل أن يمكننا السحب؟بماذا

ت م السحب إلى الحاجة من حاسوبية قلل من وارد متقدمةالعمالء جانب

Clouds reduces the need for advanced computing resources at the clients side

استخدام للعمالء ومحمولة موارد يمكن بسيطة حاسوبيةالسحابة موارد للتوسيع إلستخدام القابلة

Clients can use inexpensive small Net Books mobile phones to use cloud resources and virtually have the processing power and storage of an expandable computing system

البرنامج تراخيص أو البرامج من مجموعة لشراء حاجة ال No need to buy software or software licenses

السحب فوائدنفعل أن يمكننا السحب؟بماذا


على تقتصر تعد لم محلى البيانات و تخزين يستطيع ،مكان المستخدمين أي من والتطبيقات البيانات إلى الوصول

. المفقودة البيانات من المزيد هناك ليس وقت أي في Data is no longer confined to the local storage, users will be able to access

data and applications from anywhere at any time. There is no more lost data due to hard drive failures

توفر والهيئات الشركات لدعم الالزم المال منسوفحاجه يبقى ولم ، المعلومات مساحات استخدإلتكنولوجيا فى م

و لالهيئات اجهزة شراء وخوادم حاسوبية وضع الثمن باهظةالبرمجياتو الصيانة

Corporations would save money on IT support, and No need for space to house expensive hardware and software servers

السحب فوائدعن نفعل مثال أن يمكننا ماذا

السحبباإللكترونى ألتعليم


اإللكترونى للتعليم الالزمة والتطبيقات المعامل الموارد ومنهااإلفتراضية

السحابة فى إفتراضية بيئة على تكونThe resources and applications needed for e-learning including the

virtual laboratories can all be in a virtual environment on the cloud

الطلبة من متنامى وعدد المعلمين بين التواصل تسهيلFacilitate the interactions between instructors and an increasing number of students.

ببعض بعضهم المعلمين بين التعاون تسهيلFacilitate the collaboration between instructors

بببعض بعضهم الطلبة بين التواصل تسهيلFacilitate the collaboration between students

اإلالكترونية والمراجع الكتب إلى الوصول تسهيلFacilitate the access to e-books and e-references


http://www.youtube.com/watch?v=bmZL-5h5zeE&feature=channel&list=UL

A Short Video




و أمثلة– الحوسبة شبكات Examples of Grids السحبعنand Clouds

السحب – Benefits of Cloudsفوائدنفعل • أن يمكننا What can we do with Clouds السحب؟بماذا




السحب Challengesتحديات

لمستخدم الدعم سواء ىتقديم حد على الخدمات ومقدميProvide Support to users and developers alike


The RESERVOIR Project اإلوروبى اإلتحاد مشروعhttp://www.reservoir-fp7.eu/, 2008-2011

السحابية للحوسبة إطاركخدمة التحتية للبنية

Cloud Computing

Framework) Iaas(


السحب أنواعالخاصة السحب

Private Clouds


السحب أنواعالمخلطة السحب

Hybrid Clouds


السحب أنواعالمتحدة السحبFederated Clouds


السحب تحدياتThe OpenNebula Virtual Execution Environment Manager(VEE)

The Virtual

Infrastructure

Manager

in Reservoir

Cluster or

Data Center


السحب تحدياتDevelopment of Scalable database management systems

Amazon DynamoDB

,

database service

السحابية الحوسبة مشاريعCloud Computing Research Projects


Boston U project in exploring the merits of "Colocation Games" (CGs) as a novel, economically-sound framework upon which emerging cloud architectures could be implemented. (Cloud Software Engineering)

CMU research projects includes studies on Multi-Tier Indexing for Web Search Engines, Integrated Cluster Computing Architecture. (Cloud Software Engineering)

Duke U. projects to explore and test Trustworthy Virtual Cloud Computing. (Security, Reliability, Performance,..)

السحابية الحوسبة مشاريعCloud Computing Research Projects


Indiana U. project explore cloud techniques to overcome current medical computing obstacles such as long computation time and large memory requirements. (Medical Technology Applications)

MIT project on Cloud Computing Infrastructure and Technology for Education (CITE), k-12 on to University Education. (Education Technology Applications)

NC State U. project on Virtual Computing Lab (VCL)

(Education Technology Applications)

http://www.cloudbook.net/directories/research-clouds/cloud-computing-research.php






السحابية الحوسبة Challenges of Clouds تحديات فوائد توضيح و جامعةال سحابة أهمية



ةالجامع سحابة أهميةتوضيح

تحتية تحتوى الجامعات بنية في من على الحوسبة أو موارد معاملالحوسبة المختلفة مختبرات

College Campuses maintain significant Infrastructure of computing resources in computing Labs

التحتية البنية كاملة هذه األحيان االستخدام غير من كثير العديد ) فىالطالب (أجهزة ال يستخدمونمن فقط محددة أوقات فى

This infrastructure is under utilized (many students use laptops and Net Books)

من الخدمة كثير الصغيرة مقدمي الشركات هم فى والمستخدمينغير الحوسبة موارد إلى حاجة مكلفةالفي

Service Providers in small companies and general users are in need for inexpensive computing resources


ةالجامع سحابة فوائدتوضيح

التحتية تطوير الخدمة موارد ل ةالجامع فى سحابة تجميعالمتعددة التالية :كلياتال فىالحوسبة الفوائد تقدم

Developing IaaS Campus cloud would provide the following benefits: حاسوبية توفير موارد و الكليات بين التعاون مقدمي لتوثيق

التجارية واألعمال الصغيرة الخدماتProviding collaboration between colleges and service providers and small

businesses. الطالب لتعلم بتزويد مناسبة ا وإستخدام بيئة الحوسبة مفاهيم

السحابيةProviding students with an environment for learning the concepts of cloud

computing األكاديمية البحوث تستفيد الجامع منوسوف ةسحابة

Academic research will benefit from Campus clouds


لمتطلبات اإلستخدام حاالت ةالجامع سحابة نموذج Campus Cloud Requirements Model




و أمثلة– الحوسبة شبكات Examples of Grids السحبعنand Clouds





الخالصةConclusions

الحوسبة ا يسحابالبرزت الموارد لتوفير أو ة المطاطية لحاسوبيةالتوسعية

Cloud Computing emerged to provide elastic or extensible computing resources

وثيقا يسحابالالحوسبة ارتباطا ترتبط الشبكية بة حوسبةوالحوسبةالمنفعة

Cloud Computing has evolved from Utility Computing and Grid Computing.

البنية من a إبتدأ كخدمة شئ كل توفر أنها فى تتلخص السحابة فوائدالتعليم مثل مختلفة مجاالت فى التطبيقات إلى اإللكترونىالتحتية

Cloud Computing provides everything as a service starting from the computing infrastructure to the applications in different domains such as e-learning.

الخالصةConclusions


الالزمة واألدوات المنهجية البرمجيات هندسة إلى حاجة وهناكالسحابة ) لخدمات(لالموجهة الهندسةلمطوري

Software Engineering Methodologies and tools are needed for cloud developers (Cloud-based Service-Oriented Engineering)

ومطورين المستخدمين من مخاوف أكبر هي والخصوصية األمنالسحابية الحوسبة

Security and privacy are the biggest concerns of cloud computing users and developers

ا ةالجامع سحابة نكاليف تخفض أن تعلم وت لموارد،يمكن عززوت ، وت قوىالطلبة ، الصناعة مع موارد العالقات العلمي ل وفر لبحث

Campus Clouds can reduce the cost of computing resources, enhance student learning, strengthen ties with Industry, and enhance academic research.


U خيرا oالله oوجزاكمI would like to acknowledge the efforts of

Dr. Jamil Itmazi, the Scientific Committee Chair, and Dr. Radwa Marouane, the Organization Committee Chair for

helping with the logistics of this Conference

A key-Note Presentation, 1st Intern. Conf. on Information and Communication Technology for Education...

Documents

Transcript of A key-Note Presentation, 1st Intern. Conf. on Information and Communication Technology for Education...