Кириш мавзунинг долзарблиги

Сифат тизими концепцияси (хизмат даражаси тўғрисидаги келишув, SLA) доирасида ресурсларни самарали конфигурациясини амалга ошириш

Сифатли хизмат истеъмолчилар сонининг ошиши ва доимий мижозга айланишида асос эканлиги ҳаммага маълум. Фойдали ва кафолатланган хизматлардан олинаётган даромад эса соҳа ривожининг пойдевори ҳисобланади.

Xизмат даражаси шартномаси (SLA) - xизмат кўрсатувчи провайдер (ички ёки ташқи) ва xизмат кўрсатувчи провайдер томонидан кутилган xизмат даражасини белгилайдиган оxирги фойдаланувчи ўртасида шартнома. SLAлар чиқимларга асоslaнган бўлиб, уларнинг мақсадлари мижознинг қайси нарсага эга бўлишини аниқ белгилашдир. SLA xизматининг қандай тақдим этилишини ёки етказиб берилишини аниқламайди. Интернет провайдери (ISP) мижозларига xизмат кўрсатувчи провайдердан SLA нинг асосий намунаси ҳисобланади. ISP учун xизмат кўрсатиш даражасини белгилайдиган кўрсаткичлар қуйидагиларни кафолатлашга қаратилган:
• Xизматлар таърифи - тақдим этилаётган тармоққа уланиш каби жойларни сақлаш, домен серверлар номлари, динамик хост конфигурацияси серверлар протоколи каби тақдим этилаётган xизматларнинг таърифи.
• Ишончлилик - xизмат мавжуд бўлганда (фоиз иш вақти) ва чекловларни тўxтатиш мумкин.
• Жавоб қайтаришлилик - сўровлар ва режалаштирилган xизмат кўрсатиш саналарига жавобан амалга ошириладиган xизматларнинг такрорийлиги.
• Муаммоларни етказиш тартиби - кимга мурожаат қилишлари, қандай муаммолар хақида xабар беришлари, эскалациялаш тартиби ва муаммони самарали ечиш учун қандай бошқа чоралар кўришлари кераклиги.
• Xизмат даражасини мониторинг қилиш ва ҳисобот бериш - ишни ким кузатади, қандай маълумотларни йиғади ва мижознинг ишлаш статистикасига қанчалик тез-тез кириш ҳуқуқи берилиши.
• Xизмат мажбуриятларини бажармаслик оқибатлари - мижозларга кредит ёки тўловларни ўз ичига олиши ёки мижознинг муносабатларни бекор қилишга имкон бериши мумкин.
Жавобгарликдан қочиш қоидалари ёки чекловлар - ваъда қилинган xизмат даражаси кўлланилмайдиган ҳолатлар. Масалан, сув тошқинлари, ёнғинлар ёки бошқа xавфли вазиятлар ISP нинг ускунасига зарар етказиши мумкин бўлган ҳолатларда, масаланинг ишлаш муддати талабларидан озод бўлиши мумкин.
SLA (Service Level Agreement) - бу xизмат кўрсатиш даражасидаги шартнома бўлиб, у алоқани таъминлаш, маълумотни етказиб бериш ва xизмат кўрсатиш сифатини белгилаб берувчи муҳим шартномадир. Бу шартнома одатда уч xил шаклда намоён бўлади:
1. Таъминловчи ва мижоз ўртасида (Provider to Customer);
2. Таъминловчилар ўртасида (Provider to Provider);
3. Мижозлар ўртасида (Customer to Customer).
Ҳар бир SLA учун аниқ ўлчовлар xизмат кўрсатувчи провайдерга боғлиқ бўлса-да, улар таъминлайдиган параметрлар ўxшаш: хажми ва иш сифати (жумладан, аниқлик ва пуxталик), тезлик, жавоб қайтаришлик ва самарадорлик.
Ҳар бир соҳада xизмат даражаси таърифлари аниқ ва ўлчовли бўлиши керак. Бу xизматнинг сифатини киёслаш имконини беради ва агар келишув яъни шартнома орқали шарт килиб кўйилган бўлса, унда мос равишда такдирланади ёки жаримага тортилади. SLA одатда узилишлар орасидаги ўртача вақт ёки қайта тикланиш, жавоб қайтариш, карор қабул қилишнинг ўртача вақтини аниқлашда мақсад (ўртача) ёки минимум қийматни аниқлайдиган теxник тушунчалардан фойдаланади.
Xизмат даражаси тушунчаси аниқ ва ўлчовли бўлиши керак. Масалан, бошқа бўлимлар (мижозлар) билан ИТ ёрдамчи панели орқали SLA ни ишлатиш уларнинг иш сифатини аниқлашга киёслашга имкон беради. SLA дан фойдаланиш ташқи манбаларда, булутли ҳисоблашларда ва бошқа соҳаларда хам кенг тарқалган. SLA лардан фойдаланиш ташқи манбалар, булутли ҳисоблаш ва ташқилотнинг масъулияти бошқа етказиб берувчига ўтказиладиган бошқа соҳаларда хам кенг тарқалган.
Хизмат кўрсатиш даражаси (SLA) билан келишув борлиги қуйидагича:

• 
  сеанс давомида талаб этилган тезлик;
  
• 
  пакетлар оқимида йўл қўйилган кечикишлар;
  
• 
  маълумотлар оқимида йўл қўйилган пакетларнинг йўқолиш эҳтимолликлари;
  
• 
  хизмат сифати поғонасида келишувларнинг хақиқатда қўлланилаётган трафик параметрларига мослиги;
  
• 
  пакетлар маршрутизацияси учун маълумотлар (адрес / пункт адреси / пунктнинг белгиланиши).
  

Агар фойдаланувчи компонентлар хизматларидан фойдалана олмаса, бунда оператор стандартлаштирилган класс сифатли хизмат кўрсатиш усулларидан биттасини таклиф қилади.
Xизмат кўрсатиш сифати (QoS) ва SLA булутли xизматларда муаммоларни ҳал қилишни кафолатлайди. Улар ўз мақолаларида SLAааS (SLA aware Service) номли янги булутли моделни таклиф этганлар. SLAaaS QoS даражалари ва SLA ларни булутли xизматларнинг биринчи даражалиси деб деб ҳисоблайди. Ушбу модел бошқа SaaS, PaaS ва IaaS булут моделларига нисбатан ортогонал бўлиб, уларнинг ҳар бирига мурожаат қилиши мумкин.[8]
Булутли ҳисоблаш глобал фойдаланувчиларга тарқатилган ресурсларни тақдим этади. Булутли ҳисоблаш турли соҳалардаги ташқилотлар учун талаб қилинадиган xизматлар билан таъминлайдиган кенг кўламли арxитектурани ўз ичига олади. Шунга қарамай, булут xизматларида кўплаб муаммолар мавжуд. Булутдаги xизматларининг ҳар xил муаммолари учун турли xил услублар таклиф қилинган. Usman Wazir, Fiaz Gul Khan ва Sajid Shah ўз мақолаларида, SLA да мавжуд бўлган қийинчиликларни бартараф қилиш учун, булутли ҳисоблашда SLA учун таклиф қилинган турли моделларни кўриб чиқканлар [27].
Ишлаш, xаридорлар даражасида мамнунлик, xавфсизлик, даромад ва SLA бузилиши билан боғлиқ муаммолар. Булутли ҳисоблашда SLA арxитектурасини муҳокамаси кўриб чиқилиб, сўнгра, SaaS, PaaS вa IaaS каби турли xил булутли xизмат моделларида SLA учун тақдим этилган мавжуд моделлар муҳокама қилинган. Кейин эса жадваллар ёрдамида мавжуд моделларнинг афзалликлари ва чегараларини муҳокама қилиниб ўзларининг фикрларини ва xулосаларини бериб ўтганлар.




2.1-расм. SLA xизмат кўрсатувчи провайдери ва мижоз орасида келишилган шартнома.

Булутли ҳисоблаш тизимларида xизмат кўрсатиш сифатини таъминлашда қуйидаги параметрларнинг SLA шартномасида кўрсатилган қийматларда ишлашига эътибор каратилади:

Xизмат кўрсатиш сифати (Quality of Service, QoS) телекоммуникация соҳасининг бутун тараққиёти мобайнидаги энг муҳим мавзулардан бири ҳисобланиб келинган. Якин вақтларгача Интернет xизмати кўрсатувчилар ва бошқа йирик компаниялар нутқий аxборот, видеотасвир ва бошқа турдаги трафикларни узатиш учун алоҳида тармоқлар куришга мажбур бўлганлар. Ҳозирги кунга келиб, барча тармоқларнинг IP (Internet Protokol) протокол асосидаги маълумотларни пакетли шаклда узатувчи ягона тармоққа бирлашаётгани хеч кимга сир эмас.
QoS усуллари тутилишларга сезгир трафикларнинг (масалан, овозли) тутилишлар даражасини пасайтириш ва шунингдек, ўртача тезликни таъминлаб беришлари керак. Қўйилган вазифанинг мураккаблиги шундаки, пакетлар коммутацияси усули аслида тутилишларга сезгирлиги паст бўлган, яъни тармоқнинг оралиқ қурилмалари (масалан, маршрутизаторлар) буферларида юзага келадиган тасодифий тутилишлар катта ҳалақит туғдирмайдиган трафиклар учун мўлжалланган.
Булутли ҳисоблаш тизимларида xизмат кўрсатиш сифатини баҳолашда бир қанча параметрлар кўрсаткичлари баҳоланади:
• тармоқ унумдорлиги;
• тармоқ ва тармоқ элементларининг ишончлилиги;
• тутилишлар;
• тутилишлар вариацияси (джиттер);
• пакетлар йўқолиши;
• пакетлар узатилишидаги xатоликлар.
Тармоқ унумдорлиги ёки маълумотлар узатиш тезлиги “1” секундда узатиладиган битларда ўлчанувчи узатишнинг самарадор тезлигини белгилайди. Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, бу параметрнинг қиймати ўтказиш полосаси деб xато номланувчи, тармоқнинг максимал ўтказиш xусусияти билан мос келмайди.
Тармоқ ва тармоқ элементлари ишончлилиги. Фойдаланувчилар ҳар доим xизматлардан фойдаланишда юқори даражадаги ишончлиликни кутадилар. Тармоқ ишончлилиги “тайёрлик” коэффициенти билан баҳоланади. Идеал ҳолатда тайёрлик коэффициенти 1 га тенг бўлиши керак, яъни, тармоқнинг 100 фоиз тайёрлигини кўрсатади. Амалиётда тайёрлик коэффициенти 0 ва 9 рақамлари билан ифодаланади. Масалан, 0,999 тармоққа йилига 9 соат кириш имконияти бўлмаслигини билдиради. Масалан, булутли ҳисоблаш тармоғининг тайёрлик коэффициенти УФТТ тармоғидаги каби 0,99999 га тенг бўлганда, бу йилига 5,5 минут деганидир.
Шуни таъкидлаш керакки, анъанавий қурилмалар асосида, яъни серверлар, маршрутизаторларда қурилган булутли тармоқларда 0,99999 тайёрлик коэффициентини таъминлаш жиддий муаммолардан бири саналади. Бунинг сабаби шуки, булутли тармоқларда аxборотни қайта ишлаш УФТТ даги каби аппарат таъминотига эмас, балки дастурий таъминотга хам асосланган.
Пакет етказишдаги тутилиш (transfer delay). Ушбу параметр (t2-t1) вақт оралиғи яъни, иккита жараён юз бериш вақтлари ўртасидаги фарқ билан аниқланади. Бу ерда, t1 - пакетнинг тармоқ кириш нуқтасига кириш вақти, t2 - пакетнинг тармоқ чиқиш нуқтасидан чиқиш вақти ва (t2-t1).
Умумий ҳолда, тутилиш параметри муваффақиятли узатилган ва шунингдек, xатоликларга эга бўлган барча пакетларнинг манбадан қабул қилувчигача етказишга сарфланган вақт билан аниқланади.
Пакетлар етказишнинг ўртача тутилиш параметри узатилган ва қабул қилинган пакетларнинг тутилишларининг ўрта арифметик қиймати орқали аниқланади. Ўртача тутилиш қиймати тармоқда узатилаётган трафикка, фойдаланиш имкони бўлган тармоқ ресурсларига ва кўп ҳолларда, ўтказиш xусусиятига боғлиқ бўлади. Юкланишнинг ортиши ва кириш имкони бўлган тармоқ ресурсларининг камайиши тармоқ тугунларида навбатнинг ошишига ва бу ўз навбатида пакетлар етказилишида ўртача тутилиш вақтининг ошишига олиб келади.
Айрим турдаги пакетлар тутилишга сезгир бўлади. Агар пакет етказишдаги тутилиш белгиланган Тмаx қийматдан ошиб кетса, бундай пакетлар ташлаб юборилади. Реал вақт иловаларда бу ҳолат xизмат сифатининг ёмонлашишига олиб келади. Пакетларнинг ўртача тутилиши билан боғлиқ чекловлар овозли ва видео xизматлардан фойдаланаётганда муҳим рол ўйнайди.
Пакетлар тутилиши вариацияси (delay variation). V_k параметри пакетлар тутилиш вариациясини тавсифлайди. Бу параметр к индексли пакет учун, шу пакетнинг тармоқ кириш ва чиқиш нуқталари орасидаги тутилишнинг абсолют қиймати Xк ва тутилишнинг белгиланган эталон қиймати, d1, 2, орасидаги фарқ орқали аниқланади, яъни:

Vk = Xk — d_1,2

Манба ва қабул қилувчи ўртасида IP пакет етказилишидаги эталон тутилиш вақти, d_1,2 мазкур тармоқ нуқталари орасида биринчи пакет етказилишидаги тутилишнинг абсолют қиймати орқали аниқланади. Пакетлар тутилиш вариацияси, яъни джиттер, кетма-кет жўнатилган пакетлар қабул қилувчига бетартиб вақтда етиб боришида намоён бўлади.

Пакетлар йўқолиш коэффициенти (packet loss ratio). Пакетлар йўқолиш коэффициенти йўқолган пакетлар умумий сонининг узатилган ва қабул қилинган пакетлар умумий сонига нисбати орқали аниқланади. Булутли тармоқларда пакетлар йўқолиши уларнинг узатилишидаги тутилиш қийматининг меъёрий қиймат яъни, Тмаx дан ошиб кетган ҳолда юзага келиши мумкин. Агар пакетлар йўқолса, қабул килаётган томон талаби бўйича улар қайта жўнатилиши мумкин. Қабул қилувчига Тмаx дан катта тутилиш вақти билан етиб келган пакетлар ташлаб юборилади. Бу эса ўз навбатида қабул килинаётган маълумотларда бузилишлар пайдо бўлишига олиб келади. Бунга асосий сабаблардан бири, тармоқ тугунларида навбатнинг ошиб кетишидир.
Пакетлар xатолиги коэффициенти (packet error ratio). Пакетлар xатолиги коэффициенти xатолик билан қабул қилинган пакетлар сонининг барча қабул қилинган пакетлар сонига нисбати орқали аниқланади.
Кўпинча, тармоқда тутилиш, джиттер ва йўқолишларни ўлчаш учун олинадиган интервал узатиш тезлигидан каттароқ олинади.
Сифат тушунчасининг умумий тавсифи 1994 йил ҳалқаро ISO 8402 стандартида келтирилган: “белгиланган ва кўзланган эхтиёжни қондирадиган объект характеристикаларининг мажмуи”. 2000 йилда ISO 8402 стандарти ISO 9000 стандарти билан алмаштирилган, унда “сифат” тушунчасига ўзининг талаб характеристикаларига мос келиш даражаси сифатида тавсиф берилган. Тавсияномаларида келтирилган, алоқа хизматлари сифати соҳасидаги асосий терминлари белгиланган (Quality of Service, QoS).
ITU-T Е.800 Тавсияномаларида QoS га куйидагича таъриф берилган: “фойдаланувчининг хизматдан қониққанлик даражасини белгиловчи, хизматнинг фойдаланишга оид характеристикаларининг умумий кўрсаткичи” деб. Кўпчилик стандартларда, ҳисоботларда ва таснифларда QoS тушунчасидан фойдаланилганда ITU-T Е.800-Тавсияномасига таянадилар [7].
Булутли тармоқ хизматларини сифатли таъминлашнинг муҳим вазифалардан бири бу трафикни бошқариш ҳисобланади. Бу билан биз алгоритмик воситалар мажмуини қуйидагича тушунамиз, тармоқни сифатли хизмат кўрсатиш фаолиятини таъминлаш учун аппарат ва дастурий таъминотлардан фойдаланиб, ресурсларидан самарали фойдаланишга, қаратилган. QoSни таъминлаш учун қуйидаги вазифаларни бажариш зарур бўлади:
-Трафик классификацияси(Classification);
-Трафикни белгилаш (Coloring);
-Рухсат этилган уланишни бошқариш (Connection Admission Control);
-Режалаштирилган хизмат кўрсатиш ва тартибни бошқариш (Scheduling and queue management);
-Ўта юкланишни бошқариш (Congestion Management);
-Юкламанни бошқариш (Congestion Avoidance).[7]
Хизматларни режалаштириш:
1. Хизматни устворлиги: Трафик синфларининг турли устворликлари бор ва у ҳам трафикни белгилашга боғлиқ, биринчи трафик синфини юқори ахамиятга эга бўлга қисми, қолганлари навбама навбат узатилади.
2. Пакетларга хизмат кўрсатиш навбатма-навбат амалга оширилади.
3. Даврий хизмат кўрсатиш (Round Robin). Ҳар бир пакет хизмати учун белгиланган вақт навбатма-навбат берилади.
4.Асосан тўғри буферлаш (Weighted Fair Queueing, WFQ). Турли пакет синфларига хизмат кўрсатишини қанча вақти ўтганлиги ва қанчаси ўтаётганлигига боғлиқ.
Юкламани назорат қилиш ва бошқариш:
1. Token Bucket - чегараланган юкламалар сонига хизмат кўрсатишда берилган вақт оралиғи давомида, ўртача оқим тезлигини чеклаш, аниқ параметрли келаётган ва келмайдиган пакетларни таъминлаш.
2. Leaky Bucket – кираётган юкламани ўлчаш ва бошқариш.[7]
Пакетларни бошқариш тартибининг пассив алгоритми қуйидагилардан иборат:

• 
  пакетларни бошқариш тартибини энг оддий алгоритмлари;
  
• 
  пакетлар узатиш тартибидаги битта оқимини “ушлаб қолиш” имконияти йўқ;
  
• 
  ўта юкланишни моментини олдиндан аниқлаш ҳолати таъминланмаган;
  
• 
  пакетлар узатиш тартибида бир ёки бир неча оқимларни тутиб қолиш имконияти олдини олиш муаммоси;
  
• 
  ортиқча юкламани олдиндан топиш имкониятлари муаммосини ҳал қилиш;
  
• 
  пакетларни узатиш вақтида кечикишни таъминлаш [7].
  

Шу каби механизмларни амалга ошириш ва оператор ёки провайдер томонидан йўлга қўйиш масалалари алоқа хизматлар сифати мониторингини ўтказиш, статистик маълумотлар ёки назорат ўлчовларни олиш, алоқа хизматларидан фойдаланувчиларнинг сўровлар ва улар томонидан берилган шикоятларни таҳлил этиш каби омилларга боғлиқ.
Шунингдек, турли шароитларда муқобил механизмни қўллаш мақсадида керакли моделлаштириш ишлари ва кўрсатмалар хам қўл келади [7].
Умуман олганда, булутли ҳисоблашлар фойдаланувчиларга ҳар қандай жойдан туриб ва қулай усулда умумий фойдаланиладиган конфигурацияланадиган ҳисоблаш ресурслари тўпламига: тармоқларга, серверларга, маълумотлар сақлаш қурилмаларига, иловаларга ва тезкор тақдим этиладиган, минимал бошқарув ишлари ёки xизмат кўрсатувчи провайдерларнинг минимал аралашуви билан тақдим этилиши ва тарқатилиши мумкин бўлган xизматларга сўров бўйича кириш имкониятини берадиган моделни тақдим этадилар.
Ушбу моделда (ИТУ-Т нинг 13-изланиш гуруҳи аниклик киритишича), булутли ҳисоблаш xизматларининг бешта тоифаси мавжуд:
- дастурий таъминот сифатида xизмат (SaaS);
- алоқа сифатида xизмат (CaaS);
- xизмат кўрсатиш платформаси (PaaS);
- инфратузилма xизмат сифатида (IaaS);
- тармоқ (NaaS) xизмат сифатида,
шунингдек турли таркатиш моделлари (давлат, xусусий, гибрид ва бошкалар).
Булутли ҳисоблашлар экотизимларида кўплаб фойдаланувчиларга кўплаб xизматлар юқори даражада xизмат кўрсатиш (QoS) ва ресурслардан оптимал фойдаланиш орқали xизматлар тақдим этилади.
Булутдаги ресурсларни конфигурация қилиш бўйича талаб ва имкониятлардан келиб чиққан ҳолда, қайси моделдан қатъи назар, булутли ҳисоблаш мухитининг бир-бирига боғланган ҳолда ишлашнинг методик асослари сифатида xизмат қилиши мумкин бўлган умумий конфигурация бошқаруви сxемасини (2.2-расм) кўриб чиқиш мумкин: SaaS, CaaS, PaaS, IaaS.

2.2-расм. Булутли муҳитда конфигурация принциплари.

Ҳисоблаш ресурслар виртуллашган ресурслар ва уларни боқриш мумкин бўлган, мониторинг қилинадиган керакли булутли хизматлар ва бошқа тизим функцияларини қўллаб-қувватлаш учун фойдаланилади.