زمان ‌بندي گردش‌ كار در محيط ابر تركيبي با در نظر گرفتن امنيت كارها و ارتباطات با الگوريتم ازدحام ذرات بهبود يافته

Secure and Confidential Workflow scheduling in hybrid cloud with improved Particle Swarm optimization algorithm

در حالي كه منابع ابر خصوصي براي اجراي درخواست‌ها، كاهش هزينه و امنيت بيشتر اطلاعات را به دنبال دارد، استفاده از ابر عمومي علاوه بر هزينه، مخاطرات احتمالي در حفاظت از اطلاعات سازمان را نيز به همراه دارد. اما نياز سازمان‌ها به منابع با كارايي و ظرفيت ذخيره‌سازي بالا، آن‌ها را ناگزير به استفاده از ابر عمومي مي‌كند. بنابراين زمان‌بندي درخواست‌ها به منابع، يكي از مسائل مهم در محاسبات ابري است. در اين مقاله روش جديدي پيشنهاد مي‌شود كه به زمان‌بندي كارها با در نظر گرفتن ملاحظات امنيتي مي‌پردازد. ملاحظات امنيتي شامل حساسيت براي كارها كه در پژوهش‌هاي اخير در نظر گرفته شده، حساسيت براي داده‌هاي انتقالي بين كارها و همچنين ايده اصلي در نظر گرفتن قدرت امنيتي براي منابع و مسيرهاي ارتباطي بين آن‌ها مي‌باشد. سناريوي پيشنهادي توسط الگوريتم PSO بهبوديافته (PSO-WSCS) پياده‌سازي مي‌شود. تابع هدف، حداقل‌كردن فاصله امنيتي كارها و داده‌ها از قدرت امنيتي منابع و ارتباطات است؛ به‌طوري‌كه دو محدوديت زمان و هزينه نيز برآورده شود. الگوريتم پيشنهادي PSO-WSCS كه تغييراتي روي الگوريتم PSO اصلي مي‌دهد، با سه الگوريتم ديگر زمان‌بندي مطرح و مشابه VNPSO، MPSO و MPSO-SA با در نظر گرفتن امنيت در محيط ابر تركيبي مقايسه مي‌گردد. نتايج ارزيابي حاكي از مؤثر بودن الگوريتم پيشنهادي در يافتن منابع با شباهت امنيتي نزديك به نيازهاي امنيتي مي‌باشد. به‌طور متوسط، بهبود 40 درصدي در نمونه‌هاي در نظر گرفته‌شده اين مهم را نشان مي‌دهد.

While private clouds provide high security and low cost for scheduling workflow, public clouds in addition to higher costs, are potentially exposed to the risk of data and computation breach. However, in real world, needs for high performance resources and high capacity storage devices encourage organizations to use resources in public clouds. Task scheduling, therefore, is one of the most important challenges in cloud computing. In this paper, whilst considering the security issue, a new scheduling method is proposed for workflow applications in hybrid cloud. Specifically, sensitivity of tasks, which has been considered in recent works, as well as security requirement for data and security strength for both resources and channels are taken into account. The proposed scheduling method is implemented in improved Particle Swarm Optimization (PSO-WSCS) algorithm. The goal function, is minimizing the security distance of data and workflow from security strengths of resources and channels such that time and budget constraints are observed. The proposed PSO-WSCS algorithm, which is based on original PSO with some modifications, is compared with three similar scheduling algorithms, namely VNPSO, MPSO and MPSO-SA, in hybrid cloud. Evaluations show the effectiveness of our algorithm in finding resources whose security aspects have high resemblance to the security requirements. This is displayed by an average improvement of 40% in the studied samples.