پردازش دسته‌ای چیست؟
پردازش دسته‌ای روشی است که رایانه‌ها برای تکمیل دوره‌ای کارهای حجیم و تکراری داده‌ها از آن استفاده می‌کنند. برخی از وظایف پردازش داده‌ها، مانند پشتیبان‌گیری، فیلتر کردن و مرتب‌سازی، می‌توانند از نظر محاسباتی فشرده و اجرای آنها بر روی تراکنش‌های داده‌ای فردی ناکارآمد باشند. در عوض، سیستم‌های داده چنین وظایفی را به صورت دسته‌ای، اغلب در ساعات غیر اوج مصرف که منابع محاسباتی بیشتر در دسترس هستند، مانند پایان روز یا شبانه، پردازش می‌کنند. به عنوان مثال، یک سیستم تجارت الکترونیک را در نظر بگیرید که در طول روز سفارش‌ها را دریافت می‌کند. به جای پردازش هر سفارش به محض وقوع، سیستم ممکن است تمام سفارش‌ها را در پایان هر روز جمع‌آوری کرده و در یک دسته با تیم تکمیل سفارش به اشتراک بگذارد.
چرا پردازش دسته‌ای مهم است؟
سازمان‌ها از پردازش دسته‌ای استفاده می‌کنند زیرا به حداقل تعامل انسانی نیاز دارد و اجرای وظایف تکراری را کارآمدتر می‌کند. می‌توانید دسته‌هایی از کارها را که متشکل از میلیون‌ها رکورد هستند، تنظیم کنید تا در زمانی که قدرت محاسباتی بیشتر در دسترس است، به صورت دسته‌ای پردازش شوند و فشار کمتری به سیستم‌های شما وارد شود. پردازش دسته‌ای مدرن نیز به حداقل نظارت یا مدیریت انسانی نیاز دارد. در صورت بروز مشکل، سیستم به طور خودکار تیم مربوطه را برای حل آن مطلع می‌کند. مدیران رویکردی غیر مداخله‌گرانه اتخاذ می‌کنند و به نرم‌افزار پردازش دسته‌ای خود اعتماد می‌کنند تا کار خود را انجام دهد. مزایای بیشتر پردازش دسته‌ای در ادامه آمده است.
تاریخچه پردازش دسته‌ای چیست؟
پردازش دسته‌ای بیش از یک قرن قدمت دارد، اگرچه جنبه‌های فنی نحوه عملکرد آن به طور مداوم در حال تکامل بوده است. اولین نمونه پردازش دسته‌ای به سال ۱۸۹۰ برمی‌گردد، زمانی که از یک جدول‌ساز الکترونیکی برای ثبت اطلاعات برای اداره سرشماری ایالات متحده استفاده شد. کارگران سرشماری کارت‌های داده‌ای را علامت‌گذاری می‌کردند (به نام کارت‌های پانچ) و آنها را به صورت دسته‌ای از طریق یک دستگاه الکترومکانیکی پردازش می‌کردند. در دهه ۱۹۶۰، توسعه‌دهندگان می‌توانستند برنامه‌های دسته‌ای را روی نوار مغناطیسی برنامه‌ریزی کنند تا رایانه‌ها آنها را به صورت متوالی در طول روز اجرا کنند. با بهبود و قدرتمندتر و کارآمدتر شدن رایانه مرکزی، کارهای دسته‌ای نیز رایج شدند. سازمان‌های مدرن از برنامه‌های کاربردی دسته‌ای مبتنی بر نرم‌افزار برای فرآیندهای تجاری رایج مانند تولید گزارش، چاپ اسناد یا به‌روزرسانی اطلاعات در پایان روز استفاده می‌کنند.
نمونه‌هایی از کارهایی که پردازش دسته‌ای می‌تواند خودکار کند چیست؟
سیستم‌های پردازش دسته‌ای برای پردازش انواع مختلف داده‌ها و درخواست‌ها استفاده می‌شوند. برخی از رایج‌ترین انواع کارهای پردازش دسته‌ای عبارتند از:
- صورت‌حساب هفتگی/ماهانه
- پرداخت حقوق و دستمزد
- پردازش موجودی
- تولید گزارش
- تبدیل داده
- چرخه‌های اشتراک
- تکمیل زنجیره تامین
موارد استفاده از سیستم‌های پردازش دسته‌ای چیست؟
موارد استفاده متعددی از سیستم‌های پردازش دسته‌ای وجود دارد. نمونه‌های کلیدی در ادامه آمده است.
- خدمات مالی: سازمان‌های خدمات مالی، از فناوری‌های مالی چابک گرفته تا شرکت‌های قدیمی، از پردازش دسته‌ای در زمینه‌هایی مانند محاسبات با کارایی بالا برای مدیریت ریسک، پردازش تراکنش‌های پایان روز و نظارت بر تقلب استفاده می‌کنند. آنها از پردازش دسته‌ای برای به حداقل رساندن خطای انسانی، افزایش سرعت و دقت و کاهش هزینه‌ها با اتوماسیون استفاده می‌کنند.
- نرم‌افزار به عنوان سرویس: شرکت‌هایی که برنامه‌های کاربردی نرم‌افزار به عنوان سرویس (SaaS) را ارائه می‌دهند، اغلب با مشکلات مقیاس‌پذیری مواجه می‌شوند. با استفاده از پردازش دسته‌ای، می‌توانید تقاضای مشتری را در حین خودکارسازی برنامه‌ریزی کارها مقیاس‌بندی کنید. ایجاد محیط‌های برنامه کاربردی کانتینری برای مقیاس‌بندی تقاضا برای پردازش حجیم پروژه‌ای است که می‌تواند ماه‌ها یا حتی سال‌ها طول بکشد، اما سیستم‌های پردازش دسته‌ای به شما کمک می‌کنند همان نتیجه را در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری به دست آورید.
- تحقیقات پزشکی: تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی داده (یا داده‌های بزرگ) یک نیاز رایج در زمینه تحقیقات است. می‌توانید پردازش دسته‌ای را در برنامه‌های کاربردی تجزیه و تحلیل داده‌ها مانند شیمی محاسباتی، مدل‌سازی بالینی، دینامیک مولکولی و آزمایش و تجزیه و تحلیل توالی ژنومی اعمال کنید. به عنوان مثال، دانشمندان از پردازش دسته‌ای برای جمع‌آوری داده‌های بهتر برای شروع طراحی دارو و درک عمیق‌تر نقش یک فرآیند بیوشیمیایی خاص استفاده می‌کنند.
- رسانه‌های دیجیتال: شرکت‌های رسانه‌ای و سرگرمی به سیستم‌های پردازش دسته‌ای بسیار مقیاس‌پذیر برای پردازش خودکار داده‌ها (مانند فایل‌ها، گرافیک و جلوه‌های بصری) برای محتوای ویدیویی با وضوح بالا نیاز دارند. می‌توانید از پردازش دسته‌ای برای تسریع ایجاد محتوا، مقیاس‌بندی پویا بسته‌بندی رسانه و خودکارسازی حجم کار رسانه استفاده کنید.
پردازش دسته‌ای چگونه کار می‌کند؟
در حالی که برنامه‌های کاربردی پردازش دسته‌ای بسته به نوع وظیفه‌ای که باید انجام شود متفاوت هستند، اصول اولیه هر کار دسته‌ای یکسان باقی می‌ماند. کاربر می‌تواند کارهای دسته‌ای را با مشخص کردن جزئیات زیر اجرا کند:
- نام شخصی که کار را ارسال می‌کند
- فرآیندها یا برنامه‌های دسته‌ای که باید اجرا شوند
- محل سیستم ورودی داده
- محل سیستم خروجی داده پردازش شده
- زمان یا پنجره دسته‌ای که کار دسته‌ای باید اجرا شود
کاربر همچنین اندازه دسته یا تعداد واحدهای کاری را که سیستم باید در یک عملیات دسته کامل پردازش کند، مشخص می‌کند. برخی از نمونه‌های اندازه دسته عبارتند از:
- تعداد خطوط فایل دسته‌ای برای خواندن و ذخیره در پایگاه داده
- تعداد پیام‌ها برای خواندن و پردازش از یک صف
- تعداد تراکنش‌ها برای مرتب‌سازی و ارسال به برنامه کاربردی بعدی
در طول پنجره دسته‌ای، سیستم پردازش دسته‌ای از اطلاعات اندازه دسته برای تخصیص منابع مورد نیاز برای اجرای کار دسته‌ای به طور کارآمد استفاده می‌کند. سیستم‌های مدرن می‌توانند صدها هزار کار دسته‌ای را به صورت محلی یا در فضای ابری اجرا کنند.
- وابستگی‌ها: وظایف کار دسته‌ای می‌توانند به صورت متوالی یا همزمان اجرا شوند. دنباله‌ها می‌توانند بسته به اینکه آیا یک وظیفه قبلی با موفقیت تکمیل شده است یا خیر، متفاوت باشند. نمونه‌هایی از وابستگی‌ها شامل سفارش مشتری در یک فروشگاه آنلاین یا پرداخت صورت‌حساب است. همچنین می‌توان وابستگی را برای شروع چرخه پردازش کار تنظیم کرد.
- دستورات Cron: دستور cron یک کار دسته‌ای است که به طور منظم اجرا می‌شود. می‌توانید الگوهای تکرار را برای کارهای دسته‌ای تنظیم کنید، به عنوان مثال، تنظیم یک کار برای صدور صورت‌حساب برای اشتراک‌ها در پایان هر ماه.
چگونه می‌توانید پردازش دسته‌ای را نظارت کنید؟
در حالی که سیستم‌های پردازش دسته‌ای با حداقل ورودی از پرسنل کار می‌کنند، همچنان به مقداری نظارت نیاز دارند. برای نظارت بر فرآیندهای دسته‌ای، می‌توانید هشدارها (یا استثناها) را تنظیم کنید که هنگام موفقیت، شکست یا اتمام اجرای کار دسته‌ای ارسال می‌شوند.
- مانیتورها: مانیتورها در فرآیندهای دسته‌ای به دنبال ناهنجاری‌هایی مانند طولانی‌تر شدن زمان تکمیل یک کار نسبت به زمان مورد انتظار هستند. در این حالت، از شروع کار بعدی جلوگیری کرده و کارکنان مربوطه را از استثناء مطلع می‌کند.
- تجزیه و تحلیل پس از پردازش: می‌توانید تاریخچه یک کار دسته‌ای را پس از پردازش آن مشاهده کنید. بیشتر فرآیندهای دسته‌ای شامل فایل‌های گزارش هستند که پیام‌ها را در حین اجرای کار ثبت می‌کنند.
تفاوت بین پردازش دسته‌ای و پردازش جریانی چیست؟
در حالی که سیستم‌های دسته‌ای حجم زیادی از داده‌ها و درخواست‌ها را به ترتیب متوالی پردازش می‌کنند، پردازش جریانی به طور مداوم داده‌هایی را که از طریق یک سیستم یا بین دستگاه‌ها جریان دارند، تجزیه و تحلیل می‌کند. پردازش جریانی داده‌های بلادرنگ را نظارت کرده و به طور مداوم آنها را در شبکه منتقل می‌کند. برای نظارت بر مقادیر زیادی داده به قدرت پردازش بیشتری نیاز دارد.
هنگامی که اندازه داده‌های جریانی ناشناخته یا بی‌نهایت است، داده‌های جریانی ممکن است به پردازش دسته‌ای ترجیح داده شوند. در نتیجه، پردازش جریانی معمولاً برای عملکردهای تجاری مانند امنیت سایبری، اینترنت اشیا (IoT)، خدمات بازاریابی شخصی‌سازی شده و نظارت بر گزارش‌ها استفاده می‌شود.
با توجه به قابلیت‌های مکمل آنها، برخی از شرکت‌ها یک سیستم ترکیبی را پیاده‌سازی کرده‌اند که شامل پردازش دسته‌ای و پردازش جریانی در عملیات روزانه آنها است.
