پردازش دسته‌ای چیست؟
پردازش دسته‌ای روشی است که کامپیوترها برای انجام دوره‌ای کارهای داده‌ای با حجم بالا و تکراری استفاده می‌کنند. برخی از وظایف پردازش داده، مانند پشتیبان‌گیری، فیلتر کردن و مرتب‌سازی، به دلیل مصرف بالای منابع محاسباتی و ناکارآمدی در اجرای تراکنش‌های داده‌ای فردی، به‌صورت دسته‌ای پردازش می‌شوند. سیستم‌های داده‌ای این وظایف را در دسته‌ها، اغلب در زمان‌های کم‌ترافیک که منابع محاسباتی بیشتر در دسترس هستند، مانند پایان روز یا در طول شب، پردازش می‌کنند. برای مثال، یک سیستم تجارت الکترونیک را در نظر بگیرید که در طول روز سفارش‌ها را دریافت می‌کند. به جای پردازش هر سفارش به‌محض دریافت، سیستم ممکن است تمام سفارش‌ها را در پایان روز جمع‌آوری کرده و به‌صورت یک دسته به تیم اجرای سفارش ارسال کند.
چرا پردازش دسته‌ای مهم است؟
سازمان‌ها از پردازش دسته‌ای استفاده می‌کنند زیرا نیاز به تعامل انسانی کمی دارد و انجام وظایف تکراری را کارآمدتر می‌کند. می‌توانید دسته‌هایی از مشاغل شامل میلیون‌ها رکورد را تنظیم کنید تا با هم در زمانی که توان محاسباتی بیشتر در دسترس است پردازش شوند، که این امر فشار کمتری به سیستم‌های شما وارد می‌کند. پردازش دسته‌ای مدرن همچنین نیاز به نظارت یا مدیریت انسانی کمی دارد. در صورت بروز مشکل، سیستم به‌طور خودکار تیم مربوطه را برای حل آن آگاه می‌کند. مدیران رویکردی غیرمستقیم اتخاذ می‌کنند و به نرم‌افزار پردازش دسته‌ای اعتماد دارند تا کار خود را انجام دهد. مزایای بیشتری از پردازش دسته‌ای در ادامه آمده است.
تاریخچه پردازش دسته‌ای چیست؟
پردازش دسته‌ای بیش از یک قرن قدمت دارد، اگرچه جزئیات فنی نحوه عملکرد آن به‌طور مداوم تکامل یافته است. اولین نمونه پردازش دسته‌ای به سال ۱۸۹۰ برمی‌گردد، زمانی که یک دستگاه تبولاتور الکترونیکی برای ثبت اطلاعات اداره سرشماری ایالات متحده استفاده شد. کارکنان سرشماری کارت‌های داده‌ای—به نام کارت‌های پانچ—را علامت‌گذاری کرده و آنها را به‌صورت دسته‌ای از طریق یک دستگاه الکترومکانیکی پردازش می‌کردند. تا دهه ۱۹۶۰، توسعه‌دهندگان می‌توانستند برنامه‌های دسته‌ای را روی نوارهای مغناطیسی برای اجرا به‌صورت متوالی در طول روز برنامه‌ریزی کنند. مشاغل دسته‌ای همچنین با بهبود کامپیوترهای مین‌فریم، قدرتمندتر و کارآمدتر شدند. سازمان‌های مدرن از برنامه‌های دسته‌ای مبتنی بر نرم‌افزار برای فرایندهای تجاری رایج مانند تولید گزارش، چاپ اسناد یا به‌روزرسانی اطلاعات در پایان روز استفاده می‌کنند.
چه نوع مشاغلی را می‌توان با پردازش دسته‌ای خودکار کرد؟
سیستم‌های پردازش دسته‌ای برای پردازش انواع مختلف داده‌ها و درخواست‌ها استفاده می‌شوند. برخی از رایج‌ترین انواع مشاغل پردازش دسته‌ای شامل موارد زیر هستند:
- صورت‌حساب هفتگی/ماهانه
- حقوق و دستمزد
- پردازش موجودی
- تولید گزارش
- تبدیل داده‌ها
- چرخه‌های اشتراک
- اجرای زنجیره تأمین
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 تا شرکت‌های قدیمی، از پردازش دسته‌ای در زمینه‌هایی مانند محاسبات با عملکرد بالا برای مدیریت ریسک، پردازش تراکنش‌های پایان روز و نظارت بر تقلب استفاده می‌کنند. آنها از پردازش دسته‌ای برای کاهش خطای انسانی، افزایش سرعت و دقت و کاهش هزینه‌ها با خودکارسازی استفاده می‌کنند.
نرم‌افزار به‌عنوان سرویس
شرکت‌هایی که برنامه‌های نرم‌افزار به‌عنوان سرویس (SaaS) ارائه می‌دهند، اغلب با چالش‌های مقیاس‌پذیری مواجه می‌شوند. با استفاده از پردازش دسته‌ای، می‌توانید تقاضای مشتری را مقیاس‌بندی کرده و برنامه‌ریزی مشاغل را خودکار کنید. ایجاد محیط‌های برنامه‌ای کانتینری برای مقیاس‌بندی تقاضا برای پردازش با حجم بالا پروژه‌ای است که ممکن است ماه‌ها یا حتی سال‌ها طول بکشد، اما سیستم‌های پردازش دسته‌ای به شما کمک می‌کنند تا در مدت‌زمان بسیار کوتاه‌تری به همان نتیجه برسید.
تحقیقات پزشکی
تحلیل حجم زیادی از داده‌ها—یا داده‌های بزرگ—نیازمندی رایج در زمینه تحقیقات است. می‌توانید پردازش دسته‌ای را در برنامه‌های تحلیلی داده مانند شیمی محاسباتی، مدل‌سازی بالینی، دینامیک مولکولی و آزمایش و تحلیل توالی ژنومی اعمال کنید. برای مثال، دانشمندان از پردازش دسته‌ای برای جمع‌آوری داده‌های بهتر برای شروع طراحی دارو و درک عمیق‌تر نقش یک فرایند بیوشیمیایی خاص استفاده می‌کنند.
رسانه‌های دیجیتال
شرکت‌های رسانه‌ای و سرگرمی به سیستم‌های پردازش دسته‌ای با مقیاس‌پذیری بالا نیاز دارند تا داده‌هایی مانند فایل‌ها، گرافیک‌ها و جلوه‌های بصری را برای محتوای ویدئویی با رزولوشن بالا به‌صورت خودکار پردازش کنند. می‌توانید از پردازش دسته‌ای برای تسریع در ایجاد محتوا، مقیاس‌بندی پویا بسته‌بندی رسانه و خودکارسازی بار کاری 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.
