همه چیز در مورد رایانش ابری به زبان ساده

رایانش ابری یا همان پردازش ابری را می توان یکی از انواع پیشرفت های علم کامپیوتر معرفی کرد که تحول های عظیمی را در عرصه تکنولوژی داشت، و تقریبا همه چیز را دگرگون ساخت. از جمله این تحول های متوان به ایجاد محصولاتی مانند هاست ابری و همینطور سرور ابری اشاره نمود. در این مقاله قصد داریم تا به صورت کلی در مورد اینکه رایانش ابری چیست و چه کمکی می تواند به ما ارائه دهد صحبت کنیم. با ما همراه باشید.

رایانش ابری چیست؟

در سال‌های اخیر رایانش ابری در حال تبدیل شدن به یک فناوری مهم در حوزه‌ی فناوری اطلاعات است. رایانش ابری معادل فارسی اصطلاح Cloud Computing می‌باشد. در این مقاله بصورت ساده و علمی به شما توضیح خواهیم داد که واقعاً رایانش ابری چیست.

متخصصان این حوزه بر این باورند که رایانش ابری، فرآیندها را در حوزه‌ی فن‌آوری اطلاعات دگرگون خواهد کرد. تعاریف مختلفی برای رایانش ابری وجود دارد. در یک تعریف عمومی، مراکز داده‌ های سخت‌ افزاری و نرم‌ افزارهای تأمین ‌کننده‌ سرویس پردازشی را «رایانش ابری» می‌ نامند.

رایانش ابری یک روش نوین پردازش است که در آن منابع قابل گسترش و اغلب مجازی شده هستند که به صورت یک سرویس پردازشی و از طریق شبکه‌های ارتباطی مانند شبکه‌های محلی و اینترنت عرضه می‌شود. محوریت این مدل، سرویس‌ دهی به کاربر بر اساس تقاضا است، بدون آن که کاربر نیازی به تجهیزات خاصی برای پردازش داشته یا از محل انجام این پردازش آگاه باشد.

این سرویس را می‌توان به شبکه برق‌ رسانی تشبیه کرد که مشترک بدون نیاز به داشتن اطلاع از نحوه‌ تولید برق و مکان دقیق تولید آن، تنها با اتصال از طریق یک درگاه، انرژی لازم برای استفاده از وسایل الکتریکی خود را تامین می‌کند. در ادامه یک تعریف دقیق از رایانش ابری و همینطور بررسی اینکه هدف اصلی این سرویس چیست بررسی خواهد شد.

تعریف رایانش ابری

اگر بخواهیم یک تعریف کلی برای رایانش ابری اشاره کنیم میتوانیم دو تعریفی که توسط NIST  یا مؤسسه ملی استاندارد و فناوری  و همینطور IEEE یا موسسه مهندسان برق و الکترونیک ارائه نموده اند مراجعه کنیم.

NIST در تعریف خود از رایانش ابری می گوید: “یک مدل برای دسترسی جامع و همه‌ جا حاضر، راحت و بر اساس تقاضا به یک مجموعه مشترک از منابع محاسباتی قابل تنظیم (مثل شبکه‌ها، سرورها، منابع ذخیره سازی، برنامه‌ها و سرویس‌ها) که با حداقل تلاش مدیریتی یا تعامل با ارائه دهنده خدمات می تواند به سرعت ارائه یا آزاد شود” همینطور موسسه IEEE نیز این سرویس را یک الگو برای ذخیره‌ی دائمی اطلاعات روی سرورهای اینترنت و واکشی (Cache) موقت آنها روی سرویس گیرنده ها ( Clients) که شامل دسکتاپ، مراکز تفریحی، کامپیوترها، نوت‌ بوک‌ ها، کامپیوترهای دیواری، دستی و غیره می‌ باشند، تعریف کرده است.

هدف اصلی از رایانش ابری

هدف اصلی فناوری رایانش ابری ساختن دسترسی به حجم عظیمی از منابع محاسبات به صورت مجازی‌ سازی شده است. این کار با استفاده از تجمیع منابع و ایجاد یک سیستم یکپارچه انجام می‌ شود. در این مدل از سرویس‌ های محاسباتی، پرداخت هزینه توسط مشتری نیز بر اساس مقدار و مدت استفاده از منابع انجام می‌ شود.

مزایای رایانش ابری

با توجه به تمامی تفاسیری که از این سرویس داشتیم، قابل حدس است که مزایای زیادی در پس نام رایانش ابری قرار گرفته باشد. در ادامه به معرفی و بررسی چند مورد از این خدمات خواهیم پرداخت.

1. به دلیل ویژگی “پرداخت به میزان استفاده” مشتریان پول کمتری پرداخت می‌کنند.
2. با استفاده از اینترنت می‌توان هرجایی به اطلاعات دسترسی داشت. بنابراین برای کارمندان بسیار جذاب است زیرا نیازی نیست که حتما در محل کارشان حضور داشته باشند.
3. نیازی به آپدیت کردن مرتب سرویس‌ها و نرم‌افزارها نیست زیرا ارائه دهنده خدمات ابر آن‌ها را انجام می‌دهد.
4. سازمان‌ها می‌توانند اسناد و اطلاعات بیشتری در ابر ذخیره کنند و آن‌ها را در اختیار مشتریانشان قرار دهند.
5. محدودیتی در ذخیره‌سازی وجود ندارد زیرا هر ابری به مراکز اطلاعات بزرگ متصل است.
6. نیاز به داشتن مهارت زیادی برای کار کردن با محیط ابری وجود ندارد.
7. نیازمندی به سخت افزار را به شدت کاهش می‌دهد.
8. مشتری می‌تواند سرویس خود را سفارشی کند و کیفیت سرویس (QoS) مدنظر خود را درخواست بدهد که این کار با یک قرارداد توافق سطح سرویس (SLA) انجام می‌شود.

معایب رایانش ابری

رایانش ابری با وجود داشتن مزایای زیاد مانند هر خدمت و سرویس رایانه ای دیگری معایبی را نیز دارد که موارد ذکر شده در ادامه را میتوان به عنوان تعدادی از این معایب معرفی نمود.

1. برای دسترسی به اطلاعات نیاز به اتصال اینترنتی هست و نمی‌تواند با اینترنت‌ها با سرعت‌ها کم کار کند.
2. پهنای باند زیادی نیاز دارد.
3. به‌ دلیل نظارت‌های قانونی و غیرقانونی اطلاعات، امنیت ضعیف است.
4. تغییر دادن فراهم آورنده سرویس سخت است.

مدل‌های اجرایی رایانش ابری

مدل‌های متنوعی برای اجرا به کار گرفته می‌شوند اما مهم‌ترین آن‌ها چهار مدل زیر هستند که براساس دردسترس بودن دسته بندی می‌شوند.

مدل ابرهای عمومی

در این روش که معادل Public Cloud است، مالکیت زیر ساخت و منابع محاسباتی در اختیار یک شرکت است و از طریق شبکه‌ عمومی، خدمات خود را ارائه می کند. مشهورترین ابرهای عمومی برای شرکت های آمازون،گوگل و فورس هستند.

ابر خصوصی

در مقابل تعریف ابرهای عمومی، ابرهای خصوصی قرار دارند که معادل Private Cloud است و زیرساخت آن در داخل یک واحد تجاری یا سازمان قرار دارد و در دسترس عموم نیست. همچنین این ابرها ممکن است توسط یک شرکت یا شخص ثالثی ایجاد، مدیریت و نگهداری شوند. این ابرها موجب بالا بردن میزان بهره‌ وری از منابع موجود می‌ شوند و میزان امنیت اطلاعات شرکت را بالا می‌ برند.

ابرهای انجمنی

این مدل ابر که معادل Community Cloud است مورد استفاده توسط تعداد محدودی از سازمان‌ ها یا شرکت‌ هایی است که نگرانی‌ های مشترکی از قبیل ماموریت‌ ها، امنیت و انطباق‌ پذیری دارند.

ابرهای ترکیبی

در این روش چند ابر با یکدیگر ارتباط دارند (انجمنی، خصوصی یا عمومی) که ابر ترکیبی یا Hybrid Cloud گفته می‌ شود. این روش منفعت زیادی برای مشتریان دارد زیرا که دسترسی به هر چند نوع ابر را برای آنها فراهم می‌ کند و محدودیت‌ ها و مرزهای هر روش را حذف می‌ کند. همچنین ظرفیت هر مدل را به دلیل تجمیع شدن بالا می‌ برد.

مدل‌های ارائه خدمات در رایانش ابری

خدمات رایانش ابری را می‌توان در سه‌ گروه عمده تقسیم‌بندی کرد:

1. زیر ساخت به عنوان خدمت یا به اختصار IaaS: پایه‌ ای‌ ترین خدمات زیر ساخت مانند تهیه‌ سرور، پردازنده، فضای ذخیره‌ سازی و دیگر منابع بر حسب نیاز در این مدل ارائه می‌ شود. در حال حاضر غالب خدماتی که تحت فناوری رایانش ابری در داخل کشور ارائه می‌ شود از این نوع است.سروی مجازی را می توان به عنوان یکی از محصولات این دسته معرفی نمود.
2. بستر به عنوان خدمت یا به اختصار PaaS: این خدمات شامل نرم‌ افزار و سرویس‌ هایی است که به کاربران اجازه می‌ دهد با استفاده از ابزار های عرضه شده توسط ارائه‌ دهنده، برنامه‌ های کاربردی و نرم‌ افزار ایجاد کنند. این خدمات می‌ تواند شامل ویژگی‌ های از پیش پیکربندی شده‌ ای باشد که مشترکین می‌ توانند به عضویت آن در بیایند و از آنها استفاده کنند.
3. نرم‌ افزار به عنوان خدمت یا به اختصار SaaS: خدمات این گروه تنوع زیادی دارند؛ چرا که بیشتر خدمات ارائه شده از یک برنامه کاربردی می‌ تواند تحت عنوان خدمات نرم‌افزاری در اختیار کاربر قرار گیرد. همچنین به ‌روزرسانی و نگهداری این نرم‌ افزارها به عهده ارائه دهنده خدمت است.

مشخصات اصلی رایانش ابری

به طور کلی میتوان مشخصات اصلی که رایانش ابری را از سایر سرویس های مشابه جدا کرده و آن را تبدیل به یک خدمت ویژه و متمایز می کند را، به صورت زیر معرفی نمود

سرویس‌دهی خودکار مطابق درخواست‌ها

درابتدای کار، کاربر نیازهای خود را به ابر اعلام می‌کند و مطابق با نیازهایش بعنوان مثال یک ماشین مجازی که معادل Virtual Machine است و بصورت مخفف VM نامیده می‌شود به او تعلق پیدا می‌کند. اما در اکثر مواقع بعد از گذشت مدتی بنا به دلایلی ممکن است نیازهای کاربرها تغییر کند. در این هنگام باید نیازهای کاربر سریعاً و بدون دخالت انسان برای او فراهم شود زیرا دخالت انسان سرعت این پروسه را پایین می‌آورد.

دسترسی به شبکه همیشه و همه‌جا

توانایی‌ها و سرویس‌های یک ابر از طریق شبکه در اختیار کاربرانش قرار می‌گیرد. در اکثر مواقع این دسترسی از طریق مکانیزم‌های استاندارد شبکه‌ای مثل اینترنت می‌باشد زیرا که اینترنت مورد استفاده کاربران می‌باشد و همیشه و همه‌جا از طریق انواع کلاینت‌ها دردسترس است.

اشتراک منابع

در ابر باید منابع حقیقی و مجازی مشترک شوند و به صورت استخری از منابع درآیند تا چندین کاربر بتوانند به صورت همزمان از منابع استفاده کنند. این منابع مطابق نیاز کاربران اختصاص داده یا پس گرفته می‌شود. کاربران نباید کنترلی روی منابع داشته باشند. بعبارتی نیازی نیست آن‌ها دانشی از منابعی که در حال استفاده هستند داشته باشند.

مقیاس‌پذیری سریع

توانایی‌ها و سرویس‌های ابر باید سریعاً کم یا زیاد شوند. این تغییرات مطابق با نیاز های کاربران می‌ باشد، اگه کاربر منابع بیشتری لازم داشته باشد باید سریعاً و بدون اینکه خللی در سرویس کاربر پیش آید این منابع برای او فراهم شود، همچنین اگر کاربر منابع بلااستفاده‌ ای داشته باشد باید این منابع از او پس گرفته شود. مشتریان ابر فکر می کنند سرویس‌ ها و توانایی‌ های یک ابر نامحدود است و هر زمان که آنها اراده کنند در اختیارشان قرار می گیرد زیرا فراهم کننده سرویس باید روش هایی به کار گیرد که کاربر تغییرات رخ داده در واقعیت و پس زمینه‌ی سرویس را متوجه نشود.

سرویس‌های قابل اندازه‌گیری

سیستم‌های مدیریتی یک ابر باید این قابلیت را داشته باشند که منابع ارائه شده و میزان انتزاع آنها در سطوح مختلف را برای بهبود و کنترل آن منابع اندازه‌گیری کنند. میزان استفاده از منابع باید مانیتور شود، بر روی آن کنترل‌ های لازم اجرا شود و گزارش‌ های لحظه‌ ای گرفته شود. این‌ گزارش‌ها هم برای ارائه‌ دهنده هم برای مشتری لازم است. مثلا در یک شرکت مدیر می‌ تواند انواع منابع و میزان استفاده از آنها را توسط کارمندان در یک بازه‌ زمانی خاص اندازه بگیرد.

نتیجه گیری

به طور کلی میتوانیم رایانش ابری یا همان پردازش ابری را به عنوان یک انقلاب بزرگ در کامپیوتر و شبکه معرفی کنیم. امروزه بستر های ابری به گونه ای رشد و تکامل یافته اند که تقریبا میتوان هر دیتا سنتر قدرمتندی را که میوتاند به عنوان یک مدعی در ارائه خدمات، خود را معرفی می کند، یک ارائه دهنده خدمات ابری دانست. رایانش ابری به شما این امکان را میدهد که زمان و مکان را در هم آمیخته و از دورترین نقاط دنیا طوری سرویس بگیرید که انگار در کنار شما هستند. همینطور شما میتوانید روی اینترنت خود به عنوان یک کامپیوتر داعمی و قدرتمند برای پردازش حساب کنید.