تعریف ساده رایانش ابری | انواع + مزایا و معایب

رایانش ابری در دنیای امروزی تبدیل به یکی از بهترین راهکارهای موجود برای کاهش هزینه‌ها، افزایش امنیت اسناد، افزایش قدرت پردازش، کاهش نیرو و انرژی مصرفی شده است. با این سیستم در دسترس می‌توان محدودیت‌های مکانی را کاملا حذف کرد و تجربه کاربری بسیار خوبی برای استفاده‌کنندگان از سرویس‌ها ارائه نمود.

اگر اولین بار است که با این نام مواجه می‌شوید و یا علاقه‌مند به کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه عملکرد cloud computing هستید، پیشنهاد می‌کنیم تا با ادامه مقاله همراه باشید. سعی شده است تا با ارائه مثال‌هایی ساده و روان در کنار تعریف‌هایی عمیق، شما را در رسیدن به درک درستی از سیستم ابری یاری نماییم.

تاریخچه رایانش ابری

قبل از آنکه خبری از محاسبات ابری باشد، معماری کلاینت سرور استفاده می‌شد که در آن تمام داده‌ها و کنترل‌های مشتری در سمت سرور قرار می‌گرفت. اگر کاربری می‌خواست به برخی از داده‌ها دسترسی یابد، باید ابتدا به سرور متصل می‌شد تا دسترسی لازم را پیدا می‌کرد. محدودیت‌های این دوره منجر به پیدایش رایانش توزیع‌شده شد. در این مدل همه رایانه‌ها به کمک شبکه به یکدیگر متصل می‌شدند تا کاربر بتواند منابع خود را به اشتراک بگذارد.

بعد از آن در سال ۲۰۰۲ آمازون خدمات وب آمازون (AWS) را راه اندازی کرد که امکان ذخیره‌سازی و محاسبات داده را از طریق اینترنت فراهم می‌کرد. در سال ۲۰۰۶ ابر محاسباتی الاستیک (EC2) را معرفی کرد که عملا آغاز حضور فراگیر رایانش ابری بود.

سپس در سال ۲۰۰۹، Google Play برنامه Cloud Computing Enterprise را ارائه کرد تا شرکت‌ها بتوانند از خدمات رایانش ابری استفاده کنند. Azure نیز توسط شرکت مایکروسافت راه‌اندازی شد و بعد شرکت‌های دیگر مانند Alibaba، IBM، Oracle، HP خدمات ابری خود را معرفی کردند.

امروزه، مصرف‌کنندگان به‌خوبی با محاسبات ابری آشنایی دارند و داده‌های خود را روی فضای ابری ذخیره می‌کنند. این صنعت همچنان در حال رشد است و پیش‌بینی می‌شود بازار خدمات ابر عمومی حداقل تا چندین سال آینده به پیشرفت خود ادامه دهد.

cloud computing چیست؟

برای پاسخ به این سوال که رایانش ابری چیست بهتر است ابتدا به نام آن توجه کنیم (Cloud computing)، این واژه از دو قسمت cloud یعنی ابر و computing یعنی محاسبه ساخته شده است. با ترکیب این دوکلمه می‌توان به این نتیجه رسید که سیستم پردازش ابری به‌منظور انجام محاسبات در فضایی خارج از کامپیوتر خصوصی خلق شده است.

برای درک بهتر با مثالی همراه باشید. فرض کنید قصد طراحی و توسعه سایتی را در سر می‌پرورانید. یکی از لازمه‌های شروع به کار سایت، استفاده از سرور یا منبعی برای محاسبات کد‌های ارسالی و دریافتی است. یعنی زمانی که فردی یک صفحه از سایت شما را در اینترنت باز می‌کند بایستی محاسباتی انجام شود تا ظاهر طراحی شده توسط شما برای آن فرد نیز نمایش داده شود. فرض شود سایت را بر روی کامپیوتر شخصی خود سوار کرده و به دنیای اینترنت معرفی کردید.اگر روزانه (حداقل) 200 نفر وارد سایت شما شوند که کمترین میزان ورودی یک سایت است، سیستم شما باید عملیات زیر را 200 بار تکرار کند:

1. درخواست‌های بازدیدکننده را بررسی و بر روی سیستم شما دانلود کند.
2. بر اساس درخواست‌ها، کد‌های سایت را محاسبه و نتیجه دقیق را به دست آورد.
3. نتیجه را همراه با عکس، ویدئو، پادکست و یا هر رسانه دیگر برای کاربر آپلود کند.

این سه درخواست و عملیات (به‌صورت کاملا ساده مثال زده شد و عملیات بارگذاری سایت بسیار پیچیده‌تر است) برای یک صفحه از سایت شما است. یعنی اگر هر بازدیدکننده مثلا 3 صفحه از سایت شما را باز کند و این عمل توسط 199 نفر دیگر نیز انجام شود، نیاز به مقدار زیادی انرژی (برای تامین نیروی سیستم)، سیستمی واقعا قدرتمند (برای انجام هرچه سریع‌تر محاسبات)، اینترنتی با حجم بالا و سرعت فراتر از قابل‌قبول (برای بارگذاری هرچه سریع‌تر فایل‌ها) دارید.

هدف اصلی رایانش ابری کاهش هزینه‌های یاد شده و مصرف نیرو بود، اما امروزه باعث رفع مشکلات زیادی در شبکه‌های کامپیوتری که، یادآور کابوس‌های بزرگی در کمپانی‌ها می‌شود، شده است. افزایش امنیت اسناد، دسترسی سریع‌تر به منابع موجود، بهره‌وری بهتر، کارایی بیشتر و… از جمله مزیت‌های سرویس ابری است.

برای خلق سرویسی که بتوان با استفاده از آن بسیاری از مشکلات و محدودیت‌های موجود مانند بارگذاری، دانلود، محاسبه، مصرف نیرو و انرژی را حل کرد، نیاز بود تا تمامی این عملیات‌ها و نیاز‌ها به مکان‌های مخصوص به این کار انتقال داده شود. ازاین‌رو شرکت‌هایی مانند آمازون و اپل شروع به ایجاد و توسعه پروژه‌ای بر این مبنا کردند.

در ابتدا هدفشان از توسعه سرور‌های خود در نقاط مختلف جهان، دسترسی ساده‌تر و آسان‌تر کاربران به منابع و محصولات خود بود؛ اما بعد‌ها برخی شرکت‌ها مانند آمازون سرور‌های خود را به‌منظور استفاده عموم نیز توسعه دادند

چرا رایانش «ابری»؟ دلیل این نام‌گذاری چیست؟

یکی از مفاهیم اصلی پشت رایانش ابری این است که موقعیت مکانی ارائه‌دهنده خدمات و بسیاری از جزئیات دیگر مثل انواع سخت افزار یا سیستم عاملی که محاسبات روی آن اجرا می‌شوند، تا حد زیادی برای کاربر بی‌اهمیت است. در شماتیک‌های قدیمی شبکه مخابراتی، شبکه تلفن عمومی (و بعداً اینترنت) اغلب با نماد ابر نمایش داده می‌شود و استعاره از این بود که برای بهره‌مندی از این خدمات، مکان هیچ اهمیتی ندارد. البته این تصور در حد همان استعاره باقی ماند.. برای بسیاری از مشتریان، موقعیت مکانی ارائه‌دهنده خدمات و محل ذخیره داده‌ها یک مسئله کلیدی است.

معماری رایانش ابری و نحوه کارکرد آن

در حقیقت معماری رایانش ابری بر پایه سرور روم‌هایی (server room) است که در نقاط مختلف جهان برای این کار ساخته شده‌اند. برای درک بهتر به مثال قبلی بازمی‌گردیم. با بررسی مشکلات و نیاز‌های یک سایت ساده با بازدید حداقلی 200 نفر در روز باید ماهانه هزینه‌ای را پرداخت کنید که شاید درآمد سایت شما نصف آن هم نباشد. ازاین‌رو شرکت‌هایی هستند که کامپیوتر‌های بزرگی و نیرومندی (همان سرور‌ها) را با اتصال قدرتمند به اینترنت، به افرادی که نیاز دارند اجاره می‌دهند.

شما با پرداخت هزینه‌ای ماهیانه، مقدار فضایی باقدرت پردازشی مشخص و متصل به اینترنت پرسرعت در اختیار می‌گیرید. پس اگر دوباره به معماری رایانش ابری بازگردیم متوجه خواهیم شد که برای پیاده‌سازی این سیستم نیاز به پایگاه‌های مختلف از نقاط متفاوت جهان است که خدمات خود را اجاره می‌دهند. 

این پایگاه‌ها همان اتاق سرور هستند که در تعریف سرور روم برای افرادی که با آن آشنایی ندارند باید گفت: همان کامپیوتر‌های شخصی (البته بدون موس، کیبورد و صفحه‌نمایش) باقدرت پردازشی بیشتر هستند که به تعداد زیاد در مکان‌های مخصوص نگهداری می‌شوند.

برای درک بهتر معماری رایانش ابری را به دو قسمت تقسیم کرده و بررسی می کنیم:

• فرانت اند (front end): سمتی که کاربر یا اصطلاحا کلاینت می‌بیند.
• بک اند (back end): سمتی که با سرور سروکار دارد.

بخش فرانت‌اند رایانش ابری

فرانت‌اند شامل رایانه‌ها، شبکه‌های رایانه‌ای، برنامه‌های کاربردی و همه ابزارهای دسترسی مشتریان به سیستم رایانش ابری است. رابط کاربری همه سیستم‌ها مشابه نیست. مثلا برنامه‌های ایمیلی مبتنی بر وب از مرورگرهای اینترنت اکسپلورر یا فایرفاکس استفاده می‌کنند و سایر سیستم‌ها با برنامه‌های منحصربه‌فرد دسترسی کلاینت به شبکه را فراهم می‌کنند.

بخش بک‌اند رایانش ابری

در بخش بک‌اند، رایانه‌ها، سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی داده‌های قرار می‌گیرند و یک فضای ابری برای محاسبات ایجاد می‌کنند. هر اپلیکیشن سرور مرکزی اختصاصی خود را دارد که بر اساس پروتکل‌ها و با استفاده از میان‌افزارها، مسئولیت مدیریت سیستم و نظارت بر ترافیک مشتریان را برعهده می‌گیرد تا همه‌چیز به‌خوبی اجرا شود.

بسیاری از مواقع کل ظرفیت سیستم در پردازش‌ها به‌کارگرفته نمی‌شود و اصطلاحا قدرت پردازش آن هدر می‌رود. حتی می‌توان سرور فیزیکی را فریب داد تا تصور کند شامل چند سرور دیگر است که هر یک با سیستم عامل مستقل خود اجرا می‌شوند. این تکنیک مجازی‌سازی سرور نامیده می‌شود که نیاز به ماشین‌های فیزیکی را به حداقل می‌رساند.

تفاوت رایانش ابری و هاستینگ سنتی چیست؟

با توجه به بسیاری از خدمات و قابلیت‌های مختلف ابر عمومی، خیلی‌ها مشتاقند بدانند چه تفاوتی بین محاسبات ابری و هاستینگ وب سنتی وجود دارد. قطعا تا اینجای مقاله متوجه شده‌اید این دو با هم متفاوت‌اند. اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، سه ویژگی سرویس ابری آن را از میزبانی سنتی متمایز می‌کند. این سه ویژگی عبارت‌اند از:

• کاربران می‌توانند هر زمان می‌خواهند به حجم زیادی از توان محاسباتی دسترسی داشته باشند.
• رایانش ابری از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار است. این کاربر است که انتخاب می‌کند هرلحظه چقدر خدمات دریافت کند.
• سرویس ابری تماما توسط ارائه‌دهنده مدیریت می‌شود مصرف‌کننده به جز رایانه شخصی و اینترنت، به چیزی دسترسی ندارد. در حالی که نوآوری‌های قابل توجه در زمینه مجازی‌سازی، محاسبات توزیع‌شده و دسترسی عالی به اینترنت پرسرعت، روزبه‌روز توجه مردم را بیشتر به رایانش ابری جلب می‌کند.

پیش‌نیازهای استفاده از فناوری رایانش ابری

رایانش ابری از پراستفاده‌ترین فناوری‌هاست که در سازمان‌های مختلف به کرات مورد استفاده قرار می‌گیرد و روز‌به‌روز تقاضا برای استفاده از آن بیشتر می‌شود. از این‌رو بد نیست با پیش‌نیاز‌های استفاده از این تکنولوژی آشنا شویم.

1. مهارت برنامه‌نویسی

نمی‌شود پای رایانش ابری به میان باشد و حرف از هنر برنامه‌ریزی نشود. برای توسعه مستمر و نگهداری از سیستم‌های محاسبات ابری از کدنویسی استفاده می‌شود. یا حتی اگر بخواهید اپلیکیشن‌های رایانش ابری توسعه دهید یا با کمترین خطای ممکن برنامه‌ای بسازید، به مهارت برنامه نویسی نیاز پیدا خواهید کرد. برخی از پرتقاضاترین زبان‌های برنامه‌نویسی در این حوزه عبارت‌اند از پایتون، جاوا، برو، C++ و روبی.

2. مبانی پایگاه داده

همه شرکت‌ها برای ذخیره اطلاعات و دسترسی به آنها به پایگاه داده نیاز دارند. با گسترش رایانش ابری، نیاز به این پایگاه‌های اطلاعاتی روز به روز بیشتر می‌شود. به همین خاطر داشتن دانش اولیه از نحوه عملکرد و اصول پایگاه داده بسیار مهم است. اگر بخواهید در این زمینه کمی حرفه‌ای‌تر شوید، یادگرفتن زبان‌هایی مثل SQL برای کارکردن با نرم‌افزار MySQL و Apache Hadoop می‌تواند مفید باشد.

3. آشنایی با امنیت داده

آشنایی با شاخه‌های امنیت و نشت اطلاعات آنلاین یکی از مهم‌ترین بایدهای فعالیت در فضای دیجیتال دنیای امروز است. همه شرکت‌ها آرزو دارند محیطی غیرقابل نفوذ و ایمن برای کارکنان و مشتریان خود فراهم کنند که به‌خوبی با انواع تهدیدات خارجی مقابله می‌کند. خوشبختانه در بحث رایانش ابری ابزارهای رمزنگاری و رمزگذاری ارائه می‌شود تا زمینه امنیت سایبری را به بهترین شکل ممکن فراهم کنند.

4. مجازی‌سازی

مجازی‌سازی فضای مجازی موردنیاز برای انجام عملیات و زیرساخت‌ها را فراهم می‌کند و پایه و اساس سیستم‌های رایانش ابری محسوب می‌شود. این تکنولوژی هزینه‌های عملیات و ذخیره‌سازی را کاهش می‌دهد و حتی جایگزین‌های نرم افزاری برای سخت‌افزارها ارائه می‌کند. از این‌رو یادگیری فرایند مجازی‌سازی و آشنایی با آن در بحث رایانش ابری فوق‌العاده مفید است.

5. مبانی توسعه چابک

توسعه چابک یک تکنیک جدید در بحث توسعه نرم افزار است که در آن هرگونه توسعه بر اساس بازخورد انجام می‌شود تا محصول نهایی کاملا مطابق با نیازهای مشتری باشد. برای اجرای این فرایند باید رویکرد سازمان‌یافته‌ای برای توسعه‌دهندگان تعریف شود تا همگی برای حل مسائل جمعی روی یک راه‌حل واحد تمرکز کنند.

6. درک انواع فضای ابری

رایانش ابری شامل چهار نوع ابر مختلف (عمومی، خصوصی، ترکیبی یا هیبریدی و چند ابری) است که هر سه نوع و معایب خود را دارند و اهداف متفاوتی را محقق می‌سازند. انتظار می‌رود قبل از ورود به این حوزه با تک‌تک اینها آشنایی کافی داشته باشید.

انواع رایانش ابری

همه سیستم‌ها و انواع سرویس های رایانش ابری یکسان نبوده و هر یک معماری‌های متفاوتی از نظر محاسباتی ارائه می‌دهند. برای تعیین نوع نیاز خود به کلود کامپیوتینگ بهتر است تا ابتدا تعیین کنید که چه نوع رایانش ابری برای استقرار و پیاده‌سازی اطلاعات شما مناسب است. در حالت کلی سه نوع رایانش ابری دررابطه‌ با این مورد وجود دارد:

Public cloud

در لغت به معنای ابر عمومی است. در واقع ارائه‌دهنده‌های این نوع رایانش ابری خدمات خود را به‌صورت اینترنتی ارائه می‌دهند و شما از طریق سایت شرکت مذکور قادر به مدیریت حساب خود خواهید بود. نکته‌ای که وجود دارد، صاحب زیر ساخت‌ها (سرور‌ها) شرکت‌های ارائه‌دهنده هستند.

Private cloud

این نوع ابر که با نام ابر خصوصی یاد شد، منحصرا برای یک کسب‌وکار و یا شرکت استفاده می‌شود. به صورتی که حتی می‌توان یک ابر خصوصی را به‌صورت فیزیکی در یک مکان یا مرکز اطلاعات آن شرکت نگهداری کرد. برخی از شرکت‌ها، برای میزبانی از ابرهای خصوصی خود به شرکت‌های فعال در این حوزه هزینه پرداخت می‌کنند.

Hybrid cloud

به ترکیب دو مورد قبلی هیبرید کلود یا ابر ترکیبی گفته می‌شود. به‌نوعی با ترکیب نوع خصوصی و نوع عمومی ابر‌ها با تکنولوژی خاصی، داده‌ها، اطلاعات، اسناد و برنامه‌ها میان این دو نوع ابر به اشتراک گذاشته می‌شود. با این نوع ابر می‌توان انعطاف‌پذیری و امکانات بیشتری به کسب‌وکار بخشید.

دسته‌بندی‌های مختلف رایانش ابری

سیستم کلود کامپیوتینگ یا همان سیستم ابری، بر اساس خدماتی که ارائه می‌کند به 4 دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شود.

1. زیرساخت به‌عنوان سرویس infrastructure as a service (IaaS)
2. پلتفرم به‌عنوان سرویس platform as a service (PaaS)
3. بدون سرور یا serverless
4. software as a service (SaaS) یا همان نرم‌افزار به‌عنوان سرویس.

در ادامه به معرفی و بررسی کامل این 4 دسته‌بندی به‌عنوان سرویس‌های رایانش ابری خواهیم پرداخت.

Infrastructure as a service (IaaS)

زیرساخت به‌عنوان سرویس یا Iaas یکی از چهار دسته سیستم رایانش ابری است که استفاده از منابع و سرور‌های موجود را بر اساس نیاز کاربر امکان‌پذیر می‌کند. با این سرویس و مولفه‌هایی که در اختیار اجاره‌کنندگان قرار می‌گیرد، می‌توان هزینه‌هایی مانند خرید و نگهداری سرور، نگرانی دررابطه‌با زیر ساخت‌های موردنیاز برای توسعه برنامه‌ها و خدمات، میزان فضای ذخیره‌سازی موردنیاز و… را تا هر زمانی که بخواهید، حل کرد.

به این معنی که اگر نیاز است تا برای مثلا 6 ماه سیستمی باقدرت پردازشی مشخص همراه با فضای ذخیره‌سازی معین داشته باشید، دیگر نیاز به خرید سرور و پرداخت هزینه‌های اضافی نگهداری آن نیست و Iaas این مشکل را برای شما حل می‌کند. حتی اگر بعد از 6 ماه نیاز داشتید تا منابع سروری خود را مثلا دوبرابر کنید، باز‌هم این سرویس شما را یاری خواهد کرد.

Platform as a service (PaaS)

پلتفرم به‌عنوان سرویس یا Paas نوع دیگری از دسته‌بندی سرویس ابری است که برای توسعه‌دهنده‌های سایت و نرم‌افزار، بسیار کاربردی و مفید است. در واقع با این سرویس توسعه‌دهنده‌ها قادر به ارائه، آزمایش، مدیریت و توسعه برنامه‌ها بر اساس نیاز و تقاضای خود خواهند بود. با این سرویس دیگر نیازی نیست تا توسعه‌دهنده‌ها نگران زیرساخت‌های اساسی مانند فضای ذخیره‌سازی، اینترنت، دیتابیس و… سرور‌ها باشند.

همان‌طور که از توضیحات می‌توان دریافت، این نوع سرویس رایانش ابری برای انجام محاسبات، پلتفرم یا سکوهایی را در اختیار شما قرار می‌دهد که شامل سیستم‌عامل و محیط‌های برنامه‌نویسی نیز است. مثال‌های بارز این نوع سرویس (Paas): Microsoft Azure، AWS Elastic و Google App Engine هستند.

Serverless computing

نوع دیگری از دسته‌بندی رایانش ابری است که به کاربر این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به مدیریت زیرساخت‌های موردنیاز مانند سرور، فضای ذخیره‌سازی، دیتابیس و… به ساخت و توسعه نرم‌افزار خود بپردازد. در حقیقت تمامی کد‌ها و محاسبات بر روی سرور انجام می‌گیرد و در اصطلاح، پردازش ابری می‌شود. اما منظور از کلمه serverless یا بدون سرور، استفاده‌نکردن از سرور برای انجام این محاسبات و اجرای کد‌ها نیست.

در واقع با استفاده از این نوع سرویس رایانش ابری دیگر نیازی به مدیریت سرور نخواهید داشت و تمامی مدیریت‌ها در خفا و به تعبیری دیگر، به‌صورت نامرئی اجرا می‌شود. دلیل نام‌گذاری Serverless computing هم همین موضوع است وگرنه برای اجرای هر سایت، برنامه و سرویسی نیاز به سرور ضروری است.

Software as a service (SaaS)

در نهایت آخرین سرویس کلود کامپیوتینگ، Saas یا همان نرم‌افزار به‌عنوان یک سرویس نام دارد. این مورد در ارائه خدمات در بستر اینترنت کارایی داشته و بر اساس تقاضا و نیاز، به‌صورت اشتراکی اجاره داده می‌شود. با این نوع سرویس، برنامه‌ها و نرم‌افزار‌های کاربردی با استفاده از اینترنت برای کاربران ارائه داده می‌شود. ارائه‌دهندگان این سرویس‌ کارهایی مانند افزایش امنیت، ارتقای نرم‌افزار، تعمیر و نگهداری و هرگونه زیرساختی را میزبانی و مدیریت می‌کنند.

مثال‌هایی از این نوع سرویس که بسیار هم محبوب هستند شامل: سیستم‌های حسابداری، سیستم مدیریت ارتباط با مشتریان، مدیریت منابع انسانی و… که توسط شرکت‌های بزرگی همچون مایکروسافت، اوراکل و آی‌بی‌ام طراحی و توسعه داده می‌شوند.

نمونه‌های رایج SaaS و PaaS و IaaS

نمونه‌های رایج SaaS	Google Drive، Google Docs، Dropbox
نمونه‌های رایج PaaS	Apache Stratos، AWS Elastic Beanstalk، Force.com، Google App Engine، OpenShift
نمونه‌های رایج IaaS	وب سرویس‌های آمازون (AWS)، مایکروسافت ازور (Azure)، Google Cloud، IBM Cloud

تفاوت‌های SaaS و PaaS و IaaS

	IaaS	PaaS	SaaS
مزیت‌ها	انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری فوق‌العاده بالاامکان دسترسی چندین کاربر مقرون به صرفهقابل استفاده برای کسب‌و‌کارهای بزرگ و کوچکامکان کنترل زیرساخت‌هاهزینه کمتر سخت‌افزار	پلتفرم کاملامکان کارکردن با فروشندگان دلخواه مثل آمازون، اوراکل و غیره برای برای دسترسی به راه حل‌هاکاهش میزان تلاش‌های زمان‌بربدون نیاز به تیم توسعه داخلی برای ساخت اپلیکیشن‌ها از صفرسودمند برای کمپانی‌های بزرگ با نیاز به برنامه‌های تخصصی	بدون نیاز به پیاده‌سازی زیرساخت‌،‌ توسعه نرم‌افزار یا عملیات تحویل و نگهداریپرداخت ثابت ماهانهنیاز به حداقل ورودی‌های لازم از جانب کاربر
محدودیت‌ها	نیازمند مدل عملیاتی بالغنیازمند اقدامات امنیتی لازمنیازمند درک تکنولوژی ارائه‌دهندگان فضای ابرینیازمند مهارت در مدیریت منابع	نبود امکان سفارشی‌سازی‌های بزرگمهاجرت دشوار از یک پلتفرم به پلتفرم دیگر	دشواری ایجاد فضای کار سفارشیوابسته به ارائه دهنده سرویس برای ارتقای ویژگی‌ها و قابلیت اطمینان

همچنین نگاهی به جدول زیر بیندازید:

	IaaS	PaaS	SaaS
چه کسی از آن استفاده می‌کند؟	مدیر سیستم	توسعه‌دهنده	کاربر نهایی
چه چیزی در اختیار کاربر قرار می‌دهد؟	دیتاسنتر مجازی برای ذخیره داده و ایجاد پلتفرم برای توسعه خدمات و اپلیکیشن‌ها، تست و اجرا	پلتفرم مجازی و ابزارهایی برای ساخت، تست و اجرای اپلیکیشن‌ها و خدمات	نرم افزار تحت وب و اپلیکیشن برای تکمیل وظایف کسب و کار
میزان کنترل ارائه دهنده	سرور فضای ذخیره‌سازی شبکه‌سازی مجازی‌سازی	سرور فضای ذخیره‌سازی شبکه‌سازی مجازی‌سازی سیستم‌عامل میان‌افزار زمان اجرا	سرور فضای ذخیره‌سازی شبکه‌سازی مجازی‌سازی سیستم‌عامل میان‌افزار زمان اجرا اپلیکیشن داده
میزان کنترل کاربر	سیستم‌عامل میان‌افزار زمان اجرا اپلیکیشن داده	اپلیکیشن داده	–

کاربرد رایانش ابری در طراحی و توسعه خدمات

شاید الان که دارید این مقاله را مطالعه می‌کنید ممکن است بیش از چندین بار از سرویس رایانش ابری استفاده کرده باشید بدون آنکه متوجه شوید. تابه‌حال فیلمی را به‌صورت آنلاین و بدون دانلود کردن تماشا کرده‌اید؟ یا موزیکی گوش کرده و یا حتی بازی تحت شبکه و آنلاینی انجام داده‌اید؟ اگر یکی از این کار‌ها را نیز انجام داده باشید، در حقیقت از کاربرد‌های رایانش ابری بی‌بهره نبوده‌اید. در ادامه به معرفی برخی از مهم‌ترین کاربرد‌های رایانش ابری پرداخته شده است.

ساخت برنامه‌های ابری

با استفاده از سرویس پردازش ابری قادر خواهیم بود تا نرم‌افزار‌های تحت وب یا حتی اپلیکیشن‌ها و APIها را در کمترین زمان و با استفاده از تکنولوژی‌هایی نظیر معماری میکروسرویس‌ها و ارتباطات مبتنی بر API و… طراحی و مستقر کنیم.

ذخیره، بازیابی و پشتیبان‌گیری از اطلاعات

با سیستم cloud computing اطلاعات، اسناد، ویدئوها، تصاویر و هر نوع فایلی را با امنیت بیشتر و در فضای ذخیره‌سازی بسیار بزرگ‌تر ذخیره کنید. با استفاده از این نوع کاربرد سیستم ابری، در هر زمانی و در هر مکانی بدون دسترسی به سیستم شخصی، می‌توانید به اطلاعات و اسناد خود دسترسی پیدا کنید. برای این کار تنها نیاز به اتصال اینترنت خواهید داشت. استفاده از این سرویس، در هزینه‌های نگهداری اطلاعات شرکت‌های بزرگ صرفه‌جویی می‌کند.

مقاله امنیت در رایانش ابری را از دست ندهید.

استریم ویدئو و صدا

تابه‌حال از سایت Twitch استفاده کرده‌اید؟ در این سایت اغلب گیمیر‌ها به پخش آنلاین بازی خود برای مخاطبان می‌پردازند. در حقیقت یکی از کاربرد‌های سیستم ابری، پخش صدا و تصویر در هر زمانی و در هر مکانی بوده و تنها لازمه این کار اتصال به اینترنت است. لایو اینستاگرام، یا اسپیک روم (speak room) توییتر از جمله مثال‌هایی برای این کاربرد رایانش ابری است.

ارائه نرم‌افزار‌های موردنیاز

Saas یا همان software as a service این امکان را به کاربران می‌دهد تا به نرم‌افزارهای موردنیاز خود بر اساس آخرین ورژن و بروز رسانی در هر مکان و در هر زمانی دسترسی داشته باشند. برای مثال اگر شرکت شما نیاز به یک نرم‌افزار حسابداری دارد، به‌راحتی و بدون نیاز به نصب و توسعه آن در شبکه شرکت، با رایانش ابری و به آخرین ورژن نرم‌افزار درخواستی دست خواهید یافت. 

ساخت و آزمایش اپ‌ها

طراحان و توسعه دهندگان اپلیکیشن‌ها به‌راحتی می‌توانند با پردازش ابری اقدام به ساخت و تست نرم‌افزار‌های خود کنند. این کار باعث کاهش هزینه‌های طراحی در کنار زمان شده و در مقیاس‌های بزرگ و کوچک می‌توان از این کاربرد کلود کامپیوتینگ استفاده کرد.

تحلیل داده‌ها

علاوه بر امکان ذخیره‌سازی اطلاعات توسط سیستم رایانش ابری، کاربران با دسته‌بندی بهینه این اطلاعات در ابر خود و با کمک سیستم هوش مصنوعی، نتیجه‌گیری‌های خوبی به دست می‌آورند که در توسعه و پیشرفت کسب‌وکارها بسیار موثر است.

درخواست ذخیره‌سازی شرکت‌های رایانش ابری

شرکت‌های رایانش ابری با مشتریان فراوان، با حجم زیادی تقاضای ذخیره‌سازی روبرو می‌شوند برخی از آنها به صدها دستگاه ذخیره‌سازی دیجیتال نیاز دارند. چراکه سیستم‌های رایانش ابری باید بتوانند اطلاعات تمام مشتریان خود کپی کرده و آن را روی دستگاه‌های دیگر ذخیره کنند. تا در نهایت سرور مرکزی بتواند به ماشین‌های پشتیبان دسترسی پیدا کرده و داده‌هایی را که تاکنون غیرقابل دسترسی بودند، بازیابی کند. فرایند تهیه کپی از داده‌های کلاینت به عنوان نسخه پشتیبان، افزونگی (redundancy) نام دارد.

مزایای و معایب استفاده از رایانش ابری

هر سرویس و سیستمی مانند رایانش ابری دارای مزایای و معایبی است که ممکن است فردی را ترغیب به استفاده از آن و یا حتی کسی که قبلا از آن استفاده می‌کرد را دل‌زده کند. ازاین‌رو در ادامه به معرفی مهم‌ترین مزایا و معایب سیستم رایانش ابری پرداخته‌ایم.

مزایا رایانش ابری :

1. افزایش امنیت اطلاعات ذخیره‌سازی شده 
2. پشتیبان‌گیری و بازیابی اطلاعات
3. کاهش و حتی حذف هزینه‌های خرید و نگهداری سرور
4. حذف هزینه‌های نصب و توسعه برنامه‌ها برای شبکه کامپیوتری سازمان‌ها
5. استفاده از سرویس رایانش ابری بر اساس نیاز (چه از نظر زمانی و چه از نظر سخت‌افزاری)
6. بهبود همکاری
7. دسترسی عالی
8. دسترسی به اطلاعات در هر زمانی و هر مکانی بدون دسترسی به سیستم شخصی خود
9. فضای ذخیره‌سازی نامحدود

معایب رایانش ابری :

1. استفاده از سیستم رایانش ابری نیازمند دسترسی به اینترنت است.
2. در هنگام انتقال اطلاعات از یک سرویس‌دهنده به سرویس‌دهنده دیگر با مشکلات زیادی مواجه خواهید شد.
3. به دلیل مدیریت کامل و میزبانی سرویس‌دهنده‌های رایانش ابری، کنترل محدودتری بر عملکرد و زیر ساخت‌های خود دارید.
4. با وجود استفاده از برترین اقدامات امنیتی در راستای حفظ حقوق مصرف‌کنندگان، بازهم امکان لورفتن اطلاعات ارگان‌ها و سازمان توسط هکرها وجود دارد.

امنیت رایانش ابری

برای تمام کسب‌و‌کارهایی که در فکر استفاده از سرویس‌های ابری هستند، امنیت یک چالش بزرگ است. مخصوصا اگر ابر عمومی را انتخاب کرده باشند. CSP های عمومی زیرساخت سخت‌افزاری خود را بین مشتریان متعدد به اشتراک می‌گذارند و در آن واحد چندین مستاجر به منابع دسترسی دارند. برای تامین امنیت، انتظار می‌رود جداسازی مناسبی بین منابع محاسباتی منطقی صورت بگیرد. در حالی که دسترسی به فضای ذخیره‌سازی و منابع محاسباتی فقط با حساب‌های کاربری محافظت می‌شود.

بسیاری از سازمان‌هایی که تعهدات نظارتی پیچیده و استانداردهای حاکمیتی دست و پایشان را بسته است، به دلیل ترس از قطعی، از بین رفتن یا سرقت داده‌ها، هنوز بین انتخاب کردن یا نکردن سرویس ابر عمومی مردد هستند. اما روز به روز این مقاومت کم‌رنگ‌تر از قبل می‌شود. چراکه رمزگذاری داده‌ها و معرفی ابزارهای مختلف مدیریت هویت و دسترسی، امنیت را در فضای ابری عمومی بهبود بخشیده است.

در نهایت، مسئولیت ایجاد و حفظ یک محیط ابری ایمن بر عهده تک تک کاربرانی خواهد بود که مسئولیت ایجاد معماری ورک لود و پیاده‌سازی ویژگی‌های امنیتی ارائه‌دهنده خدمات ابری را برعهده دارند.

چه آینده‌ای در انتظار رایانش ابری است؟

با وجود سروصدای عجیب رایانش ابری در دنیا و مزیت‌هایی که در این مقاله هم به آنها اشاره کردیم، هنوز پذیرش قابل قبولی از سرویس ابر عمومی به‌خصوص برای برنامه‌های کاربردی اتفاق نیفتاده است. حداقل نه با سرعتی که کارشناسان پیش‌بینی می‌کردند. اما هرچه می‌گذرد، سازمان‌ها بیشتر مجاب می‌شوند که ورک‌لود مجموعه را به ابرهای عمومی منتقل کنند. یکی از مهم‌ترین دلایل این قدم بزرگ می‌تواند تلاش آنها برای رقابت و تحول در دنیای دیجیتال باشد. این رقابت روز‌به‌روز بیشتر می‌شوند و ارائه‌دهندگان خدمات ابری را به تکامل، گسترش و تنوع بیشتر طیف خدمات آنها سوق می‌دهد. همین باعث شده ارائه دهندگان عمومی IaaS به مراتب خدمات بیشتری نسبت به نمونه‌های معمول محاسباتی و ذخیره‌سازی ارائه دهند.

انتظار داریم در آینده نزدیک فضای ابری از چارچوب مدل مصرفی پا فراتر بگذارد و در شکل‌دهی استراتژی فناوری اطلاعات کسب‌وکار نقش اساسی داشته باشد.

مثال‌هایی از رایانش ابری

امروز در عصر دیجیتال، تقریبا غیرممکن است کسب‌و‌کاری در دنیا حرف برای گفتن داشته و تحت تأثیر تکنولوژی ابر نباشد. برخی از رایج‌ترین و حتی پیش پا افتاده‌ترین کارهای روزمره به رایانش ابری متکی هستند. برخی از آنها عبارت‌اند از:

• ایمیل: از ایمیل به دلایل شخصی یا برای مسئولیت‌های تجاری استفاده می‌شود. در حال حاضر این روش ارتباطی به‌طور کامل از روش دانلود و ذخیره به یک روش مبتنی بر ابر تغییر کرده و روی هر دستگاهی، از رایانه رومیزی گرفته تا گوشی‌های هوشمند عمل می‌کند.
• کارت‌های اعتباری: امروزه افراد کمتری از پول نقد استفاده می‌کنند و بیشتر مردم به کارت‌های اعتباری عادت کرده‌اند. این راحتی به‌لطف یکپارچگی بانک‌ها با فضای ابری است.
• Google Docs، Microsoft 365: کاربران می‌توانند با اینترنت به Google Docs و Microsoft 365 دسترسی پیدا کنند و هرکجا هستند، هر لحظه به صفحات گسترده و فایل‌های مختلف که در فضای ابری ذخیره کرده‌اند، دسترسی داشته باشند.
• Zoom: زوم یک پلتفرم نرم افزاری مبتنی بر ابر برای کنفرانس‌های صوتی و تصویری است که جلسات را ضبط می‌کند و صرف‌نظر از موقعیت مکانی کاربر، روی فضای ابری به او ارائه می‌دهد.

رایانش ابری و مصرف انرژی

یکی از مهم‌ترین مسائل در ارتباط با ارائه خدمات رایانش ابری، مصرف انرژی آنهاست. برای مثال مایکروسافت طی قراردادی که با جنرال الکتریک منعقد کرد، کل خروجی مزرعه بادی 37 مگاواتی ایرلند را تا 15 سال آینده خرید تا انرژی لازم برای محاسبات داده‌های ابری را تامین کند. در حال حاضر کارشناسان مراکز ایرلند انتظار دارند تا سال ۲۰۲۶ دیتاسنترها ۱۵ درصد از کل تقاضای انرژی را به خود اختصاص دهند؛ در حالی که این رقم تا سال 2015 کمتر از 2 درصد بود.

جمع‌بندی

سیستم رایانش ابری یا cloud computing سرویسی است برای اجرای بهتر برخی نیاز‌های شرکت‌ها، توسعه دهندگان و حتی افراد معمولی. اگر تابه‌حال به‌صورت آنلاین ویدئو یا صدایی را گوش کرده باشید و یا حتی برخی فایل‌های خود را در اینترنت ذخیره کرده‌اید (مانند گوگل درایو) تجربه استفاده از رایانش ابری را دارید.

در این مقاله با تعریف و بررسی رایانش ابری و توضیح معماری و انواع مختلف آن، در نهایت مزایا و معایب این سرویس را نیز بازگو کردیم که امید است برای خوانندگان مفید بوده باشد.

سوالات متداول