آشنایی با بحث محاسبات ابری یا Cloud Computing به زبان ساده

محاسبات ابری یک اصطلاح کلی برای هر چیزی است که از طریق اینترنت ارائه می شود و حتی خدماتی مانند سرویس های میزبانی وب نیز در دسته محاسبات ابری قرار می گیرند. این خدمات به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

• زیرساخت به عنوان پلتفرم (IaaS)
• پلتفرم به عنوان سرویس (PaaS)
• نرم افزار به عنوان سرویس (SaaS)

یک سیستم ابری می تواند عمومی یا خصوصی باشد. سیستم ابر عمومی، خدمات را به هر کسی در اینترنت ارائه می دهد. در حالی که یک سیستم ابر خصوصی، یک شبکه اختصاصی یا یک مرکز داده ایجاد می کند که خدمات میزبانی شده را برای تعداد محدودی از افراد با تنظیمات دسترسی و مجوزهای خاص ارائه می کند.

چه خصوصی و چه عمومی، هدف محاسبات ابری ارائه دسترسی آسان و مقیاس پذیری منابع محاسباتی و خدمات فناوری اطلاعات است.

زیرساخت ابری شامل اجزای سخت افزاری و نرم افزاری مورد نیاز برای اجرای صحیح یک مدل محاسبات ابری است. رایانش ابری را می توان به عنوان محاسبات کاربردی یا محاسبات بر اساس تقاضا نیز در نظر گرفت.

محاسبات ابری چگونه کار می کند؟

عملکرد محاسبات ابری اینگونه است که به شما امکان دسترسی به داده ‌ها و اپلیکیشن ها از طریق اینترنت، سرورهای فیزیکی، دیتابیس ها و رایانه‌ ها می دهد.

در رایانش ابری، اتصال اینترنتی باعث لینک شدن قسمت Front-End (که شامل دستگاه دسترسی به سرویس گیرنده، مرورگر، شبکه و نرم افزارهای ابری است) با قسمت Back-End (که متشکل از پایگاه داده ها، سرورها و رایانه ها است) می شود. Back End یا قسمت پشتی سیستم به عنوان یک مخزن عمل می کند و داده هایی را ذخیره می کند که توسط قسمت Front End یا جلویی قابل دسترس است.

ارتباطات بین قسمت Front و Back توسط یک سرور مرکزی مدیریت می شود. سرور مرکزی برای آسان سازی تبادل داده ها به پروتکل ها متکی است. سرور مرکزی از نرم افزار و میان افزار برای مدیریت اتصال بین دستگاه کاربر و سرورهای ابری استفاده می کند. به طور معمول، برای هر برنامه یا حجم کاری، یک سرور اختصاصی جداگانه وجود دارد.

همچنین محاسبات ابری به شدت به فناوری های مجازی سازی و اتوماسیون متکی است.

انواع خدمات محاسبات ابری

رایانش ابری را می توان به سه دسته کلی ارائه خدمات یا اشکال محاسبات ابری تقسیم کرد:

IaaS: ارائه دهندگان IaaS، مانند خدمات وب آمازون (AWS)، یک سرور مجازی و فضای ذخیره سازی و همچنین رابط های برنامه نویسی (API) را ارائه می دهند که به کاربران اجازه می دهد بارهای کاری را به یک ماشین مجازی (VM) منتقل کنند. کاربران ظرفیت ذخیره سازی اختصاص داده شده ای دارند و می توانند به صورت دلخواه VM و فضای ذخیره سازی را راه اندازی، متوقف و یا پیکربندی کنند.

ارائه دهندگان IaaS، نمونه های کوچک، متوسط، بزرگ، فوق العاده بزرگ و بهینه سازی شده حافظه یا محاسبات را علاوه بر امکان سفارشی سازی شان برای رفع نیاز حجم های کاری مختلف، ارائه می دهند.

PaaS: در مدل PaaS، ارائه دهندگان ابری ابزارهای توسعه را در زیرساخت های خود میزبانی می کنند. کاربران با استفاده از API ها، درگاه های وب و یا نرم افزار gateway از طریق اینترنت به این ابزارها دسترسی دارند. PaaS برای توسعه عمومی نرم افزار استفاده می شود و بسیاری از ارائه دهندگان PaaS نرم افزار را پس از توسعه میزبانی می کنند.

محصولات رایج PaaS شامل پلتفرم Salesforce’s Lightning، AWS Elastic Beanstalk و Google App Engine هستند.

SaaS: یک مدل توزیع است که برنامه های نرم افزاری را از طریق اینترنت ارائه می دهد. این برنامه ها را اغلب وب سرویس می نامند. کاربران می توانند از هر مکانی با استفاده از رایانه یا دستگاه تلفنی که به اینترنت دسترسی دارد، به برنامه ها و خدمات SaaS دسترسی داشته باشند. در مدل SaaS، کاربران به نرم افزارها و پایگاه های داده دسترسی پیدا می کنند. یکی از نمونه های رایج برنامه SaaS مایکروسافت 365 برای افزایش راندمان کاری و خدمات ایمیل است.

مدل های استقرار محاسبات ابری

خدمات ابر خصوصی از مرکز داده یک کسب و کار به کاربران داخلی آن سازمان ارائه می شود (به صورت درون سازمانی). به وسیله خدمات ابری خصوصی، سازمان یک زیرساخت ابری ایجاد و از آن نگهداری می کند. این مدل سازگاری، راحتی و دسترسی بیشتری به سرویس ابری را ارائه می دهد و در عین حال مدیریت، کنترل و امنیت مراکز داده را در سازمان حفظ می کند. فناوری ‌ها و فروشندگان سرویس ابری خصوصی رایج شامل VMware و OpenStack هستند.

در مدل ابر عمومی، یک ارائه‌ دهنده خدمات ابری شخص ثالث (CSP) سرویس ابری را از طریق اینترنت ارائه می ‌کند. خدمات ابر عمومی بر حسب تقاضا فروخته می شوند و معمولاً بر حسب دقیقه یا ساعت در اختیار مشتری قرار می گیرند. اگرچه در مقابل، خدمات مختلفی به صورت بلند مدت نیز به مشتریان ارائه می دهند. مشتریان فقط برای میزان واحد پردازش مرکزی و ذخیره سازی یا پهنای باندی که مصرف می کنند هزینه پرداخت می کنند. CSP های عمومی پیشرو در این زمینه شامل AWS، Microsoft Azure، IBM و Google Cloud Platform (GCP) و همچنین Oracle و Tencent هستند.

سرویس ابر ترکیبی یا هیبرید از ترکیب سرویس های ابری عمومی و خصوصی بوجود آمده است. شرکت ‌ها می‌ توانند حجم‌ های کاری حیاتی یا برنامه‌ های حساس را بر روی ابر خصوصی اجرا کنند و از ابر عمومی برای مدیریت حجم کاری یا افزایش تقاضا استفاده کنند.

علاوه بر این، بعضی از سازمان ها به طور گسترده ای از یک مدل چند ابری یا استفاده از چندین ارائه دهنده IaaS استفاده می کنند. این کار برنامه ها را قادر می سازد تا بین ارائه دهندگان مختلف ابری مهاجرت کنند یا حتی به طور همزمان بین دو یا چند ارائه دهنده ابری کار کنند.

سازمان ها به دلایل مختلف از سرویس چند ابری استفاده می کنند. به عنوان مثال، آن ها می توانند این کار را برای به حداقل رساندن خطر قطع سرویس ابری یا استفاده از قیمت رقابتی تر از یک ارائه دهنده خاص انجام دهند.

مطالعه بیشتر

پایگاه داده ابری چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

ویژگی ها و مزایای محاسبات ابری

رایانش ابری چندین دهه است که بوجود آمده است و مزایای زیادی را برای بسیاری از مشاغل به همراه داشته است. برخی از ویژگی های اصلی رایانش ابری به شرح زیر است:

تامین منابع به صورت سلف سرویس: کاربران نهایی می ‌توانند منابع محاسباتی را برای تقریباً هر نوع حجم کاری (در صورت نیاز) تغییر دهند. کاربر نهایی می‌ تواند قابلیت‌ های محاسباتی مانند زمان سرور و ذخیره‌ سازی شبکه را تنظیم کند.

مقیاس پذیری: شرکت ها می توانند آزادانه با افزایش نیازهای محاسباتی، حجم دسترسی خود را افزایش دهند و با کاهش تقاضا یا نیاز به مصرف، مجدداً آن را کاهش دهند. این کار نیاز به سرمایه گذاری انبوه در تهیه زیرساخت داخلی در شرکت را که ممکن است تماما استفاده نشود، از بین می برد.

پرداخت به ازای استفاده: منابع محاسباتی با جزئیات کامل اندازه‌ گیری می‌ شوند و کاربران فقط به اندازه منابع و حجم کاری که استفاده می‌ کنند، هزینه پرداخت می کنند.

تاب آوری حجم کاری: CSP ها اغلب منابع اضافی را برای اطمینان از ذخیره سازی منعطف و برای اجرای بارهای کاری مهم، اغلب در چندین نقطه جهان در اختیار کاربران قرار می دهند.

انعطاف پذیری در مهاجرت: سازمان ‌ها می ‌توانند برای صرفه‌ جویی در هزینه ‌ها یا استفاده از سرویس‌ های جدید، حجم‌ های کاری خاصی را به ابر یا به پلتفرم ‌های ابری مختلف به دلخواه یا به ‌طور خودکار منتقل کنند.

دسترسی به شبکه گسترده: کاربر می تواند با اتصال به اینترنت و با استفاده از هر دستگاهی، به داده های ابری دسترسی داشته باشد یا داده ها را از هر کجا در ابر آپلود کند.

چند اجاره ای و تجمیع منابع: چند اجاره ای به مشتریان مختلف اجازه می دهد زیرساخت های فیزیکی یا برنامه های مشابه را به طور مشترک استفاده کنند، اما در مقابل حریم خصوصی و امنیت داده هایشان کاملا محافظت می شود. با ادغام منابع، ارائه دهندگان ابری به مشتریان متعددی از منابع فیزیکی مشابه، خدمات ارائه می دهند. منابع ارائه دهندگان ابری باید به اندازه کافی بزرگ و انعطاف پذیر باشند تا بتوانند به نیازهای مشتریان مختلف پاسخ دهند.

در ادامه از جمله ویژگی های مهم برای پشتیبانی از تجارت مدرن عبارتند از:

مدیریت هزینه: استفاده از زیرساخت های ابری می تواند هزینه های سرمایه ای را کاهش دهد، زیرا سازمان ها مجبور نیستند مبالغ هنگفتی را برای خرید و نگهداری تجهیزات صرف کنند. این کار هزینه‌ سرمایه‌ گذاری آن ها را کاهش می‌ دهد – زیرا سازمان ها مجبور نیستند در خرید سخت ‌افزار، امکانات، خدمات شهری یا ساخت مراکز داده بزرگ برای کسب ‌و کارهای در حال رشد خود سرمایه ‌گذاری کنند.

علاوه بر این، شرکت ‌ها برای مدیریت مرکز داده ابری نیازی به تیم‌ های بزرگ IT ندارند، زیرا می ‌توانند به تخصص تیم ‌های ارائه ‌دهنده ابری تکیه کنند.

محاسبات ابری همچنین هزینه های مربوط به خرابی را کاهش می دهد. از آنجایی که خرابی به ندرت در رایانش ابری اتفاق می افتد، شرکت ها مجبور نیستند زمان و هزینه ای را برای رفع هرگونه مشکلی که ممکن است با خرابی مرتبط باشد صرف کنند.

جا به جایی داده ها و حجم کاری: ذخیره سازی اطلاعات در فضای ابری به این معنی است که کاربران می توانند از هر کجا و با هر دستگاهی تنها با اتصال به اینترنت به آن دسترسی داشته باشند. این بدان معناست که کاربران برای دسترسی به اطلاعات خود مجبور نیستند درایوهای USB، یک هارد اکسترنال یا چندین سی دی را با خود حمل کنند. کاربران می توانند از طریق تلفن های هوشمند و سایر دستگاه های همراه به داده های شرکت دسترسی داشته باشند و کارمندان را از راه دور قادر می سازد تا با همکاران و مشتریان خود در ارتباط باشند. کاربران نهایی می توانند به راحتی منابع را در ابر پردازش، ذخیره و بازیابی کنند. علاوه بر این، فروشندگان ابری تمام ارتقاء و به روزرسانی ها را به صورت خودکار ارائه می کنند و در زمان و انرژی صرفه جویی می کنند.

تداوم کسب و کار و بازیابی بلایا (BCDR). همه سازمان ها نگران از دست دادن اطلاعات شان هستند. ذخیره داده ‌ها در فضای ابری تضمین می‌ کند که کاربران همیشه می‌ توانند به داده‌ هایشان دسترسی داشته باشند. با خدمات مبتنی بر ابر، سازمان ‌ها می ‌توانند به سرعت داده ‌های خود را در مواقع اضطراری، مانند بلایای طبیعی یا قطع برق، بازیابی کنند. این عملکرد به نفع BCDR است و کمک می‌ کند تا اطمینان حاصل شود که حجم کاری و داده ‌ها در دسترس هستند حتی اگر کسب ‌و کار دچار آسیب یا اختلال شود.

معایب محاسبات ابری

علیرغم مزایای عالی خدمات ابری، محاسبات ابری چالش های خاص خود را برای متخصصان IT دارد:

امنیت ابری: امنیت اغلب بزرگترین چالش پیش روی محاسبات ابری در نظر گرفته می شود. هنگامی که سازمان ‌ها به فضای ابری تکیه می ‌کنند، خطر نقض داده ‌ها، هک کردن APIها و رابط‌ ها، به خطر افتادن اعتبارنامه‌ ها و مشکلات احراز هویت وجود دارد. علاوه بر این، عدم شفافیت در مورد نحوه و مکان مدیریت اطلاعات حساسی که به ارائه ‌دهنده ابری سپرده شده است وجود دارد. امنیت نیازمند توجه دقیق به تنظیمات ابری و سیاست‌ ها و عملکردهای تجاری است.

غیر قابل پیش بینی بودن هزینه: پلن های پرداخت برای استفاده از فضای ابری، همراه با افزایش یا کاهش منابع برای پاسخگویی به حجم های کاری مختلف، می ‌تواند تعریف و پیش ‌بینی هزینه‌ نهایی را دشوار کند. هزینه سرویس های ابری اغلب به یکدیگر وابسته هستند، به طوری که یک سرویس ابری اغلب از یک یا چند سرویس ابری دیگر استفاده می کند که همه آن ها در صورتحساب ماهانه تان ظاهر می شوند. این کار می تواند هزینه های ابری برنامه ریزی نشده و اضافی برای تان ایجاد کند.

حاکمیت فناوری اطلاعات: تاکید بر امکان انجام کارها توسط کاربر در محاسبات ابری می‌ تواند کنترل بخش IT را در سرویس ابری دشوار کند، زیرا هیچ کنترلی بر تامین، حذف و مدیریت عملیات زیرساخت وجود ندارد. این کار می تواند مدیریت صحیح ریسک، امنیت، سازگاری با IT و کیفیت داده را دچار چالش کند.

مدیریت ابرهای متعدد: هر سیستم ابری متفاوت است، بنابراین استقرار سرویس چند ابری می‌ تواند رسیدگی به چالش‌ های کلی ‌تر محاسبات ابری را سخت تر کند.

عملکرد ابر: عملکرد هم مانند تأخیر تا حد زیادی خارج از کنترل سازمانی است که با یک ارائه دهنده خدمات ابری قرارداد بسته است. اگر سازمان‌ ها برای برنامه‌ های اضطراری آماده نباشند مانند قطع شبکه از طرف ارائه دهنده ‌خدمات، این اتفاق می‌ تواند باعث تداخل در کار شود و فرآیندهای تجاری را مختل کند.

مهاجرت ابری: فرآیند انتقال برنامه‌ ها و سایر داده ‌ها به زیرساخت ابری اغلب باعث ایجاد مشکلاتی می ‌شود. پروژه های مهاجرت اغلب بیش از حد انتظار طول می کشند و بیش از میزان بودجه تعیین شده هستند. موضوع حجم کار و بازگرداندن داده ها – انتقال از یک مرکز داده محلی به سرویس ابری – اغلب تا زمانی که مشکلات پیش بینی نشده مانند هزینه یا اختلال در عملکرد بوجود نیایند نادیده گرفته می شوند.

آینده محاسبات ابری و فناوری های نوظهور

در سال 2019 بیش از 30 درصد از مدیران IT استفاده از خدمات ابر عمومی را در اولویت کاری خود قرار دادند. با این حال، سرعت استقبال از این سرویس به اندازه ای نبود که کارشناسان پیش بینی کرده بودند.

با این حال امروزه و با گذر زمان، سازمان های بیشتری به سمت انتقال بار کاری به ابرهای عمومی تمایل نشان داده اند. یکی از دلایل تغییر این تصمیم این است که مدیران کسب و کار می خواهند که توانایی رقابت با دنیای جدید و تحولات دیجیتال را داشته باشند.

همچنین رهبران کسب و کار به این دلیل به دنبال خدمات ابر عمومی هستند تا بتوانند از انعطاف پذیری آن استفاده کنند، سیستم های کامپیوتری داخلی را مدرن و واحدهای تجاری مهم و تیم های DevOps را توانمندتر کنند.

به طور کلی، در زمان مورد توجه قرار گرفتن سرویس ابری، بسیاری از شرکت ها عمدتا بر روی اپلیکیشن های جدید ابری تمرکز کرده اند و مایل نبودند تا حیاتی ترین برنامه های خود را به ابر عمومی منتقل کنند. اما با گذشت زمان، شرکت ها درک کرده اند که اگر پلتفرم ابری مناسب را انتخاب کنند، یعنی آن هایی که سابقه خوبی در رفع نیاز شرکت ها دارند، گزینه خوبی برای مهاجرت به سرویس ابری هستند.