رایانش ابری

در سال‌های اخیر رایانش ابری (Cloud Computing) در حال تبدیل شدن به یک فناوری مهم در حوزه‌ی فناوری اطلاعات است. متخصصان این حوزه بر این باورند که رایانش ابری (Cloud Computing)، فرآیندها را در حوزه‌ی فن‌آوری اطلاعات دگرگون خواهد کرد.

در یک تعریف عمومی، دیتاسنترهای سخت‌افزاری و نرم‌افزارهای تأمین‌کننده‌ی سرویس پردازشی را «رایانش ابری» می‌نامند. رایانش ابری (Cloud Computing) یک روش نوین پردازش است که در آن منابع قابل گسترش و اغلب مجازی شده، به صورت یک سرویس پردازشی و از طریق شبکه‌های ارتباطی مانند شبکه‌های محلی و اینترنت عرضه می‌شود. محوریت این مدل، سرویس‌دهی 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 برق‌رسانی تشبیه کرد که مشترک بدون نیاز به داشتن اطلاع از نحوه‌ی 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.

هدف اصلی فناوری رایانش ابری (Cloud Computing) میسر ساختن دسترسی به حجم عظیمی از منابع محاسباتی به صورت مجازی‌سازی شده است. این کار با استفاده از تجمیع منابع و ایجاد یک سیستم یکپارچه انجام می‌شود. در این مدل از سرویس‌های محاسباتی، پرداخت هزینه توسط مشتری نیز بر اساس مقدار و مدت استفاده از منابع انجام می‌شود.

محاسبات ابری چيست؟

سـير تکاملـي محاسـبات بگونـه‌اي اسـت کـه مـي‌تـوان آن را پـس از آب، بـرق، گاز و تلفـن بـه عنـوان عنصـر اساسـي پنجـم فـرض نمـود. در چنيـن حالتـي، کاربـران سـعي مي‌کننـد بـر اسـاس نيازهايشـان و بـدون توجـه بـه اينکـه يـک سـرويس در کجـا قـرار دارد و يـا چگونـه تحويـل داده مـي‌شـود، بـه آن دسترسـي يابنـد. نمونـه‌هـاي متنوعـي از سيسـتم‌هـاي محاسـباتي ارائـه شـده اسـت کـه سـعي دارنـد چنيـن خدماتـي را بـه کاربـران ارئـه دهنـد. برخـي از آنهـا عبارتنـد از: محاسـبات کلاستری، محاسـبات تـوري و اخيـرا محاسـبات ابـري. محاسـبات ابـري سـاختاري شـبيه يـک تـوده ابـر دارد کـه بواسـطه آن کاربـران مي‌تواننـد بـه برنامـه‌هـاي کاربـردي از هـر جايـي از دنيـا دسترسـي داشـته باشـند. بنابرايـن، محاسـبات ابـري مي‌توانـد بـا کمـک ماشـين‌هـاي مجـازي شـبکه شـده، بعنـوان يـک روش جديـد بـراي ايجـاد پويـاي نسـل جديـد مراکـز داده مـورد توجـه قـرار گيـرد. بديـن ترتيـب، دنيـاي محاسـبات بـه سـرعت بـه سـمت توسـعه نرم‌افزارهايـي پيـش مـي‌رود کـه بـه جـاي اجـرا بـر روي کامپيوترهـاي منفـرد، بعنـوان يـک سـرويس در دسـترس ميليـون‌هـا مصـرف کننـده قـرار مـي‌گيرنـد.

محاسـبات ابـري بـه گونـه‌اي سيسـتم‌هـاي توزيـع شـده و مـوازي اطـلاق مـي‌گـردد کـه مجموعـه‌اي از کامپيوترهـاي مجـازي را کـه بـه يکديگـر متصـل هسـتند شـامل مي‌شـود. ايـن کامپيوترهـا بطـور پويـا عرضـه شـده و بعنـوان يـک يـا چنـد منبـع محاسـباتي يکپارچـه بـر اسـاس توافقـات سـطح سـرويس ديـده مي‌شـوند و ايـن توافقـات در طـول مذاکـرات سـرويس‌دهنـدگان و مصـرف‌کنندگان برقـرار مي‌گردنـد. محاسـبات ابـري سـعي دارد ايجـاد پويـاي نسـل جديـدي از مراکـز داده‌اي را، بـا ارائـه کـردن سـرويس‌هـا و خدمـات در ماشـين‌هـاي مجـازي شـبکه شـده بصـورت پويـا، بگونـه‌اي ممکـن سـازد کـه کاربـران بتواننـد از هـر جايـي از دنيـا بـه برنامـه‌هـاي کاربـردي دسترسـي داشـته باشـند.

يـک مثـال معمـول و سـاده بـراي محاسـبات ابـري مربـوط بـه محاسـبه و پرداخـت هزينـه‌هـاي آب، بـرق و تلفـن اسـت. شـرکتي بـراي محاسـبه و صـدور صورتحسـاب و دريافـت آن از مشـتريان، ممکـن اسـت از نـرم‌افزارهـاي خاصـي اسـتفاده کنـد. مثـلا نـرم‍‌افـزاري را تهيـه و روي سيسـتم خـود نصـب کنـد و همـراه آن، سـخت‌افزارهـاي لازم را نيـز تهيـه کـرده و هزينـه‌هـاي نگـهداري و ارتقـا را بپـردازد. امـا روش ديگـر مي‌توانـد بـه ايـن صـورت باشـد کـه شـرکتي ايـن نـرم‌افـزار را روي سـرور خـود قـرار دهـد و نسـبت به ّ نگـهداري و توسـعه آن اقـدام کـرده و همـواره سـعي در بهـره بـردن از فنـاوري روز دنيـا بـراي نـرم‌افـزارهايـش را داشـته باشـد. در اين شـرايط تمـام سـازمان‌هايـي کـه نيـاز بـه صـدور صورتحسـاب و دريافـت مبلـغ از مشـتريان را دارنـد، از طريـق ارتبـاط بـا اين نـرم‌افزار و اسـتفاده از منابـع موجـود روي سـرورهاي ارائـه شـده، عمليـات خـود را انجـام مي‌دهنـد. بسـيار واضـح اسـت کـه سـازمان‌هاي اسـتفاده‌کننـده از ايـن امکانـات، هيـچ مسـئوليتي در قبـال نگـهداري سـخت‌افـزار و نـرم‌افـزار و منابـع مربـوط بـه ايـن سيسـتم را نخواهنـد داشـت و تنهـا از سـرور خـود انتظـار دارنـد کـه بهتريـن خدمـات را بصورتـي کامـلا مطمئـن دريافـت کننـد و در قبـال اسـتفاده از ايـن خدمـات مبلغـي را بـه دارنـده نـرم‌افـزار يـا ارائـه‌کننـده سـرويس بايـد پرداخـت کننـد. ايـن يـک نمونـه کامـا کاربـردي از فـن آوري ّ محاسـبات ابـري در جهـان فنـاوري اطلاعـات اسـت. حضـور گسـترده و روز‌افـزون شـرکت‌هاي بزرگـي نظيـر Google، Microsoft Sun، Amazon، e و … در عرصـه رقابتـي محاسـبات ابـري، نشـان از توسـعه سـريع و تسـلط ايـن گونـه از محاسـبات در دنيـاي فناوري اطلاعات دارد.

تاریخچه سرویس‌های ابری

منطق رایانش ابری (Cloud Computing)، اشتراک زمانی است؛ به این معنی که منابع مختلف رایانه میان چند کاربر با بهره گرفتن از شگردهای چندبرنامه‌ای و چندوظیفه‌ای به اشتراک گذاشته می‌شود. این راهکار اولین بار در دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفت؛ زمانی‌که به دلیل قیمت بالا و اندازه بزرگ رایانه‌های مرکزی، امکان تهیه رایانه برای هر کاربر وجود نداشت، در نتیجه با این روش، چند کاربر به یک رایانه مرکزی دسترسی داشتند و به طور مشترک از خدمات آن استفاده می‌کردند. بنابراین می‌توان سرویس‌های ابری را تکامل تدریجی راهکارهای به‌اشتراک‌گذاری رایانه‌ها در دهه ۱۹۵۰ دانست.

در دهه ۱۹۷۰ میلادی، ایده‌ی ماشین‌های مجازی مطرح شد که امکان استفاده از چند محیط محاسباتی متفاوت روی یک محیط فیزیکی واحد را امکان‌پذیر می‌ساخت، این ایده، اشتراک زمانی را که در دهه ۱۹۵۰ مطرح شده بود، به سطح جدیدی ارتقا داد. در دهه ۱۹۹۰ میلادی، شرکت‌های مخابراتی امکان دسترسی به ارتباطات مجازی‌سازی شده را امکان‌پذیر ساختند. به این وسیله به جای ایجاد ساختارهای فیزیکی مستقل برای هر کاربر، امکان به‌اشتراک‌گذاری زیرساخت‌های فیزیکی برای طیف وسیعی از کاربران فراهم شد.

در سال ۲۰۰۲ شرکت آمازون وب سرویس خود را ایجاد کرد که نقش مهمی در گسترش پردازش ابری ایفا کرد. این شرکت از سال ۲۰۰۶ امکان دسترسی به سامانه خود از طریق وب سرویس‌های آمازون را بر پایه پردازش همگانی فراهم کرد. شرکت گوگل هم با ارائه سرویس ابری  گوگل داکس (Google Docs) در همان سال، خدمات ابری را به سطح عموم جامعه آورد و پس از آن شرکت‌های مختلف خدمات متنوعی را بر بستر رایانش ابری فراهم کردند.

ديدگاه‌هاي مختلف در خصوص محاسبات ابري

در حـال حاضـر محاسـبات ابـري از ابعـاد مختلـف موضـوع بسـيار بحـث برانگيـزي اسـت. از ايـن رو، محققـان زيـادي بـه بررسـي تفـاوت بيـن ايـن دو مقولـه پرداختـه انـد. بـراي اينکـه يـک ديـد اوليـه بدسـت آوريـم، ابتـدا ديـدگاه دو نفـر از پيشـتازان ايـن عرصـه را مـورد بررسـي قـرار مي‌دهيـم.

  Run Daniel مسـئول بخـش اسـتراتژي‌هـاي خدمـات ابـري در HP ، بعنـوان مثالـي از سـرويس‌هـاي ابـري، از خدماتـي نـام مي‌بـرد کـه در حـال حاضـر از طريـق پروتـکل‌هـاي اينترنتـي و مبتنـي بـر Ajax ارائـه مي‌شـود کـه بجـاي قـرار گرفتـن در کالينـت، در مرورگر ارائـه مـي‌شـوند. تکنيـک‌هـاي مجـازي‌سـازي و تکنولـوژي‌هـاي اتوماسـيون بـر روي بهبـود ايـن خدمـات تمرکـز کـرده‌انـد. بـه عقيـده او مـا چيـز‌هايـي داريـم کـه نيـاز داريـم هميشـه در دسـترس باشـند، بـه ايـن ترتيـب مـي‌توانيـم در ابـر قـرار بگيريـم و آن چيـزي کـه در ابـر قـرار مي‌دهيـم، بطـور فراگيـر، پايـدار و بـراي هميشـه آنجـا خواهـد بـود. مـا مـي‌توانيـم ابـرهـا را بـکار بگيريـم تـا تکنولـوژي را در اختيـار افـراد و گـروه‌هـاي وسـيع‌تري قـرار دهيـم. حتـي افـرادي کـه از تکنولـوژي بدليـل پيچيـده بـودن يـا گـران بـودن آن اسـتفاده نمـي‌کننـد.

 Franco Travostino از افـراد برجسـته در eBay ،تفـاوت عمـده بيـن محاسـبات تـوري و محاسـبات ابـري را در پيدايـش ابـر از مفهـوم “web 0.2” مـي‌دانـد. تاثيـر آن زمانـي اسـت کـه مشـتريان شـما از 2500 بـه 30000 مـي‌رسـند و هـر سـاعت هـزاران کاربـر بـه آن اضافـه مـي‌شـوند و ابـر بـر حسـب حجـم تقاضايـي کـه داريـد بـه شـما پاسـخ مـي‌دهـد. مـن تصـور مـي‌کنـم در آينـده سـه نـوع ابـر داشـته باشـيم. ابرهـاي بـا مقيـاس بسـيار زيـاد کـه توسـط فروشـنده‌هـا ارائـه مـي‌شـود و بـه مـرور بـزرگ تـر مـي‌شـوند. تعـداد کمـي ابـر متعلـق بـه مراکـز بـا موقعيـت‌هـاي خـاص، مثـلا گروهـي از افـراد کـه قصـد داشـته باشـند پـردازش‌هـاي رياضـي را بـه صـورت مـوازي انجـام دهنـد. نـوع سـوم هـم متعلـق بـه شـرکت‌هايـي اسـت کـه ابرهـاي خـود را ايجـاد کـرده‌انـد. ابـر موقعيـت خوبـي را بـراي نـوآوران و کارآفرينـان ايجـاد کـرده اسـت تـا بتواننـد در بـازار ويژگـي‌هـاي جديـد را آزمايـش کننـد. هـر کـس کـه ارزش يـک پيشـنهاد بـا قيمـت متغييـر را بدانـد، مـي‌توانـد از مزايـاي ابـر اسـتفاده کنـد. مـا هميشـه بايـد در نظـر داشـته باشـيم کـه 4 بعـد مختلـف وجـود دارد: “افـراد”، “پروسـه‌هـا”، “اطلاعـات و تکنولـوژي”. همچنيـن اگـر مـا بتوانيـم بـر موضـوع اعتمـاد غلبـه کنيـم و ايـن اعتمـاد را ايجـاد کنيـم کـه ابـر مي‌توانـد هماننـد يـا حتـي بهتـر از تکنولـوژي داخلـي شـرکت، خدمـات را مديريـت کنـد، خواهيـم ديـد کـه سـرويس‌هـاي زيـادي روي ابـر ايجـاد خواهـد شـد، هماننـد ابزارهايـي کـه در صنايـع ديگـر ايجـاد مي‌گـردد. نهايتـا اينکـه مجـازي سـازي مـا را بـه جايـي خواهـد رسـاند کـه مـا بـه هيـچ وجـه داده‌هـاي محرمانـه يـا شـخصي را از دسـت نخواهيـم داد، حتـي اگـر سيسـتم عامـل بـا مشـکل مواجـه شـود.

محاسـبات ابـری یـا Cloud مدتهاسـت کـه در محـدوده فـن آوری اطلاعـات خودنمایـی مـی‌کنـد امـا اکنـون قصـد دارد جـای پـای خـود را در حیطـه تجـاری محکـم نمایـد.

برایـان بـه عنـوان رئیـس ارشـد اطلاعـات شـرکتی کـه بـه ارائـه سـرویس‌هـای تجـاری مـی پـردازد، بدنبـال نیـروی کاری مـی‌گـردد کـه بتوانـد بـه جاهـای مختلـف بـرود و بـه نوعـی متحـرک باشـد. در ایـن راسـتا، پسـت الکترونیـک ابـزاری کلیـدی بـرای مدیریـت او محسـوب مـی‌شـود، امـا بـا رشـد شـرکت و بـزرگ شـدن آن، او خـود را بـا 40 سیسـتم ایمیـل مختلـف در 50 کشـور جهـان بـرای 20000 کارمنـد مواجـه دیـد، در حالیکـه 15000 کارمنـد آفلایـن دیگـر هـم داشـت. راه‌انـدازی یـک سیسـتم ایمیـل جدیـد تنهـا بـا 10 زیـر سـاخت سـرورهـای جهانـی مـی‌توانسـت بـه معنـای هزینـه‌هـای سـرمایه‌گـذاری عظیـم بـرای او محسـوب شـود. در عـوض، او بـه سـمت سیسـتم ابـری رفـت و از راه‌حـل شـرکت گـوگل بـرای ایمیـل اینترپرایـز در سراسـر شـرکت سـود جسـت. بدیـن ترتیـب صرفـه‌جویـی حـدود 70درصـدی بـرای شـرکت بدسـت آمـد. او مـی‌گویـد، بـه غیـر از ایـن مسـئله، کاهـش هزینـه پشـتیبانی نیـز از اهمیـت ویـژه‌ای برخـوردار اسـت.

سیسـتم ابـری، در سـاده‌تریـن تعریـف “ارائـه سـرویس کامپیوتـری روی اینترنـت” اسـت. بـه جـای آنکـه تاسیسـات و امکانـات فنآوری اطلاعـات خـود را بـرای نگهـداری داده‌هـا یـا نـرم‌افـزار هزینـه کـرده و بسـازید، از امکانـات شـرکت‌هـای دیگـر اسـتفاده مـی‌کنیـد.  مثالا شـرکت‌هایـی، زیرسـاخت‌هـای خاصـی درسـت مـی‌کننـد کـه ایـن امکانـات را در اختیـار شـما قـرار مـی‌دهـد. بدیـن ترتیـب شـرکت شـما از طریـق اینترنـت مـی‌توانـد از داده‌هـا و نـرم‌افـزار آنهـا اسـتفاده کنـد. از ایـن سیسـتم بنـام ابـر یـا Cloud نـام بـرده مـی‌شـود.

مدل‌های به‌کارگیری رایانش ابری

• ابرهای عمومی:در این روش، مالکیت زیرساخت و منابع محاسباتی در اختیار یک شرکت است و از طریق شبکه‌ی عمومی، خدمات خود را ارائه می‌کند. در این نوع ابر، برنامه‌های مشتریان مختلف در سرورها و سیستم‌های ذخیره‌ساز و شبکه ابری باهم قرار دارند.
• ابر خصوصی:در مقابل تعریف ابرهای عمومی، ابرهای خصوصی قرار دارند که زیرساخت آن در داخل یک واحد تجاری یا سازمان قرار دارد و در دسترس عموم نیست. به بیان دیگر، ابر خصوصی به معنی طراحی یک زیرساخت محاسباتی با اضافه کردن مجازی‌سازی و واسط‌های مشابه ابر است. این ساختار به کاربران اجازه می‌دهد تا با دیتاسنتر‌های محلی خود تعامل داشته باشند. در واقع ابر خصوصی، مراکز داده مجازی شده داخل FireWall شرکت هستند. در این مدل اغلب مصرف‌کننده و فراهم‌کننده ابر یکی هستند؛ البته ممکن است این فضا در مرکز داده شرکت دیگری باشد که به آن ابرخصوصی برون سازمانی می‌گویند.
• ابر ترکیبی:به روشی که در آن چند ابر ارتباط دارند (انجمنی، خصوصی یا عمومی) ابر ترکیبی گفته می‌شود. به عنوان مثال ممکن است سازمانی برای نیازهای اصلی خود مانند سرور اصلی وب‌سایت از ابر خصوصی استفاده کند ولی برای برخی کاربردها مانند کار با فایل‌های چندرسانه‌ای با ترافیک بالا از ابر عمومی استفاده کند. یک ابر مرکب، متشکل از چندین فراهم‌کننده ابر است. این ارائه‌دهندگان به صورت مؤسسات مجزا هستند ولی به واسطه‌ی فناوری استاندارد که امکان جابجایی و انتقال داده و برنامه را فراهم می‌کند، اتصالات محدودی دارند.

مدل‌های ارائه خدمات در رایانش ابری

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

• زیر ساخت به عنوان خدمت (Infrastructure as a service ) یا به اختصار IaaS:

پایه‌ای‌ترین خدمات زیرساخت مانند تهیه‌ی سرور، پردازنده، فضای ذخیره‌سازی و دیگر منابع بر حسب نیاز در این مدل ارائه می‌شود. در حال حاضر غالب خدماتی که تحت فناوری رایانش ابری در داخل کشور ارائه می‌شود از این نوع است.

• بستر به عنوان خدمت (Platform as a service) یا به اختصار PaaS :

این خدمات شامل نرم‌افزار و سرویس‌هایی است که به کاربران اجازه می‌دهد با استفاده از ابزارهای عرضه شده توسط ارائه‌دهنده، برنامه‌های کاربردی و نرم‌افزار ایجاد کنند. این خدمات می‌تواند شامل ویژگی‌های از پیش پیکربندی شده‌ای باشد که مشترکین می‌توانند به عضویت آن در بیایند و از آن‌ها استفاده کنند.

• نرم‌افزار  به عنوان خدمت (Software as a Service) یا به اختصار SaaS :

خدمات این گروه تنوع زیادی دارند؛ چرا که بیشتر خدمات ارائه شده از یک برنامه کاربردی می‌تواند تحت عنوان خدمات نرم‌افزاری در اختیار کاربر قرار گیرد. در این روش کاربر با یک حساب کاربری و بر بستر اینترنت می‌تواند از نرم‌افزار استفاده کند. همچنین به‌روزرسانی و نگهداری این نرم‌افزارها به عهده ارائه دهنده خدمت است.

در سال‌های اخیر استقبال از این فناوری در بازار نرم‌افزارهای سازمانی افزایش یافته و عرضه‌کنندگان، علاوه بر روش‌های معمول، راهکارهای خود را بر بستر این فناوری نیز فراهم کرده‌اند. در مقاله بعد به دلایل این استقبال و مزایای این فناوری در بازار نرم‌افزارهای سازمانی خواهیم پرداخت.

منابع:

رسول‌زاده، نیما. ” رایانش ابری و تاثیر آن در موضوع تولید محتوا در ایران “. مركز توسعه فناوري اطلاعات و رسانه‌هاي ديجيتال. شهریور 1392.