رایانش ابری چیست؟

در ۲۱ آبان | مجموعه علمی آموزشی, مقالات ارسالی اعضاء | توسط | دیدگاه بدون دیدگاه

رایانش ابری چیست؟

رایانش ابری را می‌توان روش جدید محاسباتی دانست که در آن منابع قابل گسترش و اغلب مجازی شده به صورت یک سرویس محاسباتی و از طریق شبکه‌های ارتباطی چون شبکه‌های محلی و اینترنت عرضه می‌شود. این مدل محاسباتی بر محوریت سرویس‌دهی به کاربر بر اساس تقاضا استوار است؛ بدون آن که کاربر از مکان دقیق آن آگاه باشد. نمونه‌ی چنین سرویسی پیش از این نیز عرضه شده است. برای نمونه هنگامی که یک وسیله‌ی الکتریکی را روشن می‌کنیم نیازی به داشتن اطلاعات از نحوه‌ی تولید برق و مکان دقیق تولید آن نداریم. این مسئله تنها به کمک مجازی سازی برق میسر شده است. به این معنی که برای استفاده وسیله الکتریکی از برق آن را به دو شاخه‌ی روی دیوار متصل می‌کنیم و این دو شاخه نیروگاه‌های تولید برق و خطوط عظیم توزیع را از دید ما پنهان می‌سازد.
هدف تمامی تکنولوژی‌هایی چون محاسبات توری، کلاسترها و حالا محاسبات ابری میسر ساختن دسترسی به حجم عظیمی از منابع محاسباتی به صورت مجازی‌سازی شده است که این کار را با استفاده از تجمیع منابع و ایجاد دیدی به صورت یک سیستم واحد انجام می‌دهند. علاوه‌ بر آن یکی دیگر از اهداف چنین سرویس‌هایی عرضه‌ی سرویس‌های محاسباتی بر اساس سود است. در حقیقت مدل‌های محاسباتی مبتنی بر سود گونه‌ای از مدل‌های تجاری عرضه‌ی توان محاسباتی هستند که در این مدل‌ها مشتری بر اساس مقدار و مدت استفاده از منابع هزینه پرداخت می‌کند. این مدل پرداخت هزینه به پرداخت-براساس-استفاده عروف است.
در میان این مدل‌های محاسباتی رایانش ابری در حال تبدیل شدن به یک تکنولوژی برجسته در حوزه‌ی IT است؛ به طوری که متخصصان این حوزه بر این باورند که رایانش ابری فرآیندها و بازار‌ها در حوزه‌ی فن آوری اطلاعات را دگرگون خواهد کرد.
بسیاری از نیروهای فعال در حوزه‌های تجاری و آکادمیک ابر تلاش کرده‌اند تا یک تعریف دقیق از اینکه رایانش ابری چیست ارائه دهند. بویا و همکاران رایانش ابری را این‌طور تعریف کرده‌اند: « ابر یک سیستم محاسباتی موازی و توزیع شده است که از کامپیوترهای مجازی شده و متصل بهم تشکیل شده و منابع آن به طور دینامیک فراهم می‌شوند و یک یا چند منبع محاسباتی یکپارچه را برای قرارداد‌های سطح سرویس(SLA) تأمین می‌کنند». در یک تعریف عمومی ارائه شده «دیتاسنترهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری‌های تأمین‌کننده‌ی سرویس» را رایانش ابری نامیده‌اند.

cloud-computing-1

تاریخچه

پیدایش مفاهیم اساسی پردازش ابری به دهه ۱۹۶۰ بازمی‌گردد. زمانی که جان مک کارتی اظهار داشت که «پردازش ممکن است روزی به عنوان یکی از صنایع همگانی سازماندهی شود». در سال ۱۹۶۶ پارک هیل داگلاس تقریباً تمام ویژگی‌های امروز پردازش ابری (تدارک منابع به صورت پویا، ارائه منابع به صورت یک صنعت همگانی و تصور دسترسی به منابع نامحدود) را به همراه مقایسه ای با صنعت برق و شکل‌های مصرف عمومی و خصوصی و دولتی و انجمنی، در کتابی با عنوان «مشکل صنعت همگانی رایانه» مورد بررسی قرار داد. واژه ابر در واقع بر‌گرفته از صنعت تلفن است به این گونه که شرکت‌های ارتباطات راه دور که تا دهه ۱۹۹۰ تنها خطوط نقطه به نقطه اختصاصی ارائه می‌کردند، شروع به ارائه شبکه‌های خصوصی مجازی با کیفیتی مشابه و قیمت‌های کمتر نمودند. نماد ابر برای نمایش نقطه مرزی بین بخش‌هایی که در حیطه مسئولیت کاربر و آن‌هایی که در حیطه مسئولیت عرضه‌کننده هستند، بکار گرفته می‌شد. پردازش ابری مفهوم ابر را به گونه‌ای گسترش می‌دهد که سرورها را نیز علاوه بر زیرساخت‌های شبکه در بر بگیرد.
سایت آمازون با مدرن سازی مرکز داده خود نقش مهمی در گسترش پردازش ابری ایفا کرد. آن‌ها دریافتند که با تغییر فناوری مورد استفاده در مراکز داده‌ خود – که مانند اغلب شبکه‌های رایانه‌ای در بیشتر اوقات تنها از ۱۰٪ ظرفیت آن استفاده می‌شد و مابقی ظرفیت برای دوره‌های کوتاه اوج مصرف در نظر گرفته شده بود – به معماری ابر می‌توانند بازده داخلی خود را بهبود بخشند. آمازون از سال ۲۰۰۶ امکان دسترسی به سامانه خود از طریق وب سرویس‌های آمازون را بر پایه پردازش همگانی فراهم کرد. در سال ۲۰۰۷، گوگل و آی بی‌ام به همراه چند دانشگاه، پروژه‌ای تحقیقاتی در مقیاسی بزرگ را در زمینه پردازش ابری آغاز نمودند. در اوایل سال ۲۰۰۸ ، اوپن نوبلا، در پروژه RESERVOIR که توسط کمیسیون اروپایی پشتیبانی شده بود توسعه داده شد و تبدیل به اولین نرم‌افزار با کد متن باز شد که برای به‌کارگیری ابرهای شخصی و عمومی و ترکیبی از آنها استفاده شد. در همان سال تلاش‌ها در چارچوب پروژه IRMOS که توسط کمیسیون اروپایی پشتیبانی شده بود، برای تضمین کردن کیفیت سرویس برای زیرساخت‌های بر مبنای ابر (آن‌گونه که در کاربردهای تعاملی بلادرنگ نیاز است) متمرکز شد.
در اواسط سال ۲۰۰۸ شرکت گارتنر متوجه وجود موقعیتی در پردازش ابری شد که برای «شکل‌دهی ارتباط بین مصرف‌کنندگان خدمات فناوری اطلاعات، بین آن‌هایی که این سرویس‌ها را مصرف می‌کنند و آن‌ها که این سرویس‌ها را می‌فروشند» به وجود خواهد آمد و متوجه شد که شرکت‌ها در حال تغییر رویه از حالتی که در آن از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای خاص خود شرکت استفاده می‌شود، به مدلی که از مدل‌های بر مبنای سرویس برای هر کاربر استفاده می‌شود، می‌باشند.

ویژگیهای رایانش ابری

در تعاریف مختلف از سازمان‌های معتبر ضروریات و ویژگی‌های حیاتی رایانش ابری ذکر شده است. در ادامه پنج ویژگی و ضروریت مندرج در NIST ذکر می‌گردد.

• سرویس‌دهی بر اساس تقاضا:

سرویس‌دهی براساس تقاضا این امکان را فراهم می‌کند که کاربران از منابع رایانش ابری بر اساس نیاز و بدون دخالت انسانی بین کاربر و فراهم‌کننده سرویس استفاده نمایند.

• دسترسی به شبکه ارتباطی:

جهت جایگزینی مؤثر رایانش ابری با مراکز داده سنتی، لینک‌های ارتباطاتی با پهنای باند بالا، در شبکه‌ای از پیش در نظر گرفته شده، جهت اتصال سرویس‌های ابر باید مهیا می گردند. یکی از توجیهات اقتصادی رایانش ابری نیز دسترسی به منابع بزرگ فناوری اطلاعات با استفاده از ارتباطات شبکه‌ای ارزان قیمت می‌باشد که بهره‌وری را بسیار بالا می‌برد.

• ادغام منابع مستقل از محل:

ابر باید ذخیره عظیم و در عین‌حال انعطافی از منابع را داشته باشد تا نیازهای کاربر را مرتفع، بهره‌وری در مقیاس بالا را فراهم و نیازمندی‌های سطح سرویس را برآورده کند.

• سرعت در تدارک منابع :

سرعت در تغییر منابع به قابلیت ابر برای گسترش و یا کاهش منابع اختصاص یافته به سرعت و به طور مؤثر برای برآورده‌سازی نیازمندی خودسرویس‌دهی رایانش ابری اشاره دارد.

• سرویس قابل‌اندازه‌گیری:

به دلیل ویژگی‌های مبتنی بر سرویس رایانش ابری، میزان منابع ابری مورد استفاده توسط کاربر می‌تواند به صورت پویا و خودکار اختصاص‌دهی و بازبینی شود. بدین‌صورت مشتری براساس میزان استفاده خود از منابع که در زمانی خاص به وی اختصاص‌دهدی شده است، موظف به پرداخت صورتحساب خواهد بود.
این ویژگی‌ها، رایانش ابری را به یک فناوری پیشرو با مزایای فراوان تبدیل کرده است که کاربردهای آن هر روزه در حال گسترش می‌باشد.

cloud_computing-svg_

فناوری‌های دخیل

این فناوری حاصل ترکیب چندین فناوری پیشروی دیگر می‌باشد:

  • شبکه‌های سرعت بالای مطمئن
    • زیرساخت‌های خیلی بزرگ توسط فروشندگانی چون گوگل و آمازون
    • قابلیت‌های مجازی سازی
    • نرم‌افزارهای متن باز (چون لینوکس و هدوپ )
    • فناوری‌های حوزه وب همچون وب ۲ که ایجاد برنامه‌ها را آسان وسریع‌تر کرده است.
    انگیزه‌های بکار گیری رایانش ابری
    • کاهش هزینه کامپیوترها برای هر فرد
    • کاهش زمان اجرا و پاسخ
    • هزینه کمتر زیرساخت فناوری اطلاعات
    • هزینه کمتر نگهداری به دلیل عدم نیاز به نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزارهای پیچیده در این سازمان‌ها
    • هزینه کمتر نرم‌افزار به دلیل وجود نرم‌افزار مجاز در سرویس خریداری شده با قیمتی پایین‌تر
    • به‌روزرسانی فوری نرم‌افزار به دلیل اتصال دائم به اینترنت و استفاده از آخرین نسخه محصول
    • توان محاسباتی و ذخیره‌سازی بیشتر
    • امنیت داده بیشتر از لحاظ ذخیره اطلاعات در محلی امن بدون نگرانی از خرابی منابع ذخیره‌ساز محلی
    • تطبیق‌پذیری بیشتر بین سیستم‌های عامل و برنامه‌ها به دلیل عرضه نهایی به صورت سرویس وبی
    • امکان همکاری گروهی بیشتر و دسترسی دائم به اسناد
    • دسترسی سراسری به اسناد و دسترسی به آخرین نسخه
    • عدم وابستگی به سیستمی خاص
    • چابکی در کسب‌وکار و قابلیت تغییر جهت‌گیری تجاری به دلیل تنوع در سرویس‌های موجود
    محدودیت‌های رایانش ابری برای کاربران
    • الزام اتصال دائم به اینترنت برای استفاده از سرویس
    • سرعت پایین سرویس در صورت کند بودن اینترنت و به دلایلی چون پشتیبان‌گیری سرورها و جابجایی مداوم اطلاعات بین کاربر و سرور
    • عدم وجود برخی ویژگی‌ها در سرویس‌ها و نیاز به توسعه آن‌ها.
    • عدم امنیت برخی داده‌‌های ذخیره شده در برابر تهدیداتی چون دسترسی غیرمجاز به داده خصوصی
    مدل‌های ارائه سرویس در رایانش ابری
    سرویس‌های رایانش ابری بر اساس مدل سرویسی که تأمین کننده ارائه می‌کند دسته بندی‌های زیر جای می‌گیرند:
    • زیر ساخت به عنوان سرویس یا در اختصار IaaS
    • بستر به عنوان سرویس یا در اختصار PaaS
    • نرم‌افزار به عنوان سرویس یا به اختصار SaaS
    • هر چیز به عنوان سرویس یا به اختصار XaaS

مدل‌های بکارگیری ابر

cloud-computing-service-models

ابرهای عمومی:

یک ابر عمومی ابری است که زیرساخت ابر و منابع محاسباتی از طریق شبکه عمومی به عموم مردم ارائه گردد. مالکیت این ابر با یک سازمانی است که سرویس‌ها را به فروش می‌رساند. در این نوع ابر، برنامه‌های مشتریان مختلف در سرورها و سیستم‌های ذخیره‌ساز و شبکه ابر باهم قرار دارند. ابر عمومی را می‌توان روشی برای کاهش ریسک و هزینه با گسترش کارکردی زیرساخت سازمان دانست. بخشی از ابر عمومی می‌تواند برای استفاده یک مشتری خاص اختصاص داده شود و در واقع یک مرکز داده خصوصی مجازی ایجاد شود. این مراکز خصوصی دید بیشتری از زیرساخت به کاربر می‌دهد. این‌گونه مشتریان می‌توانند تصاویر ماشین‌های مجازی، سرور، سیستم ذخیره‌ساز و ابزارهای شبکه و حتی توپولوژی شبکه را تغییر دهند و آزادی عمل بیشتری خواهند داشت.
ابر خصوصی: در مقابل تعریف ابرهای عمومی، ابرهای خصوصی قرار دارند که به شکل مقابل تعریف شده‌اند: «دیتاسنتر داخلی یک واحد تجاری و یا سازمان که در دسترس عموم نیست». در بیشتر گونه‌های پیاده سازی شده، ابر خصوصی به معنی طراحی یک زیرساخت محاسباتی با اضافه کردن مجازی سازی و واسط‌های مشابه ابر است. این ساختار به کاربران اجازه می‌دهد تا با دیتاسنتر‌های محلی خود تعامل داشته باشند، درحالی‌که می‌توانند از مزایای رایانش ابری چون دسترسی با سطح بالا به سرورهای مجازی و مکانیزم‌های پرداخت و هزینه‌ای متناسب با هر کاربر بهره ببرند. هنگامی‌که از ابر خصوصی صحبت می‌کنیم، منظور مراکز داده مجازی شده داخل دیوار آتش شرکت خود می‌باشد. در این پیاده‌سازی سازمان مصرف‌کننده و فراهم‌کننده ابر یکی می‌باشد. البته ممکن است این فضا در مرکز داده فروشنده ابر که بار کاری شرکت را بر عهده دارد، باشد و سناریوهای ابر خصوصی برون سازمانی را داشته باشیم.

ابر انجمنی:

ابر انجمنی در جایی به وجود می‌آید که چندین سازمان نیازهای یکسانی از قبیل اهداف، امنیت، محرمانگی و تطابق با قوانین دارند و به دنبال این هستند که با به اشتراک گذاردن زیرساخت از مزایای رایانش ابری بهره‌مند گردند. به دلیل اینکه هزینه‌ها بین کاربران کمتری نسبت به ابرهای عمومی تقسیم می‌شود، این گزینه گران‌تر از ابر عمومی است اما میزان بیشتری از محرمانگی، امنیت و سازگاری با سیاست‌ها را به همراه می‌آورد. همانند ابر خصوصی، ابر انجمنی نیز می‌تواند توسط طرف سوم یا درون سازمانی پیاده‌سازی شود.

ابر ترکیبی:

به ارتباط دو یا بیشتر ابر (انجمنی، خصوصی یا عمومی) ابر ترکیبی گفته می‌شود. مثلاً ممکن است سازمانی برای نیازهای اساسی و حیاتی خود از ابر خصوصی استفاده نماید ولی در صورت نیاز و برای تأمین برخی نیازهای غیرضروری و اتفاقی از منابع خارج ابر خصوصی خود استفاده نماید. همچنین ممکن است سازمانی نیازهای اصلی خود را برای مثال هسته اصلی وب‌سایت خود را از ابر خصوصی دریافت دارد ولی برای برخی کاربردها مانند کار با فایل‌های چندرسانه‌ای با ترافیک بالا از ابر عمومی استفاده نماید. یک ابر مرکب متشکل از چندین فراهم‌کننده ابر می‌باشد. این ارائه‌دهندگان به صورت مؤسسات جدا می‌باشند ولی به واسطه فناوری استاندارد که امکان جابجایی و انتقال داده و برنامه را فراهم می‌کنند، اتصالاتی محدود دارند. قبل از پیاده‌سازی، باید اطمینان حاصل کرد که انتخاب ابر ترکیبی نیازهای لازم را برآورده می‌نماید.

درج شده توسط آقای محمدقاسم موحدی- شرکت اتیک

FavoriteLoadingاضافه کردن به لیست علاقه مندی ها

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

کد امنیتی * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

« »

Scroll to top