امروزه همه ما از رایانش ابری (Cloud Computing یا محاسبات ابری) برای پیشبرد کارهای روزمره خود استفاده می‌کنیم. خدمات یک سرویس آنلاین، شامل ارسال ایمیل، ویرایش اسناد، تماشای فیلم، گوش دادن به موسیقی، بازی یا حتی ذخیره عکس و فایل‌های دیگر، همگی توسط رایانش ابری امکان‌پذیر می‌شوند.
در این مقاله می‌خواهیم مفهوم رایانش ابری، که یکی از بهترین فناوری‌های ابر است را به شما معرفی کرده و شما را با مزایا و سرویس‌های آن آشنا کنیم.
رایانش ابری چیست؟
به بیان ساده، رایانش ابری ارائه خدمات رایانشی (computing services) به‌صورت سرویس است، که از طریق اینترنت (“ابر”) مورد استفاده قرار می‌گیرند. این خدمات (سرویس‌ها)، شامل سرورها (servers)، محل ذخیره‌سازی (storage)، پایگاه داده (databases)، شبکهسازی (networking)، نرم‌افزار (software)، تجزیه و تحلیل (analytics) و هوش (intelligence) است، که باعث افزایش سرعت نوآوری و کاهش هزینه‌های عملیاتی کسب‌وکارهای بزرگ و کوچک می‌شوند؛ بدین صورت که شما می‌توانید فقط از سرویس‌های ابری که واقعا به آن‌ها نیاز دارید، استفاده کنید و صرفا هزینه همان سرویس(ها) را پرداخت کنید. این راهکار به شما کمک می‌کند ضمن کاهش هزینه‌ها، زیرساخت خود را با کارآیی بیشتری کنترل کنید و درصورت تغییر نیازهای کسبوکار خود، انعطاف‌پذیری بیشتری برای اضافه یا حذف کردن این سرویس‌ها داشته باشید.
رایانش ابری چگونه کار می‌کند؟
دستگاه‌های سرویس‌گیرنده مختلف، از جمله موبایل و لپ‌تاپ، می‌توانند از طریق اینترنت به سرورهای فیزیکی، پایگاه‌های داده و کامپیوترهای راه دور متصل شده و از داده‌ها و برنامه‌های کاربردی تحت وب استفاده کنند؛ این فرایند توسط رایانش ابری امکان‌پذیر است.
بخش فرانت‌اند (front-end)، شامل دستگاه سرویس‌گیرنده، مرورگر وب، شبکه و اپلیکیشن‌های تحت وب، توسط “اتصال شبکه اینترنت” به بخش بک‌اند (back-end)، شامل پایگاه‌های داده، سرورها و کامپیوترها، متصل می‌شود. بک‌اند همانند ریپازیتوری (مخزن) عمل کرده و داده‌هایی را درون خود ذخیره می‌کند که توسط فرانت‌اند قابل دسترس‌اند.
ارتباطات بین بک‌اند و فرانت‌اند توسط سرور مرکزی مدیریت می‌شود. سرور مرکزی برای تسهیل تبادل داده‌ها از پروتکل‌های مختلف و از نرم‌افزار و میان‌افزار برای مدیریت اتصال بین دستگاه‌های مختلف کلاینت و سرورهای ابری استفاده می‌کند. معمولا، یک سرور اختصاصی برای هر برنامه یا workload جداگانه وجود دارد.
رایانش ابری به شدت به فناوری‌های “مجازی‌سازی” و “اتوماسیون” متکی است؛
مجازی‌سازی امکان ارائه خدمات و سیستم‌های ابری را به صورت مجازی فراهم کرده و به کاربران اجازه می‌دهد تا به راحتی در هر زمان و هر مکان از آن استفاده کنند.
اتوماسیون نوعی سلف سرویس برای تهیه منابع، اتصال خدمات و استقرار workloadها است که بدون دخالت مستقیم کارکنان IT ارائه‌دهنده ابر در اختیار کاربران قرار می‌دهد.
مزایای رایانش ابری
تقریبا بیش از ده سال از عمر اولین خدمات رایانش ابری می‌گذرد، با این‌حال سازمان‌های زیادی – از استارت‌آپ‌های کوچک تا شرکت‌های بزرگ جهانی، آژانس‌های دولتی و غیرانتفاعی – این فناوری را پذیرفته‌اند. در این‌جا، 10 دلیل رایجی که سازمان‌ها به سرویس‌های رایانش ابری روی آورده‌اند را شرح می‌دهیم:
1- کاهش هزینه
رایانش ابری، هزینه هنگفت خرید سخت‌افزار، نرم‌افزار، تنظیم و راه‌اندازی دیتاسنترهای موجود در سایت، رک‌های سرورها، برق شبانه‌روزی، خنک‌سازی سرورها و استخدام کارشناسان فناوری‌اطلاعات برای مدیریت این زیرساخت‌ها را به‌طور چشمگیری کاهش داده است.
2- افزایش سرعت در دسترسی به منابع
بیشتر سرویس‌های رایانش ابری در صورت تقاضا و به صورت سلف سرویس ارائه می‌شوند، بنابراین حتی مقدار یا تعداد زیادی از منابع مورد نیاز (مانند فضای ذخیره‌سازی، سرور، نرم‌افزار و…) را می‌توان در عرض چند دقیقه تهیه کرد. این ویژگی، در زمینه مدیریت منابع، انعطاف‌پذیری زیادی را برای شرکت‌ها ایجاد می‌کند.
3- مقیاس‌پذیری
از مزایای خدمات رایانش ابری می‌توان به مقیاس‌پذیر بودن (Scalability) آن اشاره کرد. از منظر ابر، این به معنای ارائه مقدار مناسب منابع IT است؛ به عنوان مثال، می‌توان در هر زمان و از هر مکان جغرافیایی مناسب، فضای ذخیره‌سازی و پهنای باند موردنیاز را دریافت کرد.
4- بهره‌وری
مرکز داده‌های در محل (On-site datacenters) معمولا به نصب سخت‌افزار، نرم‌افزار و سایر کارهای زیاد و وقت‌گیر مدیریت IT نیاز دارند. اما رایانش ابری بسیاری از این وظایف را خودش انجام می‌دهد، بنابراین تیم‌های IT می‌توانند بیشتر وقت خود را برای دستیابی به اهداف مهم تجاری صرف کنند.
5- عملکرد عالی در سطح مراکز داده
خدمات رایانش ابری روی یک شبکه جهانی از مراکز داده امن اجرا می‌شود، که به‌طور منظم به جدیدترین نسل سخت‌افزار محاسباتی ارتقا می‌یابند. این امر مزایای زیادی، از جمله کاهش تأخیر شبکه برای برنامه‌ها را به همراه دارد و همچنین، صرفه اقتصادی بیشتری را برای مرکز داده شرکتی فراهم می‌کند.
6- قابلیت اطمینان
رایانش ابری کارهایی مانند پشتیبان‌گیری (Back-up) از داده‌ها و بازیابی فاجعه (Disaster recovery) را آسان و کم‌هزینه می‌کند، زیرا داده‌ها می‌توانند در چندین مکان اضافی روی شبکه ارائه دهنده ابر، به شکل افزونه نگهداری شوند.
7- امنیت
بسیاری از ارائه‌دهندگان ابر، مجموعه گسترده‌ای از سیاست‌ها و فناوری‌ها را ارائه می‌دهند، که به‌طور کلی وضعیت امنیتی شما را تقویت می‌کنند و به محافظت از داده‌ها، برنامه‌ها و زیرساخت‌های شما در برابر تهدیدات احتمالی کمک می‌کنند.
8- قابلیت سلف سرویس
تمامی کاربران با توجه به نوع نیاز خود می‌توانند از هر نوع خدمات ابری که بخواهند مانند ذخیره‌سازی استفاده کنند. قابلیت سلف سرویس خدمات رایانش ابری این امکان را فراهم می‌کند که کاربران بدون نیاز به داشتن مهارت خاص فنی و دسترسی به متخصصین IT تنها با چند کلیک فضا یا سرویس ابری مورد نیاز خود را تهیه کنند.
9- مهاجرت آسان
سازمان‌ها می‌توانند برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها یا استفاده از سرویس‌های جدید، کارهای خاص خود را به ابر منتقل کنند.
10- قابلیت دسترسی آسان به داده‌ها
ذخیره‌سازی داده‌ها در فضای ابری به این معنی است که کاربران می‌توانند از هر مکانی و با هر دستگاهی از طریق اینترنت به آن‌ها دسترسی داشته باشند؛ کاربران برای دسترسی به اطلاعات خود مجبور نیستند همیشه درایوهای USB، هارد اکسترنال یا CD را همراه خود داشته باشند. کاربران می‌توانند از طریق تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ به داده‌های شرکت دسترسی داشته و از راه دور با همکاران و مشتریان خود در ارتباط باشند.
معایب رایانش ابری
علیرغم مزایای واضح خدمات ابری، رایانش ابری چالش‌های خاص خود را برای متخصصان فناوری اطلاعات به همراه دارد:
1- امنیت ابری
بزرگ‌ترین چالش پیش روی رایانش ابری “امنیت” است. زمانی که سازمان‌ها از خدمات ابری استفاده می‌کنند، خطراتی مانند نقض داده‌ها، هک کردن APIها، به خطر افتادن اعتبارنامه‌ها و مشکلات احراز هویت ممکن است امنیت داده‌های سازمانی را تهدید کند. علاوه بر این، عدم شفافیت در مورد نحوه استفاده از اطلاعات حساسی که به ارائه‌دهنده ابری سپرده می‌شود، وجود دارد. توجه دقیق به پیکربندی‌های ابری و سیاست‌ها و عملکردهای تجاری از نیازمندی‌های حفظ امنیت است.
2- غیرقابل پیش‌بینی بودن هزینه‌ها
پرداخت Pay-as-you-go برای استفاده از فضای ابری می‌تواند پیش‌بینی هزینه‌های نهایی را دشوار کند. معمولا سرویس‌های ابری به یکدیگر وابسته هستند، به‌طوری که یک سرویس ابری اغلب از یک یا چند سرویس ابری دیگر استفاده می‌کند. این وابستگی می‌تواند هزینه‌های برنامه‌ریزی نشده اضافی را برای سازمان به همراه داشته باشد.
3- کمبود نیروی متخصص
سازمان‌ها همگام با پیشرفت سریع فناوری‌های مبتنی بر ابر در تلاش هستند تا با تقاضای فزاینده برای ابزارها و کارمندانی با مجموعه مهارت‌ها و دانش مناسب مورد نیاز برای معماری، استقرار و مدیریت داده‌ها در فضای ابری روبرو شوند.
4- حاکمیت IT
قابلیت سلف سرویس در رایانش ابری می‌تواند حاکمیت فناوری اطلاعات را زیر سوال ببرد، زیرا هیچ کنترلی بر تأمین، حذف و مدیریت عملیات زیرساخت وجود ندارد. این مسئله می‌تواند مدیریت صحیح امنیت و کیفیت داده‌ها را چالش برانگیز کند.
5- رعایت قوانین
امکان مدیریت رعایت قوانین توسط ارائه‌دهنده خدمات ابری می‌تواند دشوار باشد. زمانی که یک سازمان داده‌های خود را از محل ذخیره‌سازی داخلی به فضای ذخیره‌سازی ابری منتقل می‌کند، نمی‌تواند از رعایت دقیق قوانین صنعتی سازمان خود اطمینان حاصل کند. برای حفظ مقررات سازمان، دانستن اینکه داده‌های آن‌ها دقیقا در کجا میزبانی می‌شوند، مهم است.
6- مدیریت ابرهای متعدد
ابرها چندین نوع دارند که با هم متفاوت هستند؛ بنابراین، استقرار چند ابری (multi-cloud) می‌تواند رسیدگی به چالش‌های رایانش ابری را دشوار کند.
7- عملکرد ابر
عملکرد – مانند تأخیر – تا حد زیادی خارج از کنترل سازمانی است که برای دریافت خدمات ابری با یک ارائه دهنده قرارداد می‌بندد. اگر سازمان‌ها برای برنامه‌های اضطراری آماده نباشند ممکن است با قطع شدن شبکه و ارائه دهنده خدمات، فرآیندهای تجاری سازمان مختل شود.
8- ساخت ابر خصوصی
معماری، ساخت و مدیریت ابرهای خصوصی – چه برای هدف شخصی و چه برای هدف ابری ترکیبی – می‌تواند کار دلهره آوری برای بخش‌های فناوری اطلاعات و کارکنان باشد.
9- مهاجرت ابرها
فرآیند انتقال برنامه‌ها و سایر داده‌ها به زیرساخت ابری اغلب باعث یکسری مشکلات می‌شود. مثلا ممکن است زمان مهاجرت بیش از حد انتظار طول بکشد یا هزینه آن بیش از مقدار بودجه شرکت شود.
10- عوض کردن ارائه‌دهنده خدمات ابری
معمولا، جابجایی بین ارائه‌دهندگان ابری می‌تواند باعث مشکلات مهمی شود. این مشکلات شامل ناسازگاری‌های فنی، محدودیت‌های قانونی و مقرراتی، و هزینه‌های قابل توجهی می‌شود که ممکن است با توجه به اندازه داده‌ها متفاوت باشد.
انواع رایانش ابری
انواع مختلفی از رایانش ابری وجود دارد که هر یک از آن‌ها باید با توجه به نوع کسبوکار و الزامات آن‌ها انتخاب شوند. چندین سرویس مختلف برای کمک به ارائه راه حل مناسب و پاسخ به نیازهای کسبوکار شما تکامل یافته‌اند. برای انتخاب هر یک از آن‌ها، ابتدا باید نوع استقرار ابر یا معماری رایانش ابری را تعیین کنید تا سرویس‌های ابری شما روی آن پیاده‌سازی شوند. سه روش مختلف برای استقرار سرویس‌های ابری وجود دارد: ابر عمومی، ابر خصوصی و ابر ترکیبی.
ابر عمومی
ابرهای عمومی توسط ارائه‌دهندگان خدمات ابر اداره می‌شوند، که منابع محاسباتی خود، مانند سرورها و فضای ذخیره‌سازی را از طریق اینترنت ارائه می‌دهند. Microsoft Azure نمونه‌ای از یک ابر عمومی است. با وجود ابر عمومی، کلیه سخت‌افزارها، نرم‌افزارها و سایر زیرساخت‌های پشتیبانی شده تحت مالکیت و مدیریت ارائه دهنده ابر قرار می‌گیرند. شما با استفاده از یک مرورگر وب به این سرویس‌ها دسترسی پیدا کرده و حساب خود را مدیریت می‌کنید.
ابر خصوصی
ابر خصوصی به منابع رایانش ابری گفته می‌شود که به طور انحصاری توسط یک کسبوکار یا سازمان واحد مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک ابر خصوصی می‌تواند به صورت فیزیکی در مرکز داده شرکت واقع شود. برخی از شرکت‌ها برای ارائه ابر خصوصی خود به ارائه‌دهندگان خدمات ابری نیز مبلغی پرداخت می‌کنند. ابر خصوصی ابری است که در آن خدمات و زیرساخت‌ها در یک شبکه خصوصی نگهداری می‌شوند.
ابر ترکیبی (هیبریدی)
ابر هیبریدی، ترکیبی از ابرهای عمومی و خصوصی هستند که با یک فناوری به هم مرتبط می‌شوند. ابر هیبریدی اجازه می‌دهد داده‌ها و برنامه‌ها، بین ابر عمومی و ابر خصوصی به اشتراک گذاشته شوند. یک ابر ترکیبی به کسبوکار شما انعطاف‌پذیری بیشتری می‌دهد و همچنین، به بهینه‌سازی زیرساخت‌ها، امنیت و انطباق (compliance) کمک می‌کند.
انواع سرویس‌های ابری: IaaS ، PaaS ، SaaS و Serverless
بیشتر خدمات رایانش ابری در چهار دسته قرار می‌گیرند: زیرساخت به‌عنوان سرویس (IaaS) مانند سرور ابری ، پلتفرم به‌عنوان سرویس (PaaS)، نرم‌افزار به‌عنوان سرویس (SaaS) و محاسبات بدون سرور (Serverless computing). گاهی اوقات به این سرویس‌ها، رایانش ابری “پشته” (Stack) می‌گویند، زیرا بر روی یکدیگر ساخته می‌شوند. این سرویس‌ها چه هستند و هر یک چه خدماتی را می‌توانند ارائه دهند؟
Infrastructure as a service (IaaS)
IaaS اولین دسته از خدمات رایانش ابری است. با استفاده از IaaS، شما زیرساخت IT، یعنی سرورها و ماشین‌های مجازی، فضای ذخیره‌سازی، شبکه‌ها، سیستم‌عامل‌ها را از یک ارائه‌دهنده ابر برای کار خود اجاره می‌کنید.
Platform as a service (PaaS)
PaaS به خدمات رایانش ابری گفته می‌شود که محیطی را برای توسعه (developing)، آزمایش (testing)، تحویل (delivering) و مدیریت برنامه‌های نرم‌افزاری درخواستی تأمین می‌کنند. PaaS برای سهولت ایجاد سریع برنامه‌های وب یا تلفن همراه توسط توسعه‌دهندگان طراحی شده است، تا هیچ نگرانی بابت راه‌اندازی یا مدیریت زیرساخت‌های اساسی سرورها، ذخیره‌سازی، شبکه و پایگاه داده‌های مورد نیاز برای توسعه نداشته باشند.
Software as a service (SaaS)
SaaS روشی برای ارائه برنامه‌های نرم‌افزاری از طریق اینترنت است. در این روش، ارائه‌دهندگان سرویس‌های ابری، برنامه‌های نرم‌افزاری و زیرساخت‌های آن را میزبانی و مدیریت می‌کنند. کاربران از طریق اینترنت و معمولا با یک مرورگر وب در موبایل، تبلت یا رایانه شخصی خود به برنامه متصل می‌شوند.
Serverless computing
محاسبات بدون سرور بر ایجاد قابلیت برنامه کاربردی، بدون صرف وقت مداوم برای مدیریت سرورها و زیرساخت‌های مورد نیاز برای این کار، متمرکز است. ارائه دهنده ابر، خدمات تنظیمات و مدیریت سرور را برای شما انجام می‌دهد. معماری‌های بدون سرور بسیار مقیاس‌پذیر و مبتنی بر رویداد هستند، و فقط در صورت بروز یک عملکرد خاص، از منابع استفاده می‌کنند.
موارد استفاده از رایانش ابری
رایانش ابری برای قابلیت‌های مختلفی طراحی شده است و تقریبا می‌تواند هر نوع نیاز تجاری را برآورده کند. برای مثال برخی از برنامه‌هایی که از رایانش ابری استفاده می‌کنند، عبارتند از:
- Google Docs. کاربران می‌توانند از طریق اینترنت به Google Docs و Microsoft 365 دسترسی داشته باشند. کاربران با دسترسی به پاورپوینت و فایل‌های اکسل در هر زمان از هر کجا و در هر دستگاهی می‌توانند بهره وری کاری خود را افزایش دهند.
- ایمیل، تقویم، اسکایپ و واتساپ. ایمیل‌ها، تقویم‌ها، اسکایپ و واتساپ از قابلیت ابر برای دسترسی کاربران به داده‌ها از راه دور استفاده می‌کنند تا بتوانند به داده‌های شخصی خود در هر دستگاهی، در هر زمان و هر کجا که بخواهند دسترسی داشته باشند.
- Zoom. نرم‌افزار Zoom یک پلتفرم مبتنی بر ابر برای کنفرانس‌های صوتی و تصویری است که جلسات را ضبط کرده و آن‌ها را در فضای ابری ذخیره می‌کند. همچنین، به کاربران امکان می‌دهد در هر مکان و در هر زمان به آن‌ها دسترسی داشته باشند.
خدمات و قابلیت‌های بی‌شمار موجود در ابرهای مدرن در موارد بی‌شماری مانند موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:
1- توسعه نرم‌افزار و وب‌سایت
محیط‌های توسعه مبتنی بر ابر قابلیت‌های بسیار زیادی را برای توسعه‌دهندگان به ارمغان می‌آورد. این محیط‌ها می‌توانند زمان‌بندی‌ها را تسریع کنند و بهره‌وری را افزایش دهند. همچنین، امکان استفاده از ابزارهای مورد نیاز توسعه‌دهندگان را به صورت یکجا ارائه می‌دهند.
2- تجزیه و تحلیل بیگ دیتا
رایانش ابری با فراهم کردن مراکز داده و ذخیره‌سازی ابری می‌تواند تحلیل‌های ارزشمندی از داده‌ها را به کاربران خود ارائه دهد. ارائه‌دهندگان بزرگ خدمات ابری سرویس‌هایی را ارائه می‌دهند که مخصوصا برای پروژه‌های بیگ دیتا (Big Data) طراحی شده‌اند.
3- IaaS
IaaS به شرکت‌ها و سازمان‌ها این امکان را می‌دهد تا زیرساخت‌های فناوری اطلاعات خود را برون‌سپاری کرده و به قابلیت‌های محاسباتی، ذخیره‌سازی و شبکه به شیوه‌ای مقیاس پذیر دسترسی داشته باشند. این مدل از خدمات ابری به شرکت‌ها کمک می‌کند تا در هزینه‌های اولیه فناوری اطلاعات خود صرفه‌جویی کنند.
4- ذخیره‌سازی
با استفاده از خدمات رایانش ابری می‌توان حجم زیادی از داده‌ها را از راه دور ذخیره کرد و به راحتی به آن‌ها دسترسی داشت.
5- پشتیبان‌گیری از داده‌ها
استفاده از سرویس پشتیبان‌گیری ابری بسیار آسان است. کاربران لازم نیست نگران در دسترس بودن و میزان ظرفیت باشند؛ ارائه دهنده ابر تمامی این موارد را همراه با امنیت داده‌ها مدیریت می‌کند.
6- شبکه توزیع محتوا
شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) براساس رایانش ابری می‌توانند محتوای وب‌سایت‌ها را با سرعت زیادی به طیف وسیعی از کاربران در سراسر جهان تحویل دهند.
برای آشنایی بیشتر با CDN به مقاله “CDN چیست” مراجعه کنید.
امیدواریم با مطالعه کامل این مقاله، مفهوم رایانش ابری را به خوبی درک کرده و با انواع مختلف و سرویس‌های آن آشنا شده باشید. پیشنهاد می‌شود، مقاله “ شبکه های تحویل محتوا (CDN) در مقابل رایانش ابری” را نیز مطالعه کنید، تا بتوانید تصمیم بهتری در انتخاب راهکار مناسب برای کسبوکار خود داشته باشید.
