کلود استک چیست؟ معرفی جامع همراه با کاربرد و مزایای CloudStack

کلود استک (CloudStack) ابزاری است که محدودیت‌های سرورهای فیزیکی را کنار زده و به شما امکان می‌دهد به‌صورت یکپارچه، زیرساخت خود را در فضای ابری ساخته و مدیریت کنید. در این مقاله از بلاگ ابر زس، به شما خواهیم گفت کلوداستک چیست و چه کاربرد و قابلیت‌هایی دارد.

کلوداستک چیست؟

کلود استک (Cloudstack) یک پلتفرم متن‌باز از نوع زیرساخت به‌عنوان سرویس ( IaaS مخفف Instructor as a Service) است که به‌سادگی می‌توانید روی آن، سرویس‌های ابری را راه‌اندازی کنید. فرقی ندارد یک ارائه‌دهنده خدمات ابری باشید یا برای کسب‌وکارتان به یک فضای ابری اختصاصی فکر کرده باشید. کلود استک تمام ابزارهای لازم برای مدیریت زیرساخت ابری را در اختیارتان قرار می‌دهد.

از جمله رقبای کلود استک باید به اوپن استک (پلتفرم مورد استفاده در ابر زَس) و پراکس ماکس اشاره کرد.

بیشتر بخوانید: پراکسماکس چیست؟

داستان شکل‌گیری کلود استک؛ از یک استارت‌آپ تا یک پروژه‌ قدرتمند

داستان کلود استک به سال ۲۰۰۸ برمی‌گردد، جایی که یک استارت‌آپ به نام VMOps پروژه‌ای را برای این فناوری کلید زد. کمی بعد، این شرکت نام خود را به Cloud.com تغییر داد و بسیاری از کدهای کلوداستک را در سال ۲۰۱۰ تحت لیسانس گنو نسخه ۳ به‌طور عمومی منتشر کرد. در سال ۲۰۱۱، شرکت Citrix کمپانی Cloud.com را خریداری و باقی‌مانده‌ کدهای کلود استک را انتشار داد. سپس در اوایل سال ۲۰۱۲، نسخه‌ ۳.۰ کلوداستک توسط Citrix منتشر شد.

البته ماجرا به همین‌جا ختم نشد. در آوریل ۲۰۱۲، شرکت Citrix لایسنس کلوداستک را تغییر داد و آن را تحت لایسنس نرم‌افزار آپاچی ۲.۰ ( Apache Software License 2.0) قرار داد. پس از طی کردن مراحل لازم و ایجاد زیرساخت مناسب، اولین نسخه‌ اصلی کلوداستک (۴.۰.۰) در نوامبر ۲۰۱۲ از بخش  Apache Incubator منتشر شد. درنهایت، کلوداستک در مارس ۲۰۱۳ از انکوباتور باموفقیت بیرون آمد و به کار خود ادامه داد.

کاربرد کلوداستک چیست؟

در پاسخ به این سوال که «کاربرد کلوداستک چیست؟» باید بگوییم انواع نیازهای زیرساختی و مجازی‌سازی را می‌توانید از کلود استک انتظار داشته باشید. در جدول زیر، می‌توانید بخشی از کاربردهای CloudStack را مشاهده کنید.

کاربرد	شرح
ارائه خدمات IaaS	ارائه منابع محاسباتی، شبکه و ذخیره‌سازی براساس نیاز به کاربران
محیط‌های توسعه و تست	ایجاد و مدیریت محیط‌های یکپارچه برای توسعه، تست برنامه‌های کاربردی
کاربردهای محاسبات نیازمند کارایی بالا یا HPC (مخفف High Performance Computing)	ارائه منابع محاسباتی قدرتمند برای برنامه‌های HPC
آنالیز کلان داده	ارائه پلتفرم انعطاف‌پذیر برای مدیریت کلان داده
راهکارهای ابری جهانی با دسترسی بالا	محیط ابری قدرتمند برای توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارهایی که به چنین فضایی نیاز دارند

ابزارهای کلود استک

کلود استک تمام ابزارهای لازم برای مدیریت زیرساخت ابری را در اختیارتان قرار می‌دهد. این ابزارها شامل موارد زیر هستند:

• مدیریت شبکه: این بخش مسئول ایجاد و مدیریت شبکه‌های منطقی و برقراری ارتباط بین آن‌ها است.
• توزیع‌کننده ماشین مجازی (VM مخفف Virtual Machine): این ابزار به‌صورت خودکار ماشین‌های مجازی را روی سرورهای فیزیکی توزیع می‌کند.
• سیستم‌های ذخیره‌سازی آبجکت و بلوک: کلود استک از هر دو نوع سیستم ذخیره‌سازی پشتیبانی می‌کند تا بهترین راهکار را برای داده‌های مختلف شما ارائه دهد.
• مدیریت ایمیج‌ها: این بخش به شما امکان می‌دهد تا به‌راحتی نسخه‌های مختلف سیستم‌عامل و نرم‌افزار را برای راه‌اندازی سریع ماشین‌های مجازی ذخیره و مدیریت کنید.
• رابط مدیریت: کلود استک یک رابط کاربری تحت وب، خط فرمان و یک API کامل در اختیار شما قرار می‌دهد تا به‌سادگی تمام اجزای زیرساخت ابری خود را مدیریت کنید.

بیشتر بخوانید: فضای ذخیره سازی ابری چیست؟

مهم‌ترین ویژگی‌های کلوداستک چیست؟

هاپروایزرهایی که کلود استک برای ماشین مجازی ارائه می‌دهد، شامل موارد زیر است:

• KVM
• ٰVMware
• Citrix XenServer
• Xen Cloud Platform (XCP)
• Oracle VM server
• Microsoft Hyper-V

این انعطاف‌پذیری به شما امکان می‌دهد تا براساس نیازهای خود بهترین راهکار را انتخاب کنید. جدول زیر، دید کاملی از مهم‌ترین ویژگی‌های کلود استک به شما می‌دهد:

قابلیت	توضیح
رابط کاربری مدیریتی قدرتمند، قابل برندسازی و شخصی‌سازی	این رابط کاربری قابل شخصی‌سازی با لوگو و رنگ‌ شرکت شماست و مدیریت ابری را ساده می‌کند
دسترسی امن به کنسول	امکان دسترسی به ماشین مجازی از طریق مرورگرهای جدید و بدون نیاز به VNC
API قدرتمند	توسعه، یکپارچه‌سازی و استفاده آسان از برنامه‌های کاربردی بر بستر API ابری کلود استک
ورود یکپارچه امن	یکپارچه‌سازی برنامه‌های کاربردی موجود با رابط کاربری مدیریت و با استفاده از ورود امن آسان
پشتیبانی از نقش‌های مختلف کاربری	سه سطح دسترسی برای کاربران و مدیران: مدیر کل، مدیر دامنه و کاربر
مدیریت پویای بار کاری	توزیع خودکار منابع محاسباتی، شبکه و ذخیره‌سازی براساس زیرساخت فیزیکی
قابلیت‌های گسترده مجازی‌سازی شبکه	پشتیبانی از مدیریت شبکه نرم‌افزاری، VLAN و IP اختصاصی
استقرار پایدار و امن ابری	تضمین ایزوله بودن منابع حافظه، پردازنده، شبکه و ذخیره‌سازی برای هر کاربر
مستقل از هایپروایزر	سازگار با هایپروایزرهای اصلی بازار مانند KVM ،VMware ،Citrix XenServer ،XCP-ng ،Oracle VM server و Microsoft Hyper-V
ایجاد راحت قالب	رابط کاربری کلود استک به شما امکان ایجاد آسان قالب‌های آماده برای راه‌اندازی سریع ماشین‌های مجازی بر اساس جزئیات از پیش تعیین شده را می‌دهد
مدیریت غنی قالب و ISO	کاربران و مدیران می‌توانند قالب‌های سیستم عامل و ایمیج‌های ISO را در فضای ابری بارگذاری و مدیریت کنند
مدیریت جامع منابع ابری	امکان جدا کردن منابع ابری در دسته‌های مختلف و مدیریت هر یک از آنها توسط مدیران مختلف
همگام‌سازی ماشین مجازی	فناوری همگام‌سازی ماشین مجازی کلود استک به‌طور مداوم وضعیت همه ماشین‌های مجازی را نظارت و حفظ می‌کند
یکپارچه‌سازی با شبکه‌های مجازی، فایروال‌ها و لودبالانسرها	کلود استک با فایروال‌ها و لودبالانسرهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مانند F5 و Netscaler قابل یکپارچه‌سازی است
راه‌حل‌های ذخیره‌سازی مختلف	کلود استک از راه‌حل‌های ذخیره‌سازی مختلف مانند iSCSI ،NFS ،Ceph RBD و … پشتیبانی می‌کند.
پشتیبانی از داده‌های کاربر	کلود استک به شما امکان می‌دهد هنگام استقرار یک ماشین مجازی جدید، هر نوع داده کاربر را ارسال کنید.
میزبانی پایدار و مهاجرت در لحظه (Live Migration)	به‌روزرسانی و نگهداری سخت‌افزار بدون ایجاد وقفه در کار ماشین‌های مجازی
فریم‌‌ورک آداپتور انعطاف‌پذیر	کلود استک برای پشتیبانی از ادغام با هایپروایزرها، ذخیره‌سازی، شبکه و راه‌حل‌های احراز هویت مختلف طراحی شده است
پشتیبانی از LVM خوشه‌ای	کلود استک از پیکربندی‌های ذخیره‌سازی خوشه‌ای یا LVM مخفف Logical Volume Manager از نسخه 3.0 به بعد پشتیبانی می‌کند
شبکه به عنوان سرویس یا SaaS (مخفف Network As a Service)	مدیران می‌توانند با رفتارهای شبکه مختلف، از قابلیت SaaS کلود استک استفاده کنند.

معماری کلود استک چیست؟

کلود استک ساختاری دارد که آن را برای مدیریت ده‌ها هزار سرور فیزیکی از طریق یک رابط مدیریتی واحد آماده می‌کند. به عبارت دیگر، کلود استک به شما این امکان را می‌دهد که به‌راحتی حجم بسیاری از منابع را مدیریت کنید و از امکان مقیاس‌پذیری تا ده‌ها هزار سرور فیزیکی بهره می‌برد. برای درک بهتر این سوال که «نحوه عملکرد کلوداستک چیست؟» اجازه دهید اجزای اصلی آن را معرفی کنیم:

زون (Zone)

بزرگترین واحد سازمانی کلود استک است. به‌طور معمول، هر مرکز داده، یک زون دارد اما ممکن است یک مرکز داده چندین زون داشته باشد. هر زون حداقل از یک پاد (Pod) و یک ذخیره سازی ثانویه تشکیل شده که بین همه پادهای آن زون به اشتراک گذاشته می شود.

پاد (Pod)

معمولا به یک رک (rack) مجزا در یک مرکز داده می‌گویند. پادها حاوی یک یا چند خوشه (Cluster) و یک معماری سوئیچ لایه ۲ هستند که توسط همه خوشه‌های آن پاد به‌اشتراک گذاشته می‌شود. کاربران نهایی از وجود پادها بی‌اطلاع هستند و نظارت مستقیمی روی آن‌ها ندارند.

خوشه (Cluster)

گروهی از هاست‌های یکسان هستند که یک هایپروایزر (Hypervisor) مشترک را اجرا می‌کنند. خوشه، چهارمین واحد سازمانی بزرگ در کلود استک است. این قسمت درون پادها و همه باهم درون زو‌ن‌ها قرار می‌گیرد. یک خوشه از یک یا چند میزبان و یک یا چند سرور ذخیره‌سازی اولیه تشکیل شده است.

ذخیره‌سازی اولیه (Primary Storage)

معمولا برای هر خوشه منحصربه‌فرد است و برای میزبانی ماشین‌های مجازی استفاده می‌شود. کلود استک برای کار با تمام سرورهای iSCSI و NFS استانداردی ساخته شده که توسط هایپروایزرهای زیرساخت پشتیبانی می‌شود.

ذخیره‌سازی ثانویه (Secondary Storage)

قالب‌های ماشین مجازی، ایمیج ISO و اسنپ‌شات‌های حجیم را ذخیره می‌کند. این ذخیره‌سازی برای همه پادها در یک زون در دسترس است. ذخیره‌سازی ثانویه از سیستم فایل شبکه (NFS) استفاده می‌کند تا تضمین کند که توسط هر میزبان در زون قابل دسترسی است. برای ذخیره‌سازی ثانویه بین زون‌ها، می‌توانید از ذخیره‌سازی S3 استفاده کنید.

نحوه شبکه‌سازی ابری با کلود استک

کلود استک در دنیای مجازی‌سازی، امکان شبکه‌سازی را در اختیارتان قرار می‌دهد. این پلتفرم قدرتمند، با ارائه مدل‌های شبکه‌سازی انعطاف‌پذیر، نیازهای مختلف کاربران را در دنیای ابری برآورده می‌کند. انواع شبکه‌ در CloudStack به این ترتیب است:

شبکه‌های ایزوله (Isolated Networks)

در این نوع شبکه، هر ماشین مجازی در دنیای خود غرق است. ترافیک هر ماشین مجازی از ترافیک ماشین مجازی دیگر مجزا می‌شود و فقط امکان برقراری ارتباط با اینترنت یا سایر شبکه‌های مهمان وجود دارد که به‌صورت خاص پیکربندی شده‌اند. این نوع شبکه، امنیت بالایی برای هر ماشین مجازی به ارمغان می‌آورد و برای برنامه‌های کاربردی حساس، مانند امور بانکی یا پزشکی، ایده‌آل است.

شبکه‌های اشتراکی (Shared Networks)

در این نوع شبکه، ماشین‌های مجازی در یک محیط بزرگ به‌سر می‌برند. در این محیط، همه می‌توانند با یکدیگر به‌صورت مستقیم ارتباط برقرار کنند. این گزینه برای برنامه‌هایی که نیاز به تعاملات نزدیک دارند، مانند سیستم‌های چت یا بازی‌های آنلاین، بسیار مناسب است.

مزایا و معایب کلوداستک چیست؟

با کلود استک دیگر نگران محدودیت‌های زیرساخت خود نخواهید بود. این پلتفرم انعطاف‌پذیر به شما امکان می‌دهد تا به‌راحتی ظرفیت خود را متناسب با نیازهایتان افزایش یا کاهش دهید، بدون اینکه خللی در عملکرد سیستم شما ایجاد شود. یکی از مزایای اصلی استفاده از آپاچی کلود استک، عدم نیاز به پرداخت هزینه‌های لایسنس است. این قضیه صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ سازمان‌ها، به‌خصوص آن‌هایی که دنبال عملکرد و انعطاف‌پذیری بالای زیرساخت خود هستند را به همراه دارد.

با نگاهی به جدول زیر می‌توانید دید کاملی از مزایا و معایب این پلتفرم به‌دست آورید.

مزایا	معایب
راه‌حل کم‌هزینه	لاگ‌های سرور کاربرپسند نیستند
متن‌باز (Open-source)	ارتقاء کمی پیچیده است
جامعه‌ کاربری فعال	عملکرد کند رابط کاربری در محیط‌های بزرگ
مستندات جامع	نیاز به دانش فنی
ابزار مدیریت قدرتمند
کاهش نیاز به دستورات خط فرمان
قابلیت اطمینان بالا

کلود استک برای چه کسانی مناسب است؟

زیرساخت ابری کلود استک برای شرکت‌ها را می‌توان به‌صورت زیر دسته‌بندی کرد:

• سازمان‌هایی که به منابع محاسباتی قدرتمند نیاز دارند
• شرکت‌هایی که قصد راه‌اندازی سریع و آسان زیرساخت ابری را دارند
• شرکت‌هایی که دنبال یک پلتفرم قابل اعتماد برای میزبانی برنامه‌های کاربردی خود هستند
• برای شرکت‌هایی که دنبال راهی جهت جمع‌آوری و تحلیل داده‌های اینترنت اشیا (IoT) هستند
• شرکت‌های نرم‌افزاری که به یک پلتفرم انعطاف‌پذیر برای توسعه و تست برنامه‌های کاربردی خود نیاز دارند

این موارد فقط بخشی از کاربرد کلود استک است. این پلتفرم با ارائه مجموعه‌ای جامع از قابلیت‌ها و مزایا، به انتخاب بسیاری از سازمان‌هایی تبدیل شده است که دنبال راه‌اندازی، مدیریت و مقیاس‌پذیری زیرساخت‌های ابری خود به‌طور کارآمد و مقرون‌به‌صرفه هستند. انعطاف‌پذیری، امنیت، قابلیت‌های پیشرفته و جامعه کاربری فعال کلود استک آن را به یک پلتفرم قدرتمند و قابل اعتماد برای دنیای مجازی‌سازی تبدیل کرده است

جمع‌بندی

کلود استک به شما این امکان را می‌دهد که از چندین هایپروایزر به‌طور همزمان استفاده کنید و قطعات سخت‌افزاری مختلف را در یک درگاه مجازی واحد جمع‌آوری کنید. این پلتفرم به لطف رابط کاربری آسان و کاربرپسند خود، به عنوان نرم‌افزار ابری «خودت انجام بده یا do-it-yourself» هم معروف است؛ زیرا به کاربران در سفارشی‌سازی راهکارهای ابری خود کمک می‌کند.