رایانش ابری چیست؟

رایانش ابری یا Cloud computing از مفاهیم پایه حوزه ابر است. اما رایانش ابری چیست، از چه زمانی مطرح شده و به چه کار می‌آید؟ در این مقاله به مفهوم رایانش ابری می‌پردازیم و سپس از انواع آن و مزایا و چالش‌ می‌گوییم. 

ابر و رایانش ابری چیست؟

پیش از این‌که به مفهوم رایانش ابری بپردازیم، بیایید کمی بیشتر در مورد مفهوم «ابر» بدانیم. ابر به طور خلاصه اشاره به این موضوع دارد که هر آنچه که در ادامه از رایانش ابری خواهیم گفت، در پشت صحنه اتفاق می‌افتد؛ به این معنی که آنچه به کاربر نهایی ارائه می‌شود، از لحاظ فنی از دید او پنهان است. امروزه معمولا واژه «ابر» به تنهایی، معادل با «اینترنت» در نظر گرفته می‌شود. در یک سیستم ابری خبری از ذخیره اطلاعات روی کامپیوتر شخصی کاربر نیست و به جای آن داده‌ها عمدتا از طریق اینترنت در دسترس هستند. در نتیجه می‌توان از هر جای دنیا و در هر لحظه به آنها دسترسی داشت.

رایانش ابری به طور خلاصه و ساده، ارائه خدمات پردازشی بر بستر ابر است. این خدمات می‌توانند شامل سرورها، فضای ذخیره‌سازی، پایگاه داده، شبکه، نرم‌افزار، ابزارهای تحلیلی و ابزارهای هوشمند باشند. به عبارت دیگر، رایانش ابری بدون محدودیت مکانی، قابلیت دسترسی به استخری از منابع سیستمی قابل پیکربندی را میسر می‌کند. 

اگر می‌خواهید در مورد پیشینه رایانش ابری از ابتدای پیدایش تا به امروز بیشتر بدانید پیشنهاد می‌کنیم مطلب «تاریخچه رایانش ابری» را مطالعه نمایید.

انواع رایانش ابری از نظر مدل استقرار

رایانش ابری به ۳ دسته کلی تقصیم می‌شود که شامل ابر عمومی، ابر خصوصی و ابر ترکیبی هستند. البته در برخی از دسته‌بندی‌های دیگر به ابر اجتماعی نیز اشاره می‌شود.

• به لطف ابری عمومی (Public Cloud) منابع (مثلا داده‌ها یا خدمات) بین کاربران و به واسطه ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری از طریق اینترنت به اشتراک گذاشته می‌شوند. خدمات ابر عمومی از طریق ارائه‌دهندگان خدمات ابری در اختیار کسب‌وکارها قرار می‌گیرد و کسب‌وکارها بر اساس میزان نیاز و یا استفاده از خدمات ابری، پرداخت انجام می‌دهند.
• در ابر خصوصی (Private Cloud) منابع تنها از طریق شبکه داخلی و زیرساخت داخلی نهادها، شرکت‌ها یا سازمان‌ها به اشتراک گذاشته می‌شوند. بهره‌برداری از این ابر به داخل نهاد، شرکت یا سازمان اختصاص دارد.
• در‌ ابر ترکیبی (Hybrid Cloud) منابع بسته به هدف‌گذاری سازمان، بین ابرهای اختصاصی و عمومی به اشتراک گذاشته می‌شوند. به عبارت دیگر در سازمانی که ابر اختصاصی وجود دارد می‌توان بسته به نیاز از منابع عمومی هم استفاده کرد. این مورد عمدتا بین مشتریان سازمانی کاربرد دارد. در بسیاری از موارد زمانی نیاز به ابر ترکیبی احساس می‌شود که کاربر، از ابر اختصاصی بهره می‌برد اما به دلیل محدودیت منابع و عدم امکان توسعه آنها در ابر اختصاصی، مجبور به اتصال ابر عمومی به ابر اختصاصی فعلی می‌شود که در نهایت صرفه‌جویی در هزینه‌ها را نیز به همراه دارد. در این شرایط گاه تصمیم بر آن می‌شود که برنامه‌ها و خدمات کاربردی که حساسیت بیشتری دارند، روی ابر اختصاصی قرار می‌گیرند و مابقی به ابر عمومی منتقل می‌شوند. اما گاه از ابر عمومی تنها در مواقع نیاز استفاده می‌شود. به عنوان مثال به لطف پیکربندی فراپاشی ابری یا انفجار ابری (Cloud bursting) که بین سرور خصوصی و عمومی قرار می‌گیرد، می‌توان سیاست متفاوتی را اتخاد کرد. در این صورت، هنگامی که ۱۰۰ درصد ظرفیت منابع ابر خصوصی پر می‌شود، ترافیک اضافه با کمک انفجار ابری به ابر عمومی منتقل می‌گردد تا سرویس‌دهی بدون وقفه ادامه داشته باشد.

اما در کنار ۳ دسته‌بندی گفته شده، گاه یک دسته‌بندی دیگر به نام ابر اجتماعی (Community Cloud) نیز مطرح می‌شود. در ابر اجتماعی منابع تنها بین سازمان‌ها به اشتراک گذاشته می‌شوند. از یک دید دیگر می‌توان گفت که ابر اجتماعی،‌ یک ابر نیمه عمومی است. به عنوان مثال ممکن است موسسات مختلف در یک سازمان با این راهکار، از اشتراک‌گذاری داده‌ها بهره ببرند. اما در کل می‌توان گفت که دسته‌بندی اصلی را باید همان دسته‌بندی سه‌گانه ابر عمومی، ابر اختصاصی و ابر ترکیبی در نظر گرفت.

انواع سرویس‌های رایانش ابری

سرویس‌های رایانش ابری به ۳ دسته‌بندی اصلی تقسیم می‌شوند که شامل »زیرساخت به عنوان سرویس»، «پلفرم به عنوان سرویس» و «نرم‌افزار به عنوان سرویس» هستند.

زیرساخت به عنوان سرویس (IaaS یا Infrastructure as a Service)

زیر ساخت به عنوان سرویس نوعی از سرویس رایانش ابری است که نیازهای اولیه پردازشی، فضای ذخیره‌سازی و منابع شبکه را در اختیار کاربر می‌گذارد. مهاجرت زیر ساخت‌های سازمان‌ها به زیرساخت به عنوان سرویس، مزایایی از جمله کاهش هزینه‌های نگهداری دیتاسنترها و صرفه‌جویی اقتصادی در زمینه هزینه تهیه سخت‌افزار را به همراه دارد. همچنین به لطف IaaS سازمان‌ها می‌توانند میزان منابع مورد نیاز خود را بر اساس نیاز، کاهش یا افزایش دهند. علاوه بر این، IaaS به سازمان‌ها کمک می‌‌کند سریع‌تر یک قابلیت جدید را توسعه داده و زیرساخت‌های مورد نیاز را به سرعت افزایش دهند.

IaaS به کسب‌وکارها این امکان را می‌دهد که از هزینه و پیچیدگی خرید و مدیریت زیرساخت‌ سرورها و دیتاسنترها عبور کنند. در زیر ساخت به عنوان سرویس، هر منبع به عنوان یک جزء جداگانه از سرویس ارائه می‌شود و مدیران سازمان‌ها تنها هزینه اجزای مورد نیاز برای مدت زمان مشخص را پرداخت می‌کنند. در IaaS ارائه‌کنندگان خدمات ابری، زیرساخت‌های ارائه شده به مشتریان را مدیریت می‌کنند؛ در حالی که شما به عنوان مشتری سرویس، نصب، پیکربندی و مدیریت نرم‌افزارهای مورد نیاز خود (از جمله سیستم‌عامل، میان‌افزار و اپلیکیشن‌ها) را به عهده می‌گیرید.

زیرساخت به عنوان سرویس در مقایسه با راهکارهایی که به صورت محلی در سازمان پیاده‌سازی می‌شود مزایای زیر را به همراه دارد:

• کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و بهینه‌کردن هزینه‌ها
• افزایش مقیاس‌پذیری و بهبود کارایی منابع آی‌تی سازمان
• افزایش ثبات، اطمینان و قابلیت پشتیبانی
• بهبود قابلیت بازیابی ناشی از سانحه
• بهبود امنیت
• کاهش زمان عرضه امکانات و قابلیت‌های سازمان به کاربران و یا مشتریان

پلتفرم به عنوان سرویس (PaaS یا Platform as a Service)

پلتفرم به عنوان سرویس یک محیط توسعه و پیاده‌سازی کامل در محیط ابری است و هر چیزی از یک اپلیکیشن مبتنی بر رایانش ابری ساده تا اپلیکیشن‌های پیچیده سازمانی مبتنی بر رایانش ابری را در اختیار کسب‌وکارها قرار می‌دهد. PaaS هم مانند IaaS شامل زیرساخت‌ها، سرورها، فضای ذخیره‌سازی و شبکه است اما علاوه بر آن مواردی از جمله میان‌افزارها، ابزارهای توسعه، سرویس‌های هوش تجاری، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده و … را هم در بر می‌گیرد. به عبارتی می‌توان گفت که PaaS شامل زیرساخت به عنوان سرویس نیز می‌شود.

پلتفرم به عنوان سرویس، به گونه‌ای طراحی شده که از تمامی فرایند چرخه عمر اپلیکیشن شامل ساخت، تست، پیاده‌سازی، مدیریت و به‌روز‌ رسانی پشتیبانی کند. PaaS همچنین به کسب‌وکارها کمک می‌کند که از پیچیدگی‌ها و هزینه‌های خرید و مدیریت لایسنس نرم‌افزارها، زیرساخت‌های اساسی اپلیکیشن‌ها، میان‌افزارها، کانتینر ارکستریتورها از جمله کوبرنتیز یا ابزارهای توسعه‌دهندگان و دیگر منابع اجتناب کنند. به طور ساده باید گفت که کسب‌وکارها، سرویس‌ها و اپلیکیشن‌های خود را توسعه می‌دهند و معمولا ارائه‌دهنده سرویس ابری می‌تواند هر چیز دیگری را مدیریت کند.

از آنجایی که بخشی از پلتفرم به عنوان سرویس، شامل IaaS نیز می‌شود، از مزایای IaaS نیز بهره می‌برد. علاوه بر این مزایای زیر را دارد:

• کاهش زمان کدنویسی به کمک ابزارهای PaaS
• امکان افزودن قابلیت‌های جدید به تیم توسعه‌دهنده بدون نیاز به اضافه کردن افراد جدید به تیم
• توسعه ساده‌تر برای پلتفرم‌های متنوع (از جمله موبایل)
• استفاده به صرفه‌تر از ابزارهای پیچیده
• پشتیبانی از تیم‌های توسعه توزیع‌شده در مکان‌های جغرافیایی مختلف
• مدیریت بهینه چرخه عمر اپلیکیشن‌ها

نرم‌افزار به عنوان سرویس (SaaS یا Software as a Service)

نرم‌افزار به عنوان سرویس به عنوان یک راهکار نرم‌افزاری کامل، به کاربران امکان اتصال و استفاده از اپلیکیشن‌های مبتنی بر رایانش ابری را بر بستر اینترنت می‌دهد. SaaS خود شامل PaaS و در نتیجه IaaS هم می‌شود.

از مشهورترین موارد SaaS باید به سرویس‌های ایمیل، ابزارهای آفیس آنلاین (از جمله گوگل داکس) اشاره کرد. به کمک نرم‌افزار به عنوان سرویس کسب‌وکارها می‌توانند استفاده از اپلیکیشن‌ها را برای سازمان خود اجاره کنند و در اختیار کاربران خود قرار دهند. به طور معمول دسترسی به این اپلیکشین‌ها از طریق مرورگرها انجام می‌شود.

در SaaS تمامی زیرساخت‌های اساسی، میان‌افزارها، نرم‌افزارهای اپلیکیشن و داده‌های اپ‌ها، در دیتاسنتر ابری ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری نگهداری می‌شود. به این ترتیب ارائه‌دهنده SaaS، مدیریت نرم‌افزارها و سخت‌افزارها را به عهده می‌گیرد و در دسترس بودن و امنیت اپلیکیشن و داده‌ها را تضمین می‌کند. نرم‌افزار به عنوان سرویس، به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که به سرعت و با کمترین هزینه، اپلیکیشن‌های مورد نظر خود را در اختیار کاربران قرار دهند. مزایای SaaS شامل موارد زیر هستند:

• دسترسی به اپلیکیشن‌های پیچیده بدون نیاز به صرف هزینه بالا یا نگهداری نرم‌افزاری،‌ میان‌افزاری و سخت‌افزاری
• پرداخت بر اساس میزان استفاده به دلیل مقیاس‌پذیری سرویس و امکان افزایش یا کاهش کاربران بر اساس نیاز و تعداد آنها
• استفاده رایگان کاربران از نرم‌افزار و عدم نیاز به خرید یا نصب نرم‌افزارهای جداگانه برای کاربران
• دسترسی ساده کاربران به اپلیکیشن و داده‌ها از تمام نقاط دنیا
• عدم نگرانی از سازگاری اپلیکیشن‌ها با سخت‌افزارها، نرم‌افزارها یا سیستم‌عامل‌های مختلف

همه چیز به عنوان سرویس (XaaS یا X as a Service یا Everything as a Service)

زس یا همه چیز به عنوان سرویس، مفهومی جامع‌تر از سه مورد قبلی است و علاوه بر این‌که تمامی آنها را در بر می‌گیرد، شامل مواردی دیگر هم می‌شود که در ادامه به آنها می‌پردازیم. در واقع باید گفت XaaS اشاره به هر سرویسی دارد که از طریق رایانش ابری امکان ارائه آن به کاربران یا کسب‌وکارها وجود داشته باشد. برخی از عباراتی که در ادامه آورده شده، گاه ممکن است به عنوان زیر مجموعه یکی از سه دسته‌بندی اصلی بالا (PaaS ،IaaS یا SaaS) در نظر گرفته شوند.

احراز هویت به عنوان سرویس (AaaS یا Authentication as a Service)

استفاده از سرویس‌های ابری برای مدیریت دسترسی و هویت است.

کانتینر به عنوان سرویس (CaaS یا Containers as a Service)

امکان پیاده‌سازی و مدیریت کانتینرها را با استفاده از مجازی‌سازی مبتنی بر کانتینر در اختیار کاربران می‌گذارد.

پایگاه داده به عنوان سرویس (DBaaS یا Database as a Service)

امکان دسترسی به پلتفرم‌های پایگاه داده را از طریق رایانش ابری در اختیار کاربران می‌گذارد.

دسکتاپ به عنوان سرویس (DaaS یا Desktop as a Service)

ارائه‌دهنده خدمات، سرویس دسکتاپ مجازی را از طریق رایانش ابری در اختیار کاربر قرار می‌دهد. البته در تعریفی دیگر، DaaS به عنوان «دستگاه به عنوان سرویس» (Device as a Service) هم در نظر گرفته می‌شود که به معنای در اختیار گذاشتن دستگاه‌های فیزیکی (از جمله گوشی موبایل) به صورت زمان‌دار و اجاره‌ای است. از آنجایی که مفهوم دوم ارتباطی با رایانش ابری ندارد، مد نظر این مقاله نیست.

بازیابی سانحه به عنوان سرویس (DRaaS یا Disaster Recovery as a Service)

به ارائه دهندگان خدمات رایانش ابری کمک می‌کند که پس از وقوع یک سانحه، مجددا عملکرد عادی خود را از سر بگیرند.

عملکرد به عنوان سرویس (FaaS یا Function as a Service)

به مشتریان خدمات رایانش ابری این امکان را می‌دهد که اپلیکیشن‌ها را توسعه دهند، قابلیت‌ها را پیاده‌سازی کنند و تنها زمانی هزینه‌ آنها را بپردازند که قابلیت مورد نظر به فاز اجرایی وارد شود.

لایسنس به عنوان سرویس (LaaS یا Licensing as a Service)

این سرویس از طرف ارائه‌کنندگان خدمات رایانش ابری به سازمان‌هایی ارائه می‌شود که خدمات نرم‌افزاری مبتنی بر لایسنس ارائه می‌کنند و قصد دارند لایسنس‌های نرم‌افزارهای خود را به کمک بستر ابری مدیریت کنند.

بدافزار به عنوان سرویس (MaaS یا Malware as a Service)

نوعی سرویس راهکار امنیتی است که روی ابر عمومی ارائه می‌شود تا به سازمان‌ها برای مقابله با باج‌افزارها و حملات DDoS کمک کند. راهکار AppDefense از کمپانی VMware یکی از نمونه‌های MaaS است.

شبکه به عنوان سرویس (NaaS یا Network as a Service)

سرویسی‌ است که در آن ارائه‌دهنده، خدمات زیر ساخت شبکه را در اختیار کسب‌وکار می‌گذارد.

فضای ذخیره‌سازی به عنوان سرویس (STaaS یا Storage as a Service)

در فضای ذخیره‌سازی به عنوان سرویس، سیستم‌های ذخیره داده‌های پشتیبان در اختیار کسب‌و کار قرار می‌گیرد.

ارتباطات یکپارچه به عنوان سرویس (UCaaS یا Unified Communications as a Service)

یک نرم‌افزار میزبانی شده است که از ارتباطات همزمان و ناهمزمان در هر دستگاهی پشتیبانی می‌کند و به کمک آن همکاری تیمی را تسهیل می‌شود.

مزایا

رایانش ابری مزایای زیر را به همراه دارد:

• هزینه: به لطف رایانش ابری، نیازی به هزینه خرید نرم‌افزار و سخت‌افزار اختصاصی در محل سازمان یا شرکت نیست و هزینه‌های نگهداری منابع، مصرف انرژی در سازمان و نیاز به مواردی از جمله خنک‌‌سازی تجهیزات و حضور متخصصین آی‌تی برای مدیریت زیر ساخت‌ها را هم کاهش می‌دهد.
• سرعت: بیشتر سرویس‌های رایانش ابری امکان ارائه خدمات در لحظه از طرف ارائه‌کننده سرویس را دارند و همچنین می‌توان تنها در چند دقیقه میزان بسیار زیادی از منابع پردازشی را تنها با چند کلیک در اختیار داشت. به همین دلیل، رایانش ابری انعطاف‌پذیری بسیار بالایی را در اختیار کسب و کارها قرار می‌دهد.
•  مقیاس جهانی: یکی از مزایای سرویس‌های رایانش ابری، قابلیت دسترسی به خدمات از هر نقطه‌ای از جهان است. در عین حال می‌توان به سادگی میزان منابع مورد نیاز (از جمله فضای ذخیره‌سازی، پهنای باند، قدرت پردازش و …) را به سادگی افزایش یا کاهش داد.

• بهره‌وری: راه‌اندازی دیتاسنتر در محل سازمان، نیاز به راه‌اندازی و نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار و بسیاری موارد دیگر دارد که مدیریت توسط نیرو‌های آی‌تی را می‌طلبد. در رایانش ابری بسیاری از این موارد حذف می‌شوند و به این ترتیب نیروهای آی‌تی سازمان می‌توانند بر اهداف دیگری در کسب‌و‌کار متمرکز شوند. 
• کارایی: بزرگترین ارائه‌دهندگان سرویس‌های رایانش ابری در جهان، بر شبکه‌ای ‌از دیتاسنترهای امن بنا شده‌اند و از جدید‌ترین و بهینه‌ترین سخت‌افزارهای روز جهان بهره می‌برند. این موضوع در مقایسه با دیتاسنترهای مستقر در سازمان،‌ مزایایی از جمله کاهش تاخیر شبکه و کاهش هزینه‌های اقتصادی را به همراه دارد. 
• قابلیت اطمینان: رایانش ابری، ساده‌تر‌ شدن و کاهش هزینه مواردی از جمله پشتیبان‌گیری از داده‌ها، بازیابی داده‌ها در مواقع بحرانی و یکپارچگی کسب‌وکار را به همراه دارد. دلیل این موضوع نگهداری داده‌ها در چندین جایگاه فیزیکی مختلف در سراسر شبکه است.

• امنیت: بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات ابری، از مجموعه‌ای متنوع از تکنولوژی‌ها بهره می‌برند و خط‌‌ مشی‌هایی را دنبال می‌کنند که موجب افزایش امنیت کاربران، حفاظت از داده‌ها و اپلیکیشن‌ها و زیر ساخت‌ها در مقابل تهدید‌های امنیتی می‌شود.

چالش‌ها

رایانش ابری گاه با چالش‌هایی همراه است که در ادامه آنها را شرح می‌دهیم:

• اتصال به اینترنت (Downtime): این مورد یکی از مهم‌ترین چالش‌های رایانش ابری است. از آنجایی که رایانش ابری به بستر اینترنت متکی است، احتمال از دست رفتن ارتباط وجود دارد. البته امروزه شرکت‌های ارائه‌کننده خدمات رایانش ابری، تضمین‌هایی برای ارائه بهترین خدمات ممکن و نیز خسارت‌هایی را برای افزایش بیش از حد Downtime در نظر می‌گیرند.
• امنیت: این موضوع برای سرویس‌های ابری می‌تواند مثل یک شمشیر دو لبه باشد و هم در بحث مزایا و هم در بحث چالش‌ها می‌توان به آن پرداخت. داده‌های ابری با ریسک هک، فاش شدن اطلاعات کاربران و حملات DDoS مواجه هستند. با این حال در این مورد هم ارائه‌کنندگان خدمات رایانش ابری، راهکارهای امنیتی را برای جلوگیری از بروز مشکلات در نظر می‌گیرند.
• چالش محدود شدن به یک ارائه‌کننده: اگر مشتری از یک ارائه‌کننده خدمات ابری رضایت نداشته باشد برای انتقال به یک ارائه‌کننده دیگر نیاز به بهره بردن از راهکارهای تخصصی دارد. بنابراین اگر قصد مهاجرت ابری را داشته باشید، باید اطمینان حاصل کنید که کارشناسان شرکت ارائه‌کننده خدمات از تخصص لازم برای مهاجرت بهره می‌برند.

اگر مایلید خدمات ابری با کیفیتی را تجربه کنید، ابر زس خدماتی از جمله سرور ابری و دیتاسنتر ابری را در اختیارتان می‌گذارد.