):Cloud Computing) آشنایی با رایانش ابری
رایانش ابری مفهوم تازه ای در کاربرد کامپیوتر برای همه فعالیت های کوچک و بزرگ است. امروزه تقریبا برای هر نیاز ما یک وسیله طراحی شده و مورد استفاده قرار می گیرد. اما ما هیچگاه هم زمان از همه آنها استفاده نمی کنیم. به عنوان مثال یک دیتاسنتر مجبور است برای پاسخگویی به نیاز کاربران خود در زمان اوج ترافیک، زیرساخت های بسیار بزرگ و پرهزینه ای را ایجاد کند که این تجهیزات به جز در مواقع شلوغی و ترافیک استفاده از دیتاسنتر هیچگاه به طور کامل استفاده نمی شوند و چیزی در حدود 30% منابع موجود به صورت داۀمی درحال استفاده هستند. اما هزینه های استفاده و نگه داری تمامی تجهیزات برعهده دیتاسنتر خواهد بود. مثال دیگر استفاده ما از سیستم های مختلف دیجیتال است. ما برای همه این دستگاه ها مانند لپ تاپ، موبایل، تبلت، کامپیوتر خانگی و … نیاز به سخت افزار و پردازنده های پرهزینه داریم تا بتوانیم نیاز خود را در استفاده از آنها برطرف کنیم. حال تصور کنید که به جای استفاده از سخت افزار و پردازنده در همه این وسایل آنها را مجهز به یک سیستم ارتباطی قوی می کردیم که تمامی اطلاعات مورد نیاز برای پردازش را به یک مرکز پردازش ارسال و اطلاعات پردازش شده را دریافت کنند
نگاهی به تاریخچه رایانش ابری:
پردازش ابری از دل یک پلتفرم متن باز برای به اشتراک گذاری آزاد محتوا و نرم افزار بر روی بستر شبکه بیرون آمده است. ویژگی بزرگ کلود کامپیوتینگ سرویس بودنش است.
رایانش ابری یک قدم از تکنولوژی های دیگر جلوتر است و تهیه منابع به صورت لحظه ای بر حسب تقاضای سیستم و کاربر انجام می شود. در این فضای ایجاد شده انبوهی از تقاضا برای دریافت سرویسهای نرم افزاری به اشتراک گذاشته شده از سوی کاربران بوجود می آید و اینجاست که سرویسهای ابری پاسخ کاربران را می دهد. کاربران چه عمده و چه جزء، از طریق اتصال به شبکه به این زیرساخت دسترسی می باید. این نوع استفاده از فناوری ابری به استفاده از زیرساخت به عنوان سرویس موسوم است که به نامیده می شود.IaaS (Infrastructure as a Service)اختصار
گرفتن فضا برای ذخیره اطلاعات و دیتابیس می تواند در زیر مجموعه IaaS قرار گیرد.
نوع دیگر استفاده از پلتفرم به عنوان سرویس است که به اختصار Platform as a Service) Paas ) نامیده می شود. همچنین در بالاترین سطح، امکان ارائه نرم افزار بر پایه سرویس ابری وجود دارد که بهSoftware as a service)SaaS ) معروف است.
دلیل استفاده از رایانش ابری:
حال این سوال پیش می آید که چه نیازی به استفاده از رایانش ابری وجود دارد. با روند رو به رشد برنامه های کاربردی و همچنین استفاده همزمان از چندین برنامه (multi-tasking) نیاز به قدرت پردازشی بسیار بیشتر از قبل وجود دارد. شاید اکنون قدرت پردازش یک دستگاه موبایل چندین برابر کامپیوترهای خانگی چند سال قبل باشد. با توجه به این روند سریع رو به رشد در کاربردهای سنگین تر نیاز به قدرت پردازشی بسیار بیشتر خواهد شد که باید برای تامین این قدرت از چندین پردازنده چندهسته ای و سیستم های بسیار پرهزینه خنک سازی و انتقال اطلاعات استفاده کنیم. و در صورت گسترده بودن سازمان یا دور بودن نقاطی که در آنها به دسترسی به این قدرت پردازشی داریم مجبور خواهیم بود که در هر نقطه به طور جداگانه تجهیزات مستقلی را راه اندازی کنیم که این امر هزینه های سازمان یا شرکت را بسیار زیاد خواهد کرد.
مشکل دیگر زیرساخت های فعلی، حجم بسیار زیاد داده تولید شده در مقایسه با سالهای قبل است. امروزه هر دستگاه الکترونیکی به تنهایی چندین گیگابایت اطلاعات در سال تولید می کند که این حجم داده به هیچ وجه قابل مقایسه با سالهای پیش نیست. شاید 15 سال پیش کل حجم ذخیره سازی یک کامپیوتر خانگی به 200 مگابایت هم نمی رسید اما امروزه این حجم تنها برای یک برنامه کاربردی مورد استفاده در تجهیزات الکترونیکی کافی است. چالش ذخیره سازی این حجم از اطلاعات بسیار جدی است. هر سازمان یا شرکت نیاز به ذخیره سازی حجم وسیع داده تولید شده خود دارد و همچنین نیاز به پشتیبان گیری پیوسته از این اطلاعات حیاتی وجود دارد. پس باید توجه کرد که ذخیره کردن این حجم اطلاعات به چه میزان پرهزینه خواهد بود و همچنین مرتبط کردن این اطلاعات ذخیره شده پراکنده نیز چالشی بسیار پرهزینه و زمانبر است. برای این حل این موضوع راهکار منطقی استفاده از یک محل مختص به ذخیره اطلاعات به صورت یکپارچه است که همه دستگاه ها به طور همزمان و پیوسته به آن دسترسی داشته باشند. به این ترتیب تمامی اطلاعات به راحتی قابل مشاهده و طبقه بندی هستند و همچنین هزینه های نگهداری، پشتیبان گیری، خنک سازی و تعمیرات به طور بسیار چشم گیری کاهش می یابند.
یکی دیگر از نقاط ضعف ذخیره سازی رایج امروزی ، عمر محدود تجهیزات ذخیره سازی است. شاید حجم اطلاعات شما آنقدر بالا نباشد که نیاز به یک مرکز ذخیره اطلاعات داشته باشید اما همین حجم محدود اطلاعات نیز برای شما مهم و حیاتی است. ذخیره کردن اطلاعات روی هارددیسک ها، و تجهیزات نوری یا مغناطیسی مانند DVD و نوارهای مغناطیسی دارای خطراتی نظیر گم شدن، به سرقت رفتن و یا آسیب در اثر نگه داری نامناسب است. حتی اگر این تجهیزات در بهترین شرایط نگه داری شوند بازهم عمری حدود 5 تا 10 سال دارند و باید تعویض شوند. پس سازمان یا شرکت شما نیاز خواهد داشت که هر چند سال تجهیزات گران قیمت جدیدی را تهیه کند و هزینه های زیاد انتقال داده های مهم خود را به تجهیزات جدید پرداخت کند.
در رایانش ابری شما به جای خرید پردازنده های مدرن و قوی با ابزارهای ورودی و خروجی ساده مثل یک صفحه لمسی یا تلوزیون یا تلفن هوشمند توسط یک ارتباط پرسرعت به سرویسها و خدماتی دسترسی پیدا کنید که وظایفی مثل نگهداری اطلاعات و اجرای برنامه های مختلف را برای شما انجام دهند. در واقع قرار است تمام مشکلاتی که به آنها اشاره شد در پردازش ابری حل شوند و دیگر نگران از بین رفتن اطلاعات موجود در DVD یا هارد دیسکها نباشیم و با اجاره هر تعداد پردازنده و هر مقدار حافظه یک برنامه سنگین یا عملیات پردازشی را بدون نگرانی از هزینه برق و خنک سازی پردازنده اجرا کنیم. همچنین به جای ذخیره اطلاعات در هارد کامپیوتر آن را در مرکز آنلاین ذخیره سازی کنیم. تنها کافیست با تلفن همراه از هر نقطه به اینترنت دسترسی پیدا کنیم. پردازنده ها و سرورهای یکپارچه در فضایی ابرگونه هر مقدار منابع که لازم باشد را به ما تخصیص می دهند تا به آسانی به هدف خود برسیم.
سیستم های ابری هنوز در ابتدا راه هستند با این حال شرکت های بسیار بزرگی در حال ایجاد زیرساخت ابری برای خدمات خود هستند و هم اکنون نیز شروع به ارائه چندین سرویس مختلف در این زمینه کرده اند. به عنوان نمونه به شرکت مایکروسافت می پردازیم. مایکروسافت با ارائه اولین سیستم عامل اینترنتی خود به نام ویندوز لاجوردی یا Windows Azure گروه بزرگ برنامه نویسانی که به محیط بصری نرم افزار ویژوال استودیو عادت کرده اند را دعوت به حضور در ابرهای خود نمود. ویندوز لاجوردی اولین سیستم عامل مایکروسافت است که به صورت یک سرویس تحت وب جهت ساخت و توسعه و تولید اپلیکیشنها به کاربران ارائه می شود. شما با این ویندوز می توانید یک برنامه تحت وب بسازید و آن را همانجا در فضای مجازی ذخیره نمایید بدون اینکه نگران گم شدن لپ تاپ خود باشید. در واقع ویندوز لاجوردی یک سرویس مادر برای اجرای سایر سرویسهای تحت وب است. در اوایل سال 2012 امکانات جدیدی به این سرویس اضافه شد و کاربران توانستند محتوای ASP.NET و حتی PHP را در این سرویس تولید نمایند و از طریق FTP آن را منتشر نمایند. تا این زمان تعداد زیادی دیتاسنتر ویژه این سرویس مایکروسافت فعال شده و به صورت گروهی از کانتینرها که در هر کدام حدود 2000 تا 2500 سرور قرار دارد به صورت همزمان در مناطق مختلف دنیا از جمله آمریکا، آسیا ،اروپا و اقیانوسیه فعال هستند و خاموش شدن حتی چند دیتاسنتر در لحظه که امری دور از ذهن است نیز باعث وقفه ای در این سرویس نخواهد شد.
مزایای رایانش ابری :
۱-دسترسی آسان
کارکنان یک شرکت با استفاده از فناوری ابری می توانند بدون محدودیت جغرافیایی به اطلاعات خود در هر لحظه دسترسی داشته باشند و با یکدیگر همکاری کنند.
۲- هزینه نگهداری ارزان
ارائه دهندگان سیستم های ابری به صورت عمومی و برای همه مشتریان خود منابع سخت افزاری را تهیه می کنند و هزینه های نگه داری این تجهیزات نیز بین تمامی مشترکین تقسیم می شود. بنابراین هزینه استفاده از خدمات ابری به نسبت تهیه و نگه داری تمامی این تجهیزات به صورت مستقل بسیار بسیار ارزان تر است.
۳- به روزرسانی خودکار
برای شرکتهای ارائه دهنده خدمات نرم افزاری این موضوع بسیار با اهمیت بوده است که کاربران خود را تشویق به استفاده از بروزترین نسخه های موجود نمایند. در سیستم های ابری هر برنامه ای به صورت خودکار بروز می شود و سرویس دهنده ها می توانند مطمئن باشند تمام کاربران از یک نسخه واحد استفاده می کنند. حتی امکان بروزرسانی خودکار اپلیکیشن ها نیز به آسانی وجود دارد.
۴- قدرت بیشتر
با استفاده از سیستم رایانش ابری امکان دسترسی به هر میزان از قدرت سخت افزاری و پردازشی در موارد لزوم وجود دارد. کاربر می تواند هر میزان پردازنده، حافظه و ذخیره ساز را اجاره کند تا بدون کوچکترین نگرانی از عملکرد سیستم به اجرای برنامه های سنگین خود بپردازد.
۵- بازیابی اطلاعات
ارائه دهندگان خدمات ابری از بالاترین استانداردهای نگه داری اطلاعات استفاده می کنند و همچنین به طور مداوم تجهیزات ذخیره ساز خود را به روز می کنند تا از بروز هرگونه مشکل که منجر به از دست رفتن اطلاعات شود جلوگیری کنند. اما با این حال، حتی در صورت بروز مشکل در سیستم ها و از بین رفتن اطلاعات بازیابی آنها با سرعت و دقت بسیار بیشتری انجام می شود.
۶- حفظ محیط زیست
یک شرکت برای پیش بینی مواقع پر ترافیک نیاز به خرید سرورهای پرقدرت دارد که بیشتر مواقع بی کار هستند و معمولاً تنها 30 درصد از منابع آن استفاده می شود ، در صورت استفاده از کلود هر کاربر به اندازه مورد نیاز در هر لحظه از منابع استفاده می کند و بالطبع انرژی کمتری نیز مصرف می شود که به حفظ محیط زیست و جلوگیری از گرم شدن کره زمین کمک می کند.
معایب رایانش ابری:
۱- امنیت و حفظ حریم شخصی
۲- عدم استاندارد سازی
۳- پردازش ثانویه اطلاعات