Cloud Computing رایانش ابری

تاریخ:۱۳۹۳/۰۷/۲۳

 

 

 

Cloud Computing

رایانش ابری

 

 

 

 

 

 

 Cloud Computing مدل رایانشی بر پایهٔ شبکه‌های بزرگ کامپیوتری مانند اینترنت است که الگویی تازه برای عرضه، مصرف و تحویل سرویس‌های فناوری اطلاعات

(شامل سخت افزار، نرم افزار،اطلاعات ، و سایر منابع اشتراکی رایانشی) با به کارگیری اینترنت ارائه می‌کند. رایانش ابری راهکارهایی برای ارائهٔ خدمات فناوری اطلاعات

به شیوه‌های مشابه با صنایع همگانی (آب، برق، تلفن و ...) پیشنهاد می‌کند. این بدین معنی است که دسترسی به منابع فناوری اطلاعات در زمان تقاضا و بر اساس میزان تقاضای 

کاربربه گونه‌ای انعطاف‌پذیرو مقیاس پذیری  از راه اینترنت به کاربر تحویل داده می‌شود. واژهٔ ابر» واژه‌ای است استعاری که به اینترنت اشاره می‌کند و در نمودارهای شبکه‌های

رایانه‌ای نیز از شکل ابر برای نشان دادن شبکهٔ اینترنت استفاده می‌شود. دلیل تشبیه اینترنت به ابر در این است که اینترنت همچون ابری جزئیات فنی‌اش را از دید کاربران پنهان

می‌سازد و لایه‌ای از انتزاع را بین این جزئیات فنی و کاربران به وجود می‌آورد.به عنوان مثال آنچه یک ارائه‌دهندهٔ سرویس نرم‌افزاری رایانش ابری ارائه می‌کند، برنامه‌های 

کاربردی تجاری بر خط است که از طریق مرورگر وب یا نرم‌افزارهای دیگر به کاربران ارائه می‌شود. و اطلاعات، روی سرورها ذخیره می‌گردند و براساس تقاضا در اختیار

کاربران قرار می‌گیرد. جزئیات از دید کاربر مخفی می‌مانند و کاربران نیازی به تخصص یا کنترل در مورد فناوری زیرساخت ابری که از آن استفاده می‌کنند ندارند.

 

 

                                                                                    پردازش ابری چه طور کار می‌کند؟

 


گسترش شبکه‌ها و بیشتر شدن قابلیت‌های آن‌ها، متخصصان را به فکر طراحی شبکه‌هایی انداخته‌است که دسترسی اطلاعات در آن‌ها آسان‌تر و جامع تر است.

فرض کنید که شما مدیر یک شرکت یا بخشی از یک اداره هستید و باید برای هر یک از کارمندان خود یک کامپیوتر و نرم‌افزار‌هایی را خریداری کنید. خرید نرم‌افزار‌ها مستلزم

خرید لیسانس نرم‌افزار‌ها نیز هست. این امر می‌تواند به یک کابوس برای مدیران شرکت‌ها تبدیل شود. مدیرین دسترسی به نرم‌افزارها و مدیریت هزینه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری

یکی از سخت‌ترین کار‌های مدیران در سازمان‌های بزرگ است.

البته به زودی پایانی برای این کابوس وجود خواهد داشت. شما به جای نصب چندین نرم‌افزار بر روی چندین کامپیوتر، تنها یک نرم‌افزار را یک بار اجرا و بارگذاری می‌کنید و

تمامی افراد از طریق یک سرویس آنلاین به آن دسترسی پیدا می‌کنند. به این پروسه "پردازش ابری" یا در اصطلاح انگلیسی Cloud Computing می‌گویند.

در پردازش ابری تنها وظیفه‌ای که بر عهده کامپیوتر‌های شخصی است، ارتباط برقرار کردن با ابر است که به سادگی اتصال به یک سرور اینترنت است و از آنجا به بعد تمام

کار‌ها توسط ابر کامپیوتری پردازش می‌شوند.

اگر از سرویس‌های ایمیل تحت وب استفاده می کنید، هر روز به درون یک ابر کامپیوتری قدم می‌گذارید! با استفاده از این سرویس‌ها، اطلاعات و پردازش‌های ایمیل بر روی

کامپیوتر شما اجرا نمی‌شود و توسط یک ابر کامپیوتری کنترل و مدیریت می‌شود.

معماری پردازش ابری

وقتی از پردازش به صورت یک ابر حرف می‌زنیم بهتر است که یک ابر کامپیوتری را در دو قسمت فرض کنیم: بخش انتهایی و ابتدایی. این دو قسمت توسط یک شبکه به هم

متصل می‌شوند. این شبکه معمولاً اینترنت است.

بخش ابتدایی همان قسمتی است که کاربران مشاهده می کنند و اطلاعات و شکل ظاهری نرم‌افزار‌هاست. بخش انتهایی همان "ابر" کامپیوتری است که پردازش‌ها را در بر می‌گیرد.

نرم افزاری که برای ارتباط با بخش انتهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز جزو بخش ابتدایی است.

بخش انتهایی یا همان ابر، از چندین کامپیوتر و سرور و واحد‌های ذخیره تشکیل شده‌است. از نظر نرم‌افزاری، ابر دارای هر گونه نرم‌افزاری می تواند باشد. و در این میان نیز

کامپیوتری وظیفه مدیریت ابر و نظارت بر ترافیک و تبادلات اطلاعات را دارد

 

                                                                              اقتصاد رایانش ابری

 

کاربران رایانش ابری می‌توانند ازهزینه سرمایه ای لازم برای خرید سخت افزار و نرم افزار و خدمات دوری کنند، زیرا آنها تنها برای آنچه که استفاده می‌کنند به عرضه کنندگان 

پرداخت می‌کنند و هزینه اولیه‌ای برای خرید تجهیزات به آنها تحمیل نمی‌شود. سایر مزایای اقتصادی این شیوه اشتراک زمانی در ارائه منابع رایانشی عبارتند از : موانع ورود به

بازار کمتر، هزینه و زیر ساخت اشتراکی، سربار مدیریتی کمتر و دسترسی سریع به طیف وسیعی از برنامه‌های کاربردی.

برنامه‌های کاربردی

سرویس‌های برنامه کاربردی ابری یا  نرم افزار به عنوان سرویس   (SaaS)، نرم افزار را را به صورت سرویس روی اینترنت تحویل می‌دهند و بدین وسیله نیاز به نصب نرم افزار

روی رایانه‌های مشتریان را ازبین می‌برند و نگهداری و پشتیبانی را ساده تر می‌سازد. ویژگیهای اصلی این سرویسها عبارتند از :

 

  • دسترسی و مدیریت نرم افزار تجاری از طریق شبکه
  • فعالیتها از سرور مرکزی اداره می‌شوند و نه در مکان هریک از مشتریان و در نتیجه مشتریان می‌توانند از راه دور و از طریق وب به برنامه‌ها دسترسی داشته باشند.
  • مدل تحویل نرم افزار به مدل یک-به-چند (یک نسخه در حال اجرا از برنامه - مدل چند مستاجری) نزدیک تر است تا مدل یک-به-یک.
  • به روز رسانی و ارتقای نرم افزار به صورت مرکزی اداره می‌شود و نیاز به بارگیری (دانلود) وصله‌ها یا ارتقا دهنده‌ها را برطرف می‌سازد.

 

                                                                                       بستر

 

سرویس‌های بستر ابری یا (PaaS) بستر رایانشی ویا پشتهٔ راهکار -که اغلب روی زیرساخت ابری اجرا شده و برنامه کاربردی ابری را تغذیه می‌کند- را به صورت سرویس ارایه

می‌دهد سرویس بستر ابری استقرار برنامه‌های کاربردی را بدون هزینه و پیچیدگی خرید و مدیریت لایه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری زیرین آسان می‌سازد

 

                                                                                     زیرساخت

سرویس‌های زیرساخت ابری یا (IaaS) زیرساخت رایانه‌ای را که عموما یک بستر مجازی است را به صورت سرویس ارائه می‌دهند. کاربران به جای خرید سخت‌افزار و نرم‌افزار

و فضای مرکز داده (دیتا سنتر) ویا تجهیزات شبکه، همهٔ این زیر ساخت‌ها را به صورت یک سرویس کاملا برونسپاری(Outsource) شده می‌خرند. صورتحساب سرویس معمولاً

بر اساس مدل رایانش همگانی (Utility Computing) و میزان منابع مصرف شده صادر می‌شود و بنابر این هزینه منعکس کننده میزان فعالیت است.

این شیوه در واقع تکامل یافته مدل عرضه سرورهای خصوصی مجازی است

 

 

                                                                                     سرور

 

لایه سرورها متشکل از سخت افزار و نرم افزاری است که مخصوصا برای تحویل سرویسهای ابر طراحی شده‌اند. به عنوان مثال می‌توان از پردازنده‌های چند هسته‌ای و سیستم عامل‌

های ویژه ابر نام برد.

 

ویژگی‌های کلیدی

از دیدگاه سخت افزاری رایانش ابری در مقایسه با فناوری‌های مشابه قبلی سه جنبه جدید دارد:

  • ایجاد تصور و توهم دسترسی به منابع نامحدود فناوری اطلاعات در زمان تقاضا و درنتیجه، از بین بردن نیاز کاربر به برنامه ریزی تدارک منابع فناوری اطلاعات برای مصارف آینده
  • از بین بردن نیاز به سرمایه گذاری پیشاپیش برای منابع فناوری اطلاعات. شرکتهای تجاری می‌توانند در اندازه کوچکتر کارشان را آغاز کنند و بر اساس نیاز در زمان دلخواه منابع سخت افزاری مورد نیاز خود را افزایش یا کاهش دهند.
  • امکان پرداخت برای استفاده از منابع فناوری اطلاعات در واحدهای زمانی کوتاه مدت مورد نیاز آن منبع.

 

·ابر عمومی

  • ابر عمومی یا ابر خارجی توصیف کننده رایانش ابری در معنای اصلی و سنتی آن است. سرویس‌ها به صورت دینامیک و از طریق اینترنت و در واحدهای کوچک از یک عرضه کنندهٔ شخص ثالث تدارک داده می‌شوند و عرضه کننده منابع را به صورت اشتراکی به کاربران اجاره می‌دهد(Multi-tenancy) و بر اساس مدل رایانش همگانی و مشابه صنعت برق و تلفن برای کاربران صورتحساب می‌فرستد.این ابری برای استفاده همگانی تعبیه شده و جایگزین یک گروه صنعتی بزرگ که مالک آن یک سازمان فروشنده ی سرویس های ابری می باشد

 

·ابر گروهی

  • ابر گروهی  در جایی به وجود می‌آید که چندین سازمان نیازهای یکسان 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 یه همراه می‌آورد. نمونهٔ یک ابر انجمنی،  ( ابر گوگل (Gov Cloud) است )

 

·ابر آمیخته

  • یک ابر آمیخته متشکل از چندین ارائه دهندهٔ داخلی و یا خارجی،] گزینهٔ مناسبی برای بیشتر مؤسسات تجاری می‌باشد. با ترکیب چند سرویس ابر کاربران این امکان را می‌یابند که انتقال به ابر عمومی را با دوری از مسائلی چون سازگاری با استانداردهای شورای استانداردهای امنیت داده های کارت های پرداخت آسانتر سازند

·ابر خصوصی

  • ابر خصوصی یک زیر ساخت رایانش ابری است که توسط یک سازمان برای استفاده داخلی آن سازمان به وجود آمده‌است. عامل اصلی که ابرهای خصوصی را از ابرهای عمومی تجاری جدا می‌سازد، محل و شیوه نگهداری از سخت افزار زیرساختی ابر است. ابر خصوصی امکان کنترل بیشتر بر روی تمام سطوح پیاده سازی ابر (مانند سخت افزار، شبکه، سیستم عامل، نرم افزار) را فراهم می‌سازد. مزیت دیگر ابرهای خصوصی امنیت بیشتری است که ناشی از قرارگیری تجهیزات در درون مرزهای سازمان و عدم ارتباط با دنیای خارج ناشی می‌شود. اما بهره گیری از ابرهای خصوصی مشکلات ایجاد و نگهداری را به همراه دارد. یک راه حل میانه برای دوری از مشکلات ابرهای خصوصی و در عین حال بهره مند شدن از مزایای ابرهای خصوصی، استفاده از ابر خصوصی مجازی است. ابر خصوصی مجازی بخشی از زیر ساخت یک ابر عمومی است که برای استفاده اختصاصی یک سازمان کنار گذارده می‌شود و دسترسی به آن تنها از راه شبکه خصوصی مجازی آی پی سک امکانپذیر است. (به عنوان نمونه می‌توان از ابر خصوصی مجازی آمازون نام برد

 

 

                                                                      آسیب پذیری در برابر رکود اقتصادی

 

مدل خدمات رایانه‌ای، در مقابل رکود اقتصادی بسیار آسیب پذیر است. همانگونه که شرکت‌ها در طی یک رکود محتاطانه عمل می‌کنند، هزینه‌های صرف شده برای خدمات رایانه‌ای را

نیز کاهش می‌دهند.

شکل جدید نرم‌افزارها

متخصصین نرم افزار در راه ایجاد نرم افزاری که میلیون‌ها کاربر به جای اجرای آن بر روی کامپیوترهای شخصی خود، بتوانند از آن مانند یک سرویس استفاده کنند، با چالش‌های متعدد

جدیدی مواجه شده‌اند.

پذیرش

این رویکرد نسبتا تازه‌است ودر بسیاری موارد هنوز پذیرفته نشده‌است. دپارتمان‌های IT هنوز نسبت به آن بسیار محتاط عمل می‌کنند زیرا سکوی رایانش ابر توسط آنها کنترل نخواهد شد.

تاکنون سرمایه گذارانی که جرأت سرمایه گذاری در پروژه‌های مخاطره آمیز را دارند، پول زیادی در رایانش ابر سرمایه گذاری نکرده‌اند. توانایی کنترل هزینه‌ها و تهیه و تدارک

زیرساخت‌ها بهنگام نیاز، به ویژه باعث جذب کسب و کارهای جدیدی که منابع کمتری در اختیار داشتند، شد. همچنین شرکت‌های Web 2.0 که در حالت عادی منابع کمتری دارند و

بدنبال کسب تواناییِ افزایش یا کاهشِ آسان تقاضا، بهنگام نیاز هستند. شرکت‌های بزرگتر، که عموما صبر می‌کنند تا تکنولوژی‌های جدید پذیرفته شوند، از برای پروژه‌های موقت و گاه و

بیگاهی استفاده می‌کنند که منابع اضافی زیادی را می‌طلبند. مثل همهٔ رویکردهای تازه پدیدار شده، میزانی از بیم، عدم اطمینان و قطعیت، و نگرانی‌هایی دربارهٔ بالندگی این تکنولوژی

وجود دارد.

 

کنترل

ارائه دهندگان خدمات، معمولاً سکوها را برای پشتیبانی از شیوه‌های تجاری وitی یک شرکت خاص طراحی نمی‌کنند. همچنین، کاربران قادر به تغییر تکنولوژیِ سکوها به هنگام نیاز

نخواهند بود. گرچه ارائه دهندگان می‌توانند با توجه به اینکه چه تکنولوژی ای به بهترین نحو نیازها را پاسخ می‌دهد و بهنگام نیاز آن را تغیییر دهند که این کار بدون موافقت یا رضایت

مشتریان انجام می‌گیرد.

 

هزینه‌های پهنای باند

به لطف پهنای باند بالای شبکه، کاربر حتی هنگامی که در حال استفاده از وب به عنوان یک کامپیوتر فراگیر است، احساسِ کار بر روی سیستم محلی را دارد با اینحال مشکل زیر

پیش می‌آید:

در حالیکه شرکت‌ها به کمک رایانش ابر، می‌توانند در هزینهٔ تجهیزات و نرم افزارها صرفه جویی کنند، اما باید متحمل هزینهٔ شارژ بالاتری برای پهنای باند بشوند. احتمالا هزینهٔ

پهنای باند باید برای نرم افزارهای کاربردی مبتنی بر وب کوچک که داده-متمرکز نیستند کمتر خواهد بود، اما هنگامی که مثلا یک شرکت، پایگاه داده‌ای چند ترابایتی را از طریق

رایانش ابر اجرا می‌کند، این هزینه می‌تواند بسیار بالا باشد

 

محبوس شدن توسط ارائه دهندگان و استانداردها

نیاز به استانداردهای باز برای تمام شیوه‌های استفاده از وب به عنوان یک کامپیوتر فراگیر وجود دارد با افزایش تعداد ارائه دهندگان خدمات ابری، اهمیتِ قابلیت جابجایی بیشتر

خواهد شد.اگر شرکتی از خدمات یکی از ارائه کنندگان ناراضی باشد — یا اگر فروشنده از این کسب و کار کنار بکشد — نمی‌تواند لزوما آسان و با هزینه‌ای کم، به ارائه دهندهٔ

دیگر منتقل شودو یا اینکه خدمات مذکور را دوباره به درون شرکت برگرداند. در عوض، شرکت باید داده‌ها و نرم افزارهای کاربردی‌اش را قالب بندی مجدد نموده و آنها را به یک

ارائه دهندهٔ جدید منتقل کند، که فرایندی بالقوه پیچیده‌است. و اگر بخواهد خدمات را بدرون شرکت بیاورد، باید کارمندانی را که واجد مهارت‌های لازم برای کار با این تکنولوژی هستند،

استخدام کند کاربران به طور روزافزون به وب و ارائه دهندگان آن وابسته خواهند شد. به این ترتیب، هنگامیکه ارائه دهندگان خدمات شرایط استفاده از خدمات و یا روش‌های عملیاتی

خود را بعد از مدتی تغییر بدهند، کاربران آنها احساس به دام افتادن و درماندگی می‌کنند. برای مثال، تحمیل محدودیت‌های جدید بر استفاده از یک قابلیت و یا از کار انداختن آن به مدت

چند ماه بمنظور بهبود بخشیدن به آن. همچنین ممکن است ارائه دهندگان تصمیم به حذف یک قابلیت که سال‌ها در سایت رایگان ارائه می‌شد، اما در مقابل بخش بهادار خود را حفظ کند

و حتی افزایش قیمت بدهد

 

شفافیت دسترسی

اگر شرکت‌ها نتوانند نشان دهند که چه کسی به داده‌های مشتریان دسترسی دارد و چگونه مانع دستیابی کارمندان غیر مجاز به اطلاعات می‌شوند، نخواهند توانست از حسابرسیِ

ظرفیت‌های خود، به وسیلهٔ مشتریانِ آینده با موفقیت بیرون بیایند. ارائه دهندگان رایانش ابر این نگرانی را به کمک نظارت قبلی third partyها بر سیستم‌ها و به وسیلهٔ مستند سازی

رویه‌های طراحی شده برای پاسخگویی به نیازهای امنیتِ داده برای مشتریان رفع می‌کنند

 

قابلیت اطمینان

رایانش ابر همیشه قابلیتِ اعتمادِ مستمری را ارائه نکرده‌است. مثلا، مشتریان Salesforce.com در تاریخ ۱۲ فوریه ۲۰۰۸، به مدت ۶ ساعت قادر به دریافت خدمات نبودند.

و سه روز بعد خدمات Amazon’s S3 و EC2 به مدت ۳ ساعت دچار وقفه شدند.

 

امنیت

امنیت نسبی رایانش ابری موضوعی بحث انگیز است که ممکن است پذیرش رایانش ابری را به تأخیر بیندازد. گروهی بر این باورند که امنیت داده‌ها وقتی که در داخل سازمان اداره

شوند بالاتر است، در حالی که گروهی دیگر عقیده دارند که ارائه دهندگان سرویس انگیزه‌ای قوی برای حفظ اعتماد دارند و از این رو سطح امنیت بالاتری را بکار می‌گیرند.

 

میزان در دسترس بودن و کارایی

علاوه بر امنیت داده‌ها، میزان در دسترس بودن و کارایی برنامه‌های کاربردی که روی ابر میزبانی می‌شوند برای کاربران از اهمیت بالایی برخوردار است.

 

نگاهی به آینده

رایانش ابری بطور چشمگیری موانع ورود به تجارت نرم افزاری را کاهش میدهد و برای شرکت‌ها روش‌های جدیدِ کسب سود را مینمایاند. ارائه دهندگان خدمات ابر از طریق تسهیم،

بهبود دادن و سرمایه گذاری بیشتر در نرم افزار و سخت افزار به سود دست میابند- یکبار نصب نرم افزار می تواند نیازهای کاربران متعددی را پوشش دهد.

نیرو محرکه‌های اصلی ای که پشت سر رایانش ابر قرار دارند عبارتند از فراگیری شبکهٔ بیسیم و پهن باند، کاهش هزینه‌های ذخیره سازی، و بهبود تصاعدی در نرم افزارهای پردازشگر اینترنتی. مشتریان خدمات ابر قادر خواهند بود تا ظرفیت بیشتری را در هنگام اوج تقاضا به سیستم خود تزریق کنند، هزینه‌ها را کاهش داده، خدمات نوینی را تجربه کنند، و ظرفیت‌های

بلا استفاده را حذف کنند. بدین ترتیب، وب از منابع محاسباتی قدرتمند با قیمت هایی قابل پرداخت، میزبانی می‌کند و سازمان‌ها بسته به شرایط اقتصادی وضعیت موجود خود- یعنی اینکه

خرید نرم افزار و زیرساخت‌ها ارزان تر است یا خرید سرویس بر حسب نیاز- از امکانات رایانشی درون سازمانی یا خدمات ابر خارجی استفاده میکنند. در قرن ۲۱ شاهد افزایش تمایل

استفاده از وسایل قابل حمل سبک برای دسترسی به خدمات اینترنت بجای کامپیوترهای شخصی هستیم. از آنجاییکه چنین وسایلی، امکانات پردازشی قوی ندارند (بعبارتی علاقه ای به داشتنِ چنین امکاناتی ندارند)، پس چه کسی قدرت پردازشی را تامین خواهد کرد؟ پاسخ به این سوال در رایانش ابر نهفته است .

این تصوّر که در ۲۰۱۹، همهٔ پردازش‌های خود را از طریق لپ تاپ‌ها با هزینه ای کمتر از ۱۰۰ دلار انجام خواهیم داد، در حالیکه هیچ مشکلی در زمینهٔ خدمات و سطوح امنیتی نخواهیم داشت، مسلما فراتر از واقعیت است اما مطمئنا در آینده ازابرها بشکل بسیار گسترده ای استفاده خواهیم کرد. پتانسیل رشد این تکنولوژی بسیار بالا برآورد شده است.

رایانش ابری در طی دَه سال آتی به اشکال زیر بر زندگی ما تاثیر خواهد گذاشت:

برنامه های درون ابر جایگزین برنامه هایی خواهند شد که هم اکنون به صورت محلی در دستگاه هایتان نصب شده اند. مانند برنامه ی آفیس.

اطلاعات ارزان تر و دسترسی و یافتنش آسان تر می گردد، زیرا ابر توسعه ی برنامه و اتصال به شبکه های آنلاین را ارزان می کند. مانند دایره المعارف های آنلاین و سرویس های

ذخیره سازی اطلاعات آنلاین.

ابر سرویس های اجتماعی نوین را با اتصال کاربران از طریق شبکه های اجتماعی که خود ترکیبی از چند سرویس مختلف ابرند، میسر می سازد. مانند شبکه ی اجتماعی فیسبوک،

توییتر، گوگل پلاس و ...

ساخت برنامه های جدید آسان تر خواهد شد و مبتنی بر بخش های ماژولار استاندارد خواهد بود. مانند سرویس PaaS گوگل ( GAE)

نقش سیستم های عامل اختصاصی در پردازش ها و رایانش های روزمره تقلیل می یابد. با ظهور سیستم عامل هایی مانند کروم برای شرکت گوگل و آزور برای شرکت مایکروسافت.

و همواره و قادر خوهید بود در تمام اوقات از هرجایی به ابر متصل شوید.

 

 

2. مقايسه ي تكنولوژي ها مرتبط

 

2.1. پردازش شبكه اي (Grid Computing)

نوعي تركيب از پردازش موازي و پردازش توزيع شده كه يك سوپر كامپيوتر مجازي، تعدادي كامپيوتر شبكه شده و آزاد به صورت هماهنگ يك پردازش خيلي حجيم را انجام مي دهند

 

2.2. پردازش همگانی (Utility Computing)

مجموعه ای از منابع محاسباتی مانند محاسبه و ذخیره سازی داده ها به صورت خدمات اندازه گیری در مقیاس عمومی می باشد. به عنوان مثال می توانیم به اندازه گیری و ثبت قبض آب

و برق و گاز اشاره نماییم.

 

2.3. پردازش خودمختار (Autonomic Computing)

کامپیوتر های با قابلیت کار به صورت خودگردان

 

3. مكانيسم اصلي

پردازش ابری در واقع استفاده از فناوری اطلاعات به صورت یک سرویس است. این شامل

  • زیر ساخت (Infrastructure as a Service = IaaS)،
  • پلتفرم (Platform as a Service = PaaS)،
  • سخت افزار (Hardware as a Service = HaaS)
  • و نرم افزار (Software as a service = SaaS)

می شود. یعنی همه ی این ها به صورت سرویس کار می کنند. این می تواند استفاده از یک یا چند سرور و اجرای یک نرم افزار مدل سازی ژئوفیزیک باشد که در هر جا قابل دسترس

باشد. می تواند استفاده ی اجاره ای از یک سرور مجازی باشد که یک برنامه در آن اجرا کنیم، در صورت لزوم خاموش و روشن کنیم، یا برای شبیه سازی یک بار اضافی ناگهانی آن

را به طور کامل کپی کنیم. کاربردی دیگر می تواند ذخیره سازی و ایمن سازی مقدار زیادی داده ها باشد که فقط برای کاربران و برنامه های مشخصی قابل دسترس باشد. در عین حال

سازنده ی سیستم ابری می تواند این امکان را برای آن قرار دهد که در واکنش به تغییر بار پردازشی، مقیاس آن را به طور خودکار بزرگتر یا کوچکتر کند.می تواند یک ابر ذخیره سازی

برای داده های برنامه ها، تجاری و شخصی باشد. و مثال آخر که می تواند یک مشت وب سرویس باشد برای جمع و جور کردن تصاویر، نقشه ها و اطلاعات جی پی اس برای ایجاد

یک سر صفحه در مرورگر یک کاربری در گوشه ای از دنیا.

در سیستم پردازش ابری به میزان قابل توجهی جا به جایی بار پردازش وجود دارد. کامپیوتر های محلی نیازی به اجرای برنامه ها ندارند و در عوض شبکه ی کامپیوتر ها – که ابر را

تشکیل داده اند – این کار را انجام می دهد. در این حالت تقاضا برای سخت افزار و نرم افزار از طرف کاربر کاهش می یابد و در واقع این به ابر واگذار می شود. تنها کاری که کامپیوتر

های محلی انجام می دهند، یک نرم افزار واسط است که با پردازش مورد نظر ارتباط برقرار کند و آن را انجام دهد. امروزه یک مرورگر وب مانند اینترنت اکسپلورر یا فایرفاکس به

عنوان نرم افزار واسط در پردازش ابری استفاده می گردد.

در واقع کاربران اینترنت یک شکلی از پردازش ابری هستند که اگر یک اشتراک ایمیل از یاهو، هات میل، میل یا جی میل داشته باشند، پردازش ابری را تجربه کرده اند. به جای اجرای

یک برنامه ی ایمیل روی کامپیوتر محلی، آن ها از راه دور به اشتراک ایمیل وب متصل می شوند. نرم افزار و فضای ذخیره سازی ایمیل روی کامپیوتر محلی نیست بلکه داخل ابر

کامپیوتری سرویس ایمیل (ایمیل سرور( قرار دارد.

 

4. ويژگي هاي كليدي پردازش ابري

در حال حاضر یک تعریف، مشخصات یا استاندارد خاصی برای پردازش ابری وجود ندارد و زمان لازم است که به تدریج و با اجرای نمونه های متعدد بتوان ویپگی هایی برای آن

تعریف نمود. طبق کار های انجام شده در زمینه ی ارایه ی سرویس ها و طراحی پروژه ها دو تکنولوژی زیر نقش اساسی را در تحول پردازش ابری خواهند داشت:

 

4.1. تکنولوژی مجازی سازی (Virtualization)

به کمک این تکنولوژی از سیستم عامل، میان افزار یا نرم افزار واسط (middle ware) و برنامه ی کاربردی یک کپی عینی می گیریم و به صورت پیش ساخته (فست فود) در یک

کامپیوتر فیزیکی یا بخضی از یک سرور قرار می دهیم. در عین حال امکان استفاده ی چند باره از یک مجوز استفاده سیستم عامل، میان افزار و برنامه ی کاربردی به هنگام استفاده از

آن به صورت پردازش ابری خواهد بود. یعنی یک بار پول خرید نرم افزار را می دهیم و در ماشین مجازی چند بار از آن استفاده می کنیم. (البته به شرطی که فردا برای این هم دبه

در نیاورند!

 

4.2. معماری مبتنی بر سرویس(Service‐Oriented Architecture (SOA) )

معماری مبتنی بر سرویس در واقع یک مجموعه ای از سرویس ها است که با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. حین این ارتباط ممکن است داده هایی را بین یکدیگر پاس کاری کنند و

همچنین ترکیب دو یا چند سرویس با هم یک کار انجام دهد. در این جا چند مفهوم اتصال بین سرویس ها مورد نیاز است. بر خلاف دهه های گذشته که نرم افزار ها قائم به خود و انفرادی

بودند، در حال حاضر روند تکامل نرم افزار ها به سوی معماری مبتنی بر سرویس می رود. رشد انفجاری تکنولوپی های اینترنت و تعداد کاربران آن موجب شده که فروش نرم افزار

جای خودش را به اجاره ی نرم افزار بدهد. کمپانی های بزرگی مانند میکروسافت، گوگل، سان و حتی آمازون به این سمت می روند که بخ جای فروش مستقیم نرم افزار به کاربر

خدمات نرم افزاری را به وی ارایه دهند. معماری مبتنی بر سرویس معماری نرم افزار یا سیستمی است که امکاناتی چون کامپوننت ها، استفاده ی مجدد، توسعه پذیری و راحتی را در

اختیار ما قرار می دهد. این ویژگی ها برای کمپانی هایی که به دنبال کاهش هزینه هستند و به جای فروش به اجاره ی سرویس های نرم افزار تأکید دارند، الزامی است.

 

5. معماري لايه هاي پردازش ابري

پردازش ابری می تواند در هر کدام از لایه های سنتی سخت افزار و نرم افزار دیده شود. اغلب ارایه دهنده گان سرویس های پردازش ابری سرویس هایی را می دهند که در چند

لایه ی معماری سیستم رده بندی شوند و گاهی اوقات روش های مشخص پردازش ابری مانند سرویس زیر ساختی (IaaS) ، پلاتفرمی (PaaS) و نرم افزاری (SaaS) ارایه می دهند.

  

5.1. سرویس نرم افزاری (SaaS)

سرویس نرم افزاری یک برنامه ی کاربردی کامل است که به درخواست کاربر ارایه می شود. یک پردازش منفرد از یک نرم افزار در محیط ابر اجرا می شود و به چندین کاربر نهایی،

یا سازمان های مشتری سرویس می دهد. مثال های خوبی از این شیوه را می توانید در salesforce.com، Gmail، Google Calendar، Payroll، HR، CRM، Sugram CRM، IBM Lotus Live می توانید ببینید که مثال های دیگری در سرویس های ایمیل یا واژه پرداز های آنلاین وجود دارند.

کمپانی های زیر اختصاصا برای تجارت SaaS تأسیس شده اند که در قبال ثبت نام کاربران خود مبلغی را به عنوان شارژ دریافت می کنند و نرم افزار های آن ها در سرور های مرکزی

شان نصب شده است و کاربران از طریق اینترنت به برنامه دسترسی پیدا می کنند.

5.1.1. Salesforce.com
5.1.2. Google
5.1.3. NetSuite
5.1.4. Taleo
5.1.5. Concur Technologies

 

5.2. سرویس پلتفرمی (PaaS)

این سرویس یک لایه ی نرم افزاری را به صورت بسته ارایه می دهد که می توان از آن برای تولید سرویس های سطح بالاتر استفاده نمود. سرویس پلتفرمی شامل میان افزار، امکانات

تجمیع (Integration)، تبادل پیغام (Messaging)، اطلاعات (Information) و تنظیم اتصال (Connectivity setup) می باشد. یک مثال خوب می تواند موتور تولید نرم افزار Google Apps باشد که امکان اجرای برنامه های کاربردی توسط زیر ساخت گوگل را فراهم می آورد. سرویس های پلتفرمی مانند این می توانند امکانات پایه ای قدرتمندی را برای

توسعه ی نرم افزار های کاربردی در اختیار ما قرار بدهند و صد البته این امکاناتی که در اختیار توسعه دهنده قرار می گیرد توسط سرویس دهنده می تواند محدود گردد یعنی مثلا برناه ای

که با موتور Google Apps تولید کنیم افسارش در نهایت دست گوگل است و ما نمی توانیم امکاناتی فرا تر از آن چه گوگل در این موتور (بسته) قرار داده است در دسترس کاربر نهایی

قرار دهیم. کمپانی های زیر پلتفرم هایی را توسعه داده اند که به کاربر نهایی امکان می دهد برنامه ها را از طریق سرور های مرکزی توسط اینترنت اجرا کنند. جلوی نام هر کمپانی نام

پلاتفرم آن نیز نوشته شده است.

 

5.2.1. Google ‐ Apps Engine
5.2.2. Amazon.com
EC2 and S3
5.2.3. Microsoft
Windows Live
5.2.4. Terremark Worldwide
The Enterprise Cloud
5.2.5. Salesforce.com
Force.com
5.2.6. NetSuite
Suiteflex
5.2.7. Mosso
Mosso, a division of Rackspace
5.2.8. Metrisoft
‐ Metrisoft SaaS Platform

 

5.3. سرویس زیر ساختی (IaaS)

سرویس زیر ساختی امکانات ذخیره سازی و پردازشی را به صورت سرویس های استاندارد در شبکه به ما می دهد. سرور ها، سیستم های ذخیره سازی، سوئیچ ها، روتر ها و سیستم

های دیگر به صورت مجموعه ای، پردازش های متنوعی از کامپوننت گرفته تا یک برنامه ی کاربردی محاسبات پیچیده را مدیریت می کنند. مثال های این نوع سرویس ها شامل IBM Blue haouse، VMWare، Amazon EC2، Microsoft Azure Platform، Sun Parascale و … هستند. در زیر نام های دیگری را می بینید:

 

5.3.1. Google ‐ Managed hosting, development environment
5.3.2. International Business Machines (IBM)
Managed hosting
5.3.3. SAVVIS
Managed hosting
5.3.4. Terremark Worldwide
Managed hosting
5.3.5. Amazon.com
‐ Cloud storage

 

6. مرزبندی بین حالت های پردازش ابري

مرز بندی بین پردازش های ابری به 3 دسته منتهی می شود. ابر عمومی، خصوصی و مرکب یا هیبریدی

 

6.1. ابر عمومی

حالت باز برای دسترسی عموم. حفاظت شده توسط فایروال و کاملا توسط کمپانی ارایه دهنده میزبانی و مدیریت می شود. کاربران شخصی، شرکت ها و … می توانند به آن دسترسی

پیدا کنند. Amazon’s Web Services و Google App engine مثال های خوبی برای این حالت هستند.

 

6.2. ابر خصوصی

در محدوده ی (فایروال) یک سازمان کار می کند و تمامی امکانات حالت عمومی را دارد با یک تفاوت عمده. تفاوت این است که سازمان یا شرکت استفاده کننده خودش آن را مدیریت

و منابع مورد استفاده را کنترل می نماید. از آن جا که به صورت داخلی استفاده می شود امنیت بیشتری دارد. در مقایسه با حالت عمومی نیاز به سرمایه گذاری سخت افزار و همچنین

استخدام نیروی متخصص در داخل سازمان دارد و در نتیجه هزینه ی بیشتری نسبت به حالت عمومی خواهد داشت.

 

6.3. ابر هیبریدی

به صورت ترکیبی از حالت عمومی و خصوصی است ولی همچنان فایروال را برای تفکیک دو فضا استفاده می نماید.

 

7. مسائل امنيتي پردازش ابري

کمپانی های زیادس هستند که سرویس های پردازش ابری را ارایه می دهند. پردازش ابری این امکان را به کاربران و توسعه دهنده گان می دهد که بدون درگیر شدن با با دانش فنی یا

کنترل زیر ساخت تکنولوپی مورد نیاز شان از این سرویس ها استفاده نمایند. ولی از طرف دیگر روز به روز اطلاعات بیشتری از اشخاص و شرکت ها در داخل ابر ها ذخیره می شود

که این خود یک چالش امنیت داده ها را پیش روی کاربران قرار می دهد. سازمان هایی مانند آپانس امنیت شبکه و اطلاعات اروپا (ENISA)، اتحادیه امنیت پردازش ابری (CSA)،

انجمن نظارت و کنترل سیستم های اطلاعاتی (ISACA) از جمله سازمان هایی هستند که آینده ی امنیت پردازش ابری را شکل می دهند.

اتحادیه امنیت پردازش ابری یک سند مهم به عنوان «خطرات عمده ی پردازش ابری نگارش 1.0» (Top Threats to Cloud Computing V1.0)
را منتشر کرده است. تا زمانی که ایمنی محیط های پردازش ابری قابل اطمینان نیست سازمان هایی مانند CSA برای تدوین استاندارد های امنیتی، روش های بهینه و بررسی خطرات

عمده ی پردازش ابری فعال خواهند بود. طبق گزارش سال 2010 این اتحادیه، 7 خطر عمده ی امنیتی برای پردازش ابری وجود دارد:

 

 7.1. سؤ استفاده از پردازش ابری: راحتی ثبت نام برای سرویس های زیر ساختی IaaS و امکان کار کردن با نام مستعار باعث می شود که افراد سؤ استفاده گر انگیزه ی خوبی برای

جرایم سایبری داشته باشند. این سرویس ها به راحتی امکان کلاهبرداری، دانلود کد های مخرب (Exploits)، تروجان ها و … را فراهم می کنند. راه های زیادی برای سؤ استفاده از این

ابر ها وجود دارد که از جمله ی آن ها می توان به مراکز حملات دینامیکی از طریق وب، حملات CAPTCHA، شکسستن قفل ها و کلمات رمز اشاره نمود.

 

7.2.
واسط (API) های نا امن برنامه نویسی: از آن جا که واسط های نرم افزاری و برنامه نویسی (API) توسط کاربران برای ارتباط با سرویس های ابری استفاده می شوند باید دارای ایمنی

کامل در مکانیزم شناسایی کاربر، کنترل دسترسی، رمز نگاری و نظارت بر فعالیت ها به ویژه زمانی که نرم افزار دیگری از روی آن ها ساخته می شود، باشند. کلید اصلی حل این مشکل آنالیز کامل و دقیق واسط های نرم افزاری و کیفیت پیاده سازی مکانیزم های امنیتی طی فرایند تولید آن ها است.

 

7.3.
کارکنان نامطئن: مسأله ی کارکنان نامطئن یکی از موارد مهمی است که هنوز سرویس دهنده گان نتوانسته اند برای آن پاسخی پیدا کنند که چگونه این افراد استخدام می شوند، مجوز دسترسی

به اطلاعات مشتریان را به دست می آورند یا چه نظارتی بر آنان صورت می گیرد. در این مورد شفاف سازی برای یک سرویس دهنده بسیار حیاتی است و به علاوه باید مسؤولیت پذیری

همراه با شجاعت نیز وجود داشته باشد تا موراد خرابکاری را به کاربران خود اعلام کنند.

 

7.4.
نتایج استفاده ی مشترک از تکنولوژی: استفاده ی مشترک از زیرساخت ها یکی از راه های ادامه ی حیات سرویس های IaaS است. متأسفانه موارد زیادی پیش می آید که کامپوننت های استفاده شده در یک زیرساخت دقیقا برای مورد استفاده ی فعلی اش طراحی نشده اند. برای اطمینان از این که هیچ تداخلی بین کاربران ایجاد نمی شود نظارت و جداسازی دقیق الزامی است

و نباید صرفا به اسکن و ترمیم نقاط آسیب پذیری بسنده کرد.

 

7.5. از بین رفتن یا لو رفتن داده ها: این یکی از نگرانی های عمده ی شرکت های تجاری است. چرا که فقط باعث ضربه ی حیثیتی به آن ها نخواهد شد بلکه قانون آن ها را به چنین

امنیتی ملزم می کند. کار هایی که برای پیشگیری از چنین حوادثی باید انجام شود عبارت اند از استفاده ی مستمر از رمز نگاری، کیفیت مدیریت بحران در خصوص پشتیبان گیری از

داده ها و عملیات تمرینی و مانور برای بازیابی داده ها.

 

7.6. سرقت اطلاعات یا سرویس های کاربران: مهاجم می تواند اطلاعات را به دست آورد، آن ها را تغییر دهد، تراکنش ها را لغو کند یا کاربران را به سایت ها و آدرس های تقلبی

هدایت کند. با تکنولوژی های امروزی در شبکه ها این کار به راحتی از طریق ایجاد سایت های به ظاهر معتبر برای سرقت داده ها یا از طریق مهندسی اجتماعی انجام پذیر است.

تکنیک های قوی شناسایی کاربر، سیاست های امنیتی و نظارت دائم باید از بروز چنین حوادثی پیشگیری کنند.

 

7.7. خطرات ناشناخته:
امنیت همیشه باید در رأس اولویت های یک سرویس دهنده باشد. به روز رسانی کد ها، مانور های امنیتی، آسیب پذیری ها، تست نفوذ پذیری سیستم همه و همه باید در نظر گرفته شوند.

هیچ گاه نباید به حداقل ها در مسأله ی امنیت اکتفا کرد و همواره باید آمادگی را برای موارد ناشناخته و جدید امنیتی حفظ کرد.

 

8. مزايا و معايب

پردازش ابری مزایای زیادی برای اینترنت باز ها دارد. از جمله دسترسی به نرم افزار های متنوع، دسترسی به توان پردازشی بالا، فضای ذخیره سازی نامحدود و امکان پردازش و

اشتراک آسان اطلاعات. همه ی این ها از طریق مرورگر شما و هر زمان که به اینترنت وصل باشید در اختیار تان خواهد بود. امنیت زیر ساخت ها به هنگام انتشار یک نرم افزار جدید

و مقیاس پذیری و خطر مالی ناشی از خریداری یک زیر ساخت خیلی بزرگ یا خیلی کوچک بر عهده ی سرویس دهنده گان پردازش ابری است. دیگر مشکلی بابت سخت افزار برای

شرکت ها وجود ندارد. پیش از این شرکت ها مجبور بودند هزینه های هنگفتی را بابت سرور های پر قدرت بپردازند بدون این که از قبل بدانند چه میزان فضای ذخیره سازی یا توان

پردازشی را نیاز دارند. لیکن در حال حاضر با خرید فضا از کمپانی هایی مانند آمازون در هزینه صرفه جویی می کنند و به مقدار نیاز شان فضا می خرند. در پردازش ابری نیازی

نیست که کاربران سرور را ارتقا دهند، سرور جدید بخرند، فضای ذخیره سازی را ارتقا دهند و هزینه های جانبی را به عهده بگیرند. دسترسی به اینترنت هم که روز به روز ارزان تر

می شود.

با وجود این مزایا، پردازش ابری معایبی هم دارد. کاربران باید مقررات و محدودیت های استفاده از سرویس ها را – که توسط سرویس دهنده تعیین می شودرعایت نمایند و پیش از

ثبت نام آن ها را به دقت مطالعه کنند. ممکن است که حریم خصوصی کاربر و اطلاعات و منابع محرمانه ی او به مخاطره بیفتد. مسأله ی دیگر ارتباط بین کلاینت و سرور است.

وابستگی به اینترنت بسیار بالا است. اتصال اینترنت همیشه قابل اطمینان و پایدار نیست و از همه جا قابل دسترس نیست. مسأله ی مهم دیگر امنیت است به ویژه زمانی که ذخیره سازی

اطلاعات مطرح باشد. چطور داده های شما ایمن باشند وقتی که روی کامپیوتر خود تان ذخیره نشده اند؟ فقط و فقط یک محل برای ذخیره سازی داده ها امنیت کامل دارد و آن هم فضای

ذخیره سازی اختصاصی شما در کامپیوتر خودتان همراه با پشتیبان گیری درست می باشد.

 

9. نتيجه گيري

ایجاد یک پلتفرم پردازش ابری تا زمانی که حداقل یکی از منابع آن اشتراکی باشد آسان است. هر چند ایجاد یک معماری پردازش ابری مقیاس پذیر، قایل استفاده ی مجدد و مجتمع برای

اشتراک تمامی انواع منابع هنوز با موانعی رو در رو است. مهم نیست که شما چه می خواهید. پردازش های ابری در نهایت کار تان را راه می اندازند. اگر به طور کامل نتوانید از سرویس پردازش ابری استفاده کنید ولی حداقل بخشی از آن را در دست خواهید داشت. در کمترین حالت می توانید داده های خود را به جای هارد دیسک خودتان در سرور ها ذخیره کنید.

هر چند که هنوز ما در قبال اطلاعات شخصی خود مان احتیاط می کنیم با این حال تعداد افرادی که اطلاعات شخصی شان را در سرور های قابل دسترسی از اینترنت ذخیره می کنند روز

به روز بیشتر می شود. میلیون ها نفر اطلاعات شخصی شان اعم از ایمیل ها، عکس ها و حتی داده های کاری شان را در سرور های شرکت های ثالث مانند گوگل آپلود می کنند. یک دلیل

عمده برای استفاده نکردن از برنامه های تحت وب این است که شما کنترلی روی آن ها ندارید. استفاده از برنامه ی تحت وب حداقل به اندازه ی یک برنامه ی اختصاصی می تواند خطر

آفرین باشد. کار های تان را با کامپیوتر خودتان توسط برنامه ای که آزادی عمل به شما بدهد انجام دهید.

 


  • بازدید روز

    ۱۳۳

    بازدید دیروز

    ۵۷

    بازدید ماه

    ۲۶۳

    بازدید کل

    ۴۲۰۱۲۴

    افراد آنلاین

    ۳۶