رایانش ابری چیست؟

رایانش ابری یا Cloud computing یک اصطلاح کلی برای هر چیزی است که شامل ارائه خدمات میزبانی شده از طریق اینترنت باشد. رایانش ابری ارائه خدمات رایانه‌ای از جمله سرورها، ذخیره‌سازی، پایگاه داده، شبکه، نرم افزار، تجزیه‌و‌تحلیل و برقراری ارتباط از طریق اینترنت است تا نوآوری سریع‌تر و منابع انعطاف پذیری را به شما ارائه دهد. در رایانش ابری شما معمولاً فقط برای خدمات ابری که استفاده می‌کنید، هزینه‌ پرداخت می‌کنید که این امر به کاهش هزینه‌های عملیاتی کسب‌وکارتان کمک می‌کند. همچنین با استفاده از سیستم مبتنی بر ابر زیرساخت ها کارآمدتر استفاده می‌شوند و به دلیل مقیاس‌پذیری بیشتر، با توجه به تغییر نیازهای تجاری و سازمانی شما قابل تغییر هستند.

با استفاده از این فناوری از طریق هر دستگاهی و تنها با یک ارتباط اینترنتی امن می‌توانید به اطلاعات ذخیره شده در cloud دسترسی پیدا کنید. در رایانش ابری، میزبانی داده‌ها توسط یک فضای خارجی انجام می‌شود و دیگر برای پردازش و مشاهده این داده‌ها به هارد فیزیکی قوی نیازی ندارید. سیستم ابری cloud این امکان را به شما می‌دهد تا با سرعت پردازش بالا به داده‌ها دسترسی داشته‌باشید و در صورت اعمال هرگونه تغییری‌، در همان فضای ابری آن را ذخیره کنید و به اشتراک بگذارید.

سرویس رایانش ابری برای تهیه نسخه پشتیبان از داده‌ها، ارائه نرم افزار، تامین ظرفیت پردازش اضافی با روشی مطمئن و مقیاس پذیر استفاده می شود. این سرویس برای پردازش عملکردهایی مانند حسابداری، کنترل موجودی، منابع انسانی و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) کاربرد دارد.

مارکتینگ

طبق IDC، هزینه‌های جهانی برای خدمات رایانش ابری به ۷۰۶ میلیارد دلار رسیده است و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ به ۱.۳ تریلیون دلار برسد. در حالی که گارتنر تخمین زده است که هزینه‌های کاربر نهایی خدمات ابری عمومی جهانی تا سال ۲۰۲۳ به ۶۰۰ میلیارد دلار می‌رسد. همانطور که McKinsey & گزارش شرکت، اهرم‌های بهینه‌سازی هزینه ابر و موارد استفاده تجاری مبتنی بر ارزش بیش از ۱ تریلیون دلار EBITDA با نرخ اجرا در بین ۵۰۰ شرکت فورچون در سال ۲۰۳۰ پیش‌بینی می‌کنند. در سال ۲۰۲۲، بیش از ۱.۳ تریلیون دلار در مخارج فناوری اطلاعات سازمانی در خطر است. طبق گزارش گارتنر، از تغییر به ابر، در سال ۲۰۲۵ به تقریبا ۱.۸ تریلیون دلار افزایش یافت.

مفاهیم مشابه

هدف رایانش ابری این است که به کاربران اجازه دهد از همه این فناوری‌ها بدون نیاز به دانش عمیق یا تخصص در مورد هر یک از آنها بهره ببرند. هدف ابر کاهش هزینه‌ها است و به کاربران کمک می‌کند تا به جای اینکه مانع موانع فناوری اطلاعات شوند، روی کسب‌وکار اصلی خود تمرکز کنند. فناوری فعال کننده اصلی برای محاسبات ابری مجازی سازی است. نرم افزار مجازی سازی یک دستگاه محاسباتی فیزیکی را به یک یا چند دستگاه "مجازی" جدا می کند، که هر کدام به راحتی قابل استفاده و مدیریت برای انجام وظایف محاسباتی هستند. با مجازی‌سازی در سطح سیستم عامل که اساساً یک سیستم مقیاس‌پذیر از چندین دستگاه محاسباتی مستقل ایجاد می‌کند، منابع محاسباتی بی‌حرکت را می‌توان تخصیص داد و به طور مؤثرتری استفاده کرد. مجازی سازی چابکی مورد نیاز برای سرعت بخشیدن به عملیات فناوری اطلاعات را فراهم می کند و با افزایش استفاده از زیرساخت، هزینه ها را کاهش می دهد. محاسبات خودکار فرآیندی را خودکار می کند که از طریق آن کاربر می تواند منابع را در صورت تقاضا تهیه کند. با به حداقل رساندن مشارکت کاربر، اتوماسیون فرآیند را سرعت می بخشد، هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد و احتمال خطاهای انسانی را کاهش می دهد.

رایانش ابری از مفاهیم محاسبات ابزار برای ارائه معیارهای خدمات مورد استفاده استفاده می کند. رایانش ابری تلاش می‌کند تا مشکلات QoS (کیفیت خدمات) و قابلیت اطمینان سایر مدل‌های محاسبات شبکه را برطرف کند.

رایانش ابری ویژگی‌ها را با:

مدل مشتری-سرور- محاسبات مشتری-سرور به طور گسترده به هر برنامه کاربردی توزیع شده ای اشاره دارد که بین ارائه دهندگان خدمات (سرورها) و درخواست کنندگان خدمات (مشتریان) تمایز قائل می شود.

دفتر کامپیوتر - دفتر خدماتی که خدمات رایانه ای را ارائه می دهد، به ویژه از دهه ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰.
محاسبات شبکه ای - نوعی از محاسبات توزیع شده و موازی که به موجب آن یک "کامپیوتر فوق العاده و مجازی" از مجموعه ای از کامپیوترهای شبکه ای و با جفت آزاد تشکیل شده است که به طور هماهنگ برای انجام وظایف بسیار بزرگ عمل می کنند.

محاسبات مه - پارادایم محاسباتی توزیع شده که خدمات داده، محاسبات، ذخیره سازی و برنامه های کاربردی را به مشتری یا دستگاه های لبه نزدیک به کاربر، مانند روترهای شبکه، نزدیک تر می کند. علاوه بر این، محاسبات مه، داده‌ها را در سطح شبکه، در دستگاه‌های هوشمند، و در سمت کاربر نهایی (مانند دستگاه‌های تلفن همراه)، به جای ارسال داده‌ها به یک مکان راه دور برای پردازش، مدیریت می‌کند.

محاسبات مفید - "بسته بندی منابع محاسباتی، مانند محاسبات و ذخیره سازی، به عنوان یک سرویس اندازه گیری شده شبیه به یک ابزار عمومی سنتی، مانند برق."

همتا به همتا - یک معماری توزیع شده بدون نیاز به هماهنگی مرکزی. شرکت کنندگان هم تامین کننده و هم مصرف کننده منابع هستند (بر خلاف مدل سنتی مشتری-سرور).

Cloud sandbox - یک محیط کامپیوتری زنده و ایزوله که در آن یک برنامه، کد یا فایل می تواند بدون تأثیر بر برنامه ای که در آن اجرا می شود اجرا شود.

ویژگی ها

رایانش ابری ویژگی های کلیدی زیر را نشان می دهد:

چابکی برای سازمان‌ها ممکن است بهبود یابد، زیرا رایانش ابری ممکن است انعطاف‌پذیری کاربران را با تدارک مجدد، افزودن یا گسترش منابع زیرساخت‌های فناوری افزایش دهد.

کاهش هزینه توسط ارائه دهندگان ابر ادعا می شود. یک مدل تحویل ابر عمومی، مخارج سرمایه ای (به عنوان مثال، خرید سرورها) را به هزینه های عملیاتی تبدیل می کند. ظاهراً این کار موانع ورود را کاهش می‌دهد، زیرا زیرساخت‌ها معمولاً توسط شخص ثالث ارائه می‌شود و نیازی نیست برای کارهای محاسباتی فشرده یک‌باره یا نادر خریداری شود. قیمت‌گذاری بر اساس محاسبات ابزار "ریزدانه" است، با گزینه‌های صورت‌حساب مبتنی بر استفاده. همچنین، برای اجرای پروژه هایی که از رایانش ابری استفاده می کنند، به مهارت های IT داخلی کمتری نیاز است. مخزن پیشرفته پروژه e-FISCAL شامل چندین مقاله است که با جزئیات بیشتری به جنبه های هزینه می پردازد، اکثر آنها به این نتیجه می رسند که صرفه جویی در هزینه به نوع فعالیت های پشتیبانی شده و نوع زیرساخت موجود در داخل بستگی دارد.

استقلال دستگاه و مکان به کاربران امکان می دهد بدون توجه به مکان یا دستگاهی که استفاده می کنند (مانند رایانه شخصی، تلفن همراه) با استفاده از مرورگر وب به سیستم ها دسترسی داشته باشند. از آنجایی که زیرساخت خارج از سایت است (معمولاً توسط شخص ثالث ارائه می شود) و از طریق اینترنت قابل دسترسی است، کاربران می توانند از هر کجا به آن متصل شوند.

نگهداری از یک محیط ابری آسان تر است زیرا داده ها بر روی یک سرور خارجی میزبانی می شوند که توسط یک ارائه دهنده بدون نیاز به سرمایه گذاری در سخت افزار مرکز داده نگهداری می شود. نگهداری فناوری اطلاعات محاسبات ابری توسط تیم تعمیر و نگهداری فناوری اطلاعات ارائه دهنده ابر مدیریت و به روز می شود که هزینه های رایانش ابری را در مقایسه با مراکز داده داخلی کاهش می دهد.

چند اجاره ای امکان به اشتراک گذاشتن منابع و هزینه ها را در میان تعداد زیادی از کاربران فراهم می کند و بنابراین اجازه می دهد:

تمرکز زیرساخت ها در مکان هایی با هزینه های کمتر (مانند املاک، برق و غیره)

ظرفیت پیک بار افزایش می یابد (کاربران نیازی به مهندسی و پرداخت هزینه برای منابع و تجهیزات برای رسیدن به بالاترین سطح بار ممکن ندارند)

بهبود بهره وری و بهره وری برای سیستم هایی که اغلب فقط ۱۰ تا ۲۰ درصد استفاده می شوند.

کارایی توسط کارشناسان فناوری اطلاعات ارائه‌دهنده خدمات نظارت می‌شود و معماری‌های پیوسته و ضعیف با استفاده از سرویس‌های وب به عنوان رابط سیستم ساخته می‌شوند.

بهره وری ممکن است زمانی افزایش یابد که چندین کاربر بتوانند به طور همزمان روی یک داده کار کنند، نه اینکه منتظر ذخیره و ارسال ایمیل باشند. ممکن است زمان صرفه جویی شود زیرا وقتی فیلدها مطابقت دارند نیازی به وارد کردن مجدد اطلاعات نیست و همچنین کاربران نیازی به نصب نرم افزارهای ارتقا یافته در رایانه خود ندارند.

در دسترس بودن با استفاده از چندین سایت اضافی بهبود می یابد، که محاسبات ابری با طراحی خوب را برای تداوم کسب و کار و بازیابی فاجعه مناسب می کند.

مدل های استقرار

ابر خصوصی

ابر خصوصی یک زیرساخت ابری است که صرفاً برای یک سازمان اداره می‌شود، چه به صورت داخلی یا توسط شخص ثالث مدیریت شود و چه داخلی یا خارجی میزبانی شود. انجام یک پروژه ابر خصوصی مستلزم مشارکت قابل توجهی برای مجازی سازی محیط کسب و کار است و سازمان را ملزم می کند تا تصمیمات مربوط به منابع موجود را مجددا ارزیابی کند. می تواند کسب و کار را بهبود بخشد، اما هر مرحله از پروژه مسائل امنیتی را ایجاد می کند که باید برای جلوگیری از آسیب پذیری های جدی مورد توجه قرار گیرد. مراکز داده خودگردان عموماً سرمایه بر هستند. آنها ردپای فیزیکی قابل توجهی دارند و به تخصیص فضا، سخت افزار و کنترل های محیطی نیاز دارند. این دارایی ها باید به طور دوره ای تجدید شوند، که منجر به هزینه های سرمایه ای اضافی می شود. آنها انتقادات را به خود جلب کرده اند زیرا کاربران "هنوز باید آنها را بخرند، بسازند و مدیریت کنند" و بنابراین از مدیریت عملی کمتری بهره نمی برند، اساساً "مدل اقتصادی که محاسبات ابری را به چنین مفهوم جذابی تبدیل می کند".

ابر عمومی

برای مقایسه نرم افزارهای رایانش ابری و ارائه دهندگان، به مقایسه رایانش ابری مراجعه کنید
سرویس‌های ابری زمانی که از طریق اینترنت عمومی ارائه می‌شوند، «عمومی» در نظر گرفته می‌شوند و ممکن است به صورت اشتراک پولی یا رایگان ارائه شوند. از نظر معماری، تفاوت‌های کمی بین سرویس‌های ابری عمومی و خصوصی وجود دارد، اما نگرانی‌های امنیتی زمانی افزایش می‌یابد که سرویس‌ها (برنامه‌ها، ذخیره‌سازی و سایر منابع) توسط مشتریان متعدد به اشتراک گذاشته می‌شوند. اکثر ارائه دهندگان ابر عمومی خدمات اتصال مستقیم را ارائه می دهند که به مشتریان امکان می دهد مراکز داده قدیمی خود را به طور ایمن به برنامه های مقیم ابر خود پیوند دهند.

عوامل متعددی مانند عملکرد راه حل ها، هزینه، جنبه های یکپارچه و سازمانی و همچنین ایمنی و امنیت بر تصمیم شرکت ها و سازمان ها برای انتخاب یک راه حل ابر عمومی یا درون محل تأثیر می گذارد.

ابر هیبریدی

همچنین ببینید: ذخیره سازی ابری ترکیبی
یک ابر ترکیبی ترکیبی از یک ابر عمومی و یک محیط خصوصی است، مانند یک ابر خصوصی یا منابع داخلی، که موجودیت‌های مجزا باقی می‌مانند اما به هم متصل هستند و مزایای مدل‌های استقرار چندگانه را ارائه می‌دهند. یک ابر ترکیبی همچنین می‌تواند به معنای توانایی اتصال سرویس‌های اشتراکی، مدیریت شده و/یا اختصاصی با منابع ابری باشد. گارتنر یک سرویس ابری ترکیبی را به عنوان یک سرویس رایانش ابری تعریف می کند که از ترکیبی از خدمات ابر خصوصی، عمومی و اجتماعی از ارائه دهندگان خدمات مختلف تشکیل شده است. یک سرویس ابری ترکیبی از مرزهای انزوا و ارائه دهنده عبور می کند، به طوری که نمی توان آن را به سادگی در یک دسته از خدمات ابری خصوصی، عمومی یا اجتماعی قرار داد. این امکان را به فرد می دهد تا ظرفیت یا قابلیت یک سرویس ابری را با تجمیع، ادغام یا سفارشی سازی با سرویس ابری دیگر افزایش دهد.

موارد استفاده متنوعی برای ترکیب ابر هیبریدی وجود دارد. به عنوان مثال، یک سازمان ممکن است داده های حساس مشتری را در داخل یک برنامه ابری خصوصی ذخیره کند، اما آن برنامه را به یک برنامه هوش تجاری ارائه شده در یک ابر عمومی به عنوان یک سرویس نرم افزاری متصل کند. این مثال از یک ابر ترکیبی، قابلیت‌های شرکت را برای ارائه یک سرویس تجاری خاص از طریق افزودن خدمات ابر عمومی در دسترس خارجی، گسترش می‌دهد. پذیرش ابر ترکیبی به تعدادی از عوامل مانند امنیت داده ها و الزامات انطباق، سطح کنترل مورد نیاز بر داده ها و برنامه هایی که یک سازمان استفاده می کند بستگی دارد.

نمونه دیگری از ابر ترکیبی، نمونه‌ای است که در آن سازمان‌های فناوری اطلاعات از منابع محاسبات ابری عمومی برای برآوردن نیازهای ظرفیت موقتی استفاده می‌کنند که نمی‌تواند توسط ابر خصوصی برآورده شود. این قابلیت ابرهای ترکیبی را قادر می‌سازد تا از انفجار ابری برای مقیاس‌بندی در میان ابرها استفاده کنند. Cloud bursting یک مدل استقرار برنامه است که در آن یک برنامه کاربردی در یک ابر خصوصی یا مرکز داده اجرا می‌شود و زمانی که تقاضا برای ظرفیت محاسباتی افزایش می‌یابد، به یک ابر عمومی «ترک می‌کند». مزیت اصلی انفجار ابر و مدل ابری ترکیبی این است که یک سازمان هزینه منابع محاسباتی اضافی را فقط در صورت نیاز پرداخت می کند. انفجار ابری، مراکز داده را قادر می‌سازد تا یک زیرساخت فناوری اطلاعات داخلی ایجاد کنند که از بار کاری متوسط ​​پشتیبانی می‌کند و از منابع ابری از ابرهای عمومی یا خصوصی در طول افزایش تقاضای پردازش استفاده می‌کند. مدل تخصصی ابر هیبریدی که بر روی سخت افزار ناهمگن ساخته شده است، "Cross-platform Hybrid Cloud" نامیده می شود. یک ابر هیبریدی کراس پلتفرم معمولاً توسط معماری‌های مختلف CPU، به عنوان مثال، x86-64 و ARM، در زیر نیرو می‌گیرد. کاربران می‌توانند بدون اطلاع از تنوع سخت‌افزاری ابر، برنامه‌ها را به‌طور شفاف اجرا و مقیاس‌بندی کنند. این نوع ابر از ظهور سیستم روی تراشه مبتنی بر ARM برای محاسبات کلاس سرور پدید می آید.

زیرساخت ابری ترکیبی اساساً برای حذف محدودیت‌های ذاتی ویژگی‌های رله چنددسترسی شبکه ابری خصوصی عمل می‌کند. از مزایا می توان به افزایش انعطاف پذیری زمان اجرا و پردازش حافظه تطبیقی منحصر به فرد برای مدل های رابط مجازی اشاره کرد.

معماری

معماری ابری، معماری سیستم‌های سیستم‌های نرم‌افزاری درگیر در تحویل محاسبات ابری، معمولاً شامل چندین مؤلفه ابری است که با یکدیگر از طریق یک مکانیسم اتصال شل مانند یک صف پیام‌رسانی ارتباط برقرار می‌کنند. تدارک الاستیک به معنای هوشمندی در استفاده از کوپلینگ محکم یا شل است که برای مکانیسم هایی مانند اینها و موارد دیگر اعمال می شود.

مهندسی ابر
مهندسی ابر کاربرد رشته های مهندسی رایانش ابری است. این یک رویکرد سیستماتیک به نگرانی های سطح بالا تجاری سازی، استانداردسازی و حاکمیت در تصور، توسعه، بهره برداری و نگهداری سیستم های رایانش ابری ارائه می کند. این یک روش چند رشته‌ای است که شامل مشارکت‌های حوزه‌های مختلف مانند سیستم‌ها، نرم‌افزار، وب، عملکرد، مهندسی فناوری اطلاعات، امنیت، پلتفرم، ریسک و مهندسی کیفیت است. 

امنیت و حریم خصوصی

رایانش ابری نگرانی‌هایی را در مورد حفظ حریم خصوصی ایجاد می‌کند، زیرا ارائه‌دهنده خدمات می‌تواند در هر زمانی به داده‌هایی که در ابر هستند دسترسی داشته باشد. ممکن است به طور تصادفی یا عمدی اطلاعات را تغییر داده یا حذف کند. بسیاری از ارائه‌دهندگان ابری می‌توانند در صورت لزوم برای اهداف قانون و نظم بدون حکم، اطلاعات را با اشخاص ثالث به اشتراک بگذارند. این در سیاست های حفظ حریم خصوصی آنها مجاز است، که کاربران باید قبل از شروع استفاده از خدمات ابری با آن موافقت کنند. راه حل های حفظ حریم خصوصی شامل خط مشی و قانون و همچنین انتخاب های کاربران نهایی برای نحوه ذخیره داده ها است. کاربران می توانند داده هایی را که در فضای ابری پردازش یا ذخیره می شوند رمزگذاری کنند تا از دسترسی غیرمجاز جلوگیری شود. سیستم های مدیریت هویت همچنین می توانند راه حل های عملی برای نگرانی های حفظ حریم خصوصی در رایانش ابری ارائه دهند. این سیستم‌ها بین کاربران مجاز و غیرمجاز تمایز قائل می‌شوند و میزان داده‌هایی را که برای هر نهاد قابل دسترسی است را تعیین می‌کنند. سیستم ها با ایجاد و توصیف هویت ها، ثبت فعالیت ها و خلاص شدن از شر هویت های استفاده نشده کار می کنند.

با توجه به اتحاد امنیت ابری، سه تهدید اصلی در فضای ابری عبارتند از واسط ها و API های ناامن، از دست دادن و نشت داده ها، و خرابی سخت افزار که به ترتیب ۲۹، ۲۵ و ۱۰ درصد از قطعی های امنیت ابری را تشکیل می دهند. اینها با هم آسیب پذیری های فناوری مشترک را تشکیل می دهند. در یک پلت فرم ارائه دهنده ابری که توسط کاربران مختلف به اشتراک گذاشته می شود، ممکن است این احتمال وجود داشته باشد که اطلاعات متعلق به مشتریان مختلف در یک سرور داده وجود داشته باشد. علاوه بر این، یوجین شولتز، مدیر ارشد فناوری در Imagined Security، گفت که هکرها زمان و تلاش قابل توجهی را صرف جستجوی راه‌هایی برای نفوذ به فضای ابری می‌کنند. برخی از پاشنه‌های آشیل واقعی در زیرساخت‌های ابری وجود دارند که حفره‌های بزرگی را برای ورود افراد بد ایجاد می‌کنند. از آنجایی که داده‌های صدها یا هزاران شرکت را می‌توان بر روی سرورهای ابری بزرگ ذخیره کرد، هکرها از نظر تئوری می‌توانند کنترل فروشگاه‌های عظیم اطلاعات را از طریق یک حمله به دست آورند - فرآیندی که او آن را "هیپرجک" نامید. برخی از نمونه‌های آن عبارتند از نقض امنیتی Dropbox و نشت iCloud 2014. Dropbox در اکتبر ۲۰۱۴ نقض شد و بیش از ۷ میلیون رمز عبور کاربر توسط هکرها به سرقت رفته بود تا ارزش پولی آن توسط بیت کوین (BTC) بدست آید. با داشتن این رمزها، آنها می توانند داده های خصوصی را بخوانند و همچنین این داده ها توسط موتورهای جستجو نمایه شوند (اطلاعات را عمومی می کنند).

مشکل مالکیت قانونی داده ها وجود دارد (اگر کاربر برخی از داده ها را در فضای ابری ذخیره کند، آیا ارائه دهنده ابر می تواند از آن سود ببرد؟). بسیاری از قراردادهای شرایط خدمات در مورد موضوع مالکیت ساکت هستند. کنترل فیزیکی تجهیزات کامپیوتری (ابر خصوصی) از داشتن تجهیزات خارج از سایت و تحت کنترل شخص دیگری (ابر عمومی) ایمن تر است. این انگیزه بزرگی را برای ارائه دهندگان خدمات محاسبات ابری عمومی ایجاد می کند تا ایجاد و حفظ مدیریت قوی خدمات ایمن را در اولویت قرار دهند. برخی از کسب و کارهای کوچک که در زمینه امنیت فناوری اطلاعات تخصص ندارند، می توانند متوجه شوند که استفاده از ابر عمومی برای آنها امن تر است. این خطر وجود دارد که کاربران نهایی هنگام ثبت نام در یک سرویس ابری مسائل مربوط به آن را درک نکنند (افراد گاهی اوقات بسیاری از صفحات شرایط قرارداد خدمات را نمی خوانند و فقط روی "پذیرش" بدون خواندن کلیک می کنند). اکنون که رایانش ابری رایج است و برای کارکرد برخی از سرویس‌ها، به عنوان مثال برای یک دستیار شخصی هوشمند (Apple's Siri یا Google Assistant) رایج است و مورد نیاز است. اساساً، ابر خصوصی با سطوح بالاتر کنترل برای مالک، امن‌تر دیده می‌شود، با این حال به نظر می‌رسد که ابر عمومی انعطاف‌پذیرتر است و نیاز به سرمایه‌گذاری زمان و پول کمتری از سوی کاربر دارد.

مزایای رایانش ابری