آشنایی با رایانش ابری (1)

رایانش ابری به نرم افزار های اینترنتی به صورت سرویس و سخت افزارهای و سرور هایی که در مراکز داده (دیتا سنتر) آن نرم افزار ها را اجرا می نمایند، اشاره دارد. سخت افزار دیتا سنتر و نرم افزار را ابر می نامیم. رایانش ابری یک مفهوم نسبتا جدیدی در عرصه ی فناوری اطلاعات است و در حال گسترش می باشد.

درواقع رایانش ابری فرآیندی است که قرار است به ما در استفاده از اطلاعات و پردازش آنها کمک کند. این روش به زودی جایگزین شیوه های فعلی خواهد شد و دیگر نیازی به کامپیوترهای قدرتمند و گران در خانه نخواهید داشت.

اما رایانش ابری دقیقا به چه معنا است؟ رایانش ابری یا Cloud computing مدلی است که در آن هر رایانه از طریق شبکه، به مراکز اطلاعات و داده متصل می شود و به جای اطلاعات خام، اطلاعات پردازش شده را دریافت می کند. در شرایط فعلی، داده ها و ابزارها درون کامپیوترها تولید و استفاده می شوند. اما در رایانش ابری دیگر نیازی به وجود نرم افزار نیست، زیرا پردازش اطلاعات از طریق کامپیوترهای اصلی در محیط شبکه انجام می شود. از سوی دیگر نیازی به سخت افزار قدرتمند هم وجود ندارد و رایانه ها می توانند به راحتی از خروجی کامپیوترهای اصلی استفاده کنند. در این شرایط دیگر اهمیت ندارد که با یک رایانه قوی کار می کنید یا از طریق گوشی تلفن همراه قصد استفاده از این اطلاعات را دارید. تنها موضوع ضروری، نرم افزار واسطه یا رابط است که از طریق آن بتوان به شبکه و کامپیوترهای اصلی وصل شد و توان سخت افزاری نیز در حد اجرای همین نرم افزار واسطه خواهد بود.

بنابراین در رایانش ابری اطلاعات یا ابزارها درون کامپیوتر افراد قرار نمی گیرند و نیازی هم به حمل و جابه جایی آنها وجود ندارد. پس بطور خلاصه می توان گفت در این مدل، سه قسمت اصلی مورد توجه است: نخست وسیله ای که بتوان نرم افزار واسط را اجرا کرد، دوم ارتباط با سرور (Server) یا کامپیوترهای اصلی و سوم هم رایانه ای که بتواند این اطلاعات را در خود ذخیره کرده و توان پردازش آنها را داشته باشد. نرم افزارهای واسطه برنامه های ویژه ای نیستند و در اغلب مواقع همین برنامه هایی که برای اتصال به اینترنت استفاده می شوند نقش رابط را دارند. از میان این برنامه ها می توان به اینترنت اکسپلورر، فایرفاکس، گوگل کروم، اپرا و بسیاری دیگر اشاره کرد که از نرم افزارهای ابتدایی موجود در هر سیستم هستند. بخش دوم یا شیوه ارتباط میان دو کامپیوتر نیز از طریق شبکه برقرار می شود. این شبکه می تواند یک شبکه داخلی باشد که درون یک سازمان استفاده می شود و یا شبکه ای به بزرگی اینترنت که از سراسر دنیا می توان از آن استفاده کرد.

کیفیت این ارتباط نیز با توجه به کارآیی مورد انتظار تعیین می شود. به عنوان مثال زمانی می خواهید از نرم افزار ویرایش متن مثل آفیس استفاده کنید پس فایل های متنی با حجم کم باید منتقل شوند و یک ارتباط کم سرعت نیز می تواند کافی باشد. اما زمانی هم می خواهید بازی کنید یا فیلم ببینید. در نتیجه احتیاج به پهنای باند بیشتری خواهید داشت. ضمن اینکه این ارتباط باید امن باشد و امکان نفوذ و اختلال در آن کنترل شود. پایداری و تداوم استفاده نیز از دیگر شرایط این ارتباط هستند. بخش سوم این مدل را سرورها یا کامپیوترهای اصلی تشکیل می دهند. این کامپیوترها باید توان سخت افزاری بالایی داشته باشند، زیرا ممکن است چندین کاربر به صورت همزمان به آنها متصل شوند و هر کدام نیز تقاضای متفاوتی داشته باشند. یکی به دنبال تصاویر و ویرایش آنها است و دیگری نیز قصد دارد از طریق آنتی ویروس های سرور، دستگاه خود را پاکسازی کند.

پردازش ابری چیست؟

بنا به تعریف موسسه‌ی ملی فناوری و استاندارد(NIST)، رایانش ابری یا Cloud Computing به صورت زیر تعریف می‌شود:

« رایانش ابری مدلی ست برای داشتن دسترسی فراگیر، آسان و بنا به سفارش شبکه به مجموعه‌ای از منابع رایانشی پیکره‌بندی پذیر ( مثل: شبکه‌ها، سرورها، فضای ذخیره‌سازی، برنامه‌های کاربردی و سرویس‌ها) که بتوانند با کمترین کار و زحمت یا نیاز به دخالت فراهم کننده‌ی سرویس به سرعت فراهم شود.»

تعریف فوق که کمی سنگین به نظر می‌رسد، مفهومی خیلی ساده دارد. به بیان عامیانه، استفاده از برنامه‌های تحت وب که توسط یک سرویس دهنده ارائه می‌شود رایانش ابری نامیده می‌شود. به عنوان مثال وقتی که شما با استفاده از Google Docs یک سند در قالب Word, Excel, Power Point و … تنظیم می‌کنید؛ در حقیقت از رایانش ابری استفاده کرده‌اید که سرویس دهنده‌ی آن شرکت Google می‌باشد.

ویژگی های اساسی رایانش ابری

سلف‌سرویس درخواستی :(On-demand self-service) مشتری می‌تواند یکسویه امکانات رایانشی همچون کارساز و فضای ذخیره‌سازی در شبکه را به هنگام نیاز از هر فراهم کننده به صورت خودکار و بدون نیاز به دخالت انسان به دست آورد.

دسترسی گسترده شبکه :(Broad Network access) امکانات روی شبکه در دسترس هستند و می‌توان با سازوکارهایی استاندارد به آنها دست یافت. سازوکارهایی که بسترهایی ناهمگون کلاینت‌های ضعیف و قوی(گوشی‌های موبایل، لپ‌تاپ‌ها و PDAها) را پشتیبانی می‌کنند.

جمع کردن منابع:(Resource pooling) منابع رایانشی فراهم‌کننده جمع‌آوری شده‌اند تا با به کارگیری مدل «چند مشتری» به چندین مشتری خدمت‌رسانی کنند. این کار به وسیله منابع فیزیکی یا مجازی مختلف که به شکلی پویا و بنابر درخواست مشتری واگذار و پس گرفته می‌شوند صورت می‌گیرد. در اینجا حالتی از عدم وابستگی به مکان وجود دارد که در آن مشتری معمولا کنترل یا دانشی درباره محل دقیق منابع فراهم شده ندارد ولی ممکن است در سطوح بالاتر انتزاعی بتواند محل را تعیین کند، مثل: کشور، استان یا مرکز داده. برای نمونه منابع شامل فضای ذخیره‌سازی، توان پردازشی، حافظه، پهنای باند شبکه و ماشین‌های مجازی می‌شود.

انعطاف‌پذیری سریع- در جا :(Rapid elasticity) می‌توان امکانات را  به سرعت و با انعطاف‌، در بعضی موارد به صورت خودکار،  به دست آورد تا به سرعت گسترش داده شده(از دید مقیاس) یا در جا آزاد شوند و خیلی سریع به مقیاس کوچکتری دست یابند. از دید مشتری امکاناتی که برای به دست آمدن در دسترس هستند اغلب نامحدود به نظر می‌آیند و می‌توانند به هر مقدار و در هر زمان خریداری شوند.

خدمات اندازه‌گیری شده :(Measured Service) سیستم‌های ابری منابع را خودکار کنترل و بهینه می‌کنند. این کار با به کارگیری توانایی اندازه‌گیری در سطحی از تجرید که مناسب گونه‌ آن خدمت(مثل: فضای ذخیره‌سازی، توان پردازشی، پهنای باند و شمار کاربران فعال) است انجام می‌شود. میزان استفاده از منابع می‌تواند به شکلی شفاف هم برای مشتری و هم برای فراهم‌کننده زیر نظر گرفته، کنترل شده و گزارش داده شود.

اما رایانش بی‌درنگ چیست؟ رایانش بی‌درنگ در علوم رایانه به بررسی مسایل سامانه‌های ضرب‌الاجل برای پردازش داده می‌پردازد. پاسخ سریع و عملکرد بالا از ویژگی‌های مهم این سامانه‌ها هستند. در سامانه «بی‌درنگ» درستی اجرای یک عملیات در آن تنها به درست بودن عملیات از نظر منطقی بستگی ندارد بلکه اجرای آن عملیات در یک بازه زمانی مشخص نیز در درستی اجرای عملیات در نظر گرفته می‌شود. این سامانه‌ها در ماموریت‌های بحرانی کاربرد فراوانی دارند. در صورتی که پردازش بی‌درنگ در بازه زمانی مورد نظر نتواند درخواست پردازش را پاسخ دهد پردازش شکست‌خورده تلقی می‌شود. اختلال در عملکرد این سامانه‌ها می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری همچون به خطر افتادن جان انسان‌ها را به دنبال داشته باشد.

ترمز ضدقفل وسایل نقلیه نمونه‌ای از این سامانه‌‌ها است که باید در یک بازه زمانی کوتاه به صورت ضرب‌الاجل جلوی قفل شدن ترمزها را بگیرد. سامانه‌های پخش زنده صدا و تصویر، ارسال پیامک، خدمات میکروبلاگینگ مانند توییتر، گوگل ویو(google wave) نیز نمونه‌های دیگری از این فناوری هستند.

  ادامه دارد...