Transcript محاسبات ابری

‫محاسبات‬
‫ابری‬
‫مقدمه‬
‫با پیشرفت فناوری اطالعات نیاز به انجام کارهای محاسباتی در همه جا و همه‬
‫زمان به وجود آمده است‪.‬‬
‫جان مک کارتی‪:‬‬
‫همچنین نیاز به این هست که افراد بتوانند کارهای محاسباتی سنگین خود را بدون داشتن‬
‫«محاسبات ممکن است روزی به عنوان یکی از صنایع همگانی سازماندهی شود»‬
‫سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای گران‪ ،‬از طریق خدماتی انجام دهند‪.‬‬
‫واژه‌ ابر در واقع بر گرفته از صنعت تلفن است‪.‬‬
‫هنوز تعریف استاندارد علمی که مورد قبول عام باشد برای محاسبات ابری ارائه نشده است‪.‬‬
‫«محاسبات ابری» از ترکیب دو کلمه محاسبات و ابر ایجاد شده است‪.‬‬
‫ابر در اینجا استعاره از شبکه یا شبکه‌ای از شبکه‌های وسیع مانند اینترنت است که کاربر معمولی‬
‫از پشت صحنه و آنچه در پی آن اتفاق می‌افتد اطالع دقیقی ندارد (مانند داخل ابر)‬
‫در نمودارهای شبکه‌های رایانه‌ای نیز از شکل ابر برای نشان دادن شبکه‌ اینترنت استفاده می‌شود‪.‬‬
‫تعریف عمومی‬
‫«محاسبات ابری مدلی است برای فراهم کردن دسترسی آسان بر اساس تقاضای کاربر از طریق‬
‫شبکه به مجموعه‌ای از منابع محاسباتی قابل تغییر و پیکربندی ( مثل‪ :‬شبکه‌ها‪ ،‬سرورها‪ ،‬فضای‬
‫ذخیره‌سازی‪ ،‬برنامه‌های کاربردی و سرویس‌ها ) که این دسترسی بتواند با کمترین نیاز به‬
‫مدیریت منابع و یا نیاز به دخالت مستقیم فراهم‌کننده سرویس به سرعت فراهم شده یا آزاد (رها)‬
‫گردد‪».‬‬
‫این مدل ترکیبی از پنج مشخصه اصلی‪ ،‬سه مدل سرویس وچهار مدل آرایشی است که در شکل به‬
‫تصویر کشیده شده است‪.‬‬
‫عموما‌ مصرف کننده‌های محاسبات ابری مالک زیر ساخت فیزیکی ابر نیستند‪.‬‬
‫‪ ‬آنها منابع را در قالب سرویس مصرف می‌کنند‪.‬‬
‫‪ ‬تنها بهای منابعی که به کار می‌برند را می‌پردازند‪.‬‬
‫محاسبات همگانی‬
‫محاسبات همگانی‪« -‬عبارت است از بسته بندی منابع محاسباتی مانند منابع محاسباتی و‬
‫ذخیره سازی‪ ،‬در قالب سرویس‌های قابل اندازه‌گیری‪ ،‬به گونه‌ای مشابه با صنایع‬
‫همگانی (آب‪ ،‬برق‪ ،‬تلفن و ‪)...‬؛‬
‫این در حالی است که سایر گونه‌های عرضه کنندگان بر مبنای اشتراک سرویسهای خود‬
‫را عرضه می‌کنند‪.‬‬
‫به اشتراک گذاردن قدرت محاسباتی «مصرف شدنی و ناملموس» میان چند مستاجر می‌تواند باعث‬
‫بهبود نرخ بهره‌وری شود؛‬
‫به اشتراک گذاردن قدرت محاسباتی «مصرف شدنی و ناملموس» میان چند مستاجر می‌تواند باعث‬
‫بهبود نرخ بهره‌وری شود؛‬
‫چرا؟‬
‫زیرا با این شیوه دیگر کارسازها (سرور) بدون دلیل بیکار نمی‌مانند‪.‬‬
‫(که سبب می‌شود هزینه‌ها به میزان قابل توجهی کاهش یابند در عین حال که سرعت تولید و توسعه‬
‫برنامه‌های کاربردی افزایش می‌یابد)‪.‬‬
‫مقایسه با مدل‌های دیگر محاسبات‬
‫محاسبات شبکه‌ای‪« -‬شکلی از محاسبات توزیع شده و محاسبات موازی که در آن یک رایانه مجازی‬
‫بزرگ از رایانه‌هایی تشکیل شده‌است که با چفتگری ضعیف به هم شبکه شده‌اند و با هماهنگی با یکدیگر‬
‫کار می‌کنند تا وظایف سنگین را به انجام برسانند»‪.‬‬
‫محاسبات خودمختار‪« -‬سامانه‌های رایانه‌ای با قابلیت خود‪-‬مدیریت»‬
‫مدل مشتری‪/‬سرور‪ -‬به صورت گسترده به هر برنامه کاربردی توزیع یافته ای گفته می‌شود که بین ارائه‬
‫دهنده سرویس (سرور) و درخواست کننده سرویس (مشتری) تمایز قایل می‌شود‬
‫رایانه بزرگ ‪ -‬رایانه‌های قدرتمند توسط سازمانهای بزرگ برای کاربردهای بحرانی بکار برده‬
‫می‌شوند‪ .‬این کاربردها نوعا‌ شامل پردازش حجم زیاد داده می‌باشد‪ .‬به طور نمونه می‌توان از‬
‫سرشماری‪ ،‬آمار مصرف کننده و صنعت‪ ،‬برنامه‌ریزی منابع سازمان[)‪(ERP‬و پردازش تراکنشهای‬
‫مالی نام برد‪.‬‬
‫نظیر به نظیر ‪ -‬گونه‌ای از معماری توزیع شده بدون هماهنگی مرکزی است که در آن شرکت‬
‫کنندگان می‌توانند در آن واحد عرضه کننده و نیز مصرف کننده منابع باشند‪.‬‬
‫ساختار مدل‬
‫معماری‬
‫معماری سیستم نرم‌افزاری دست اندر کار در ارائه‌ محاسبات ابری عموما‌ شامل اجزایی است که با‬
‫یکدیگر از طریق رابط برنامه‌ نویسی نرم‌افزار ‪ API‬معمول‌ وب‌سرویس ارتباط برقرار می‌کنند‪.‬‬
‫الیه‌ها‬
‫کاربر‬
‫برنامه‌های کاربردی‬
‫بستر‬
‫زیرساخت‬
‫سرور‬
‫کاربر‬
‫•کاربر محاسبات ابری متشکل از سخت‌افزار و نرم‌افزاری است که برای تحویل برنامه‌های کاربردی‬
‫از ابر استفاده می‌کند‪.‬‬
‫• یا آنکه به طور ویژه تنها برای تحویل سرویسهای ابر طراحی شده‌است‪.‬‬
‫برنامه‌های کاربردی‬
‫نرم‌افزار به عنوان سرویس‬
‫سرویس‌های برنامه کاربردی ابری نرم افزار را بصورت سرویس روی اینترنت تحویل می‌دهند‪.‬‬
‫‪ ‬دسترسی و مدیریت نرم‌افزار تجاری از طریق شبکه‬
‫‪ ‬فعالیتها از سرور مرکزی اداره می‌شوند و نه در مکان هریک از مشتریان‪(.‬دسرسی از راه دور)‬
‫‪....‬‬
‫بستر‬
‫بستر به عنوان سرویس‬
‫سرویس‌های برنامه کاربردی ابری بستر محاسباتی را که اغلب روی زیرساخت ابری اجرا شده و‬
‫برنامه کاربردی ابری را تغذیه می‌کند بصورت سرویس روی اینترنت تحویل می‌دهند‬
‫سرویس بستر ابری استقرار برنامه‌های کاربردی را بدون هزینه و پیچیدگی‬
‫خرید و مدیریت لیه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری زیرین آسان می‌سازد‪.‬‬
‫زیرساخت‬
‫برون‌ سپاری‬
‫زیرساخت‌به‌عنوان‌سرویس‬
‫‌دهنده‪‌.‬ای در‬
‫عرضهی‌کنند‬
‫به ارائه م‬
‫سرویس‬
‫صورتخود را‬
‫کسببه و کار‬
‫است را‬
‫فرایندهای‬
‫بستریامجازی‬
‫یکت‌ها‬
‫عموما‌فعالی‬
‫برخی از‬
‫سازمانابری‬
‫زیرساخت‬
‫‌هاییک‬
‫س که‬
‫هنگامی‬
‫سروی‬
‫بیرون از شرکت یا سازمان خود بسپارد این عمل را برون‌ سپاری می‌نامند‪.‬‬
‫کاربران به جای خرید سخت‌افزار و نرم‌افزار و فضای مرکز داده (دیتا سنتر) ویا تجهیزات شبکه‪،‬‬
‫واگذار‬
‫‌خرند‪.‬‬
‫دیگر‬
‫شده می‬
‫سازمان‬
‫‪Outsource‬‬
‫برونسپاری تولید هم به‬
‫گیری و عوامل‬
‫سرویسم‌ کامال‌‬
‫حق تصمی‬
‫‌سپاری‪،‬یک‬
‫بهنصورت‬
‫در رابرو‬
‫مواردت‌ها‬
‫زیر ساخ‬
‫بسیاری‬
‫همه‌ این‬
‫در‬
‫می‌شود‪.‬‬
‫سرور‬
‫لیه سرورها متشکل از سخت‌افزار و نرم‌افزاری است که مخصوصا برای تحویل سرویسهای ابر‬
‫طراحی شده‌اند‪.‬‬
‫به عنوان مثال می‌توان از پردازنده‌های چند هسته‌ای و سیستم عامل‌های ویژه ابر نام برد‬
‫ویژگی‌های کلیدی‬
‫از‌دیدگاه‌سخت‌افزاری‌محاسبات‌ابری‌در‌مقایسه‌با‌فناوری‌های‌مشابه‌قبلی‌سه‌جنبه‌جدید‌دارد‪:‬‬
‫‪‬امکان‌پرداخت‌برای‌استفاده‌از‌منابع‌فناوری‌اطالعات‌در‌واحدهای‌زمانی‌کوتاه‌مدت‌مورد‌‬
‫‪‬ایجاد تصور و توهم دسترسی به منابع نامحدود فناوری اطالعات در زمان تقاضا‬
‫نیاز‌آن‌منبع‪.‬‬
‫از بین بردن نیاز کاربر به برنامه ریزی تدارک منابع فناوری اطالعات برای مصارف آینده‬
‫‌های‌ذخیرهفناوری اطالعات‪.‬‬
‫برای منابع‬
‫از‪ :‬بین بردن نیاز به سرمایه‌گذاری پیشاپیش‬
‫(‪‬‬
‫‌‌سازی‌در‌واحد‌روز)‬
‫برای‌پردازشگر‌در‌واحد‌ساعت؛‌یا‌برای‌رسانه‬
‫مثال‬
‫شرکتهای‌تجاری‌می‌توانند‌در‌اندازه‌کوچکتر‌کارشان‌را‌آغاز‌کنند‌و‌بر‌اساس‌نیاز‌در‌زمان‌دلخواه‌منابع‌‬
‫سخت‌افزاری‌مورد‌نیاز‌خود‌را‌افزایش‌یا‌کاهش‌دهند‪.‬‬
‫مزایای اصلی محاسبات ابری عبارتند از‪:‬‬
‫‪ ‬چابکی‪ :‬کاربر می‌تواند در زمان نیاز میزان منابع مورد استفاده را کاهش یا افزایش دهد‪.‬‬
‫‪ ‬هزینه‪ :‬محاسبات ابر‪ ،‬مشتریان را از مخارج سخت‌افزار‪ ،‬نرم‌افزار و خدمات و همچنین از درگیری‬
‫با نصب و نگهداری نرم‌افزارهای کاربردی به شکل محلی می‌ رهاند ‪.‬‬
‫‪ ‬نگهداری‪،‬سنجش پذیری‪....‬‬
‫سنجش پذیری‪:‬‬
‫‪ ‬کاربران می‌توانند در زمان تقاضا و به صورت دینامیک منابع را تدارک ببینند و نیازی به تدارک‬
‫پیشین برای زمانهای حداکثر بار مصرف منابع نیست‬
‫‪ ‬منابع در محاسبات ابری باید قابل اندازه‌ گیری باشند و لزم است که میزان مصرف منابع برای هر‬
‫کاربر و هر منبع بر اساس واحدهای ساعتی‪ ،‬روزانه‪ ،‬هفتگی‪ ،‬ماهانه اندازه گرفت‪.‬‬
‫امنیت چالش یا مزیت؟‬
‫به دلیل تمرکز داده‌ها و منابع امنیتی بیشتر و پیچیده تر امنیت افزایش می‌یابد‪.‬‬
‫امنیت نسبی محاسبات ابری موضوعی بحث انگیز است که ممکن است پذیرش محاسبات ابری را به‬
‫تأخیر بیندازد‪.‬‬
‫گروهی بر این باورند که امنیت داده‌ها وقتی که در داخل سازمان اداره شوند باالتر است‪ ،‬در حالی که‬
‫گروهی دیگر عقیده دارند که ارائه دهندگان سرویس انگیزه‌ای قوی برای حفظ اعتماد دارند و از این‬
‫رو سطح امنیت باالتری را بکار می‌گیرند‪.‬‬
‫مدل‌های پیاده‌سازی‬
‫ابر عمومی‬
‫ابر عمومی یا ابر خارجی توصیف کننده محاسبات ابری در معنای اصلی و سنتی آن است‪.‬‬
‫سرویس‌ها به صورت پویا و از طریق اینترنت و در واحدهای کوچک از یک عرضه کننده‌ شخص‬
‫ثالث تدارک داده می‌شوند و عرضه کننده منابع را به صورت اشتراکی به کاربران اجاره می‌دهد‬
‫ابر خصوصی‬
‫‪ ‬ابر خصوصی یک زیر ساخت محاسبات 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 سخت‌افزار زیرساختی ابر است‪.‬‬
‫‪ ‬ابر خصوصی امکان کنترل بیشتر بر روی تمام سطوح پیاده‌سازی ابر (مانند سخت‌افزار‪،‬‬
‫شبکه‪ ،‬سیستم عامل‪ ،‬نرم‌افزار) 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 بهره‌گیری از ابرهای خصوصی مشکالت ایجاد و‬
‫نگهداری را به همراه دارد‪.‬‬
‫ابر خصوصی مجازی‬
‫یک راه حل میانه برای دوری از مشکالت ابرهای خصوصی و در عین حال بهره‌مند 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 آ امکانپذیر است‪( .‬به عنوان نمونه می‌توان‬
‫از ابر خصوصی مجازی آمازون نام برد)‪.‬‬
‫‪... Ipsec‬‬
‫ابر آمیخته‬
‫یک ابر آمیخته متشکل از چندین ارائه دهنده‌ داخلی و یا خارجی گزینه‌ 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 داده‌های کارتهای پرداخت‬
‫آسانتر سازند‪.‬‬
‫چالش‌ها‬
‫شکل جدید نرم‌افزارها‬
‫متخصصین نرم‌افزار در راه ایجاد نرم‌افزاری 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 نشده‌ است‪ .‬دپارتمان‌های ‪ IT‬هنوز نسبت به آن‬
‫بسیار محتاط عمل می‌کنند زیرا سکوی محاسبات ابر توسط آنها کنترل نخواهد شد‪ .‬تاکنون سرمایه گذارانی که‬
‫جرأت سرمایه‌ گذاری در پروژه‌های مخاطره آمیز را دارند‪ ،‬پول زیادی در محاسبات ابر سرمایه ‌گذاری‬
‫نکرده‌اند‪.‬‬
‫کنترل‬
‫ارائه دهندگان خدمات‪ ،‬معموال‌ سکوها را برای پشتیبانی از شیوه‌های تجاری و ای تی یک شرکت‬
‫خاص طراحی نمی‌کنند‪.‬‬
‫همچنین‪ ،‬کاربران قادر به تغییر تکنولوژی‌ 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 باالی شبکه‪ ،‬کاربر حتی هنگامی که در حال استفاده از وب به عنوان یک کامپیوتر‬
‫فراگیر است‪ ،‬احساس‌ کار بر روی سیستم محلی را دارد‪.‬‬
‫هزینه تجهیزات و نرم‌افزارها صرفه جویی‬
‫‌‬
‫در حالیکه شرکت‌ها به کمک محاسبات ابر‪ ،‬می‌توانند در‬
‫کنند‪ ،‬اما باید متحمل هزینه‌ شارژ باالتری برای پهنای باند بشوند‪.‬‬
‫قابلیت اطمینان‬
‫‪‬محاسبات ابر همیشه قابلیت‌ اعتماد‌ مستمری را ارائه نکرده‌است‪ .‬مثال‪ ،‬مشتریان‬
‫‪Salesforce.com‬در تاریخ ‪ ۱۲‬فوریه ‪ ،۲۰۰۸‬به مدت ‪ ۶‬ساعت قادر به دریافت خدمات نبودند؛ و‬
‫سه روز بعد خدمات ‪ Amazon’s S3‬و ‪EC2‬به مدت ‪ ۳‬ساعت دچار وقفه شدند‪.‬‬
‫‪ ‬الزم است ذکر شود که شرکت‌های ارائه دهنده خدمات ابری در قراردادهای خود ضریب اطمینان‬
‫دسترسی به سرویس را عنوان می‌کنند‪.‬‬
‫‪‬این ضریب مشخص می‌کند که ممکن است در بازه‌های زمانی تعریف شده به چه مدت سرویس از‬
‫دسترس مشتری خارج باشد‪.‬‬
‫حفظ حریم خصوصی‬
‫طرفداران حفظ حریم خصوصی‌ها مدل ابر را مورد انتقاد قرار می‌دهند‪ ،‬زیرا ارائه دهندگان سرویسهای‬
‫ابر می‌توانند کنترل و نظارت کامل قانونی ویا غیر قانونی بر روی داده‌ها و ارتباطات بین کاربران‬
‫سرویس و میزبان ابر داشته باشند‪.‬‬
‫شنود بیش از ‪ 10‬میلیون مکالمه تلفن توسط آژانس امنیت ملی ایالت متحده آمریکا به همراه شرکتهای ‪ AT&T‬و‬
‫ورایزون‬
‫میزان در دسترس بودن و کارایی‬
‫عالوه بر امنیت داده‌ها‪ ،‬میزان در دسترس بودن و کارایی برنامه‌های کاربردی که روی ابر میزبانی‬
‫می‌شوند برای کاربران از اهمیت باالیی برخوردار است‪.‬‬
‫نگاهی به آینده‬
‫در پایان باید اذعان داشت که پردازش ابری روز به روز محبوبتر میشود و گنجایش مطالعه و کار‬
‫بیشتر در این بستر بیشتر میشود‪.‬‬
‫نتیجه‌گیری‬
‫پردازش ابري مدلی رایانهاي است که تالش میکند دسترسی کاربران را بر اساس نوع تقاضایی‬
‫که از منابع اطالعاتی و محاسباتی دارند‪ ،‬آسان کند‪ .‬این مدل سعی دارد با کمترین نیاز به منابع‬
‫نیروي انسانی و کاهش هزینهها و افزایش سرعت دسترسی به اطالعات‪ ،‬جواب گوي نیاز کاربران‬
‫باشد‪.‬‬
‫پایان‬
‫علی حبیبی – سامان سرکانی‬