آشنایی با رایانش ابری و کاربرد آن

رایانش ابری چیست؟

رایانش ابری (Cloud Computing) مدلی از ارائه خدمات رایانه‌ای است که در آن منابع محاسباتی، ذخیره‌سازی، پایگاه‌داده، شبکه، نرم‌افزار و سایر خدمات از طریق اینترنت ارائه می‌شوند. این خدمات می‌توانند به‌صورت اشتراکی، بر اساس تقاضا و مقیاس‌پذیر باشند.

رایانش ابری را می‌توان به‌عنوان یک مدل اقتصادی برای ارائه خدمات رایانه‌ای تعریف کرد که در آن منابع محاسباتی، ذخیره‌سازی، پایگاه‌داده، شبکه، نرم‌افزار و سایر خدمات از طریق اینترنت ارائه می‌شوند. در این مدل، کاربران به‌جای خرید و نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار خود، از خدمات ارائه شده توسط یک ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری استفاده می‌کنند.

تاریخچه رایانش ابری

تاریخچه رایانش ابری به دهه ۱۹۶۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که جوزف کارل روبنت لیکلیدر، دانشمند رایانه آمریکایی، ایده «شبکه رایانه‌ای بین کهکشانی» را مطرح کرد. این ایده یک شبکه الکترونیکی را در سطح جهانی مجسم می‌کرد که در آن تمام افراد به هم متصل می‌شدند.

در دهه ۱۹۷۰ میلادی، مفهوم «رایانش اشتراکی» (shared computing) مطرح شد. در این مدل، کاربران به‌جای خرید و نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار خود، از منابع محاسباتی یک مرکز کامپیوتری اشتراکی استفاده می‌کردند.

در دهه ۱۹۸۰ میلادی، فناوری‌های جدیدی مانند مجازی‌سازی (virtualization) و خدمات اینترنتی (web services) توسعه یافتند و امکان ارائه خدمات رایانش ابری را فراهم کردند.

در دهه ۱۹۹۰ میلادی، شرکت‌هایی مانند IBM و Sun Microsystems شروع به ارائه خدمات رایانش ابری کردند. این خدمات در ابتدا به سازمان‌های بزرگ محدود می‌شدند، اما به‌تدریج به سمت کسب‌وکارهای کوچک و مصرف‌کنندگان خانگی گسترش یافتند.

در دهه ۲۰۰۰ میلادی، شرکت‌های بزرگ فناوری اطلاعات مانند Amazon Web Services، Microsoft Azure و Google Cloud Platform وارد بازار خدمات رایانش ابری شدند. این شرکت‌ها با ارائه خدمات متنوع و با کیفیت، باعث رشد سریع بازار رایانش ابری شدند.

امروزه رایانش ابری یک فناوری بالغ و در حال توسعه است که کاربردهای گسترده‌ای در زندگی روزمره ما دارد.

مزایا رایانش ابری

رایانش ابری مزایای زیادی برای افراد و سازمان‌ها دارد. از جمله این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مقرون به‌صرفه بودن

رایانش ابری می‌تواند به کاهش هزینه‌های فناوری اطلاعات کمک کند. کاربران فقط برای منابعی که استفاده می‌کنند، هزینه پرداخت می‌کنند. این امر به‌ویژه برای سازمان‌هایی که نیاز به منابع محاسباتی متغیر دارند، مفید است.

انعطاف‌پذیری

رایانش ابری انعطاف‌پذیری زیادی را برای کاربران فراهم می‌کند. کاربران می‌توانند منابع محاسباتی خود را به‌سرعت و به‌راحتی مقیاس‌دهی کنند. این امر به سازمان‌ها کمک می‌کند تا با تغییرات تقاضا برای منابع محاسباتی سازگار شوند.

دسترسی آسان

رایانش ابری دسترسی آسان به منابع محاسباتی را از هر مکانی با اتصال به اینترنت فراهم می‌کند. این امر به افراد و سازمان‌ها امکان می‌دهد تا از منابع محاسباتی بدون نیاز به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های محلی استفاده کنند.

امنیت

ارائه‌دهندگان خدمات رایانش ابری معمولاً از اقدامات امنیتی مختلفی برای محافظت از داده‌های کاربران استفاده می‌کنند. این امر به سازمان‌ها کمک می‌کند تا امنیت داده‌های خود را بهبود بخشند.

مزایا اضافی

رایانش ابری مزایای اضافی دیگری نیز دارد، از جمله:

• سرعت توسعه و استقرار نرم‌افزار: رایانش ابری می‌تواند به توسعه‌دهندگان نرم‌افزار کمک کند تا نرم‌افزارهای خود را سریع‌تر و با هزینه کمتری توسعه دهند.
• بهبود بهره‌وری: رایانش ابری می‌تواند به سازمان‌ها کمک کند تا بهره‌وری خود را بهبود بخشند.
• نوآوری: رایانش ابری می‌تواند به سازمان‌ها کمک کند تا نوآوری کنند و محصولات و خدمات جدیدی را توسعه دهند.

معایب رایانش ابری

رایانش ابری مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز دارد که باید در نظر گرفته شود. از جمله معایب رایانش ابری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

امنیت

امنیت یکی از نگرانی‌های اصلی در مورد رایانش ابری است. داده‌های کاربران در محیط رایانش ابری ذخیره می‌شوند و در معرض خطر هک و سایر حملات قرار دارند. ارائه‌دهندگان خدمات رایانش ابری معمولاً از اقدامات امنیتی مختلفی برای محافظت از داده‌های کاربران استفاده می‌کنند، اما هیچ سیستم امنیتی کاملی وجود ندارد.

کنترل

سازمان‌هایی که از رایانش ابری استفاده می‌کنند، کنترل کمتری بر زیرساخت‌های خود دارند. این امر می‌تواند برای سازمان‌هایی که نیاز به کنترل کامل بر داده‌ها و منابع خود دارند، مشکل‌ساز باشد.

پیچیدگی مدیریت

مدیریت یک محیط رایانش ابری می‌تواند پیچیده باشد. سازمان‌ها باید ابزارها و فرایندهای مناسبی را برای مدیریت منابع محاسباتی در محیط رایانش ابری توسعه دهند.

وابستگی به اینترنت

برای دسترسی به منابع محاسباتی در رایانش ابری، به اتصال به اینترنت نیاز است. اگر اتصال به اینترنت قطع شود، کاربران نمی‌توانند از منابع محاسباتی استفاده کنند.

هزینه‌های پنهان

رایانش ابری معمولاً مقرون به‌صرفه‌تر از راه‌اندازی و نگهداری زیرساخت‌های محلی است، اما هزینه‌های پنهانی نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. این هزینه‌ها می‌توانند شامل هزینه‌های مدیریت، آموزش و پشتیبانی باشند.

چالش‌های فرهنگی

تغییر به رایانش ابری می‌تواند چالش‌های فرهنگی را نیز ایجاد کند. سازمان‌ها باید فرهنگ خود را با مدل عملیاتی رایانش ابری سازگار کنند.

با توجه به معایب ذکر شده، سازمان‌ها باید قبل از تصمیم‌گیری برای استفاده از رایانش ابری، مزایا و معایب آن را با‌دقت ارزیابی کنند.

انواع رایانش ابری

انواع رایانش ابری بر اساس نحوه دسترسی و استقرار

رایانش ابری را می‌توان بر اساس نحوه دسترسی و کنترل کاربران، به چهار نوع تقسیم کرد:

• رایانش ابری عمومی (Public Cloud): در این نوع رایانش، منابع محاسباتی از طریق اینترنت به‌صورت اشتراکی در اختیار کاربران قرار می‌گیرند. کاربران کنترل کمی بر منابع محاسباتی خود دارند.

• رایانش ابری خصوصی (Private Cloud): در این نوع رایانش، منابع محاسباتی در یک مرکز داده اختصاصی برای یک سازمان یا گروه خاصی از کاربران فراهم می‌شوند. کاربران کنترل کامل بر منابع محاسباتی خود دارند.

• رایانش ابری ترکیبی (Hybrid Cloud): در این نوع رایانش، از ترکیبی از رایانش ابری عمومی و خصوصی استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، یک سازمان ممکن است از رایانش ابری عمومی برای منابع محاسباتی مقیاس‌پذیر و از رایانش ابری خصوصی برای منابع محاسباتی حساس استفاده کند.

• رایانش ابری چندگانه (Multi-Cloud): در این نوع رایانش، از منابع محاسباتی چندین ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، یک سازمان ممکن است از منابع محاسباتی Amazon Web Services ،Microsoft Azure و Google Cloud Platform برای ایجاد یک محیط رایانش ابری متنوع و مقاوم استفاده کند.

رایانش ابری عمومی (Public Cloud)

رایانش ابری عمومی رایج‌ترین نوع رایانش ابری است. در این نوع رایانش، منابع محاسباتی از طریق اینترنت به‌صورت اشتراکی در اختیار کاربران قرار می‌گیرند. کاربران کنترل کمی بر منابع محاسباتی خود دارند و فقط می‌توانند از آن‌ها برای اهداف مورد نظر ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری استفاده کنند.

رایانش ابری عمومی مزایای زیادی دارد، از جمله:

• مقرون به‌صرفه بودن: کاربران فقط برای منابعی که استفاده می‌کنند، هزینه پرداخت می‌کنند.
• انعطاف‌پذیری: کاربران می‌توانند منابع محاسباتی خود را به‌سرعت و به‌راحتی مقیاس‌دهی کنند.
• دسترسی آسان: کاربران می‌توانند از منابع محاسباتی از هر مکانی با اتصال به اینترنت استفاده کنند.

رایانش ابری عمومی برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب است، از جمله:

• توسعه و استقرار نرم‌افزار
• مدیریت داده‌ها و پایگاه‌های داده
• تجارت الکترونیک و فروش آنلاین
• همکاری از راه دور و دورکاری
• تجزیه و تحلیل داده‌ها و هوش مصنوعی

رایانش ابری خصوصی (Private Cloud)

رایانش ابری خصوصی یک نوع رایانش ابری است که در آن منابع محاسباتی در یک مرکز داده اختصاصی برای یک سازمان یا گروه خاصی از کاربران فراهم می‌شوند. کاربران کنترل کامل بر منابع محاسباتی خود دارند و می‌توانند آن‌ها را برای اهداف مورد‌نظر خود‌پیکربندی و مدیریت کنند.

رایانش ابری خصوصی مزایای زیادی دارد، از جمله:

• امنیت: سازمان‌ها می‌توانند کنترل کامل بر امنیت داده‌های خود داشته باشند.
• قابلیت اطمینان: سازمان‌ها می‌توانند با استفاده از یک مرکز داده اختصاصی، قابلیت اطمینان بیشتری را برای منابع محاسباتی خود فراهم کنند.
• سازگاری: سازمان‌ها می‌توانند منابع محاسباتی را با نیازهای خاص خود سازگار کنند.

رایانش ابری خصوصی برای سازمان‌هایی که به امنیت و کنترل بالایی نیاز دارند، مناسب است. به‌عنوان مثال، سازمان‌هایی که داده‌های حساسی را ذخیره می‌کنند یا به زیرساخت‌های محاسباتی قابل‌اعتماد نیاز دارند، ممکن است از رایانش ابری خصوصی استفاده کنند.

رایانش ابری ترکیبی (Hybrid Cloud)

رایانش ابری ترکیبی یک نوع رایانش ابری است که از ترکیبی از رایانش ابری عمومی و خصوصی استفاده می‌شود. این نوع رایانش به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا از مزایای هر دو نوع رایانش ابری بهره‌مند شوند.

رایانش ابری ترکیبی مزایای زیادی دارد، از جمله:

• انعطاف‌پذیری: سازمان‌ها می‌توانند منابع محاسباتی را به طور موثرتری مقیاس‌دهی کنند.
• امنیت: سازمان‌ها می‌توانند حساسیت داده‌های خود را با قرار دادن آن‌ها در محل یا در فضای ابری کنترل کنند.
• صرفه‌جویی در هزینه: سازمان‌ها می‌توانند هزینه‌های خود را با استفاده از منابع محاسباتی مناسب برای هر کار کاهش دهند.

رایانش ابری ترکیبی برای سازمان‌هایی که نیاز به انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان بالایی دارند، مناسب است.

رایانش ابری چندگانه (Multi-Cloud)

رایانش ابری چندگانه (Multi-Cloud) نوع دیگری از رایانش ابری است که در آن از منابع محاسباتی چندین ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری استفاده می‌شود. این امر به سازمان‌ها امکان می‌دهد تا از مزایای هر ارائه‌دهنده خدمات و از قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری بالاتری برخوردار شوند.

رایانش ابری چندگانه مزایای زیادی دارد، از جمله:

• انعطاف‌پذیری: سازمان‌ها می‌توانند منابع محاسباتی را بر اساس نیازهای خود انتخاب کنند.
• مقرون به‌صرفه بودن: سازمان‌ها می‌توانند از مزایای رقابتی هر ارائه‌دهنده خدمات بهره‌مند شوند.
• قابلیت اطمینان: سازمان‌ها می‌توانند از قابلیت اطمینان هر ارائه‌دهنده خدمات بهره‌مند شوند.

رایانش ابری چندگانه برای سازمان‌هایی که نیاز به انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان بالایی دارند، مناسب است.

انواع رایانش ابری بر اساس مدل خدمت

مدل‌های خدمات رایانش ابری (Cloud Computing Service Models) یک طبقه‌بندی کلی از خدمات رایانش ابری است که بر اساس میزان کنترل و انعطاف‌پذیری ارائه‌شده به کاربران تقسیم‌بندی می‌شود.

سه مدل اصلی خدمات رایانش ابری عبارت‌اند از:

• زیرساخت به‌عنوان یک سرویس (Infrastructure as a Service – IaaS): در این مدل، ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری زیرساخت‌های محاسباتی مانند سرورها، ذخیره‌سازی و شبکه را به کاربران ارائه می‌دهد. کاربران کنترل کامل بر زیرساخت‌ها را دارند و می‌توانند آن‌ها را بر اساس نیازهای خود‌پیکربندی و مدیریت کنند.

• پلتفرم به‌عنوان یک سرویس (Platform as a Service – PaaS): در این مدل، ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری یک پلتفرم نرم‌افزاری کامل مانند یک سیستم عامل، پایگاه‌داده و ابزارهای توسعه را به کاربران ارائه می‌دهد. کاربران می‌توانند از این پلتفرم برای توسعه و اجرای برنامه‌های خود استفاده کنند.

• نرم‌افزار به‌عنوان یک سرویس (Software as a Service – SaaS): در این مدل، ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری یک نرم‌افزار کاربردی کامل را به کاربران ارائه می‌دهد. کاربران می‌توانند از این نرم‌افزار به‌صورت آنلاین استفاده کنند و نیازی به نصب یا نگهداری آن ندارند.

موارد استفاده از رایانش ابری

رایانش ابری طیف گسترده‌ای از کاربردها را دارد. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• توسعه و استقرار نرم‌افزار: رایانش ابری می‌تواند به توسعه‌دهندگان نرم‌افزار کمک کند تا نرم‌افزارهای خود را سریع‌تر و با هزینه کمتری توسعه دهند.
• مدیریت داده‌ها و پایگاه‌های داده: رایانش ابری می‌تواند به سازمان‌ها کمک کند تا داده‌های خود را به‌صورت ایمن و کارآمد مدیریت کنند.
• تجارت الکترونیک و فروش آنلاین: رایانش ابری می‌تواند به سازمان‌های تجاری کمک کند تا فروشگاه‌های اینترنتی خود را راه‌اندازی و مدیریت کنند.
• همکاری از راه دور و دورکاری: رایانش ابری می‌تواند به کارکنان امکان دهد تا از هر مکانی با اتصال به اینترنت با یکدیگر همکاری کنند.
• تجزیه و تحلیل داده‌ها و هوش مصنوعی: رایانش ابری می‌تواند به سازمان‌ها کمک کند تا داده‌های خود را تجزیه و تحلیل کنند و از هوش مصنوعی برای بهبود عملیات خود استفاده کنند.

سایر کاربردهای رایانش ابری

علاوه بر کاربردهای ذکر شده، رایانش ابری می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای دیگر نیز استفاده شود. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آموزش و یادگیری آنلاین
• سرگرمی و رسانه
• تحقیق و توسعه
• بخش دولتی
• صنعت

معروف‌ترین نمونه های رایانش ابری

برخی از معروف‌ترین نمونه‌های رایانش ابری عبارت‌اند از:

• Amazon Web Services (AWS): سرویس AWS آمازون بزرگترین ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری در جهان است. AWS طیف گسترده‌ای از خدمات رایانش ابری را در سه مدل IaaS، PaaS و SaaS ارائه می‌دهد.

• Microsoft Azure: ماکروسافت سرویس رایانش ابری خود را با نام Azure ارائه داده است. Azure دومین ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری در جهان است. Azure طیف گسترده‌ای از خدمات رایانش ابری را در سه مدل IaaS، PaaS و SaaS ارائه می‌دهد.

• Google Cloud Platform (GCP): سرویس گوگل با نام GCP سومین ارائه‌دهنده خدمات رایانش ابری در جهان است. GCP طیف گسترده‌ای از خدمات رایانش ابری را در سه مدل IaaS، PaaS و SaaS ارائه می‌دهد.

 

امنیت رایانش ابری

امنیت رایانش ابری یکی از مهم‌ترین نگرانی‌های سازمان‌هایی است که از رایانش ابری استفاده می‌کنند. داده‌های حساس سازمان‌ها در محیط رایانش ابری ذخیره می‌شوند و در معرض خطر هک و سایر حملات قرار دارند.

ارائه‌دهندگان خدمات رایانش ابری معمولاً اقدامات امنیتی مختلفی را برای محافظت از داده‌های کاربران خود انجام می‌دهند. از جمله این اقدامات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رمزنگاری داده‌ها: داده‌ها قبل از ذخیره‌سازی در محیط رایانش ابری رمزنگاری می‌شوند تا در صورت دسترسی غیرمجاز، قابل خواندن نباشند.
• کنترل دسترسی: دسترسی به داده‌ها و منابع محاسباتی فقط برای کاربران مجاز مجاز است.
• بررسی‌های امنیتی: ارائه‌دهندگان خدمات رایانش ابری به طور منظم محیط رایانش ابری خود را برای شناسایی و رفع نقاط ضعف امنیتی بررسی می‌کنند.

با این حال، هیچ سیستم امنیتی کاملی وجود ندارد و سازمان‌ها نیز باید اقدامات امنیتی لازم را برای محافظت از داده‌های خود در محیط رایانش ابری انجام دهند. از جمله این اقدامات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از احراز هویت چند عاملی (MFA): MFA یک لایه امنیتی اضافی برای محافظت از حساب‌های کاربری است.
• به‌روزرسانی نرم‌افزار و سیستم‌عامل‌ها: نرم‌افزار و سیستم‌عامل‌های خود را به‌روز نگه دارید تا از آخرین پچ‌های امنیتی بهره‌مند شوید.
• آموزش کارکنان: کارکنان خود را در مورد خطرات امنیتی رایانش ابری آموزش دهید.

در ادامه به برخی از تهدیدات امنیتی رایانش ابری اشاره می‌کنیم:

• حملات هکری: هکرها می‌توانند از نقاط ضعف امنیتی در محیط رایانش ابری برای دسترسی غیرمجاز به داده‌ها و منابع محاسباتی استفاده کنند.
• حملات فیشینگ: هکرها می‌توانند از طریق ایمیل‌های فیشینگ اطلاعات محرمانه کاربران مانند نام کاربری و رمز عبور را به دست آورند.
• حملات بدافزار: بدافزارها می‌توانند به سیستم‌های کاربران نفوذ کنند و داده‌های آنها را به خطر بیندازند.
• حملات DDoS: حملات DDoS می‌توانند باعث قطع خدمات یا کاهش عملکرد محیط رایانش ابری شوند.

سازمان‌ها باید با آگاهی از این تهدیدات امنیتی، اقدامات لازم را برای محافظت از داده‌های خود در محیط رایانش ابری انجام دهند.