رایانش ابری چیست و چرا به آن نیاز داریم؟

این روزها کلماتی از قبیل رایانش ابری یا کلاود کامپیوتینگ زیاد به گوش میخورد. اما هنگامی که درباره مفهوم آن سوال میشود؛ گاها از توضیح آن باز می­مانیم. شاید دلیل آن گستردگی تعریف و دامنه رایانش ابری باشد.

حال اجازه دهید چند تعریف مستند را بررسی کنیم.

در دانش­نامه آزاد ویکی­پدیا آمده است: رایانش ابری یعنی استفاده از منابع پردازشی (سخت افزار و نرم افزار) و اشتراک سرویس بر بستر شبکه و به خصوص اینترنت. (برداشت شده از منبع انگلیسی)
ضمنا استفاده از عبارت "ابر" نیز به دلیل پیچیده­گی تنظیمات منابع و فرضیه طرح شکل "ابر مانند" برای آن بوده است.

موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده نیز با تعریف نسبتا واضحی، استاندارد رایانش ابری را این­گونه ارائه داده است:
رایانش ابری یعنی مدلی برای ارائه سرویس به صورت سریع و درلحظه از منابع پردازشی و قابل تنظیم بر بستر شبکه است. که توسط سرویس دهنده ایجاد و با حداقل نیاز به مدیریت منابع، توسط سرویس گیرنده دریافت می شود. رایانش ابری از پنج ویژگی اساسی، سه مدل سرویس و چهار حالت قابل ارائه تشکیل شده است.

در ادامه به بررسی ویژ­گی ها، سرویس ها و حالت های قابل ارائه به همراه مثال می پردازیم:

ویژگی های اساسی:

• سلف سرویس بر اساس تقاضا: ارائه سرویس های محاسباتی مانند به اشتراک گذاری سرویس زمان جهت تنظیم ساعت در شبکه و یا ارائه آی-پی در شبکه، بسته به درخواست مشتری، به صورت خودکار و بدون دخالت میزبان صورت می گیرد.
• دسترسی گسترده به شبکه: اتصال دستگاه­های کاربردی مانند رایانه های رومیزی و قابل حمل، تلفن­های همراه، تلفن­های هوشمند، تبلت ها و تین­کلاینت ها به منابع موجود شبکه در این تعریف جای می گیرند.
• مخرن منابع: اختصاص منابع سخت افزاری و نرم افزاری به صورت کنترل شده که بر اساس تقاضای مصرفِ سرویس گیرنده قابل ارائه باشد. به طوری که سرویس گیرنده در تقسیم منابع کاملا مختار بوده و کنترلی از طرف سرویس دهنده وجود نداشته باشد. فضای ذخیره سازی، استفاده از حافظه (رم) و یا پهنای باند شبکه، می تواند از این نوع باشد. 
• قابل انعطاف و سریع: قابلیت اختصاص سریع منابع در هر زمان به صورت خودکار به سرویس گیرنده و به صورت آنی و حتی ظاهرا نامحدود ولی با امکان بازپس گیری آن. درحالتی که سرویس گیرنده به صورت موقت نیازمند منابع باشد. 
• اندازه گیری خدمات: خدمات و منابع اختصاص داده شده (مانند: فضای ذخیره سازی، منابع پردازشی، پهنای باند و یا حساب های کاربری فعال) به سرویس دهنده قابل اندازه گیری و گزارش دهی بوده و در زمان نیاز به صورت شفاف گزارش میزان استفاده از خدمات قابل ارائه باشد.

مدل های سرویس:

• نرم افزار به عنوان خدمات (SaaS): امکان استفاده سرویس گیرنده از برنامه های ارائه شده در بستر ابر (کلاود) باید محیا باشد. سرویس های قابل ارائه باید قادر به اجرا از طریق مرورگرهای وب (مانند سرویس پست الکترونیک) و دستگاه های کاربردی باشند. منتهی مشتری یا سرویس گیرنده قادر به تغییر تنظیماتِ نرم افزارهای ارائه شده در بستر "ابر" نخواهد بود. البته دستورهای محدود به تنظیمات کاربری باید قابل اجرا باشند. مثال: شرکت ها و موسسات قادر خواهند بود تا بدون نیاز به تامین سخت افزار، نرم افزار و نیروهای متخصص، اقدام به خرید سرویس های از پیش نصب شده باشند.
• بسترهای نرم افزاری به عنوان خدمات (PaaS): فراهم سازی زیرساخت نرم افزاری تحت "ابر" به سرویس گیرنده به طوری که قادر باشد تا برنامه های کاربردی ایجاد شده را بر بستر "ابر" ارائه دهد. در این حالت مشتری یا سرویس گیرنده قادر به کنترل سیستم های عامل، شبکه، سرورها و تجهیزات مرتبط نمی باشد. مثال: سرویس گیرنده در این حالت می تواند به توسعه بسته های نرم افزاری پرداخته و با استفاده از بستر در اختیار قرار گرفته به ارائه سرویس به شخص ثالث بپردازد. شرکت های نرم افزاری می توانند با توسعه انواع محصول اقدام به ارائه آن در بستر "ابر" به مشتریان خود نمایند.
• زیرساخت به عنوان سرویس (IaaS): قابلیت ارائه فضای پردازشی، ذخیره سازی، شبکه و سایر منابع پردازشی به سرویس گیرنده جهت نصب و اجرای انواع سیستم عامل و نرم افزار است. در این حالت مصرف کننده قادر به مدیریت منابع اختصاص داده شده بوده ولی امکان مدیریت مستقیم سخت افزار ارائه شده در بستر "ابر" موجود نمی باشد. مثال: شرکت ها، سازمان ها و یا حتی پروژه های کوچک و متوسط قادر خواهند بود تا به جای خرید تجهیزات پردازشی، تجهیزات ذخیره سازی، سیستم های سرد کننده و یا حتی استخدام افراد فنی جهت برپایی و ارائه سرویس، اقدام به خرید و اجاره خدمات از شرکت های تامین کننده در بستر رایانش ابری کنند.

مدل های پیاده سازی:

1. ابر خصوصی (Private Cloud): زیرساخت ابر برای استفاده اختصاصی یک سازمان و متشکل از مصرف کننده های داخل سازمانی که ممکن است توسط خود سازمان و یا شخص یا سازمان ثالث مدیریت شود.
2. ابر اشتراکی (Community Cloud): زیر ساخت ابر برای چندین سازمان و یا شرکت خاص که نیازهای مشترکی باهم دارند. بطور ساده تر یک یا چند "ابر" اختصاصی که به صورت مشترک استفاده می شود.
3. ابر عمومی (Public Cloud): زیر ساخت ابر که برای استفاده عموم مردم، سازمان ها، کسب و کارها، دانشگاه ها و غیره فراهم شده است. این مجموعه ممکن است متعلق به شخص، شرکت، سازمان و یا ترکیب آن ها باشد.
4. ابر ترکیبی (Hybrid Cloud): زیر ساخت های ابر که با یکدیگر یک ترکیب را ایجاد کرده و با پیروی از استاندارهای مشترک امکان جابجایی سرویس نرم افزاری مابین آن ها به جهت ایجاد تعادل و یا پشتیبان فراهم شده باشد.