AMD.POWER
مدیر بازنشسته
تغییر، دگرگونی و پایان‌ناپذیری از ماهیت‌های فناوری هستند، بنابراین شما هر چند سال یك‌بار شاهد یك فناوری جدید هستید، فناوری كه همه ساختار و مفاهیم و فرضیه‌های قبلی را تغییر داده یا حتی برعكس آن‌ها عمل می‌كند و شما را متعجب و حیرت‌انگیز خواهد كرد. وقتی وب متولد شد، همه شگفت‌زده شدند. چند سال بعد وب 2 آمد و بسیاری از مفاهیم و كاركردهای وب را تغییر داد و جهان تازه‌ای را پیش روی كاربران وب قرار داد كه باز هم شگفت‌زده شدند و تا چند سال پس از آن باور نداشتند، همان وب قبلی، چنین قابلیت‌ها و امكاناتی داشته و آن‌ها بی‌خبر بوده‌اند. اما وب 2 نیز پایان راه نبود و فناوری‌های جدیدی مطرح و ایده‌پردازی شدند و به ترتیب آزمایش و اجرا شدند و موفق شده یا شكست خوردند و از پایان‌نامه‌های دانشگاهی و مستندات آزمایشگاهی فراتر نرفتند. یكی از فناوری‌هایی كه چند سال پیش مطرح شد و جنجال و هیاهوی زیادی به راه انداخت و در سال 2009 و 2010 جامعه عمل پوشید و كاملاً اجرایی شد، فناوری محاسبات ابری (Cloud Computing) است. عبارت Cloud را امروزه زیاد می‌شنوید و در كتاب‌ها و آگهی‌های شركت‌ها و نرم‌افزارها می‌بینید و اگر كمی در اینترنت جست‌وجو کنید، ده‌ها هزار سایت و فروم و وبلاگ و اسناد الكترونیكی درباره آن خواهید دید. در این مقاله می‌خواهیم درباره همین Cloud صحبت كنیم و بگوییم، چرا این فناوری باز هم همه را شگفت‌زده كرده و موجب تغییر بسیاری از باورها و مفاهیم و قوانین پذیرفته‌شده توسط كاربران اینترنتی شده‌است. همچنین به دنبال این موضوع هستیم كه، آیا Cloud فقط برای شركت‌های بزرگ است یا كاربران خانگی هم می‌توانند مشتری Cloud باشند و از این فناوری استفاده كنند.
خست باید بگوییم، محاسبات ابری (Cloud Computing) چیست؟ ایده Cloud ارائه همه نوع خدمات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی بستری مانند اینترنت است. به‌عنوان مثال، شما بتوانید با استفاده از اینترنت و بدون نیاز به نصب، از یك نرم‌افزار استفاده كنید. مثال بعدی، استفاده از قدرت پردازشی كامپیوترهای دیگر روی اینترنت است. به‌عنوان مثال، شما به ویرایش یك فیلم نیاز دارید اما نمی‌توانید با سخت‌افزار سیستم خودتان این‌كار را انجام دهید. در این شرایط به اینترنت متصل شده و قستمی از كار را با كمك چند كامپیوتر دیگر روی اینترنت كه البته نه به آن‌ها دسترسی دارید و نه آن‌ها را می‌شناسید، انجام دهید. ذخیره‌سازی و پشتیبان‌گیری اطلاعات روی اینترنت، استفاده از نرم‌افزارها و سخت‌افزارها، مشاهده و تغییر اطلاعات، محاسبات و استفاده از قدرت‌های پردازشی، پایگاه داده و هر نوع خدمات دیگری كه فرض می‌كنید با استفاده از Cloud روی اینترنت قابل استفاده و ارائه است. مثال دیگری كه شاید شما را به مفهوم Cloud نزدیك‌تر كند، استفاده از آنتی‌ویروس‌های مبتنی بر Cloud است. در اینجا دیگر شما هیچ آنتی‌ویروسی را روی سیستم خود نصب نمی‌كنید و به نصب نیازی ندارید. كافیست به اینترنت متصل شده و دكمه اجرای یك آنتی‌ویروس Cloud را بزنید تا از طریق اینترنت تمام سیستم شما محافظت، اسكن و مراقبت شود و اگر ویروسی خواست روی سیستم بنشیند، توسط این آنتی‌ویروس شناسایی و پاكسازی می‌شود. مزیت استفاده از آنتی‌ویروس Cloud این است كه دیگر از حجم، قدرت، پردازنده و حافظه سیستم شما كاسته نمی‌شود و در عوض به بزرگ‌ترین بانك اطلاعاتی و سرورهای آنتی‌ویروس متصل هستید و محافظت از سیستم شما چندین برابر یك آنتی‌ویروس معمولی است. ابزار Google Docs یكی از بهترین مثال‌ها برای Cloud است. شما از این ابزار بدون نصب یا هر كاری دیگری استفاده می‌كنید و اطلاعات خود را نیز روی همان اینترنت قرار می‌دهید. به هیچ نوع تنظمیات یا مقدمات اولیه نیز نیاز ندارید.
بنابراین محاسبات ابری یعنی استفاده از سرویس‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی اینترنت یا به‌اشتراك‌گذاری منابع نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی اینترنت. در Cloud یك طرف كاربران هستند، طرف دیگر سرویس‌دهندگان و اینترنت هم بستر ارتباطی این دو طرف است. در حقیقت، Cloud تمام اینترنت و كاربران روی آن را برای شما به یك سیستم شخصی تبدیل می‌كند و شما دیگر محدودیت‌های حجمی و پردازشی و نرم‌افزاری ندارید.
چرا ابر؟
برای خیلی‌ها سؤال است كه چرا این فناوری را «محاسبات ابری یا Computing Cloud» می‌گویند. از اولین روزهایی كه اینترنت به وجود آمد، برای ترسیم آن از ابر استفاده كردند و شما همه جا اینترنت را با یك ابر می‌بینید. ابر در اینجا كنایه از كامپیوترها و سرورها و تجهیزات ارتباطی مانند روتر و سوییچ است كه در كنار یكدیگر یك بستر مانند اینترنت را تشكیل می‌دهند. اما چون نمی‌توانید دقیقاً بگویید به‌عنوان مثال، در اینترنت چند كامپیوتر، سرور و روتر وجود دارد، یك فضای فرضی را ترسیم می‌كنید كه شبیه ابر است. پس ابر، همان اینترنت است و وقتی در كنار محاسبات می‌آید، همان مفهوم پردازش و ارائه خدمات روی اینترنت را تداعی و ترجمه می‌كند.
فناوری‌های مشابه و متفاوت
سؤال بعدی این است كه با تعریف بالا، Cloud همان Virtualization ،Grid Computing ،Utility Computing ،Autonomic Computing یا Internet Computing نیست؟ Cloud از این فناوری‌ها استفاده می‌كند اما بسیار فراتر و گسترده‌تر از آن‌هاست. فناوری‌های بالا به شدت به سخت‌افزار و نرم‌افزار و در كل، پلتفرم وابسته هستند. به‌عنوان مثال، وابسته به فناوری‌های مایكروسافت یا اپن‌سورس. اما Cloud كاملاً از پلتفرم مستقل است و یك كامپیوتر لینوكسی می‌تواند از سرویس‌های مایكروسافتی استفاده كند و برعكس. در فناوری Cloud به شدت از مجازی‌سازی استفاده می‌شود و در حقیقت یك ضلع Cloud را تشكیل می‌دهد. همچنین Cloud با Utility Computing شباهت‌های زیادی دارد. در تصویر زیر وضعیت و جایگاه فناوری Cloud در مقایسه با دیگر فناوری‌های مشابه ترسیم شده‌است.
اریخچه Cloud
بد نیست، نگاهی به تاریخچه Cloud داشته‌باشیم. در سال 1960، جان مك‌كارتی (John McCarthy) از بزرگان هوش مصنوعی یك پیش‌بینی كرد كه البته زیاد جدی گرفته نشد: «روزی خواهد رسید كه محاسبات جزئی از خدمات عمومی سازمان‌ها باشد.» این عبارت كه ترجمه «Computation may someday be organized as a public utility» است، همان مفهوم Cloud امروزی را بیان می‌كند. اما عبارت Cloud Computing دقیقاً در سال 1997 توسط Ramnath Chellappa استفاده شد. از سال 1960 تا 1997 تقریباً می‌توانیم بگوییم، فناوری در حال ساخت بستر Cloud بوده است و كمتر كسی به فكر ارائه خدمات این‌چنینی روی اینترنت بود. اولین شركت‌هایی كه Cloud را كلید زدند و برخی از مفاهیم آن را مطرح كردند، Dot-Com Bubble و Amazon بودند. شركت دات‌كام بابل متوجه شده‌بود در یك شبكه كامپیوتری تنها كمتر از ده درصد قدرت هر سیستم استفاده می‌شود و بیش از نود درصد قدرت پردازشی و منابع سیستم بدون استفاده هستند، بنابراین این ایده را مطرح كرد كه در یك شبكه از منابع و قدرت پردازشی سیستم‌ها استفاده شود. آمازون هم با راه‌اندازی سرویس AWS یا Amazon Web Service خود در سال 2006 به‌طور عملی یك سرویس مبتنی بر محاسبات ابری را به مشتریان ارائه داد. به دنبال آمازون، در سال 2007 شركت‌هایی مانند گوگل و IBM هم سرویس‌های Cloud خود را ارائه كردند كه البته نه با نام Cloud اما همان مفهوم را پیاده‌سازی كرده‌بودند.
به‌زودی تمام اینترنت همچون یك سیستم در اختیار كاربران خانگی و شركت‌های بزرگ و كوچك خواهدبود تا بتوانند سیستم‌عامل و نرم‌افزار خود را از روی اینترنت اجرا كنند، تمام اطلاعات روی هارددیسك را به روی اینترنت منتقل كنند و البته هر كجا سیستم آن‌ها از نظر سخت‌افزاری با مشکل روبه رو شد، از اینترنت كمك بگیرند.
معماری Cloud
مانند هر فناوری دیگری، باید معماری و ساختار Cloud را نیز مرور كنیم تا بهتر بتوانیم با اجزاء و سیستم آن آشنا شده و چگونگی كاركرد آن را درك كنیم. به‌طور خیلی ساده، معماری Cloud شامل دو بخش كلاینت و سرور یا بهتر بگوییم End Front و End Back است. Front End همان نرم‌افزارها، كاربرها و شركت‌هایی هستند كه از سرویس‌های Cloud استفاده می‌كنند. به‌عنوان مثال، یك برنامه مرورگر وب كه امكان اتصال به اینترنت و دریافت سرویس‌ها را فراهم می‌كند، یك بخش از Cloud است كه در اصطلاح بخش «جلویی» و «نمایان» Cloud نامیده می‌شود. Back End دستگاه‌های ذخیره‌سازی، سرورها، سخت‌افزار، بستر اینترنت، تجهیزات ارتباطی و پلتفرم‌هایی هستند كه سرویس‌های Cloud را روی اینترنت ارائه می‌كنند. Back End فناوری Cloud اغلب توسط یك شركت یا مدیر سیستم، مدیریت و كنترل می‌شود و به تناسب هر كاربر، سرویس‌های موردنیاز، مجوزها، ترافیك، هماهنگی و تعریف پروتكل‌ها و موارد دیگر را انجام می‌دهد. در همین بخش است كه مدیر سیستم می‌تواند از فناوری‌هایی مانند مجازی‌سازی استفاده كند و یك سخت‌افزار فیزیكی را به چندین سخت‌افزار مجازی تبدیل و هر یك را در اختیار یك مشتری قرار دهد. همچنین برای ذخیره اطلاعات، در ظاهر به نظر می‌رسد، هیچ محدودیتی وجود ندارد اما در عمل هر سیستمی یك حداكثر ظرفیت ذخیره اطلاعات دارد، بنابراین مجازی‌سازی در كنار فناوری‌هایی مانند Cluster و Grid به كمك سرویس‌دهنده می‌آیند تا به مشتری‌ها یك ظرفیت نامحدود ترافیك و ذخیره‌سازی اطلاعات بدهد. مهم‌ترین جزء Cloud «اطلاعات» هستند و یكی از چالش‌های اصلی این فناوری در حال حاضر نیز محرمانگی و نگهداری ایمن اطلاعات است.
Software as a Service یا نرم‌افزار به‌عنوان سرویس، اولین نوع و ساده‌ترین نوع Cloud است. SaaS مدلی است كه در آن نرم‌افزار بدون نیاز به نصب روی كامپیوتر یا سیستم میزبان از طریق اینترنت استفاده می‌شود. نرم‌افزارهای Cloud همگی قابلیت كار تحت اینترنت و شبكه را داشته و نگهداری و رفع اشكال آن‌ها بسیار ساده و در سمت سرور صورت می‌گیرد. در حقیقت، كاربر به هیچ عنوان درگیر پیچیدگی‌های نصب و تنظیمات و اشكال‌زدایی نرم‌افزار نمی‌شود و برای نگهداری آن نیز نباید هزینه كند. نمونه‌هایی از SaaS، نرم‌افزارهای آفیس اداری، گوگل، نرم‌افزارهای CRM، نرم‌افزارهای مدیریت محتوای وب، Zoho و Salesforce هستند.
PaaS
Platform as a Service یا پلتفرم به‌عنوان سرویس، مدلی توسعه‌‌یافته‌تر از SaaS است و انواع ابزارها و امكانات و نیازمندی‌های تولید نرم‌افزار را در اختیار كاربران و مشتری قرار می‌دهد. یعنی در این مدل كاربر فقط استفاده‌كننده از نرم‌افزار نیست و می‌تواند خودش بدون هیچ تخصص یا برنامه‌نویسی سرویس و نرم‌افزار خود را تحت وب ساخته و راه‌اندازی كند و به نصب ابزارهای برنامه‌نویسی و مدیریت پروژه و این‌جور چیزها نیازی ندارد. در PaaS تمام نرم‌افزار در یك محیط ساخته شده و در همان محیط نیز اجرا می‌شود. همان‌طور كه از نام این مدل مشخص است، كاربر فراپلتفرم عمل كرده و می‌تواند با یك پلتفرم، نرم‌افزاری تحت وب و پلتفرم دیگری بسازد و استفاده کند. رواج این مدل یك انقلاب نرم‌افزاری برای بسیاری از شركت‌ها و سازمان‌های بزرگ بود. نمونه PaaS سیستم‌عامل Cloud مایكروسافت یا Azure ،Ning و BungeeLabs هستند.
HasS
Hardware as a Service یا سخت‌افزار به‌عنوان سرویس نیز در این یكی دو سال اخیر و به همت همكاری شركت‌های بزرگ سازنده پردازنده‌ها و منابع سخت‌افزاری و فناوری اشتراك‌گذاری منابع سخت‌افزاری استقبال شده‌است و با وجودی كه چالش‌های اساسی پیش رو دارد اما در حال تبدیل به یك مدل بسیار كاربردی و عملی برای شركت‌ها است. در این مدل، سخت‌افزار نیز به‌عنوان سرویس ارائه می‌شود. به‌عنوان مثال، شما در اینترنت به یك شركت ارائه‌دهنده Cloud اعلام می‌کنید، من یك پردازنده چهارهسته‌ای به همراه هشت گیگابایت حافظه و یك هارددیسك صد گیگابایتی به مدت یك ماه نیاز دارم. نمونه این سرویس، Blue Cloud شركت IBM، سرویس‌های آمازون، FlexiScale و SugerSinc هستند. از این سرویس در برخی از سایت‌ها به‌عنوان IaaS نیز یاد می‌شود.
برای درك و آشنایی بیشتر با Cloud و این‌كه واقعاً Cloud یك فناوری عجیب و غریب و مخصوص شركت‌هایی خاص است یا كاربران معمولی اینترنت هم مشتری آن هستند، چند Cloud معروف و پیشرو را به‌عنوان نمونه، می‌آوریم.
گوگل
در دسترس‌ترین Cloud، ابزارهای Google Docs هستند. شما می‌توانید وارد اینترنت شوید و با مراجعه به سایت گوگل و انتخاب این ابزارها، مانند نرم‌افزارهای آفیس مایكروسافت روی اینترنت از ابزارهای آفیس گوگل استفاده كنید. اطلاعات خود را درج و ذخیره یا روی گوگل آپلود کرده و در یك نشانی خاص برای خودتان روی وب نگهداری كنید تا در آینده دوباره به سراغ آن‌ها بیایید. توجه كنید، در استفاده از این ابزارها نه نرم‌افزاری نصب شد، نه مهم است كه با كدام سیستم‌عامل و چه فرمتی اطلاعات را آپلود و استفاده می‌كنید، نه فونت اطلاعات یا فرمت‌های خاص اهمیت دارد و مهم‌تر این‌كه این اطلاعات اصلاً روی هارددیسك شما نیست و روی اینترنت اما در اختیار شما است و هر زمان از هر سیستم و مكانی می‌توانید به آن‌ها دسترسی پیدا كنید. سرویس‌های دیگری از گوگل مانند Gmail نیز به نوعی Cloud هستند. چون شما هنگامی كه در حال استفاده از Gmail هستید، به نصب هیچ نرم‌افزاری نیاز ندارید و با هر سیستم‌عامل و از هر مكانی می‌توانید به آن دسترسی داشته و همچنین اطلاعات خود را روی ان ذخیره كنید.
آمازون
مثال بعدی آمازون، یكی از شركت‌های پیشرو در محاسبات ابری و ارائه خدمات مبتنی بر Cloud است. این شركت چهار نوع خدمات تحت عنوان AWS ارائه می‌كند كه شامل خدمات فضای ذخیره‌سازی (S3 یا Service Simple Storage )، پردازش كامپیوتری (EC2 یا Elastic Compute Cloud)، ارسال و دریافت و ذخیره پیام (Simple Queuing Service) و سیستم مدیریت بانك اطلاعاتی (Simple DB) است. S3 امكان آرشیو و ذخیره انواع اطلاعات مانند تصاویر، صوت، ویدئو، اطلاعاتی بانكی، اطلاعات پردازشی و... را فراهم می‌كند. شركت‌ها می‌توانند تمام منابع اطلاعاتی خود را روی S3 و با سرویس‌ها و خدمات متغیر قراردهند و یك نسخه پشتیبانی خیلی خوب داشته‌باشند. آمازون فقط امكان ذخیره‌سازی را فراهم نكرده، بلکه با نرم‌افزارهایی مانند Sonian امكان دسترسی ساده‌تر و سریع‌تر را فراهم می‌كند. سرویس EC2 این شركت نیز از طرف شركت‌ها استقبال فراوانی شده‌است و در عمل آن‌ها را از محدودیت‌های پردازشی و محاسباتی رهایی بخشیده و می‌توانند به راحتی با خرید انواع سرویس‌های موردنیاز كارهای خود را انجام دهند.
مایكروسافت
مایكروسافت شركت بعدی است كه حسابی دارد روی Cloud سرمایه‌گذاری می‌كند و انواع سرویس‌های Cloud مبتنی بر وب مانند ،Windows Live ،Xbox Live ،Office Live را راه‌اندازی كرده‌است. شما در این سرویس‌ها كه از طریق اینترنت قابل استفاده هستند و قبل از آن هم باید خریداری شوند و اشتراك آن‌ها را داشته‌باشید، می‌توانید تمام كارهای سیستم‌عاملی خود را انجام دهید، آنلاین بازی كنید و اسناد اداری خود را بسازید یا تغییر دهید. البته سرویس‌های مایكروسافت به این‌ها محدود نمی‌شود و Exchange ،Share Point ،MatrixDB ،Biz Talk Service و البته سیستم‌عامل Windows Azure (بخوانید ویندوز اَژر) نیز راه‌اندازی شده‌اند و شركت‌های مشتری مایكروسافت، خوشحال و راضی از این سرویس‌های تحت وب استفاده می‌كنند و دیگر به نصب، تعمیر یا نگهداری آن‌ها نیز نیازی ندارند.
شركت IBM نیز سرویس Blue Cloud خود را ارائه داده‌است كه شامل سرورهای لینوكسی، نرم‌افزارهای مدیریت پردازش‌های موازی و نرم‌افزارهای سیستمی خود IBM است. Blue Cloud یك مركز داده سازمانی اشتراكی مانند وب با قابلیت دسترسی در سراسر جهان می‌سازد و شركت‌های بزرگ می‌توانند به راحتی یك مركز داده بزرگ توزیع‌شده در تمام جهان را داشته‌باشند. به‌طور حتم، این سرویس مخصوص شركت‌های بزرگ چندملیتی است و كاربران عادی كمتر به سراغ آن می‌روند.
پاندا
شركت امنیتی Panda نیز یك آنتی‌ویروس مبتنی بر Cloud عرضه كرده‌است كه با اتصال دائمی به سرور می‌تواند از سیستم شما محافظت كند. شما این آنتی‌ویروس را روی سیستم خودتان نصب نمی‌كنید و در حقیقت، فقط یك رابط گرافیكی برای نصب، دانلود می‌كنید و بانك اطلاعاتی آنتی‌ویروس و سیستم اسكن آن روی اینترنت وجود دارد و سیستم شما از طریق اینترنت جست‌وجو و ویروس‌زدایی می‌شود. با هر بار اتصال به اینترنت، به سرور پاندا متصل می‌شوید و سیستم شما از راه دور محافظت می‌شود. هنگام تشخیص یك مورد مشكوك نیز خیلی سریع با اتصال به اینترنت می‌توانید وضعیت آن را مشخص كنید. حجم این آنتی‌ویروس رایگان، برای نصب فقط سیصد كیلوبایت است.
جامعه اپن‌سورس در مقابل فناوری Cloud بیكار ننشسته و مانند دیگر فناوری‌ها خیلی سریع پیاده‌سازی شده‌است. اوبونتو به‌عنوان یك سرویس روی بسیاری از سایت‌های Cloud وجود دارد و نسخه سرور آن تحت اینترنت استفاده می‌شود. اما یك نمونه عینی، SUSE Studio است كه تحت اینترنت امكان ساخت، سفارشی‌سازی و ذخیره كردن یك توزیع سفارشی لینوكس مبتنی بر هسته لینوكس و برنامه‌های كاربردی سوزی ناول را فراهم می‌كند. شما می‌توانید یك فایل ISO مطابق نیازها و علاقه خود تحت اینترنت از لینوكس بسازید و همانجا نیز ذخیره كنید تا بعدها و روی سیستم دیگر استفاده شود.
یكی دیگر از پیش‌قراولان Cloud و سرویس‌های مبتنی بر وب روی اینترنت، سایت Zoho است. روی این سایت بیش از بیست نوع سرویس كاملاً مستقل و Cloud مانند سرویس ایمیل، آفیس اداری، چت، تالار گفتمان، اشتراك‌گذاری اطلاعات، اشتراك‌گذاری و مدیریت پروژه‌ها و سرویس‌های مخصوص شركت‌های تجاری كوچك و بزرگ ارائه می‌شود. در حال حاضر، بیش از سه میلیون نفر در حال استفاده از این سرویس‌ها هستند.
آینده پیش رو
محاسبات ابری با همه مزیت‌ها و سرویس‌هایی كه ارائه می‌دهد، دارای چالش‌ها و سؤالات بی‌جواب زیادی است. به‌طوری كه در همین سال 2010، بیش از صد كنفرانس و سمینار بین‌المللی در كشورهای مختلف برای برداشتن منع‌های قانونی و ایجاد اطمینان و قانون‌گذاری و رفع ابهامات درباره Cloud برگزارشده‌است. مباحثی همچون محرمانگی اطلاعات، دسترس‌پذیری اطلاعات، بسترهای مختلف كشورها برای استفاده از سرویس‌های Cloud، قوانین كشورها و محدودیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از جمله موانع پیش روی Cloud هستند. به‌عنوان مثال، بسیاری از كارشناسان معتقدند، امنیت مبتنی بر Cloud امكان‌پذیر نیست و كاربران نمی‌توانند اعتماد كنند و محرمانه‌ترین اطلاعات خود را روی اینترنت منتقل یا جابه‌جا کرده یا امكان دسترسی یك نرم‌افزار روی اینترنت را به حساس‌ترین اطلاعات روی هارددیسك خود بدهند. همچنین مباحث مربوط به كپی‌رایت و مجوزها نیز درباره Cloud مطرح است.
ما همگان در این موضوع اتفاق‌نظر دارند كه Cloud آینده‌ای جذاب و جدید را برای كاربران اینترنت رقم خواهد زد؛ آینده‌ای كه در آن كاربر به هیچ سخت‌افزار یا نرم‌افزار یا سیستم‌عاملی نیاز نداشته و فقط با یك رابط كاربری ساده به اینترنت متصل می‌شود و از آن مانند یك سیستم شخصی استفاده می‌كند.
خست باید بگوییم، محاسبات ابری (Cloud Computing) چیست؟ ایده Cloud ارائه همه نوع خدمات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی بستری مانند اینترنت است. به‌عنوان مثال، شما بتوانید با استفاده از اینترنت و بدون نیاز به نصب، از یك نرم‌افزار استفاده كنید. مثال بعدی، استفاده از قدرت پردازشی كامپیوترهای دیگر روی اینترنت است. به‌عنوان مثال، شما به ویرایش یك فیلم نیاز دارید اما نمی‌توانید با سخت‌افزار سیستم خودتان این‌كار را انجام دهید. در این شرایط به اینترنت متصل شده و قستمی از كار را با كمك چند كامپیوتر دیگر روی اینترنت كه البته نه به آن‌ها دسترسی دارید و نه آن‌ها را می‌شناسید، انجام دهید. ذخیره‌سازی و پشتیبان‌گیری اطلاعات روی اینترنت، استفاده از نرم‌افزارها و سخت‌افزارها، مشاهده و تغییر اطلاعات، محاسبات و استفاده از قدرت‌های پردازشی، پایگاه داده و هر نوع خدمات دیگری كه فرض می‌كنید با استفاده از Cloud روی اینترنت قابل استفاده و ارائه است. مثال دیگری كه شاید شما را به مفهوم Cloud نزدیك‌تر كند، استفاده از آنتی‌ویروس‌های مبتنی بر Cloud است. در اینجا دیگر شما هیچ آنتی‌ویروسی را روی سیستم خود نصب نمی‌كنید و به نصب نیازی ندارید. كافیست به اینترنت متصل شده و دكمه اجرای یك آنتی‌ویروس Cloud را بزنید تا از طریق اینترنت تمام سیستم شما محافظت، اسكن و مراقبت شود و اگر ویروسی خواست روی سیستم بنشیند، توسط این آنتی‌ویروس شناسایی و پاكسازی می‌شود. مزیت استفاده از آنتی‌ویروس Cloud این است كه دیگر از حجم، قدرت، پردازنده و حافظه سیستم شما كاسته نمی‌شود و در عوض به بزرگ‌ترین بانك اطلاعاتی و سرورهای آنتی‌ویروس متصل هستید و محافظت از سیستم شما چندین برابر یك آنتی‌ویروس معمولی است. ابزار Google Docs یكی از بهترین مثال‌ها برای Cloud است. شما از این ابزار بدون نصب یا هر كاری دیگری استفاده می‌كنید و اطلاعات خود را نیز روی همان اینترنت قرار می‌دهید. به هیچ نوع تنظمیات یا مقدمات اولیه نیز نیاز ندارید.
بنابراین محاسبات ابری یعنی استفاده از سرویس‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی اینترنت یا به‌اشتراك‌گذاری منابع نرم‌افزاری و سخت‌افزاری روی اینترنت. در Cloud یك طرف كاربران هستند، طرف دیگر سرویس‌دهندگان و اینترنت هم بستر ارتباطی این دو طرف است. در حقیقت، Cloud تمام اینترنت و كاربران روی آن را برای شما به یك سیستم شخصی تبدیل می‌كند و شما دیگر محدودیت‌های حجمی و پردازشی و نرم‌افزاری ندارید.
چرا ابر؟
برای خیلی‌ها سؤال است كه چرا این فناوری را «محاسبات ابری یا Computing Cloud» می‌گویند. از اولین روزهایی كه اینترنت به وجود آمد، برای ترسیم آن از ابر استفاده كردند و شما همه جا اینترنت را با یك ابر می‌بینید. ابر در اینجا كنایه از كامپیوترها و سرورها و تجهیزات ارتباطی مانند روتر و سوییچ است كه در كنار یكدیگر یك بستر مانند اینترنت را تشكیل می‌دهند. اما چون نمی‌توانید دقیقاً بگویید به‌عنوان مثال، در اینترنت چند كامپیوتر، سرور و روتر وجود دارد، یك فضای فرضی را ترسیم می‌كنید كه شبیه ابر است. پس ابر، همان اینترنت است و وقتی در كنار محاسبات می‌آید، همان مفهوم پردازش و ارائه خدمات روی اینترنت را تداعی و ترجمه می‌كند.
فناوری‌های مشابه و متفاوت
سؤال بعدی این است كه با تعریف بالا، Cloud همان Virtualization ،Grid Computing ،Utility Computing ،Autonomic Computing یا Internet Computing نیست؟ Cloud از این فناوری‌ها استفاده می‌كند اما بسیار فراتر و گسترده‌تر از آن‌هاست. فناوری‌های بالا به شدت به سخت‌افزار و نرم‌افزار و در كل، پلتفرم وابسته هستند. به‌عنوان مثال، وابسته به فناوری‌های مایكروسافت یا اپن‌سورس. اما Cloud كاملاً از پلتفرم مستقل است و یك كامپیوتر لینوكسی می‌تواند از سرویس‌های مایكروسافتی استفاده كند و برعكس. در فناوری Cloud به شدت از مجازی‌سازی استفاده می‌شود و در حقیقت یك ضلع Cloud را تشكیل می‌دهد. همچنین Cloud با Utility Computing شباهت‌های زیادی دارد. در تصویر زیر وضعیت و جایگاه فناوری Cloud در مقایسه با دیگر فناوری‌های مشابه ترسیم شده‌است.
اریخچه Cloud
بد نیست، نگاهی به تاریخچه Cloud داشته‌باشیم. در سال 1960، جان مك‌كارتی (John McCarthy) از بزرگان هوش مصنوعی یك پیش‌بینی كرد كه البته زیاد جدی گرفته نشد: «روزی خواهد رسید كه محاسبات جزئی از خدمات عمومی سازمان‌ها باشد.» این عبارت كه ترجمه «Computation may someday be organized as a public utility» است، همان مفهوم Cloud امروزی را بیان می‌كند. اما عبارت Cloud Computing دقیقاً در سال 1997 توسط Ramnath Chellappa استفاده شد. از سال 1960 تا 1997 تقریباً می‌توانیم بگوییم، فناوری در حال ساخت بستر Cloud بوده است و كمتر كسی به فكر ارائه خدمات این‌چنینی روی اینترنت بود. اولین شركت‌هایی كه Cloud را كلید زدند و برخی از مفاهیم آن را مطرح كردند، Dot-Com Bubble و Amazon بودند. شركت دات‌كام بابل متوجه شده‌بود در یك شبكه كامپیوتری تنها كمتر از ده درصد قدرت هر سیستم استفاده می‌شود و بیش از نود درصد قدرت پردازشی و منابع سیستم بدون استفاده هستند، بنابراین این ایده را مطرح كرد كه در یك شبكه از منابع و قدرت پردازشی سیستم‌ها استفاده شود. آمازون هم با راه‌اندازی سرویس AWS یا Amazon Web Service خود در سال 2006 به‌طور عملی یك سرویس مبتنی بر محاسبات ابری را به مشتریان ارائه داد. به دنبال آمازون، در سال 2007 شركت‌هایی مانند گوگل و IBM هم سرویس‌های Cloud خود را ارائه كردند كه البته نه با نام Cloud اما همان مفهوم را پیاده‌سازی كرده‌بودند.
به‌زودی تمام اینترنت همچون یك سیستم در اختیار كاربران خانگی و شركت‌های بزرگ و كوچك خواهدبود تا بتوانند سیستم‌عامل و نرم‌افزار خود را از روی اینترنت اجرا كنند، تمام اطلاعات روی هارددیسك را به روی اینترنت منتقل كنند و البته هر كجا سیستم آن‌ها از نظر سخت‌افزاری با مشکل روبه رو شد، از اینترنت كمك بگیرند.
معماری Cloud
مانند هر فناوری دیگری، باید معماری و ساختار Cloud را نیز مرور كنیم تا بهتر بتوانیم با اجزاء و سیستم آن آشنا شده و چگونگی كاركرد آن را درك كنیم. به‌طور خیلی ساده، معماری Cloud شامل دو بخش كلاینت و سرور یا بهتر بگوییم End Front و End Back است. Front End همان نرم‌افزارها، كاربرها و شركت‌هایی هستند كه از سرویس‌های Cloud استفاده می‌كنند. به‌عنوان مثال، یك برنامه مرورگر وب كه امكان اتصال به اینترنت و دریافت سرویس‌ها را فراهم می‌كند، یك بخش از Cloud است كه در اصطلاح بخش «جلویی» و «نمایان» Cloud نامیده می‌شود. Back End دستگاه‌های ذخیره‌سازی، سرورها، سخت‌افزار، بستر اینترنت، تجهیزات ارتباطی و پلتفرم‌هایی هستند كه سرویس‌های Cloud را روی اینترنت ارائه می‌كنند. Back End فناوری Cloud اغلب توسط یك شركت یا مدیر سیستم، مدیریت و كنترل می‌شود و به تناسب هر كاربر، سرویس‌های موردنیاز، مجوزها، ترافیك، هماهنگی و تعریف پروتكل‌ها و موارد دیگر را انجام می‌دهد. در همین بخش است كه مدیر سیستم می‌تواند از فناوری‌هایی مانند مجازی‌سازی استفاده كند و یك سخت‌افزار فیزیكی را به چندین سخت‌افزار مجازی تبدیل و هر یك را در اختیار یك مشتری قرار دهد. همچنین برای ذخیره اطلاعات، در ظاهر به نظر می‌رسد، هیچ محدودیتی وجود ندارد اما در عمل هر سیستمی یك حداكثر ظرفیت ذخیره اطلاعات دارد، بنابراین مجازی‌سازی در كنار فناوری‌هایی مانند Cluster و Grid به كمك سرویس‌دهنده می‌آیند تا به مشتری‌ها یك ظرفیت نامحدود ترافیك و ذخیره‌سازی اطلاعات بدهد. مهم‌ترین جزء Cloud «اطلاعات» هستند و یكی از چالش‌های اصلی این فناوری در حال حاضر نیز محرمانگی و نگهداری ایمن اطلاعات است.
Software as a Service یا نرم‌افزار به‌عنوان سرویس، اولین نوع و ساده‌ترین نوع Cloud است. SaaS مدلی است كه در آن نرم‌افزار بدون نیاز به نصب روی كامپیوتر یا سیستم میزبان از طریق اینترنت استفاده می‌شود. نرم‌افزارهای Cloud همگی قابلیت كار تحت اینترنت و شبكه را داشته و نگهداری و رفع اشكال آن‌ها بسیار ساده و در سمت سرور صورت می‌گیرد. در حقیقت، كاربر به هیچ عنوان درگیر پیچیدگی‌های نصب و تنظیمات و اشكال‌زدایی نرم‌افزار نمی‌شود و برای نگهداری آن نیز نباید هزینه كند. نمونه‌هایی از SaaS، نرم‌افزارهای آفیس اداری، گوگل، نرم‌افزارهای CRM، نرم‌افزارهای مدیریت محتوای وب، Zoho و Salesforce هستند.
PaaS
Platform as a Service یا پلتفرم به‌عنوان سرویس، مدلی توسعه‌‌یافته‌تر از SaaS است و انواع ابزارها و امكانات و نیازمندی‌های تولید نرم‌افزار را در اختیار كاربران و مشتری قرار می‌دهد. یعنی در این مدل كاربر فقط استفاده‌كننده از نرم‌افزار نیست و می‌تواند خودش بدون هیچ تخصص یا برنامه‌نویسی سرویس و نرم‌افزار خود را تحت وب ساخته و راه‌اندازی كند و به نصب ابزارهای برنامه‌نویسی و مدیریت پروژه و این‌جور چیزها نیازی ندارد. در PaaS تمام نرم‌افزار در یك محیط ساخته شده و در همان محیط نیز اجرا می‌شود. همان‌طور كه از نام این مدل مشخص است، كاربر فراپلتفرم عمل كرده و می‌تواند با یك پلتفرم، نرم‌افزاری تحت وب و پلتفرم دیگری بسازد و استفاده کند. رواج این مدل یك انقلاب نرم‌افزاری برای بسیاری از شركت‌ها و سازمان‌های بزرگ بود. نمونه PaaS سیستم‌عامل Cloud مایكروسافت یا Azure ،Ning و BungeeLabs هستند.
HasS
Hardware as a Service یا سخت‌افزار به‌عنوان سرویس نیز در این یكی دو سال اخیر و به همت همكاری شركت‌های بزرگ سازنده پردازنده‌ها و منابع سخت‌افزاری و فناوری اشتراك‌گذاری منابع سخت‌افزاری استقبال شده‌است و با وجودی كه چالش‌های اساسی پیش رو دارد اما در حال تبدیل به یك مدل بسیار كاربردی و عملی برای شركت‌ها است. در این مدل، سخت‌افزار نیز به‌عنوان سرویس ارائه می‌شود. به‌عنوان مثال، شما در اینترنت به یك شركت ارائه‌دهنده Cloud اعلام می‌کنید، من یك پردازنده چهارهسته‌ای به همراه هشت گیگابایت حافظه و یك هارددیسك صد گیگابایتی به مدت یك ماه نیاز دارم. نمونه این سرویس، Blue Cloud شركت IBM، سرویس‌های آمازون، FlexiScale و SugerSinc هستند. از این سرویس در برخی از سایت‌ها به‌عنوان IaaS نیز یاد می‌شود.
برای درك و آشنایی بیشتر با Cloud و این‌كه واقعاً Cloud یك فناوری عجیب و غریب و مخصوص شركت‌هایی خاص است یا كاربران معمولی اینترنت هم مشتری آن هستند، چند Cloud معروف و پیشرو را به‌عنوان نمونه، می‌آوریم.
گوگل
در دسترس‌ترین Cloud، ابزارهای Google Docs هستند. شما می‌توانید وارد اینترنت شوید و با مراجعه به سایت گوگل و انتخاب این ابزارها، مانند نرم‌افزارهای آفیس مایكروسافت روی اینترنت از ابزارهای آفیس گوگل استفاده كنید. اطلاعات خود را درج و ذخیره یا روی گوگل آپلود کرده و در یك نشانی خاص برای خودتان روی وب نگهداری كنید تا در آینده دوباره به سراغ آن‌ها بیایید. توجه كنید، در استفاده از این ابزارها نه نرم‌افزاری نصب شد، نه مهم است كه با كدام سیستم‌عامل و چه فرمتی اطلاعات را آپلود و استفاده می‌كنید، نه فونت اطلاعات یا فرمت‌های خاص اهمیت دارد و مهم‌تر این‌كه این اطلاعات اصلاً روی هارددیسك شما نیست و روی اینترنت اما در اختیار شما است و هر زمان از هر سیستم و مكانی می‌توانید به آن‌ها دسترسی پیدا كنید. سرویس‌های دیگری از گوگل مانند Gmail نیز به نوعی Cloud هستند. چون شما هنگامی كه در حال استفاده از Gmail هستید، به نصب هیچ نرم‌افزاری نیاز ندارید و با هر سیستم‌عامل و از هر مكانی می‌توانید به آن دسترسی داشته و همچنین اطلاعات خود را روی ان ذخیره كنید.
آمازون
مثال بعدی آمازون، یكی از شركت‌های پیشرو در محاسبات ابری و ارائه خدمات مبتنی بر Cloud است. این شركت چهار نوع خدمات تحت عنوان AWS ارائه می‌كند كه شامل خدمات فضای ذخیره‌سازی (S3 یا Service Simple Storage )، پردازش كامپیوتری (EC2 یا Elastic Compute Cloud)، ارسال و دریافت و ذخیره پیام (Simple Queuing Service) و سیستم مدیریت بانك اطلاعاتی (Simple DB) است. S3 امكان آرشیو و ذخیره انواع اطلاعات مانند تصاویر، صوت، ویدئو، اطلاعاتی بانكی، اطلاعات پردازشی و... را فراهم می‌كند. شركت‌ها می‌توانند تمام منابع اطلاعاتی خود را روی S3 و با سرویس‌ها و خدمات متغیر قراردهند و یك نسخه پشتیبانی خیلی خوب داشته‌باشند. آمازون فقط امكان ذخیره‌سازی را فراهم نكرده، بلکه با نرم‌افزارهایی مانند Sonian امكان دسترسی ساده‌تر و سریع‌تر را فراهم می‌كند. سرویس EC2 این شركت نیز از طرف شركت‌ها استقبال فراوانی شده‌است و در عمل آن‌ها را از محدودیت‌های پردازشی و محاسباتی رهایی بخشیده و می‌توانند به راحتی با خرید انواع سرویس‌های موردنیاز كارهای خود را انجام دهند.
مایكروسافت
مایكروسافت شركت بعدی است كه حسابی دارد روی Cloud سرمایه‌گذاری می‌كند و انواع سرویس‌های Cloud مبتنی بر وب مانند ،Windows Live ،Xbox Live ،Office Live را راه‌اندازی كرده‌است. شما در این سرویس‌ها كه از طریق اینترنت قابل استفاده هستند و قبل از آن هم باید خریداری شوند و اشتراك آن‌ها را داشته‌باشید، می‌توانید تمام كارهای سیستم‌عاملی خود را انجام دهید، آنلاین بازی كنید و اسناد اداری خود را بسازید یا تغییر دهید. البته سرویس‌های مایكروسافت به این‌ها محدود نمی‌شود و Exchange ،Share Point ،MatrixDB ،Biz Talk Service و البته سیستم‌عامل Windows Azure (بخوانید ویندوز اَژر) نیز راه‌اندازی شده‌اند و شركت‌های مشتری مایكروسافت، خوشحال و راضی از این سرویس‌های تحت وب استفاده می‌كنند و دیگر به نصب، تعمیر یا نگهداری آن‌ها نیز نیازی ندارند.
شركت IBM نیز سرویس Blue Cloud خود را ارائه داده‌است كه شامل سرورهای لینوكسی، نرم‌افزارهای مدیریت پردازش‌های موازی و نرم‌افزارهای سیستمی خود IBM است. Blue Cloud یك مركز داده سازمانی اشتراكی مانند وب با قابلیت دسترسی در سراسر جهان می‌سازد و شركت‌های بزرگ می‌توانند به راحتی یك مركز داده بزرگ توزیع‌شده در تمام جهان را داشته‌باشند. به‌طور حتم، این سرویس مخصوص شركت‌های بزرگ چندملیتی است و كاربران عادی كمتر به سراغ آن می‌روند.
پاندا
شركت امنیتی Panda نیز یك آنتی‌ویروس مبتنی بر Cloud عرضه كرده‌است كه با اتصال دائمی به سرور می‌تواند از سیستم شما محافظت كند. شما این آنتی‌ویروس را روی سیستم خودتان نصب نمی‌كنید و در حقیقت، فقط یك رابط گرافیكی برای نصب، دانلود می‌كنید و بانك اطلاعاتی آنتی‌ویروس و سیستم اسكن آن روی اینترنت وجود دارد و سیستم شما از طریق اینترنت جست‌وجو و ویروس‌زدایی می‌شود. با هر بار اتصال به اینترنت، به سرور پاندا متصل می‌شوید و سیستم شما از راه دور محافظت می‌شود. هنگام تشخیص یك مورد مشكوك نیز خیلی سریع با اتصال به اینترنت می‌توانید وضعیت آن را مشخص كنید. حجم این آنتی‌ویروس رایگان، برای نصب فقط سیصد كیلوبایت است.
جامعه اپن‌سورس در مقابل فناوری Cloud بیكار ننشسته و مانند دیگر فناوری‌ها خیلی سریع پیاده‌سازی شده‌است. اوبونتو به‌عنوان یك سرویس روی بسیاری از سایت‌های Cloud وجود دارد و نسخه سرور آن تحت اینترنت استفاده می‌شود. اما یك نمونه عینی، SUSE Studio است كه تحت اینترنت امكان ساخت، سفارشی‌سازی و ذخیره كردن یك توزیع سفارشی لینوكس مبتنی بر هسته لینوكس و برنامه‌های كاربردی سوزی ناول را فراهم می‌كند. شما می‌توانید یك فایل ISO مطابق نیازها و علاقه خود تحت اینترنت از لینوكس بسازید و همانجا نیز ذخیره كنید تا بعدها و روی سیستم دیگر استفاده شود.
یكی دیگر از پیش‌قراولان Cloud و سرویس‌های مبتنی بر وب روی اینترنت، سایت Zoho است. روی این سایت بیش از بیست نوع سرویس كاملاً مستقل و Cloud مانند سرویس ایمیل، آفیس اداری، چت، تالار گفتمان، اشتراك‌گذاری اطلاعات، اشتراك‌گذاری و مدیریت پروژه‌ها و سرویس‌های مخصوص شركت‌های تجاری كوچك و بزرگ ارائه می‌شود. در حال حاضر، بیش از سه میلیون نفر در حال استفاده از این سرویس‌ها هستند.
آینده پیش رو
محاسبات ابری با همه مزیت‌ها و سرویس‌هایی كه ارائه می‌دهد، دارای چالش‌ها و سؤالات بی‌جواب زیادی است. به‌طوری كه در همین سال 2010، بیش از صد كنفرانس و سمینار بین‌المللی در كشورهای مختلف برای برداشتن منع‌های قانونی و ایجاد اطمینان و قانون‌گذاری و رفع ابهامات درباره Cloud برگزارشده‌است. مباحثی همچون محرمانگی اطلاعات، دسترس‌پذیری اطلاعات، بسترهای مختلف كشورها برای استفاده از سرویس‌های Cloud، قوانین كشورها و محدودیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از جمله موانع پیش روی Cloud هستند. به‌عنوان مثال، بسیاری از كارشناسان معتقدند، امنیت مبتنی بر Cloud امكان‌پذیر نیست و كاربران نمی‌توانند اعتماد كنند و محرمانه‌ترین اطلاعات خود را روی اینترنت منتقل یا جابه‌جا کرده یا امكان دسترسی یك نرم‌افزار روی اینترنت را به حساس‌ترین اطلاعات روی هارددیسك خود بدهند. همچنین مباحث مربوط به كپی‌رایت و مجوزها نیز درباره Cloud مطرح است.
ما همگان در این موضوع اتفاق‌نظر دارند كه Cloud آینده‌ای جذاب و جدید را برای كاربران اینترنت رقم خواهد زد؛ آینده‌ای كه در آن كاربر به هیچ سخت‌افزار یا نرم‌افزار یا سیستم‌عاملی نیاز نداشته و فقط با یك رابط كاربری ساده به اینترنت متصل می‌شود و از آن مانند یك سیستم شخصی استفاده می‌كند.
