لایه های رایانش ابری

لایه های رایانش ابری

لایه اول رایانش ابری: نرم افزار به عنوان سرویس (saas)

سرویس های برنامه کاربردی ابری یا نرم افزار به عنوان سرویس (SaaS)، نـرم افـزار را بـه صورت سرویس روی اینترنت تحویل می دهند و بدین وسیله نیـاز بـه نصـب نـرم افـزار روی رایانه های مشتریان را از بین برده و نگهداری و پشتیبانی را ساده تر می سـازد. ویژگـی هـای اصلی این سرویس ها عبارتند از:

دسترسی و مدیریت نرم افزار تجاری از طریق شبکه

فعالیت هایی که از سوی مراکزی خاص اداره می شوند این مراکز در جایی غیر از مکان هریـک ازمشتریان هستند و در نتیجه مشتریان می توانند از راه دور و از طریق وب به برنامه ها دسترسـی داشـته باشند.

مدل تحویل نرم افزار به مدل یک به چنـد ( یـک نسـخه در حـال اجـرا از برنامـه – مـدل چنـد مستاجری) نزدیک تر است تا مدل یک به یک. به روز رسانی و ارتقای نرم افزار به صورت مرکزی اداره مـی شـود و نیـاز بـه بـارگیری (دانلـود) وصله ها یا ارتقا دهنده ها را برطرف می سازد.

کمپانی های(Salesforce.com ،( Google , NetSuite , Taleo , Concur Technologie برای تجارت نرم افزار به عنوان سرویس تأسیس شده اند که درقبال ثبت نام کاربران خود مبلغی را به عنوان شارژ دریافت می کنند و نرم افزار های آن ها در سرورهای مرکزی شان نصب شده است و کاربران از طریق اینترنت به برنامه دسترسی پیدا می کنند .

فعالیت هایی که از سوی مراکزی خاص اداره می شوند  .این مراکز در جایی غیر از مکان هریـک از مشتریان هستند و در نتیجه مشتریان می توانند از راه دور و از طریق وب به برنامه ها دسترسـی داشـته باشند.

در این مدل یک یا چندین برنامه کاربردی به همراه منابع پردازشی، تدارک دیده می شود تا در زمان نیاز آماده استفاده باشند. هدف اصلی آن کاهش هزینه سخت افزار، توسعه نرم افزار و نگهداری از آن می باشد. مسئولیت تأمین امنیت بطور کامل بر عهده ارائه دهنده خدمات رایانش ابری است. در این حالت استفاده کننده از خدمات، هیچ گونه کنترلی برروی زیرساخت ها یا تک تک برنامه های کاربردی موجود در سرویس ارائه شده ندارد و می تواند بصورت محدود تنظیمات مدیریتی و اولویت مربوط به برنامه های کاربردی را تعیین کند. رابط بین کاربر و ارائه دهنده سرویس معمولا مرورگ می باشد. به عنوان مثال در سرویس Microsoft Office 365  شما پک نرم افزاری Office را به صورت آنلاین در دسترس دارید و از طریق هر Device واسطی بوسیله کامپیوتر یا موبایل به راحتی به ابزارهای Office خود دسترسی داشته باشید . در این مدل کاملا مشخص است که در کنار مزایایی که رایانش ابری برای کاربران به وجود آورده نگرانی فروش نرم افزار و ارائه لایسنس برای ارائه دهندگان نرم افزار را از بین برده است .

ذخیره سازی رایانش ابری

ذخیره سازی ابر، سرویسی است که امکان ذخیره داده روی سیستم ذخیره offsite ای که توسط شخص ثالثی مدیریت می شود و با API تحت وب قابل دسترسی است، را فراهم می کند.

ابزار ذخیره سازی

ابزار ذخیره سازی به دو بخش: ابزار ذخیره سازی بلاک و ابزار ذخیره سازی فایل تقسیم می شوند.

ابزار ذخیره سازی بلاک: ابزار ذخیره سازی بلاک ، فضای ذخیره سازی خامی را برای مشتری ها فراهم می کند. این ذخیره سازی خام ، می تواند برای ایجاد حجم ها پارتیشن بندی شود.

ابزار ذخیره سازی فایل: ابزار ذخیره سازی فایل ، ذخیره سازی را به فرم فایل ها به مشتری ارائه می دهند تا بتواند خودش نوع فایل سیستم را تعیین کند. این ذخیره سازی به فرم ذخیره سازی متصل به شبکه  NAS است .

کلاس های ذخیره سازی ابر

ذخیره سازی ابر، بطور کلی به دو بخش ذخیره سازی ابر مدیریت نشده و ذخیره سازی ابر مدیریت شده دسته بندی می شود  .

ذخیره سازی ابر مدیریت نشده: ذخیره سازی برای مشتری از پیش پیکربندی شده است. مشتری نمی تواند ذخیره سازی را فرمت کند یا سیستم فایل خودش را نصب کند و یا ویژگی های درایو را تغییر دهد.

ذخیره سازی ابر مدیریت شده: فضای ذخیره آنلاینی بر اساس تقاضا ارائه می دهد. سیستم ذخیره ابر مدیریت شده ، به کاربر امکان پارتیشن بندی و فرمت دیسک را می دهد .

سیستم ذخیره سازی ابر، چندین کپی از داده روی چندین سرور و در چندین موقعیت ذخیره می کند . اگر یک سیستم نابود شد ، آنگاه فقط لازم است اشاره گر به موقعیت شی ذخیره شده تغییر کند .

برای تجمیع نمودن تجهیزات ذخیره سازی به داخل سیستم ذخیره سازی ابر ، ارائه دهنده ابر می تواند نرم افزار مجازی ذخیره سازی با نام Storage GRID را بکار برد. این نرم فزار یک لایه مجازی ایجاد می کند که ذخیره سازی را از وسایل ذخیره مختلف به یک سیستم مدیریت می کند . همچنین داده های سیستم فایل NFS و CIFSرا در سرتاسر اینترنت مدیریت می کند . شکل2-2 نشان می دهد که چگونهSystem GRID  مجازی سازی ذخیره سازی به ابرهای ذخیره سازی را انجام می دهد  .

محفظه های ذخیره سازی

محفظه های ذخیره سازی، عملکرد بالای سیستم های ذخیره سازی ابر را ایجاب می کنند . شماره واحد منطقی  وسیله ، فایل ها و دیگر اشیا در محفظه های ذخیره سازی مجازی ایجاد می شوند.

چالش های ذخیره سازی

ذخیره سازی داده در ابر کار ساده ای نیست. جدای از انعطاف پذیری و راحتی ، مشتری با چالش هایی دیگر نیز رو به رو است . مشتری باید قدرت تهیه انباره اضافی موقع نیاز ، دانستن و منحصرکردن موقعیت فیزیکی داده ذخیره شده ، بررسی دلیل پاک شدن داده ها و کنترل دسترسی سطح مدیر روی داده را داشته باشد. چنانچه با همه این تفاسیر یکی از دلایل اصلی قدرت یافتن و گسترش رایانش ابری همین قدرت ذخیره سازی ها است . روش های جدیدی برای ذخیره سازی داده ها در ابر ایجاد شده است . روش هایی که سرورهای شرکت های بزرگی مانند فیس بوک ، یاهو ، آمازون و … را به سمت خود کشانده است . (باتیستا و همکاران 2017)

لایه دوم رایانش ابری: بستر به عنوان سرویس (PaaS)

بستر به عنوان سرویس paas

سرویس های بستر ابری یا « بستر به عنوان سرویس » بستر رایانشی و یا پشـته راهکـار ( کـه اغلب روی زیرساخت ابری اجرا شده و برنامه کاربردی ابری را تغذیه می کند ) را به صورت سـرویس ارایـه می دهد. در این مدل به جای نرم افزار  پلتفرم مانند یک سرویس است .

با بستر به عنـوان سـرویس نرم افزارها را می توان بدون صرف هزینه و پیچیـدگی در خریـد و مـدیریت سـخت افزارهـا و نـرم افزارهای اصلی و همچنین مهیا کردن امکانات میزبانی وب گسترش داد و توسعه دهنده های نـرم افزار برای ایجاد برنامه های جدید یا توسعه برنامه های قبلی نیاز به صرف هزینه های توسعه نیسـتند، این سرویس یک لایه ی نرم افزاری را به صورت بسته ارائه می دهد که می تـوان ازآن بـرای تولیـد سرویس های سطح بالاتر استفاده نمود. سرویس پلتفرمی شامل میان افزار، امکانات تجمیـع ، تبـادل پیغام ، اطلاعات و تنظیم اتصال می باشد. یک مثال خوب می تواند موتور تولید نرم افزارGoogle Apps  باشد که امکان اجرای برنامه های کاربردی توسـط زیـر سـاخت گوگـل را فـراهم مـی آورد. سرویس های پلتفرمی مانند این می توانند امکانات پایه ای قدرتمندی را برای توسعه ی نرم افزارهای کاربردی در اختیار ما قرار بدهند و صد البته این امکاناتی که در اختیار توسعه دهنده قرار مـی گیـرد، توسط سرویس دهنده می تواند محدود گردد یعنی مثلا برنامه ای که با موتـور Google Apps تولیـد کنیم اختیارش در نهایت دست گوگل است و ما نمی توانیم امکاناتی فراتر از آن چه گوگـل در ایـن موتور (بسته)  قرارداده است در دسترس کاربر نهایی قرار دهیم .کمپانی های زیـر پلتفـرم هـایی راتوسعه داده اند که به کاربر نهایی امکان می دهد برنامه هـا را ازطریـق سـرورهای مرکـزی توسـط اینترنت اجرا کنند . سیستم عامل Azure از مایکروسافت و Google Apps Engin  نمونه هایی از این سرویسها می باشند.

با بیشتر شدن تعداد کاربران یک ابر، اطلاعات نیز به همین ترتیب بیشتر می‌شود. برای ذخیره اطلاعات زیاد در ابعاد کارهای یک شرکت، نیاز به واحدهای ذخیره بسیار پیشرفته و پرحجمی است. در بعضی از ابرها از تمام اطلاعات داخل شبکه یک کپی گرفته می‌شود و آن را به عنوان Backup نگه داری می‌کنند تا در صورت ایجاد اخلال در ابر، بتوان از آن استفاده کرد.

این مدل ارائه سرویس، برای تأمین سکوی محاسباتی جهت پیاده سازی و توسعه ی برنامه کاربردی در زمان مورد نیاز می باشد. هدف اصلی این مدل کاهش هزینه ها و پیچیدگی های مربوط به خرید، میزبانی و مدیریت سخت افزارها و مؤلفه های مربوط به سکو مانند ابزارهای مورد نیاز برای توسعه پایگاه داده می باشد. سکو در ساده ترین حالت می تواند یک محیط یکپارچه ی توسعه را فراهم کند و در حالت های پیشرفته تر سخت افزار مورد نیاز برای اجرای برنامه را محاسبه کرده و در اختیار برنامه نویسان قرار دهد. در این زمینه می توان به سکوی شرکت گوگل به نام GAE اشاره کرد که از زبان پایتون و جاوا پشتیبانی می کند. به عنوان مثال برای این مدل، Windows Azure را می توان نام برد . این مدل با ایجاد یک کد ساده با هر زبان برنامه نویسی دلخواه یا انتشار پروژه برنامه نویسی بصورت آنلاین و ایجاد سرور مجازی ویندوز، عملیات خود را اجرا می کند .

لایه سوم رایانش ابری: زیرساخت به عنوان سرویس (IaaS)

زیرساخت به عنوان سرویس iaas

سرویس های زیرساخت ابری یا زیرساخت به عنوان سرویس زیرساخت رایانه ای را ( که عمومـا یک بستر مجازی است) به صورت سرویس ارائه می دهند. کـاربران بـه جـای خریـد سـخت افـزار و نرم افزار و فضای مرکز داده و یا تجهیزات شبکه ، همه این زیرساختها را به صورت یک سرویس کاملا برون سپاری شده می خرند. صورت حساب سرویس معمولاً بر اساس مدل رایانش همگـانی و میزان منابع مصرف شده صادر میشود و بنابر این هزینه منعکس کننده میزان فعالیت اسـت . ایـن شیوه در واقع تکامل یافته مدل عرضه سرورهای خصوصی مجازی است که غالبـا” بـه صـورت یـک محیط محاسباتی مجازی می باشد.  درکل با زیرساخت به عنوان سرویس می توان زیر ساختار کامپیوتر و محیط پلتفرم مجازی ساز را مانند یک سرویس ارائه داد. سرویس AWS آمازون یکی از این نمونه ها می باشد  (نقدی و آل شیخ 1392)

رایانش ابری مبحثی است که روز به روز در حال گسترش یافتن است و هر روز که می گذرد تعداد زیادی از شرکت‌ها، تیم‌ها و حتی سازمان‌های غیر IT  مثل NASA (سازمان فضایی آمریکا) دست به آغاز یک پروژه ابری میزنند. عمده‌ترین تفاوت رایانش ابری به نسبت شیوه سنتی پیاده‌سازی سرویس‌ها بر روی سرور فیزیکال این است که در شیوه سنتی برای پیاده‌سازی سرویس ها از یک سرور واحد برای پیاده‌سازی استفاده می شد، که به نسبت قدرت سخت افزاری سرورها و مصرف منابع سخت‌افزاری توسط سرویس‌ها میزان بسیار زیادی از قدرت منابع سخت‌افزاری سرورها بلااستفاده می‌ماند. علاوه‌ بر این مصرف انرژی منابع سخت‌افزاری بلا استفاده ی سرورها، مدیریت و نگهداری سرورها توسط ادمین‌ ها در حجم بالا از عمده‌ترین دلایل مهاجرت از شیوه سنتی سرویس‌دهی به زیرساخت رایانش‌ابری است.

در زیرساخت رایانش ابری با تجمیع منابع سخت‌افزاری سرورها به صورت یکپارچه و نصب و راه‌اندازی سیستم‌عامل‌ها و پیاده‌سازی‌ سرورها بر روی ماشین‌های مجازی (به‌جای فیزیکال) بسته به نیاز سرویس، تا حد بسیار زیادی از هرز رفتن منابع سخت‌افزاری، انرژی و منابع انسانی می‌توان جلوگیری کرد.
برای درک بهتر این موضوع، به صورت ساده‌تر می‌توان گفت در زیرساخت رایانش ابری چندین سرور خواهیم داشت، که با تجمیع آن‌ها، به یک سرور واحد بسیار قوی‌تر خواهیم رسید که اجزای سازنده آن را همان سرورها تشکیل می‌دهند و قدرت‌ سخت‌افزاری آن‌ از تجمیع تمام  RAMها، ‌CPU ها و هارددیسک‌ها تشکیل می‌شود. همچنین برای پیاده‌سازی سرویس‌ها از میزان مشخصی از منابع سخت‌افزاری نیاز داریم که با استفاده از پنل مدیریتی ابری دست ادمین مجموعه کاملاً باز خواهد بود که به هر اندازه‌ی مورد نیاز، منابع سخت‌افزاری در اختیار ماشین‌مجازی جهت پیاده‌سازی و راه‌اندازی سرویس قرار دهد.

زیرساخت به عنوان سرویس، بخش فیزیکی ابر را شامل می شود و به سخت افزار یا نرم افزارهایی اطلاق می شود کـه بـه طـور ویژه به خدمات پردازش ابری اختصاص دارند. به عنوان مثال میتوان از پردازنده های چند هسـته ای و سیستم عاملهای ویژه ابر نام برد. (گاپوتا و همکاران 2013)

درباره‌ی admin

پست‌های مرتبط

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *