آشنایی با معماری رایانش ابری و معمار ابری

آشنایی با معماری رایانش ابری و معمار ابری


شفافیت، مقیاس‌پذیری، امنیت و کنترل هوشمندانه یک سیستم ابری یا همان Cloud مهم‌ترین معیارهایی هستند که به ما نشان می دهند آن سیستم قابل اعتماد است یا خیر. معماری ابری کمک می‌کند همه این موارد در تکنولوژی ابری لحاظ شوند تا کسانی که هر یک از خدمات ابری را به کار می‎برند تجربه بهتری داشته باشند. در این مقاله می‌خواهیم درباره معماری رایانش ابری و معمار ابری همراه با مثال‌هایی از رایانش ابری توضیح بدهیم.

رایانش ابری (cloud computing) چیست؟

در ابتدای دهه 90 در ایران وقتی کسی اسم تکنولوژی ابری را می‌آورد، بیشتر درباره کاربرد رایانش ابری در آینده و تأثیراتی که نرم‌افزارهای ابری می‌توانند بر روی کسب‌وکارها داشته باشند صحبت می‌کرد. اما در دهه کنونی، بسیاری از شرکت‌ها از این تکنولوژی استفاده‌های متنوعی می‌کنند و حتی کاربران معمولی نیز برای انجام امور روزمره خودشان از خدمات ابری کمک می‌گیرند.

رایانش ابری (cloud computing) چیست؟

رایانش ابری به زبان ساده یعنی اینکه امکاناتی مانند فضای ذخیره‌سازی اطلاعات، زیرساخت‌های پردازش اطلاعات (مانند CPU) و نرم‌افزارهای خاصی از طریق اینترنت در اختیار شما قرار بگیرد. برای مثال اگر نرم‌افزارهای ابری استفاده کنید دیگر نیاز به خریدن سی دی نرم‌افزار و نصب آن بر روی سیستم کامپیوتر خودتان و اختصاص فضا برای ذخیره‌سازی داده‌ها نخواهید داشت و درصورتی‌که به اینترنت دسترسی داشته باشید می‌توانید به راحتی و با سرعت بالا از نرم‌افزار خودتان استفاده کنید و علاوه بر این خیالتان راحت باشد که هیچ کسی به اطلاعات شما دسترسی ندارد.

معماری ابری (cloud architecture) چیست؟

معماری ابری به شیوه‌ای گفته می‌شود که اجزای تکنولوژی ابری با یکدیگر ترکیب می‌شوند. در واقع این معماری نشان می‌دهد که منابع چگونه از طریق اینترنت و فضای ابری در اختیار کاربران قرار می‌گیرد. برای اینکه به شکل دقیق‌تری بدانیم معماری ابری چیست باید ابتدا اجزای آن را بشناسیم. معماری رایانش ابری از اجزای زیر تشکیل شده است:

معماری فضای ابری

بک‌اند (Back-End)

بک‌اند به قسمتی از معماری ابری گفته می‌شود که فقط شرکت ارائه‌کننده معماری ابری با آن سر و کار دارد. این قسمت شامل تمام منابع موردنیاز مشتری‌های سرویس‌های ابری از جمله ماشین‌های مجازی، فضای ذخیره‌سازی، مکانیزم‌های کنترل ترافیک و اپلیکیشن‌های مجازی می‌شود.

فرانت‌اند (Front-End)

منظور از فرانت‌اند تمام اتفاقاتی است که در سمت مشتری رایانش ابری می‌افتد. به عبارت دیگر، منظور همان اپلیکیشن‌ها و برنامه‌هایی است که مشتری برای اتصال به سرویس ابری و استفاده از خدمات آن به کار می‌گیرد. برای مثال مرورگری که باید برای اتصال به این سرویس‌ها استفاده کنید هم جزء فرانت‌اند به‌ حساب می‌آید.

شبکه (Network)

عبارت است از شبکه‌ای که بین اپلیکیشن و سرویس‌های ابری ارتباط برقرار می‌کند. این شبکه به کاربران بیرونی و اپلیکیشن‌هایی که می‌خواهند از زیرساخت‌های ابری استفاده کنند اجازه می‌دهد تا به یکدیگر وصل شوند.

معمار ابری (Cloud Architect) کیست؟

معمار ابری یک متخصص در حوزه تکنولوژی ابری است که مسئولیت طراحی سرویس‌های کلاود یا همان ابری بر اساس نیازهای مشتری‌ها را بر عهده دارد؛ بنابراین اولین کاری که معمار کلاود انجام می‌دهد بررسی نیازمندی‌های مشتری و نیازمندی‌های یک پروژه خاص است. در حقیقت معمار ابری را می‌توان یک واسط بین کسب‌وکارهایی که می‌خواهند از خدمات رایانش ابری استفاده کنند و شرکت‌هایی که این خدمات را ارائه می‌کنند دانست؛ به این ترتیب که معمار ابری مسائل و مشکلات کسب‌وکار را بررسی می‌کند و سپس راه‌حل‌های ابری برای آنها می‌یابد.

انواع معماری ابری

سه معماری اصلی برای سرویس‌های ابری داریم که هر سازمان یا فردی با توجه به نیازهایی که دارد می‌تواند یک مورد یا چند مورد از این خدمات را استفاده کند. در این قسمت از مقاله هر یک از این سرویس‌ها را نام می‌بریم و درباره آنها به شما توضیح می‌دهیم. انواع معماری ابری شامل موارد زیر می‌شوند:

انواع معماری ابری
  1. سرویس ابری نرم‌افزار (SaaS): نرم‌افزارهایی که به صورت ابری کار می‌کنند نمونه‌ای از این نوع خدمت هستند. برای مثال شرکت شما ممکن است از یک نرم‌ افزار حسابداری ابری استفاده کند و دیگر نیازی به هیچ کدام از زیرساخت‌های لازم برای اجرای آن نرم‌افزار نداشته باشد؛ بلکه فقط با اتصال به اینترنت می تواند به صورت کامل از آن نرم‌افزار استفاده کند.
  2. سرویس ابری پلتفرم (PaaS): در این نوع از خدمت، شرکت ارائه‌دهنده خدمات ابری به کسب‌وکارهای دیگر ظرفیتی را برای پردازش اطلاعات می‌دهد. با یک مثال بهتر متوجه این سرویس ابری می‌شوید. فرض کنید یک شرکت پیمانکاری برای بررسی تمام شرایط مربوط به ساختن یک تونل، داده‌های زیادی را جمع‌آوری کرده و این داده‌ها باید توسط نرم‌افزار خاصی که پیمانکار از آن استفاده می‌کند مورد پردازش و تحلیل قرار بگیرند تا مهندسان پیمانکار بتوانند بهترین تصمیم را درباره بهینه‌ترین روش ساخت این تونل بگیرند. با توجه به اینکه حجم این داده‌ها بسیار زیاد است، پردازش آنها بر روی سرورهای معمولی بسیار زمان‌بر است و حتی ممکن است باعث بروز اشکال در سرورهای کنونی شود. راهکار جایگزین این است که از کمک شرکت‌هایی که پلتفرم ارائه می‌کنند استفاده کنید. در این صورت با استفاده از ظرفیت بالای پردازش اطلاعات در این شرکت‌ها می‌توانید با سرعت بسیار بالاتر و هزینه کمتری از امکانات نرم‌افزاری مورد نظرتان برخوردار شوید.
  3. سرویس ابری زیرساخت (IaaS): این خدمت به کسب‌وکارها امکان آن را می‌دهد تا هیچ نیازی به خرید و نگهداری زیر ساخت‌هایی مانند فضای ذخیره‌سازی اطلاعات، سرور و شبکه نداشته باشند. شرکتی که این زیرساخت را ارائه می‌کند تمام این امکانات را در اختیار شما قرار خواهد داد. 

مدل‌های معماری ابری در رایانش ابری

در یک دسته‌بندی دیگر، معماری‌ ابری را بر اساس اینکه مشتری به چه میزان بر روی آنها مالکیت دارد و به چه اندازه می‌تواند آنها را کنترل کند نیز می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:

معماری ابری عمومی

منابعی مانند فضای ذخیره‌سازی و ماشین‌های مجازی به طور کامل در مالکیت و کنترل شرکتی که این خدمات را ارائه می‌کند قرار دارند. این منابع در بین چندین مشتری تقسیم می‌شوند و در نتیجه هزینه کمتر و قابلیت مقیاس‌پذیری بالاتری پیدا می‌کنند.

معماری ابری خصوصی

به خدمات کلود یا همان ابری‌ که زیر ساخت‌های آن توسط خود شرکت مدیریت می‌شود و در مالکیت شرکت است، گفته می‌شود. مهم‌ترین مزیت‌های این نوع از معماری، امکان شخصی‌سازی خدمات و امنیت بسیار بالای داده‌ها است. البته باید این موضوع را در نظر داشته باشید که این معماری برای مشتری بسیار گران‌قیمت است.

معماری ابری دوگانه

این نوع از معماری، مزیت‌های معماری ابری خصوصی و عمومی را تلفیق کرده است. یعنی امنیت بالای معماری خصوصی را با بهره‌وری بالای معماری ابری عمومی ترکیب کرده است.

معماری چندگانه

در اینجا چندین مورد از سرویس‌های ابری عمومی در کنار یکدیگر استفاده می‌شوند. این نوع از معماری انعطاف بیشتری دارد و به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد با توجه به نیازی که دارند بتوانند نوع خدماتی که می‌خواهند را انتخاب کنند.

مدل‌های معماری ابری در رایانش ابری

مزیت‌های معماری ابری

مهم‌ترین مزیت معماری ابری نسبت به معماری‌های سنتی برای ارائه خدمات تکنولوژیک این است که معماری ابری وابستگی اشخاص و سازمان‌ها را به زیرساخت‌های فیزیکی شبکه، سرور و فضای ذخیره‌سازی که باید در محل کار یا زندگی آنها باشد کاهش داده است؛ بنابراین مقدار زیادی از هزینه‌های سازمان‌هایی که از معماری ابری برای پاسخگویی به نیازهای خودشان استفاده می‌کنند کاهش می‌یابد.

برای مثال شرکتی که در حوزه شرکت‌های کوچک و متوسط یا همان SME قرار می‌گیرد را در نظر بگیرید. بسیاری از این شرکت‌ها برای انجام کارهای مربوط به کسب‌وکار خودشان باید به صورت روزانه از نرم‌افزارهایی مانند نرم‌ افزارهای مالی و حسابداری استفاده کنند که حاوی حجم بالایی از اطلاعات بسیار مهم هستند. مدیران این کسب‌وکارها برای تأمین فضای ذخیره‌سازی این اطلاعات و تهیه زیرساخت لازم برای پردازش این اطلاعات، باید بین دو راه یکی را انتخاب کنند.

راه اول این است که یک سرور فیزیکی بخرند و در محل شرکت نگهداری کنند تا نرم‌افزار و داده‌های مالی و حسابداری بر روی آن قرار گیرند و پردازش شوند. این روش سه ایراد دارد. یکی هزینه بالای خرید سرور مناسب است، مشکل دوم نیاز به نیروی ماهر برای نگهداری از این سرورها است و آخرین مسئله احتمال از بین ‌رفتن تمام اطلاعات موجود بر روی این سرور بر اساس خرابی سرور یا وقوع حادثه‌هایی مانند آتش‌سوزی است.

اما راه دوم این است که با تهیه سرور ابری مطمئن، با یک هزینه کمتر به تمام زیرساخت و امکانات موردنیاز خودشان دسترسی پیدا کنند.

علاوه بر این، معماری ابری مزیت‌های زیر را در برمی‌گیرد:

  • امنیت بالایی فراهم می‌کند
  • نیازهای کسب‌وکارها دسته‌بندی می‌شوند
  • خیلی راحت از هر بحرانی می‌توان خارج شد
  • کاربران دسترسی راحت‌تری دارند

سخن پایانی

همان‌طور که در این مقاله دیدید، معماری ابری در واقع ترکیب‌های مختلفی از شیوه‌های ارائه سرویس‌های کلود یا ابری را نشان می‌دهد. معماری ابری به صورت کلی به سه نوع اصلی تقسیم می‌شود که هر شرکتی با توجه به نیازهایش، یکی از این معماری‌ها را انتخاب می‌کند. مهم‌ترین نکته‌ای که شما به عنوان یک شخص یا کسب‌وکاری که می‌خواهید از این خدمات استفاده کنید باید بدانید این است که قبل از تصمیم‌گیری برای تهیه هر یک از این معماری‌های رایانش ابری تحقیق کنید که هر کدام‌شان چه مسائلی را برای شما حل می‌کنند و چه محدودیت‌ها و هزینه‌هایی را در برمی‌گیرند. در این صورت بهینه‌ترین انتخاب را برای استفاده از خدمات ابری خواهید داشت.

سوالات متداول

معمار ابری به چه کسی می‌گویند؟

معمار ابری یک متخصص در حوزه تکنولوژی ابری است که مسئولیت طراحی سرویس‌های کلاود یا همان ابری بر اساس نیازهای مشتری‌ها را بر عهده دارد؛ بنابراین اولین کاری که معمار ابری انجام می‌دهد بررسی نیازمندی‌های مشتری و نیازمندی‌های یک پروژه خاص است.

برای اینکه فضای ذخیره‌‌سازی بیشتر و پردازنده قوی‌تری داشته باشیم، کدام یک از سرویس‌های ابری را باید تهیه کنیم؟

این خدمت به کسب‌وکارها امکان آن را می‌دهد تا هیچ نیازی به خرید و نگهداری زیر ساخت‌هایی مانند فضای ذخیره‌سازی اطلاعات، سرور و شبکه نداشته باشند. شرکتی که این زیرساخت را ارائه می‌کند تمام این امکانات را در اختیار شما قرار خواهد داد.

معماری ابری خصوصی چیست و چه مزیت‌هایی دارد؟

به خدمات کلود یا همان ابری‌ که زیر ساخت‌های آن توسط خود شرکت مدیریت می‌شود و در مالکیت شرکت است، گفته می‌شود. مهم‌ترین مزیت‌های این نوع از معماری، امکان شخصی‌سازی خدمات و امنیت بسیار بالای داده‌ها است. البته باید این موضوع را در نظر داشته باشید که این معماری برای مشتری بسیار گران‌قیمت است.

اجزای اصلی معماری ابری چیست؟

معماری ابری سه جزء اصلی دارد که شامل بک‌اند، فرانت‌اند و شبکه می‌شود. هر کدام از این اجزا کاربرد خاصی دارند و به بخشی از فرایند ارائه سرویس ابری کمک می‌کنند.