رایانش ابری

رایانش همگانی: تحولی در خدمات فناوری اطلاعات

بازدید: 200 آخرین به‌روزرسانی: 13 بهمن 1403

مقدمه

در دنیای امروزی، تقاضا برای راه‌حل‌های رایانشی مقیاس‌پذیر، کارآمد و مقرون‌به‌صرفه به سطح بی‌سابقه‌ای رسیده است. سازمان‌ها و افراد به‌طور فزاینده‌ای به منابع رایانشی قدرتمند نیاز دارند، بدون اینکه متحمل هزینه‌ها و پیچیدگی‌های نگهداری زیرساخت‌های فیزیکی شوند. رایانش همگانی (Utility Computing) به‌عنوان مفهومی تحول‌آفرین در حوزه رایانش، پاسخی به این نیازها ارائه کرده است. این مدل با ارائه منابع رایانشی بر اساس مدل «پرداخت بر اساس مصرف» (Pay-as-You-Go)، شبیه به خدمات عمومی مانند برق یا آب، صنایع مختلف را بازتعریف کرده و نوآوری را تسهیل می‌کند.

رایانش همگانی چیست؟

رایانش همگانی مدلی از خدمات فناوری اطلاعات است که منابع رایانشی از جمله توان پردازشی، ذخیره‌سازی و نرم‌افزار را به صورت درخواستی و پویا ارائه می‌دهد. این رویکرد به کاربران اجازه می‌دهد تا بر اساس نیازهای فعلی خود، مصرف منابع را افزایش یا کاهش دهند، بدون اینکه درگیر هزینه‌ها و پیچیدگی‌های مالکیت زیرساخت فناوری شوند. ارائه‌دهندگان خدمات، منابع عظیمی را در مراکز داده (Data Centers) مدیریت و میزبانی می‌کنند که کاربران از طریق اینترنت به آن‌ها دسترسی دارند.

ویژگی‌های کلیدی:

دسترسی درخواستی: منابع هر زمان که نیاز باشد، بدون تأخیر در دسترس قرار می‌گیرند.

مقیاس‌پذیری: کاربران می‌توانند به راحتی مصرف خود را متناسب با نیازها تغییر دهند.

صورتحساب مبتنی بر مصرف: هزینه‌ها بر اساس میزان استفاده از منابع محاسبه می‌شود و شفافیت مالی را افزایش می‌دهد.

تجمیع منابع: منابع به صورت مشترک در اختیار کاربران متعدد قرار می‌گیرد که هزینه‌ها را کاهش داده و بهره‌وری را افزایش می‌دهد.

رایانش همگانی در رایانش ابری

رایانش ابری (Cloud Computing) یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های فناوری در دهه‌های اخیر است که توانسته است مدل رایانش همگانی را در مقیاسی بزرگ‌تر و کارآمدتر به اجرا درآورد. رایانش ابری با استفاده از مدل پرداخت به‌ازای مصرف (Pay-as-You-Go) و ارائه خدمات مبتنی بر تقاضا، به کاربران این امکان را می‌دهد که به منابع عظیمی از سخت‌افزار و نرم‌افزار دسترسی داشته باشند، بدون آنکه نیازی به مدیریت زیرساخت‌های فیزیکی یا تحمل هزینه‌های اولیه سنگین داشته باشند. این مدل به سازمان‌ها و افراد این امکان را می‌دهد که به خدمات متنوعی دسترسی پیدا کنند که بر سه بخش اصلی تقسیم می‌شود: زیرساخت به‌عنوان سرویس (IaaS)، پلتفرم به‌عنوان سرویس (PaaS)، و نرم‌افزار به‌عنوان سرویس (SaaS):

زیرساخت به‌عنوان سرویس (Infrastructure as a Service):

این بخش از رایانش ابری مستقیماً با اصول رایانش همگانی همخوانی دارد. IaaS منابع فیزیکی مانند سرورها، فضای ذخیره‌سازی و شبکه را به صورت مجازی و بر اساس تقاضا ارائه می‌دهد.

مثال: شرکت آمازون با خدمات AWS، امکان استفاده از سرورهای مجازی Elastic Compute Cloud (EC2) را فراهم کرده است. این خدمات به کسب ‌و کارها اجازه می‌دهد که بدون نیاز به خرید سخت‌افزار گران‌قیمت، پروژه‌های خود را با منابع مقیاس‌پذیر اجرا کنند.

پلتفرم به‌عنوان سرویس (Platform as a Service):

PaaS خدماتی است که توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا برنامه‌های خود را بدون نگرانی از مدیریت زیرساخت، به راحتی طراحی، توسعه و پیاده‌سازی کنند. این پلتفرم‌ها اغلب شامل ابزارها و محیط‌های توسعه‌ای هستند که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند بر روی نوآوری تمرکز کنند.

مثال: Google App Engine یک نمونه از PaaS است که به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد بدون نگرانی از مدیریت سرورها یا پیچیدگی‌های زیرساخت، برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر ایجاد کنند.

نرم‌افزار به‌عنوان سرویس (Software as a Service):

SaaS شناخته‌شده‌ترین کاربرد رایانش ابری است که نرم‌افزارها را از طریق اینترنت و بر اساس مدل رایانش همگانی در دسترس کاربران قرار می‌دهد. در این مدل، کاربران نیازی به نصب، نگهداری یا به‌روزرسانی نرم‌افزار ندارند و تمام این فرآیندها توسط ارائه‌دهنده مدیریت می‌شود.

مثال: Microsoft Office 365 یا Google Workspace از شناخته‌شده‌ترین خدمات SaaS هستند که ابزارهای کاربردی را در دسترس کاربران قرار می‌دهند.

به عنوان مثال دیگر می‌توان به ابررایانه سیمرغ اشاره کرد که خدمات خود را در سطح IaaS و PaaS به صورت مستقل و در بخش SaaS با همکاری شرکت‌های دانش-بنیان ارائه می‌دهد.

رایانش همگانی در هسته رایانش ابری قرار دارد و اصول اصلی آن مانند مدل پرداخت بر اساس مصرف، مقیاس‌پذیری و دسترسی درخواست بدون محدودیت زمانی ارائه می‌شوند.

پیشنهاد می‌شود مقاله رایانش ابری را از اینجا مطالعه کنید.

رایانش همگانی باعث می‌شود که کاربران از رایانش ابری مانند یک خدمت عمومی استفاده کنند. همان‌طور که افراد برای استفاده از آب، برق یا گاز هزینه پرداخت می‌کنند، در مدل رایانش همگانی نیز کاربران هزینه‌ای متناسب با میزان استفاده از منابع محاسبه می‌کنند. این ویژگی‌ها باعث شده است که رایانش ابری به راه‌ حل محبوبی برای سازمان‌های کوچک و بزرگ تبدیل شود.

از نمونه کاربردهای رایانش همگانی در رایانش ابری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

صنعت بازی‌های ویدیویی: بسیاری از بازی‌های آنلاین، از سرورهای ابری برای مدیریت حجم بالای کاربران و داده‌ها استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، بازی Fortnite از خدمات ابری برای ارائه تجربه بی‌وقفه به میلیون‌ها کاربر در سراسر جهان بهره می‌برد.

تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data): شرکت‌هایی که با حجم عظیمی از داده‌ها سروکار دارند، مانند Spotify، از پلتفرم‌های ابری برای ذخیره، تحلیل و ارائه محتوا استفاده می‌کنند.

آموزش و یادگیری آنلاین: پلتفرم‌هایی مانند Coursera یا Udemy از خدمات ابری برای میزبانی ویدیوها، محتواها و ارائه دسترسی به کاربران جهانی استفاده می‌کنند.

رایانش همگانی چگونه کار می‌کند؟

عملکرد رایانش همگانی مبتنی بر ترکیبی از مجازی‌سازی پیشرفته (Virtualization)، الگوریتم‌های تخصیص منابع، و سیستم‌های صورتحساب‌گذاری دقیق است. فرآیند عملکرد به این صورت است:

تجمیع منابع: ارائه‌دهندگان مراکز داده‌ای با ظرفیت بالا شامل سرورها، تجهیزات ذخیره‌سازی و شبکه ایجاد می‌کنند.
مجازی‌سازی: منابع فیزیکی به نمونه‌های مجازی تقسیم می‌شوند تا تخصیص منابع به کاربران بهینه و منعطف باشد.
درخواست و تخصیص: کاربران از طریق رابط کاربری یا API منابع مورد نیاز خود را درخواست می‌کنند و منابع در مدت زمان کوتاهی تأمین می‌شوند.
پایش مصرف: ارائه‌دهندگان به‌طور مداوم میزان مصرف کاربران را اندازه‌گیری می‌کنند (مانند چرخه‌های پردازشی، میزان مصرف حافظه و پهنای باند).
صورتحساب‌: بر اساس معیارهای از پیش تعیین‌شده (مثلاً گیگابایت ذخیره‌سازی یا ساعات پردازش)، هزینه‌ها محاسبه و به کاربران اعلام می‌شود.

جمع‌بندی

رایانش همگانی، تحولی بزرگ در نحوه استفاده از منابع فناوری اطلاعات ایجاد کرده است. این مدل با ارائه خدمات بر اساس تقاضا، سازمان‌ها و افراد را قادر می‌سازد بدون تحمل پیچیدگی‌های زیرساختی، به نوآوری و سازگاری بیشتر بپردازند. در حالی که مسائل امنیتی و وابستگی به ارائه‌دهندگان هنوز به‌عنوان چالش‌های اصلی باقی مانده است، پیشرفت‌های فناوری و چارچوب‌های نظارتی می‌توانند این مشکلات را حل کنند. رایانش همگانی نه تنها زیربنای رایانش ابری است، بلکه در آینده فناوری نیز نقشی کلیدی خواهد داشت.

سوالات متداول

رایانش ابری چه تفاوتی با رایانش همگانی دارد؟

رایانش ابری زیرمجموعه‌ای از رایانش همگانی است که به‌طور خاص خدمات و منابع رایانشی از راه دور ارائه می‌دهد، در حالی که رایانش همگانی به‌طور کلی به هر مدلی از خدمات پرداخت بر اساس مصرف اشاره دارد.

آیا رایانش همگانی برای همه مناسب است؟

رایانش همگانی برای سازمان‌ها و افراد با نیازهای مقیاس‌پذیر و منابع محدود بسیار مناسب است، اما برای برخی سازمان‌ها با نیازهای خاص امنیتی ممکن است مناسب نباشد.