الحوسبة السحابية

ما هي الحوسبة السحابية – Cloud Computing؟
الحوسبة السحابية تعرف أيضا بـ السحابة أو الكلاود وهي ترجمة المصطلح Cloud Computing، والحوسبة السحابية هي تقديم أو توصيل خدمات وموارد الحاسوب من (خوادم، قواعد بيانات، برامج، شبكات، مساحات تخزينية، تحليلات، …) وكل ذلك من خلال شبكة الإنترنت، ويتم توفير واجهات لإدارة الخدمات المقدمة من خلال الحوسبة السحابية، وعادة ما تكون من خلال تطبيقات ويب.

تعتمد الحوسبة السحابية بشكل أساسي على التقنيات الحديثة لـ الخوادم الإفتراضية – Virtual Machines، لما تتيحة هذه التقنيات من سهولة ومرونة في زيادة أو تقليل الموارد المتاحة على حسب الحاجة.

سميت هذه الخدمة بالحوسبة السحابية لأن الرمز المستخدم لتمثيل شبكة الإنترنت هو رمز السحابة.

عادة ما يتم تقديم هذه الخدمة من قبل الشركات مقدمة خدمة الحوسبة السحابية بـ مقابل مادي يتم تحديده على أساس الإستخدام، وهذا هو الفرق أو ما يميز خدمة الحوسبة السحابية عن خدمة مركز البيانات Data Center، حيث في خدمة مركز البيانات يتم حجز موارد الحاسوب ويتم الدفع مقابل الموارد المحجوزة سواء تم إستخدامها أو لم يتم إستخدامها.

• مكونات الحوسبة السحابية
أ‌- المستفيد أو العميل user/customer:
الذي سيستخدم هذه التقنية وينتفع من خدماتها من خلال استخدام حاسوبه الشخصي أو هاتفه المحمول.

ب‌- المنصات platforms:
وهي الجهات المانحة لهذه الخدمة من خلال توفير خوادم (سيرفرات) عملاقة في سعاتها التخزينية وسرعة معالجاتها للبيانات مثل Google وApple .

ت‌- البنية التحتية Infrastructure:
وهي البنية التحتية للسحابة والتي يُعتمد عليها في تقديم الخدمة، وتشمل توفر الحاسبات الشخصية وشبكة الإنترنت والمساحات التخزينية للمعلومات.

ث‌- التطبيقات Applications:
وهي البرامج التطبيقية التي يمكن أن يشغلها المستفيد في السحابة، وتشمل برمجيات معالجة النصوص والعرض والجداول وخدمات نقل المعلومات ومشاركتها.

ج‌- الخدمة service
: وهي الخدمة التي تستخدمها السحابة، ويتعلق الموضوع أكثر بمصطلحSoftware as a Service ، و هي عملية تحويل منتجات الحاسب إلى خدمات.

• ما هي أنواع الحوسبة السحابية؟

أ‌- الحوسبة السحابية العامة (Public Cloud)
وتعني أن جميع البنية التحتية متواجدة عند مقدم خدمة الحوسبة السحابية (Cloud) ولا تمتلك المنشأة أي وصول فيزيائي لها. هي بنية تحتية توفر موارد الحوسبة بشكل حيوي عبر الإنترنت لعدة عملاء، وعادة تكون تطبيقات العملاء المختلفين مختلطة معاً على خوادم السحابة.

مثلاً: خدمات التخزين السحابية (Cloud Storage) يقوم مقدم الخدمة بعمل برمجية معينة وكل عميل للخدمة له بعض المميزات في عضويته كمساحة التخزين، حيث يشترك العملاء بنفس الخادم (Server) ونفس مساحة التخزين (Storage) حيث يقوم مقدم الخدمة بفصل معلومات كل عميل عن الآخر بطريقة آمنة.

ب‌- الحوسبة السحابية الخاصة (Private Cloud)
هي بنية تحتية يستأجرها عميل واحد وتعمل لحسابه الخاص تحت سيطرته الكاملة على البيانات وأمن المعلومات. حيث باستطاعتك نقل شبكتك المحلية، الخوادم وما إلى ذلك، إلى مكان ما خارجي، عادة ما يكون مركز بيانات Data Centre. في هذه الحالة ستكون مسؤولية هذا المركز تأمين أجهزتك والحفاظ عليها، والحرص على بقائها على إتصال دوماً بالشبكة لكي يتسنى لك الوصول إليها دوماً. كل ما تحتاجه هو إتصال بشبكة الإنترنت. إعداد وإدارة أجهزتك لا تزال مهمتك ومسؤوليتك. وإن لم يكن لديك شبكة خاصة بعد، فابستطاعتك شراء أو استئجار أجهزة من الشركة المقدمة للخدمة – الشركة المضيفة -، مركز البيانات مثلاً. في هذا النوع من الحوسبة السحابية لن يشاركك أي عميل آخر هذه الأجهزة، من حيث المصادر أو الإعدادات.

ت‌- الحوسبة السحابية المدمجة (Hybrid Cloud)
تجمع نماذج سحابية عامة وخاصة متعددة. السحب الهجينة تعرض العملية المعقدة لتحديد كيفية توزيع التطبيقات عبر كلاً من السحابة الخاصة والعامة. تتيح هذا النوع من الحوسبة السحابية إمكانية مشاركة التطبيقات والبيانات بين النوعين من السحابات، أي أنه باستطاعتك تشغيل أحد البرامج على سحابة عامة وجزء آخر على سحابة خاصة. تستطيع توسيق نطاق البينة التحتية والمصادر أيضاً بالإضافة إلى زيادة في القدرة الحاسوبية.

• إستخدامات الحوسبة السحابية

يوجد العديد من الإستخدامات للحوسبة السحابية، إذا كنت تشاهد أي بث مباشر عبر الإنترنت، أو تستمع إلى الموسيقى، أو تقوم باللعب عبر الإنترنت، أو حتى تقوم بحفظ ملفاتك عبر الإنترنت، فأنت بذلك تستمتع بخدمات الحوسبة السحابية، ولا تتوقف إستخدامات الحوسبة السحابية على ذلك فقط، بل يوجد العديد من الإستخدامات، ونذكر منها التالي

أ‌- حفظ وتخزين البيانات (النسخ الإحتياطي)
حيث تمكنك هذه الخدمة من حفظ الملفات الخاصة بك على السحابة، مما يمكنك من إعادة تحميلها من أي مكان وبإستخدام أي نوع من الأجهزة، ويوجد العديد من الخدمات المجانية من هذا النوع مثل Google Drive، أو DropBox وغيرها الكثير، وبخلاف الأفراد فإن معظم الشركات الكبرى تقوم بالإشتراك بهذه الخدمة من أجل الحفاظ على النسخ الإحتياطية من قواعد البيانات الخاصة بها.

ب‌- البث المباشر للصوتيات والمرئيات
حيث تمكنك هذه الخدمة من إستخدام المنصات الخاصة بمقدمي خدمة الحوسبة السحابية لعرض الملفات الصوتية أو المرئية (الفيديو)، سواء كان هذا العرض عبارة عن بث مباشر أو عرض ملفات سبق تسجيلها.

ت‌- البرمجيات حسب الطلب
تعد هذه الخدمة من أهم الخدمات المقدمة من خلال الحوسبة السحابية، حيث تمكن مطوري البرامج من توفير برامجهم من خلال السحابة، مما يقلل من فرص إختراقها كما هو الحال مع البرامج التي تعمل على أجهزة الحاسب، وأيضا يوفر للمستخدم الإصدار الأحدث بشكل دائم، ويعد من أشهر الخدمات المقدمة من خلال هذا النوع Google Docs و Google Sheets.

ث‌- تحليل البيانات
في هذه الآونة تعد البيانات من أهم الأشياء التي تهتم بها كل المؤسسات الخاصة والحكومية، ومع التزايد في حجم البيانات أصبح من الصعب تحليلها بشكل جيد عبى الأجهزة المكتبية حتى وإن كانت ذات إمكانيات كبيرة، ولذلك تلجأ العديد من المؤسسات لإستخدام موارد خدمات الحوسبة السحابية من أجل تحليل البيانات الخاصة بهم، حيث يوفر معظم مقدمي خدمة الحوسبة السحابية العديد من المنصات الخاصة بتحليل البيانات.

ج‌- تطوير وتجربة التطبيقات
حيث يقوم مزودي خدمة الحوسبة السحابية من توفير العديد من المنصات الخاصة للمطورين (المبرمجين) لتمكنهم من إنشاء تطبيقات حديثة وتجربتها قبل إصدارها للمستخدمين، فأحيانا ما يحتاج مطور البرامج إلى إستخدام أجهزة بإمكانيات مرتفعة، لتطوير برنامج معين، وأحيانا لا يتمكن المطور من الحصول على جهاز حاسوب بهذه الإمكانيات، فبالتالي يلجأ إلى إستخدام منصات الحوسبة السحابية من أجل ذلك.

ح‌- إستضافة المواقع والتطبيقات
حيث تتيح هذه الخدمة إمكانية إستضافة المواقع الإلكترونية أو تطبيقات الويب، أو إستضافة واجهة برمجة التطبيقات – API، مع توفير المرونة في تحديد الموارد اللازمة للتشغيل.

• أمثلة للبرامج المتوفرة للحوسبة السحابية
1. Dropbox
2. Google drive
3. Amazon Cloud Drive
4. I Cloud

• مميزات الحوسبة السحابية
1. التوافر الكبير (High Availability)
فمثلاً بما أن بياناتك متواجدة على خدمة سحابية هذا يعني أنك تستطيع الوصول لها من أي جهاز ولكن إذا كانت تتواجد على جهازك المكتبي وفقدتها لأي سبب فلن تستطيع الوصول لها.

2. تحمّل و سماحيّة الخطأ (Fault Tolerance)
تقريباً متشابهة ومرتبطة مع التوفر العالي، فإذا ما حدث هناك أي خطأ في ملفاتك أو أنظمتك على سيرفرك الخاص فإن إمكانية استمرار العمل مع هذا الخطأ تصبح معدومة، ولكن على الخدمات السحابية فإمكانية تواجد الخطأ قليلة وحلّ المشكلة تكون بشكل أسهل وأسرع.

3. قابلية التوسع (Scalability)
إذا كان لديك عدد ١٠٠٠ موظف وعدد السيرفرات التي تستطيع توفير الخدمات لهم ٤ سيرفرات، ولو أصبح العدد ١٠٠٠٠ موظف فستحتاج ل اضعاف العدد من السيرفرات لتوفير الخدمات لهم فحينها ستوفر السيرفرات والمكان والمسؤولي التقنيين.. الخ وستحتاج لزمن كبير حتى يتم تشغيلها، بينما على الخدمات السحابية كل ما تحتاجه فقط وقت بسيط لعمل هذه النقلة في عدد السيرفرات وحتى في بعض الأحيان عدة نقرات فقط وستوفر هذا الأمر للمنشأة بكل سهولة.

4. المرونة (Elasticity)
تعني قابلية التطوير وتوفير الخدمات عند الطلب وترتبط أيضاً بقابلية التوسع فبسهولة يمكنك التوسع وأيضاً امكانية (الانكماش). ففي مثالنا السابق إذا ما وجدت أن عدد السيرفرات تعتبر كبيرة على العدد المستخدم للخدمات بإمكانك بكل سهولة تقليص هذا العدد بدون أي خسارة مادية في تكلفة إزالة عدد من السيرفرات.

5. ضمان جودة الخدمة (QoS)
يمكن للحوسبة السحابية ضمان جودة عالية لخدمة المستخدمين من حيث أداء الأجهزة/وحدة المعالجة المركزية، وعرض معدل نقل البيانات، وسعة الذاكرة.

6. السعر (Cost)
الحوسبة السحابية لا تتطلب تمويل كبير. فلا حاجة لوجود نفقات رأسمالية. حيث يمكن للمستخدمين دفع ثمن الخدمات والسعة حسب الحاجة.

7. المرونة في النقل
حيث يمكن إستخدام الحوسبة السحابية من نقل بيانات المستخدم من سحابة إلى أخرى بسهولة.

• تحديات الحوسبة السحابية
النموذج الجديد للحوسبة السحابية يوفر عدداً من الفوائد والمزايا تتفوق على نماذج الحوسبة السابقة وهناك العديد من المنظمات التي تعتمده وتتبناه. ومع ذلك، لا يزال هناك عدد من التحديات، والتي تُعالج حالياً من قبل الباحثين والممارسين على أرض الواقع. وفيما يلي عرض لهذه التحديات بإيجاز.

1. الأداء (Performance)
المشكلة الكبرى في الأداء ربما تكون بالنسبة لبعض التطبيقات الموجهة نحو المعاملات وغيرها من تطبيقات البيانات الكثيفة، وفيها، قد تفتقر الحوسبة السحابية للأداء المناسب. كما أن المستخدمين البعيدين عن مزودي السحابة ربما يواجهون تأخير وخمول عالي.

2. الأمن والخصوصية (Security and Privacy)
لا تزال الشركات تشعر بالقلق إزاء الأمن عند استخدام الحوسبة السحابية. فالعملاء قلقون بخصوص التعرض لهجمات عندما تكون المعلومات الهامة ومصادر تقنية المعلومات خارج جدار الحماية. وحل مشكلة الأمن تفترض أن مقدمي الحوسبة السحابية يتبعون ممارسات الأمان المعيارية.

3. التحكم (Control)
تشعر بعض الشركات بالقلق لأن مقدمي الحوسبة السحابية يمتلكون السيطرة الكاملة على المنصات. كما أن مقدمي الحوسبة السحابية لا يقومون عادة بتصميم منصات لشركات محددة وممارساتها التجارية.

4. تكاليف معدل نقل البيانات (Data Transfer Rate Costs)
مع الحوسبة السحابية، يمكن للشركات توفير الأموال المهدرة على الأجهزة والبرمجيات، إلا أنها يمكن أن تتحمل ارتفاع رسوم معدل نقل البيانات للشبكة. وقد تكون تكلفة معدل نقل البيانات منخفضة بالنسبة لتطبيقات الإنترنت الصغيرة، والتي لا تُعد كثيفة البيانات، ولكنها يمكن أن ترتفع بشكل كبير بالنسبة لتطبيقات البيانات الكثيفة.

5. الدقة والموثوقية (Accuracy and Reliability)
لا تزال الحوسبة السحابية لا تقدم موثوقية دائمة على مدار الساعة. حيث كانت هناك بعض الحالات التي تعاني فيها خدمات الحوسبة السحابية من انقطاع التيار لعدد قليل من الساعات. وفي المستقبل، نتوقع أن نرى المزيد من مزودي الحوسبة السحابية، وخدمات أكثر ثراء، ومعايير معمول بها، وممارسات أفضل.