رایانش همگانی چیست؟؛ مقدمه‌ای بر این سرویس بسیار مهم

رایانش همگانی یک پلتفرم ارائه خدمات است که در آن یک ارائه دهنده خدمات، به مشتریان خود اجازه دسترسی به منابع محاسباتی، مدیریت زیرساخت و خدمات فنی را بر اساس نیاز وی، ارائه می‌دهد. تصور کنید که شرکت IBM بخشی از سرورهای خود را در اختیار شرکت آمازون قرار دهد، به این کار رایانش همگانی گفته می‌شود. در واقع آمازون تنها به اندازه موردنیاز خود از سرورهای IBM استفاده می‌کند و بر همین اساس مبلغی را در اختیار IBM خواهد داد. رایانش همگانی مزایای بسیار زیادی دارد که در این متن به آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

آینده پرداش اطلاعات

در چشم انداز گسترده و همیشه در حال گسترش محاسبات، جایی که داده‌ها به طور مداوم جریان می‌یابند و خواسته‌های دیجیتال به فضاهای جدید می‌رسد، یک نیروی جدید به عنوان رایانش همگانی یا utility computing در حال ظهور است. مانند یک رهبر استادانه که سمفونی سازهای مختلف را هماهنگ می‌کند، رایانش همگانی خود را به عنوان بهترین گزینه جهت افزایش بهره وری شرکت‌ها و کاهش هزینه‌ها، به شرکت‌های مختلف ارائه می‌‌کند.

این تکنولوژی به دلیل توانایی خود در تخصیص منابع محاسباتی، مدیریت زیرساخت‌ها و ارائه توانایی‌های فنی در لحظات مورد نیاز، باعث بازنویسی قوانین دنیای دیجیتال شده است. در قلمرو رایانش همگانی منابع پویا و امکانات بی حد و حصر هستند!

آماده شوید تا خود را در دنیایی غوطه ور کنید که در آن قدرت محاسباتی به یک ابزار مصرفی تبدیل می‌شود، جایی که سازمان‌ها می‌توانند به راحتی ابرکامپیوترها را در لحظات دلخواه خود به کار ببرند. به سمفونی رایانش همگانی خوش آمدید، جایی که تکنولوژی و کسب و کار در ریتم کاملی قرار دارند!

رایانش همگانی چیست؟

همان‌طور که گفته شد،‌ رایانش همگانی یک پلتفرم ارائه خدمات است. بر خلاف ساختار نرخ هزینه ثابت، ارائه دهنده رایانش همگانی هزینه‌ها را بر اساس مقدار واقعی خدمات مورد استفاده توسط مشتری، تعیین می‌کند. همانند سایر اشکال محاسبات بر اساس تقاضا (مانند محاسبات شبکه، محاسبات مربوط به بهینه سازی استفاده از منابع، کاهش هزینه‌ها یا دستیابی به هر دو هدف) این نوع رایانش نیز موجب صرفه‌جویی در هزینه‌ها خواهد شد.

یک تشابه مناسب در این زمینه،‌ شباهت رایانش به صورت همگانی با خدماتی مانند روش محاسبه قبض برق است. شما هر قدر که برق استفاده کنید،‌ باید به همان میزان هزینه بپردازید، هزینه utility computing نیز به همین شکل محاسبه می‌شود. این رویکرد، در محاسبات سازمانی محبوبیت پیدا می‌کند و گاهی اوقات برای خدماتی مانند اتصال به اینترنت، دسترسی به وب سایت، به اشتراک گذاری فایل و سایر برنامه‌ها به مصرف کنندگان نیز مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

نوع دیگری از رایانش همگانی در داخل شرکت‌های بزرگ، مدل shared pool نام دارد. تحت این چارچوب، سازمان قدرت محاسباتی و منابع خود را برای تأمین نیاز سایر شرکت‌ها در اختیار آن‌ها قرار می‌دهد. این رویکرد تمرکز بر روی تخصیص منابع کارآمد را امکان پذیر می‌کند و هزینه اثربخشی را در اکوسیستم سازمانی افزایش می‌دهد. شرکت‌هایی مانند IBM از همین مدل استفاده می‌کنند.

منابع محاسباتی

زمان مختص محاسبات که به عنوان CPU time شناخته می‌شود، نشان دهنده قدرت اصلی منابع کامپیوتری یک شرکت است. این منابع نه تنها شامل تجهیزات فیزیکی بلکه شامل فایل‌ها، اتصالات شبکه‌ای، فضای حافظه مجازی و سایر عناصر مربوطه نیز هستند. برخی از منابع کامپیوتری قابل توجه عبارت‌اند از:

• ظرفیت پردازش: به مدت زمان عملیات محاسباتی انجام شده توسط واحد پردازش مرکزی (CPU) اشاره دارد.
• تخصیص حافظه: شامل استفاده از RAM و همچنین فضای حافظه مجازی اختصاص داده شده توسط سیستم عامل است.
• ذخیره سازی فایل: مربوط به ظرفیت ذخیره سازی و سرعت دسترسی به داده‌ها بر روی هارد دیسک است.
• استفاده از پهنای باند: نشان دهنده حداکثر نرخ انتقال داده در یک اتصال شبکه است.
• System environment resources: نشان دهنده متغیرهایی است که بر رفتار و تنظیمات یک محیط محاسباتی تأثیر می‌گذارد.

این عناصر در مجموع منابع حیاتی کامپیوتری یک شرکت را در محیط‌های محاسباتی مختلف تشکیل می‌دهند. شرکت‌های خرد معمولاً مقدار زیادی از منابع فوق را ندارند و به همین دلیل باید به سراغ راهکارهایی همچون رایانش‌ به شکل همگانی بروند.

ویژگی‌های رایانش همگانی

رایانش همگانی شامل طیف گسترده‌ای از تعاریف است، اما معمولاً شامل پنج ویژگی کلیدی است. این ویژگی‌ها با رایانش همگانی مرتبط هستند و به عنوان عناصر اساسی برای چارچوب مفهومی آن در نظر گرفته می‌شوند.

مقیاس پذیری

در قلمرو رایانش همگانی، اطمینان از در دسترس بودن منابع فناوری اطلاعات کافی در هر شرایطی بسیار مهم است. این امر مستلزم تضمین آن است که افزایش تقاضا برای یک سرویس، کیفیت سایر سرویس‌ها را به خطر نمی‌اندازد. حفظ کیفیت خدمات مختلف حتی در زمان مواجهه با افزایش تقاضا یک هدف مهم در رایانش همگانی است.

خدمات استاندارد

ارائه دهنده خدمات محاسباتی سودمند، مشتریان را با یک کاتالوگ از خدمات استاندارد (هر کدام همراه با توافقنامه‌های سطح خدمات خاص (SLAs) که کیفیت و قیمت گذاری خدمات فناوری اطلاعات را تعریف می‌کند) آشنا خواهند کرد. در این زمینه، مشتریان کنترلی بر فن اوری‌های اساسی مورد استفاده مانند پلتفرم سرور ندارند. نحوه ارائه خدمات توسط ارائه دهنده از پیش تعریف شده است و مشتریان باید از گزینه‌های موجود بدون توانایی نفوذ در جنبه‌های تکنولوژیکی، یکی را انتخاب کنند. مایکروسافت به طور معمول چنین خدماتی را ارائه می‌دهد.

قیمت و تقاضا

به طور کلی، شرکت‌ها ملزم به خرید سخت افزار و نرم افزار مدنظر جهت به دست آوردن قدرت محاسباتی مدنظرشان هستند. این امر مستلزم پرداخت هزینه‌های بسیار زیادی در حوزه زیرساخت‌های فناوری اطلاعات است، صرف نظر از اینکه شرکت بعداً از آن استفاده می‌کند یا خیر!

به منظور رسیدگی به این موضوع، شرکت‌های بزرگ استراتژی‌هایی مانند امکان اجاره سرور به تعداد دلخواه را به کار گرفتند. این امر شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا قدرت محاسباتی مورد استفاده توسط بخش‌های مختلف را اندازه گیری کنند. در نتیجه هزینه‌های مربوط به فناوری اطلاعات به طور مستقیم به واحدهای سازمانی خاص اختصاص می‌یابد. این امر باعث می‌شود تا شرکت‌های خرد بتوانند تنها به اندازه نیاز خود در حوزه فناوری اطلاعات هزینه کنند.

اتوماسیون

وظایف مدیریتی تکراری، مانند راه اندازی سرور و نصب به‌روزرسانی‌های مختلف می‌توانند به عملیات‌های کاملاً خودکار تبدیل شوند. در واقع، اتوماسیون اجازه می‌دهد تا برای تخصیص کارآمد منابع به خدمات و بهینه سازی مدیریت خدمات فناوری اطلاعات. دیگر نیازی به استخدام تیم‌های انسانی عظیم وجود نداشته باشد. با خودکار کردن این وظایف و هماهنگ کردن آنها با SAS و ملاحظات هزینه، سازمان‌ها می‌توانند کارایی عملیاتی و استفاده از منابع مدنظر خود را افزایش دهند.

مجازی‌سازی

فن اوری‌های مجازی سازی برای فعال کردن امر به اشتراک گذاری منابع استفاده می‌شوند. این رویکرد شامل تقسیم شبکه به منابع منطقی به جای تکیه بر منابع فیزیکی است. در این روش، برنامه‌ها به سرورهای خاص از پیش تعیین شده اختصاص داده نمی‌شوند. در عوض، آنها به صورت پویا تنها در زمان موردنیاز فعال خواهند شد. این تخصیص انعطاف پذیر، استفاده کارآمد از منابع مختلف را در یک محیط مشترک، تضمین می‌کند.

انواع رایانش همگانی شامل چه مواردی است؟

رایانش همگانی را می‌توان به دو نوع دسته بندی کرد: رایانش داخلی و رایانش خارجی. رایانش داخلی به یک شبکه کامپیوتری اشاره دارد که به طور انحصاری در یک شرکت به اشتراک گذاشته می‌شود و امکان استفاده کارآمد از منابع را در میان بخش‌های مختلف سازمان فراهم می‌کند.

از سوی دیگر، رایانش خارجی شامل چندین شرکت کامپیوتری است که با هم متحد می‌شوند تا منابع و خدمات خود را تحت مدیریت یک ارائه دهنده خدمات اختصاصی، هماهنگ کنند. این رویکرد مشترک به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا از منابع خارجی برای پاسخگویی به نیازهای محاسباتی خود استفاده کنند. علاوه بر این، اشکال ترکیبی محاسبات ابزار با کمک همین مدل رایانش امکان پذیر است. ترکیب عناصر هر دو رایانش داخلی و خارجی برای ایجاد راه حل‌های خاص در شرکت‌های بزرگی همچون گوگل در حال بررسی است.

مزایای رایانش همگانی

رایانش همگانی فرصت کاهش هزینه را برای بخش‌های مختلف فناوری اطلاعات با تسهیل استفاده کارآمد از منابع موجود، ارائه می‌دهد. با رایانش همگانی، شرکت‌ها می‌توانند تخصیص منابع خود را بهینه سازی کرده و اطمینان حاصل کنند که قدرت محاسباتی و زیرساخت‌ها دقیقاً در کجا و چه زمانی مورد نیاز است.

در نتیجه، هزینه‌های مرتبط با زیرساخت‌ها و خدمات فناوری اطلاعات می‌تواند به طور دقیق به بخش‌های خاص در سازمان اختصاص داده شود. امری که منجر به افزایش شفافیت هزینه و تسهیل مدیریت مالی بهتر می‌شود.

یکی از مزایای کلیدی رایانش همگانی، توانایی آن در افزایش انعطاف پذیری و چابکی در سازمان‌ها است. با این روش، منابع فناوری اطلاعات را می‌توان به صورت پویا اختصاص داد و اطمینان حاصل کرد که کسب و کارها می‌توانند به سرعت با تغییرات موجود سازگار شوند. این چابکی سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا از فرصت‌های جدید استفاده کنند، به سرعت به تغییرات بازار پاسخ دهند و بخش فناوری اطلاعات خود را به طور مؤثر مدیریت کنند.

علاوه بر این، رایانش همگانی فرایندهای مدیریت فناوری اطلاعات (IT Managment) را با کاهش نیاز به زیرساخت‌های فردی برای هر شرکت ساده می‌کند. به جای حفظ سیستم‌ها و منابع جداگانه برای برنامه‌ها یا بخش‌های مختلف، رایانش به شکل همگانی یک shared pool مناسب از منابع را فراهم می‌کند که می‌تواند به در صورت نیاز، به هر شرکتی اختصاص داده شود. این روند، مدیریت فناوری اطلاعات را ساده می‌کند، پیچیدگی را کاهش می‌دهد و کارایی عملیاتی را بهبود می‌بخشد. مزایای رایانش همگانی را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

• کاهش هزینه
• استفاده بهینه از منابع موجود
• تخصیص هزینه‌های شفاف به بخش‌های خاص.
• کاهش نیازهای پرسنل برای وظایف عملیاتی
• انعطاف پذیری و چابکی:
• تخصیص پویا و مقیاس بندی منابع فناوری اطلاعات.
• سازگاری سریع با نوسان تقاضا و تغییر نیازهای کسب و کار.
• پاسخ سریع به فرصت‌های جدید و تغییرات بازار.
• مدیریت IT ساده
• منابع متمرکز و مشترک.
• کاهش پیچیدگی از طریق زیرساخت‌های تلفیقی.
• بهبود بهره وری عملیاتی.

این مزایا به طور کلی به افزایش مقرون به صرفه بودن، افزایش چابکی عملیاتی و بهبود فرایندهای مدیریت فناوری اطلاعات برای سازمان‌هایی که رایانش همگانی را در بر می‌گیرند، کمک می‌کند.

رایانش همگانی در مقابل محاسبات شبکه

• محاسبات شبکه‌ای یا Grid computing: همان‌طور که از نام آن پیداست، یک پلتفرم محاسباتی به شمار می‌آید که از منابع حوزه‌های مختلف برای دستیابی به یک هدف مشترک استفاده می‌کند. هدف اصلی آن مجازی سازی (virtualize) منابع به منظور رسیدگی مؤثر به مشکلات یا چالش‌ها و استفاده از قدرت محاسباتی جمعی چندین کامپیوتر به طور هم‌زمان برای حل مسائل فنی یا علمی است. از این رایانش در مجامع عملی استفاده می‌شود.
• رایانش همگانی: برخلاف مدل قبلی، رایانش به شکل همگانی یک مدل محاسباتی است که خدمات و منابع محاسباتی خاصی را به مشتریان ارائه می‌دهد. این روش برای کاربران یک مکان خاص فراهم می‌کند که در آن می‌توانند به منابع محاسباتی مدنظرشان دسترسی داشته باشند و از آنها استفاده کنند. این موضوع رایانش به شکل همگانی را به خدمات مبتنی بر ابر مانند گوگل درایو و یا وان درایو شبیه می‌کند.

ترکیب دو تکنیک فوق به ما تکنولوژی خاصی به نام محاسبات ابری یا cloud computing را می‌دهد. محاسبات ابری شامل تمام ویژگی‌ها و قابلیت‌های محاسبات شبکه‌ای و رایانش همگانی خواهد بود و به طور قابل توجهی نسبت به آن‌ها برتر است.

محاسبات ابری از محدودیت‌های شبکه‌های خاص پیشی می‌گیرد و از هر نقطه‌ای قابل دسترس است. این امر به دلیل پلتفرمی است که محاسبات ابری بر روی انجام می‌‌گیرد. درست حدس زدید، پلتفرم مذکور همان اینترنت است!

توجه داشته باشید که رایانش همگانی می‌تواند مستقل از محاسبات ابری اجرا شود. به عنوان مثال، سناریویی را تصور کنید که در آن یک ابر رایانه قدرت پردازشی خود را به چندین مشتری اجاره می‌دهد. این نمونه‌ای از محاسبات ابزاری است که در آن کاربران بر اساس نیاز پردازشی خود از ابر رایانه کمک می‌گیرند.

از سوی دیگر، محاسبات شبکه‌ای را می‌توان به عنوان یک ضعیف از محاسبات ابری دانست، زیرا معمولاً شامل مجازی سازی منابع است، یعنی همان کاری که در cloud computing  نیز رخ می‌دهد. با وجود این ، محاسبات شبکه‌ای به دلیل محدودیت‌های خاصی ضعیف‌تر از محاسبات ابری در نظر گرفته می‌شود. یک تمایز قابل توجه در این رابطه، خطر بالقوه خرابی شبکه‌های مربوط به Grid computing است. در مقابل، محاسبات ابری شامل ویژگی‌های خاصی هستند که امکان مدیریت مؤثر در چنین شرایطی را امکان پذیر خواهد کرد.

محاسبات شبکه‌ای را می‌توان یک نسخه بسیار ساده از محاسبات ابری در نظر گرفت که فاقد بسیاری از مزایای محاسبات ابری است. از سوی دیگر، رایانش همگانی را می‌توان بیشتر به عنوان یک مدل کسب و کار به جای یک تکنولوژی خاص در نظر گرفت. در حالی که محاسبات ابری می‌تواند از رایانش همگانی پشتیبانی کند، اما تمام اشکال رایانش همگانی لزوماً بر اساس cloud computing نیستند.

نکات کلیدی

• رایانش همگانی بر اساس تقاضا نسبت به منابع محاسباتی و خدمات فعالیت می‌کند و از مشتریان خود وجه دریافت خواهد کرد.
• هدف این رایانش بهینه سازی استفاده از منابع و کاهش هزینه‌ها نسبت به سایر مدل‌های محاسباتی است.
• رایانش همگانی می‌تواند به صورت داخلی در یک سازمان یا از طریق ارائه دهندگان خارج از سازمان اجرا شود.
• منابع محاسباتی در این سیستم شامل CPU TIME، استفاده از حافظه، ذخیره سازی، پهنای باند شبکه و متغیرهای محیطی است.
• رایانش همگانی بر اساس توافقنامه‌های سطح خدمات خاص (SLAs) تعریف شده توسط ارائه دهنده مدنظر فعالیت می‌کند.
• اتوماسیون نقشی کلیدی در بهینه سازی تخصیص منابع و مدیریت خدمات فناوری اطلاعات دارد.
• محاسبات شبکه‌ای نوعی از محاسبات ابری است، اما رایانش همگانی یک مدل کسب و کار است که می‌تواند توسط محاسبات ابری پشتیبانی شود، اما نه منحصراً بر اساس آن.

نتیجه نهایی

رایانش همگانی به عنوان یک تکنولوژی نوین در قلمرو محاسبات مدرن محسوب می‌شود. این رایانش با ارائه دسترسی بر اساس تقاضا به منابع و خدمات محاسباتی، انقلابی در نحوه مدیریت زیرساخت‌های فناوری اطلاعات سازمان‌ها و بهینه سازی استفاده از منابع ایجاد می‌کند. با کمک این رایانش، اختصاص هزینه کاملاً شفاف‌‌ خواهد بود. رایانش به شکل همگانی راه حلی قانع کننده برای کسب و کارهایی است که به دنبال انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن هستند.

به دلیل وجود منابع محاسباتی، رایانش به صورت همگانی نیاز به سرمایه گذاری‌های اولیه در سخت افزار و نرم افزار را از بین می‌برد و سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا به سرعت با تغییرات مربوط به تقاضا (بدون نیاز به پرداخت هزینه‌های غیر ضروری) سازگار شوند. این امر شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا بر مهارت‌های اصلی خود تمرکز کنند و مدیریت منابع فناوری اطلاعات را به شرکت‌های خاصی همچون IBM یا مایکروسافت واگذار کنند.