سرویس ابری IaaS چیست؟
تعریف IaaS
IaaS که مخفف Infrastructure as a Service است یکی از بخش های سرویس های محاسبات ابری در کنار Platform as a Service یا PaaS و Software as a Service یا SaaS است. مانند همه سرویس های محاسبات ابری این مدل هم بر روی ارتباط اینترنت و عموماً یک ارتباط عمومی به منابع محاسباتی در یک محیط شبیه سازی شده (ابر) دسترسی می دهد. در مورد IaaS یا Infrastructure as a Service منابع محاسباتی ارائه شده دقیقاً همان سخت افزار مجازی سازی شده است. به عبارت دیگر زیر ساخت محاسباتی ( Computational Infrastructure ) این تعریف شامل مواردی مانند فضای سرور مجازی، ارتباطات شبکه ای، پهنای باند، آدرس های IP و Load balancer ها می شود. از نظر فیزیکی، پیوستگی از منابع سخت افزاری چندین سرور تشکیل شده و شبکه ها معمولا بین چندین دیتاسنتر توزیع می شود، که ارائه دهنده سرویس ابری این وظیفه را برعهده دارد که از همه ی آن ها نگهداری کند. از سوی دیگر به مشتری دسترسی به مولفه های مجازی سازی شده داده می شود تا بتوانند پلتفورم IT مورد نیاز خود را به سادگی ایجاد کند.
هر سازمان، برای نگهداری نرم افزارهای کاربردی خاص خود نیازمند مجموعه ای از تجهیزات سخت افزاری محاسباتی و شبکه ای است. بنابراین طبق مدل قدیمی، پیشنهاد قابل ارائه, خرید تجهیزات و همینطور استخدام کارشناسان برای مدیریت و نگهداری آنها خواهد بود. اکنون این سوال مطرح می شود که آیا از تجهیزات خریداری شده به طور مفیدی استفاده می شود؟ برای روشن سازی مسئله، این مثال را به یک دانشگاه بسط می دهیم. هر دانشگاه، در طول سال دو بار در زمان ثبت نام دانشگاهی نیازمند سخت افزارهای قدرتمند برای پاسخگویی به درخواست های دانشجویان است و در بقیه سال، بار سنگینی بر روی سخت افزارها نخواهد بود. اگر مدل قدیمی را در نظر بگیریم، این سازمان مجبور است سخت افزارهای قدرتمندی خریداری کند تا در زمان ثبت نام بتوانند پاسخگو باشند. اما در مورد بقیه طول سال چطور؟ سخت افزارهای قدرتمند بدون دلیل با هزینه گزافی نگهداری می شوند. ضمنا هر زمانی که تصمیم به توسعه و یا تنزل سخت افزار ها گرفته شد، مدت زیادی صرف پیکربندی دوباره کل سیستم خواهد شد.
در مدل IaaS یا Infrastructure as a Service، دانشگاه به عنوان یک مشتری از ارائه دهنده خدمات رایانش ابری، خدمات IaaS یا همان Infrastructure as a Service مرکز داده مجازی یا VDC خریداری میکند. به مشتری یک کنترل پنل مبتنی بر وب ارائه می شود که مخزنی از منابع در آن تعریف شده. مسئول IT دانشگاه به سادگی از طریق این کنترل پنل, ماشین های مجازی، قطعات شبکه ای مجازی، فضای ذخیره سازی اطلاعات مجازی و … را با منابع محاسباتی کم می سازد و سپس نرم افزارهای مورد نیاز را بر روی آنها پیاده میکند. هر زمان که به مهلت ثبت نام نزدیک شد، کافی است از طریق کنترل پنل, اقدام به افزایش منابع نماید و پس از خاتمه دوره ثبت نام، منابع را به حالت قبل برگرداند، بدون اینکه کوچکترین نیازی به دخالت کارشناس سخت افزار، شبکه و یا … باشد. بنابراین هزینه های گزاف تامین و نگهداری سخت افزارهایی که از آنها استفاده نمی شود حذف می شوند و آن سازمان تنها برای منابعی که مصرف می شود هزینه پرداخت می کند.
موارد استفاده و به کار گرفته شده در IaaS
سرویس ابری IaaS با سرویس های ابری SaaS و PaaS موارد مشترکی دارد، IaaS می تواند به وسیله مشتریان سازمانی به کار گرفته شود. در این حالت پیچیدگی و هزینه های مدیریت سخت افزارهای به کار رفته برعهده ارائه دهنده سرویس ابری است و مشتری میتواند از راهکارهای مقرون به صرفه که به سادگی امکان ارتقا نیز دارد بهره گیرد. اگر سایز تجارت مشتری نواسان دارد یا آن ها به دنبال ارتقا و گسترش تجارت خود هستند می توانند به سادگی از منابع ابری در اختیار قرار داده شده استفاده نمایند و دیگر نیاز ندارند شخصا نسبت به خرید، نصب و همگام سازی سخت افزار اقدام کنند.
به عنوان نمونه هایی در مورد نحوه ی به کار گرفتن IaaS توسط سازمان ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- زیر ساخت سازمانی: با شبکه های تجاری داخلی، مانند سرویس های ابری خصوصی و Virtual Local Area Networks که از پیوستگی چند سرور و منابع شبکه استفاده می کنند. یک تجارت می تواند اطلاعات خود را در آن ها ذخیره کند و نرم افزار های مورد نیاز روزانه خود را در آن اجرا کند. تجارت های در حال توسعه می توانند بر اساس میزان رشد خود زیرساخت خود را نیز افزایش دهند در حالی که سرویس های ابری خصوصی که تنها توسط خود کسب و کار قابل دسترس است می تواند از فضای های ذخیره سازی و انتقال داده های حساس که برخی کسب و کارها باید به آن ها رسیدگی کنند محافظت کند.
- میزبانی ابری: میزبانی وب سایت ها بر روی سرور های مجازی که بر روی چندین سرور فیزیکی قرار گرفته اند. یک وب سایت که بر روی سرویس ابری میزبانی می شود، به عنوان مثال می تواند از پایداری و قدرت شبکه ی عظیم چندین سرور فیزیکی و ارتقای لحظه ای، براساس نیاز کاربران سایت و میزان مصرف منابع توسط سایت بهره مند شده تا پاسخگوی درخواست های غیرمنتظره که از جمله آن میتوان به حملات سایبری اشاره کرد بر روی وب سایت باشد تا از هرگونه قطعی و عدم دسترسی سایت جلوگیری گردد.
- مرکز داده مجازی: یک شبکه ی مجازی از سرور های مجازی که یک دیتاسنتر مجازی (VDC) ایجاد می کند، می تواند به صورتی استفاده شود که قابلیت های میزبانی ابری بهبود یافته و یا زیرساخت فناوری اطلاعات سازمانی ارائه دهد، یا همه ی این عملیات ها را داخل یک سرویس ابری خصوصی یا عمومی ترکیب کند.
نحوه مدیریت در انواع مدل های سرویس های ابری
یک سرویس ابری IaaS معمولی می تواند امکانات و مزیت های زیر را برای کاربر داشته باشد:
- تغییر پذیری: در صورت نیاز کاربر به منابع بیشتر بلافاصله امکان ارتقای منابع وجود دارد، بنابراین هیچ گونه تاخیری در افزایش ظرفیت مورد نیاز یا کاهش ظرفیت استفاده نشده وجود ندارد.
- بدون نیاز به سرمایه گذاری در سخت افزار: سخت افزار فیزیکی مورد استفاده که سرویس IaaS را پشتیبانی می کند توسط ارائه دهنده سرویس ابری نصب، راه اندازی و نگهداری می شود که این امر سبب می شود که مشتری نیاز به پرداخت این هزینه ها نداشته باشد.
- پرداخت بر اساس نیاز: سرویس بر اساس نیاز مشتری تهیه می شود و مشتری می تواند تنها برای منابعی که استفاده می کند هزینه پرداخت کند. بنابراین برای مشتری مقرون به صرفه است.
- استقلال در موقعیت: سرویس معمول تا زمانی که ارتباط اینترنت وجود دارد و قوانین امنیتی اجازه آن را بدهند از هر مکانی قابل دسترس است.
- امنیت فیزیکی محل های مرکز داده: سرویس های موجود در سرویس های ابری عمومی و خصوصی که به وسیله شرکت های ارائه دهنده سرویس های ابری میزبانی می شوند، از مزایای امنیتی فیزیکی بهره می برند که در دیتاسنتر برای امنیت سرورها استفاده می شوند.
- بدون نقطه قابل قطع شدن: به عنوان مثال اگر یک کلید در سرور یا شبکه قطع گردد بر روی سرویس های ارائه شده اثری نمی گذارد زیرا منابع سخت افزاری دیگر و تنظیماتی که برای پایداری در نظر گرفته شده اند همچنان پایدار هستند از این امر جلوگیری خواهند کرد. برای بسیاری از سرویس ها حتی اگر کل مرکز داده آفلاین شود، سرویس IaaS همچنان بدون مشکل به فعالیت خود ادامه خواهد داد.
از جمله سرویس هایی که در حال حاضر تحت این مدل در حال ارائه هستند میتوان به Amazon EC2, Windows Azure, Rackspace, Google Compute Engine, OpenStack اشاره کرد. در این شرکت های ارائه دهنده سرویس های ابری که تحت مدل IaaS یا Infrastructure as a Service سرویس ارائه می دهند به کاربران خود زیرساخت، سرور مجازی و یا فضای مجازی ارائه می دهند تا آنان بتوانند نرم افزارهای کامپیوتری خود را روی آنها به اجرا کرده و استفاده کنند.
در سرویس IaaS یا Infrastructure as a Service این قابلیت وجود دارد تا نرم افزارهای کاربران در محیطی توسعه پذیر با کمک وب سرویس های مختلف هر شرکت قابل اجرا باشند. در سرویس Amazon EC2، استفاده و مدیریت سرورهای اختصاصی مجازی که سیستم عامل های لینوکس یا ویندوز را بر روی Xen Hypervisor اجرا می کنند، میسر کرده است. برنامه های مستقر بر روی این ماشین ها بسیار توسعه پذیر و با تحمل پذیری بالای خطا هستند. در سرویس EC2 ، کاربر می تواند یک Amazon Machine Image را راه اندازی کرده و با استفاده از آن ماشین مجازی خود را تنظیم کند. آمازون به این ماشین های مجازی instance می گوید و در هرکدام از این ماشین ها نرم افزارهای مورد نیاز خود را قرار دهند. یک کاربر می تواند براساس نیاز خود این instance ها را ایجاد، اجرا و حذف کند. instance ها با توان های پردازشی مختلف موجود است و بر اساس محاسبات/ساعت اجاره میشوند.
سرویس دیگر آمازون که S3 نام دارد برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شود و به مشتریان امکان دسترسی به فضای آنلاین نامحدود را می دهد. مشتریان براساس میزان فضای مورد نیاز و ترافیک دانلود و آپلود پول پرداخت می کنند. اما هزینه سرویس S3 آمازون بسیار بسیار ارزان تر از سرویس های فضای آنلاین دیگر است.
در این نوع سرویس ها علاوه بر کنترل منابع، کنترل بر روی محل و موقعیت جغرافیایی این ماشین های مجازی نیز ارائه می شود و کاربران می توانند بر اساس موقعیت جغرافیایی بازدیدکنندگان و کاربران خود اقدام به تهیه ماشین های مجازی کنند و با مدیریت این مورد پایداری و سرعت سرویس دهی خود را بهبود دهند.
