الحوسبة السحابية: موديلات الخدمة وتطبيقاتها

المحتوى:

1. ما هي الحوسبة السحابية؟
   الحوسبة السحابية هي تقديم خدمات الحوسبة – بما في ذلك الخوادم والتخزين وقواعد البيانات والشبكات والبرمجيات والتحليلات والاستخبارات – عبر الإنترنت (“السحابة”) لتقديم ابتكار أسرع وموارد مرنة ووفورات الحجم، مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى موارد الحوسبة واستخدامها دون الحاجة إلى امتلاك أو إدارة البنية التحتية المادية. هناك نماذج خدمة مختلفة في الحوسبة السحابية، كل منها يوفر وظائف محددة سنتعرف عليها في هذه المقالة.

2. كيف تعمل الحوسبة السحابية؟
   بدلاً من امتلاك البنية التحتية للحوسبة أو مراكز البيانات الخاصة بها، يمكن للشركات استئجار الوصول إلى أي شيء بدءًا من التطبيقات وحتى التخزين من مزود الخدمة السحابية.
   إحدى فوائد استخدام خدمات الحوسبة السحابية هي أن الشركات يمكن أن تتجنب التكلفة الأولية والتعقيد الناتج عن امتلاك وصيانة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بها، وبدلاً من ذلك تدفع ببساطة مقابل ما تستخدمه، عندما تستخدمه.

وفي المقابل، يستطيع مقدمو خدمات الحوسبة السحابية الاستفادة من وفورات الحجم الكبيرة من خلال تقديم نفس الخدمات لمجموعة واسعة من العملاء.

3. ما هي خدمات الحوسبة السحابية المتوفرة؟
   تغطي خدمات الحوسبة السحابية مجموعة واسعة من الخيارات الآن، بدءًا من أساسيات التخزين والشبكات وقوة المعالجة، وحتى معالجة اللغة الطبيعية والذكاء الاصطناعي بالإضافة إلى التطبيقات المكتبية القياسية. يمكن الآن تقديم أي خدمة لا تتطلب مننا أن نكون قريبين فعليًا من أجهزة الكمبيوتر التي نستخدمها عبر السحابة – حتى الحوسبة الكمومية.

4. ما هي أمثلة الحوسبة السحابية؟

تدعم الحوسبة السحابية عددًا كبيرًا من الخدمات. يتضمن ذلك خدمات استهلاكية مثل Gmail أو النسخ الاحتياطي السحابي للصور الموجودة على هواتفنا الذكية ، بالإضافة إلى الخدمات التي تسمح للمؤسسات الكبيرة باستضافة جميع بياناتها وتشغيل جميع تطبيقاتها في السحابة.
على سبيل المثال، تعتمد شركة Netflix على خدمات الحوسبة السحابية لتشغيل خدمة بث الفيديو وأنظمة الأعمال الأخرى الخاصة بها أيضًا.

أصبحت الحوسبة السحابية هي الخيار الافتراضي للعديد من التطبيقات: يقدم بائعو البرامج بشكل متزايد تطبيقاتهم كخدمات عبر الإنترنت بدلاً من المنتجات المستقلة أثناء محاولتهم التحول إلى نموذج الاشتراك. ومع ذلك، هناك جوانب سلبية محتملة للحوسبة السحابية، حيث يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تكاليف جديدة ومخاطر جديدة للشركات التي تستخدمها.

5. لماذا سميت بالحوسبة السحابية؟

أحد المفاهيم الأساسية وراء الحوسبة السحابية هو أن موقع الخدمة، والعديد من التفاصيل مثل الأجهزة أو نظام التشغيل الذي تعمل عليه، لا علاقة لها بالمستخدم إلى حد كبير. مع أخذ هذا في الاعتبار، تم استعارة السحابة من مخططات شبكات الاتصالات القديمة، حيث كانت شبكة الهاتف العامة (ولاحقًا الإنترنت) تُمثل غالبًا كسحابة للإشارة إلى أن الموقع لا يهم – كان مجرد سحابة من الاشياء. وهذا تبسيط مبالغ فيه بالطبع؛ بالنسبة للعديد من العملاء، يظل موقع خدماتهم وبياناتهم مشكلة رئيسية.

6. ما هو تاريخ الحوسبة السحابية؟
   كانت الحوسبة السحابية كمصطلح موجودة منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، لكن مفهوم الحوسبة كخدمة كان موجودًا لفترة أطول بكثير – يعود تاريخه إلى الستينيات، عندما كانت مكاتب الكمبيوتر تسمح للشركات باستئجار الوقت على حاسوب مركزي، بدلاً من الاضطرار إلى شراء واحدة بأنفسهم.
   تم تجاوز خدمات “تقاسم الوقت” هذه إلى حد كبير من خلال ظهور أجهزة الكمبيوتر، مما جعل امتلاك جهاز كمبيوتر أقل تكلفة بكثير، ومن ثم ظهور مراكز بيانات الشركات حيث تقوم الشركات بتخزين كميات هائلة من البيانات.

ولكن مفهوم استئجار القدرة على الوصول إلى الطاقة الحاسوبية عاد إلى الظهور مرارا وتكرارا ــ في مقدمي خدمات التطبيقات، وحوسبة المرافق، والحوسبة الشبكية في أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. تبع ذلك ظهور الحوسبة السحابية، والتي ترسخت بالفعل مع ظهور البرمجيات كخدمة ومقدمي خدمات الحوسبة السحابية واسعة النطاق مثل Amazon Web Services.

7- ما مدى أهمية السحابة؟
يمثل إنشاء البنية التحتية لدعم الحوسبة السحابية الآن جزءًا كبيرًا من إجمالي الإنفاق على تكنولوجيا المعلومات، في حين يتم الإنفاق على شرائح تكنولوجيا المعلومات التقليدية الداخلية مع استمرار أعباء عمل الحوسبة في الانتقال إلى السحابة، سواء كانت خدمات سحابية عامة يقدمها البائعون أو سحابات خاصة بنيت من قبل الشركات نفسها.

وفي الواقع، أصبح من الواضح بشكل متزايد أنه عندما يتعلق الأمر بمنصات الحوسبة المؤسسية، سواء شئنا أم أبينا، فإن السحابة هي التي فازت.

يتوقع المحلل التكنولوجي جارتنر أن ما يصل إلى نصف الإنفاق عبر برامج التطبيقات وبرامج البنية التحتية وخدمات العمليات التجارية وأسواق البنية التحتية للنظام سوف يتحول إلى السحابة بحلول عام 2025، ارتفاعًا من 41٪ في عام 2022. ويقدر أن ما يقرب من ثلثي الإنفاق على البرمجيات التطبيقية ستكون عبر الحوسبة السحابية، ارتفاعاً من 57.7% في عام 2022.
وهذا تحول لم يكتسب زخمًا إلا في عامي 2020 و2021 حيث قامت الشركات بتسريع خطط التحول الرقمي الخاصة بها أثناء الوباء. أظهرت عمليات الإغلاق طوال فترة الوباء للشركات مدى أهمية أن تكون قادرة على الوصول إلى البنية التحتية الحاسوبية والتطبيقات والبيانات من أي مكان يعمل فيه موظفوها – وليس فقط من المكتب.

وإن الطلب على قدرات التكامل وعمليات العمل المرنة والبنية القابلة للتركيب سيقود التحول المستمر إلى السحابة.
ويستمر حجم الإنفاق السحابي في الارتفاع. بالنسبة لعام 2021 بأكمله، يتوقع المحلل التكنولوجي IDC أن ينمو الإنفاق على البنية التحتية السحابية بنسبة 8.3٪ مقارنة بعام 2020 ليصل إلى 71.8 مليار دولار، بينما من المتوقع أن تنمو البنية التحتية غير السحابية بنسبة 1.9٪ فقط لتصل إلى 58.4 مليار دولار. على المدى الطويل، يتوقع المحلل أن يشهد الإنفاق على البنية التحتية السحابية للحوسبة والتخزين معدل نمو سنوي مركب بنسبة 12.4% خلال الفترة 2020-2025، ليصل إلى 118.8 مليار دولار في عام 2025، وسيمثل 67.0% من إجمالي الإنفاق على البنية التحتية للحوسبة والتخزين. . سيكون الإنفاق على البنية التحتية غير السحابية ثابتًا نسبيًا بالمقارنة وسيصل إلى 58.6 مليار دولار في عام 2025.

8. ما هي العناصر الأساسية للحوسبة السحابية؟
   يمكن تقسيم الحوسبة السحابية إلى عدد من العناصر المختلفة، مع التركيز على أجزاء مختلفة من مجموعة التكنولوجيا وحالات الاستخدام المختلفة.
   تشمل العناصر الأساسية للحوسبة السحابية مجموعة من المكونات والخصائص الأساسية التي تحدد بنية الخدمات السحابية ووظائفها. تساهم هذه العناصر بشكل جماعي في المرونة وقابلية التوسع وإمكانية الوصول التي تجعل الحوسبة السحابية نموذجًا قويًا.
   
   فيما يلي العناصر الأساسية للحوسبة السحابية:
   1- نماذج الخدمة (Service Models):
   – البنية التحتية كخدمة (IaaS) Infrastructure as a Service :

يوفر موارد الحوسبة الافتراضية عبر الإنترنت، بما في ذلك الأجهزة الافتراضية والتخزين والشبكات.

• النظام الأساسي كخدمة (PaaS) Platform as a Service : 

يقدم منصة تحتوي على أدوات وخدمات لتطوير التطبيقات ونشرها وإدارتها دون تعقيد إدارة البنية التحتية.

• البرمجيات كخدمة (SaaS) Software as a Service :

       يوفر تطبيقات برمجية عبر الإنترنت، مما يلغي حاجة المستخدمين إلى
      تثبيت البرنامج وصيانته وإدارته محليًا.

2- نماذج النشر (Deployment Models):

• السحابة العامة (Public Cloud):

يملكها ويديرها مقدمو خدمات خارجيون، ويقدمون الموارد على أساس مشترك.

• سحابة خاصة (Private Cloud):

مخصص لمؤسسة واحدة، إما تتم إدارتها داخليًا أو بواسطة طرف ثالث.

• السحابة الهجينة (Hybrid Cloud:):

يجمع بين النماذج السحابية العامة والخاصة، مما يسمح بمشاركة البيانات والتطبيقات فيما بينها.

3- تجميع الموارد (Resource Pooling):

يتم تجميع الموارد مثل طاقة الحوسبة والتخزين وعرض النطاق الترددي للشبكة ومشاركتها بين عدة مستخدمين.
يصل المستخدمون إلى الموارد حسب الحاجة، ويقوم موفر السحابة بتخصيص الموارد وإعادة تخصيصها ديناميكيًا بناءً على الطلب.

4- مرونة (Elasticity):

يمكن زيادة أو تقليل الموارد السحابية بناءً على الطلب. يوفر القدرة على توفير الموارد وإلغاء توفيرها بسرعة للتعامل مع أعباء العمل المتنوعة بكفاءة.

5- بناء على الطلب الخدمة الذاتية(On-Demand Self-Service) :

يمكن للمستخدمين توفير موارد الحوسبة وإدارتها دون الحاجة إلى التدخل البشري من مزود الخدمة. يسمح للمستخدمين بالتحكم في الموارد ومراقبتها حسب الحاجة من خلال واجهة الخدمة الذاتية.

6. الوصول إلى الشبكة واسعة النطاق (Broad Network Access):

يمكن الوصول إلى الخدمات السحابية عبر الإنترنت من خلال مجموعة متنوعة من الأجهزة، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. يمكن للمستخدمين الوصول إلى التطبيقات والبيانات من أي مكان متصل بالإنترنت.

7. الخدمة المقاسة (Measured Service):

يتم قياس الموارد السحابية، ويتم مراقبة الاستخدام والتحكم فيه والإبلاغ عنه. يدفع المستخدمون مقابل الموارد التي يستهلكونها، مما يعزز كفاءة التكلفة والشفافية.

8. متعدد الايجار (Multi-Tenancy):

يتشارك العديد من المستخدمين أو المستأجرين نفس البنية التحتية مع الحفاظ على عزل بياناتهم وتطبيقاتهم. يتيح الاستخدام الفعال للموارد وتقاسم التكاليف بين المستخدمين.

9. حماية (Security):

ينفذ موفرو الخدمات السحابية إجراءات أمنية لحماية البيانات والبنية التحتية والتطبيقات. قد تتضمن ميزات الأمان تشفير البيانات وعناصر التحكم في الوصول والامتثال لمعايير الصناعة.

10. واجهات برمجة التطبيقات (واجهات برمجة التطبيقات)
    APIs (Application Programming Interfaces):

تتيح واجهات برمجة التطبيقات (APIs) التواصل والتفاعل بين المكونات المختلفة للأنظمة السحابية. تسهيل تكامل الخدمات السحابية مع التطبيقات والأنظمة الحالية.

11. المحاكاة الافتراضية (Virtualization):

تقوم تقنيات المحاكاة الافتراضية بتجريد موارد الأجهزة المادية، مما يسمح بتشغيل مثيلات افتراضية متعددة على جهاز فعلي واحد.

يتيح استخدام أفضل للموارد والمرونة في إدارة أعباء العمل.

تحدد هذه العناصر الأساسية بشكل جماعي مبادئ وخصائص الحوسبة السحابية، وتوفر إطارًا لتصميم الخدمات السحابية ونشرها واستهلاكها. فهي تساهم في المرونة والفعالية من حيث التكلفة وقابلية التوسع التي تجعل الحوسبة السحابية تقنية تحويلية في مشهد تكنولوجيا المعلومات.

9- ما هي البنية التحتية كخدمة؟
تشير البنية التحتية كخدمة (IaaS) إلى وحدات البناء الأساسية للحوسبة التي يمكن استئجارها: الخوادم الفعلية أو الافتراضية، والتخزين، والشبكات. يعد هذا أمرًا جذابًا للشركات التي ترغب في إنشاء تطبيقات من الألف إلى الياء وتريد التحكم في جميع العناصر تقريبًا بنفسها، ولكنها تتطلب من الشركات أن تتمتع بالمهارات التقنية لتكون قادرة على تنسيق الخدمات على هذا المستوى.

10- ما هي المنصة كخدمة؟

النظام الأساسي كخدمة (PaaS) هو الطبقة التالية – بالإضافة إلى التخزين الأساسي والشبكات والخوادم الافتراضية، تتضمن هذه الطبقة أيضًا الأدوات والبرامج التي يحتاجها المطورون لبناء التطبيقات في الأعلى، والتي يمكن أن تشمل البرامج الوسيطة وإدارة قواعد البيانات وأنظمة التشغيل وأدوات التطوير.

11- ما هي البرمجيات كخدمة؟
البرمجيات كخدمة (SaaS) هي تقديم التطبيقات كخدمة، وربما هي نسخة الحوسبة السحابية التي اعتاد عليها معظم الناس على أساس يومي. الأجهزة الأساسية ونظام التشغيل ذو صلة بالمستخدم النهائي، الذي سيصل إلى الخدمة عبر متصفح الويب أو التطبيق؛ غالبًا ما يتم شراؤه على أساس كل مقعد أو لكل مستخدم.

تعد SaaS أكبر جزء من الإنفاق السحابي وذلك ببساطة لأن مجموعة متنوعة من التطبيقات التي يتم تقديمها عبر SaaS ضخمة، بدءًا من إدارة علاقات العملاء (CRM) مثل Salesforce وحتى Microsoft Office 365. وبينما ينمو السوق بأكمله بمعدل هائل، فإن قطاعي IaaS وPaaS ينموان التي نمت باستمرار بمعدلات أسرع بكثير، وفقًا للمحلل IDC: “يسلط هذا الضوء على اعتماد المؤسسات المتزايد على أساس سحابي مبني على البنية التحتية السحابية، والبيانات المحددة بالبرمجيات، وحلول الحوسبة والحوكمة كخدمة، ومنصات سحابية أصلية لـ نشر التطبيقات للتطبيقات الداخلية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بالمؤسسات.” وتتوقع IDC أن يستمر IaaS وPaaS في النمو بمعدل أعلى من السوق السحابية بشكل عام “حيث أن المرونة والمرونة والسرعة هي التي توجه قرارات منصة تكنولوجيا المعلومات.”

في أحد التقارير، قالت نسبة كبيرة من مستخدمي السحابة ذوي الخبرة إنهم يعتقدون أن تكاليف الترحيل الأولية تفوق في النهاية المدخرات طويلة المدى التي تحققها البنية التحتية كخدمة (IaaS).

وبالطبع، لا يمكننا الوصول إلى تطبيقاتنا إلا إذا كان لدينا اتصال بالإنترنت.

14- مستقبل الحوسبة السحابية؟
وصلت الحوسبة السحابية إلى النقطة التي من المرجح أن تمثل فيها إنفاقًا على تكنولوجيا المؤسسات أكثر من الأشكال التقليدية لتقديم التطبيقات والخدمات داخل الشركة والتي كانت موجودة منذ عقود. ومع ذلك، من المرجح أن يتزايد استخدام السحابة مع شعور المؤسسات براحة أكبر تجاه فكرة وجود بياناتها في مكان آخر غير الخادم الموجود في الطابق السفلي. والآن يدفع بائعو الحوسبة السحابية بشكل متزايد إلى الحوسبة السحابية باعتبارها عاملاً للتحول الرقمي بدلاً من التركيز ببساطة على التكلفة. يمكن أن يساعد الانتقال إلى السحابة الشركات على إعادة التفكير في العمليات التجارية وتسريع تغيير الأعمال، وفقًا لهذه الحجة، من خلال المساعدة في تفكيك أي صوامع تنظيمية للبيانات. قد تجد بعض الشركات التي تحتاج إلى تعزيز الزخم حول برامج التحول الرقمي الخاصة بها هذه الحجة جذابة؛ قد يجد آخرون أن الحماس تجاه السحابة يتضاءل مع زيادة تكاليف إجراء التبديل.

15- المراجع
1- https://www.zdnet.com/article/what-is-cloud-computing
2- https://www.javatpoint.com/introduction-to-cloud-computing