الحوسبة السحابية cloud computing

ما هي الحوسبة السحابية؟What is Cloud Computing

في البداية يجب ان نتعرف علي شيء هام جدا وهو ان (الحوسبة السحابية ليست تقنية جديدة ولكنها خدمة بشكل جديد) ولكي نفهم ذلك يجب ان نضع تعريف مبسط للحوسبة السحابية يقول بأن الحوسبة السحابية هي قيامك باستخدام المصادر الحوسبية (Hardware&Software ) عن طريق الانترنت، مقدّمة إليك بشكل خدمة،اي انك لا تهتم بالكيفية التي تعمل بها هذه الخدمة، او كيفية تشغيلها او اتصالها ببعضها البعض، وكيفية إعداد الشبكة فيما بينها، والبرمجيات المثبتة عليها.

ومثال علي ذلك: خدمة البريد الالكتروني الان:

إن كان لديك حساب بريد إلكتروني على(Gmail-Hotmail-Yahoo) فأنت تُعتبر عملياً أحد مستخدمي الخدمات السحابية، لأنك تستفيد من الخدمة المقدمة لك على طبق من ذهب، دون أن تكترث لما خلف هذه الخدمة من آلاف الخوادم والتوصيلات والبرمجيات والمهندسين الذين يتأكدون من أن كل هذه المنظومة تعمل بالشكل الصحيح.

بالمقابل، فلو كنت تستخدم تطبيق Outlook لاستقبال البريد الالكتروني على سطح المكتب في أنظمة ويندوز، فأنت المسؤول عن الاهتمام برسائلك التي سيتم تخزينها على قرصك الصلب، وأنت المسؤول عن عمل نسخة احتياطية من الرسائل خوفاً من ضياعها. وبالتالي فتطبيق Outlook هو تطبيق، بينما Gmail هو خدمة، وبشكل أدق، خدمة سحابية تقف خلفها الكثير من التفاصيل.

مفهوم الحوسبة السحابية:

ولكي نتعرف على مفهوم الحوسبة السحابية أكثر سأضع بين ايديكم العديد من التعريفات لهذا المفهومحيث يعرفها البعض على انها " تكنولوجيا تعتمد على نقل المعالجة ومساحة التخزين الخاصة بالحاسوب إلى ما يسمى السحابة وهي جهاز خادم يتم الوصول إليه عن طريق الانترنت. بهذا تتحول برامج تكنولوجيا المعلومات من منتجات إلى خدمات، وتعتمد البنية التحتية للحوسبة السحابية على مراكز البيانات المتطورة والتي تقدم مساحات تخزين كبيرة للمستخدمين كما أنها توفر بعض البرامج كخدمات للمستخدمين. وهي تعتمد في ذلك على الإمكانيات التي وفرتها تقنيات ويب 2".

ويعرفها اخرون أنها "خدمات شبكية تقدم منصات عمل رخيصة ومضمونة عند الطلب والتي يمكن الوصول إليها واستخدامها بطرق سهلة".

او هي مصطلح يشير " الي المصادر والأنظمة الكمبيوترية المتوافرة تحت الطلب عبر الشبكة والتي تستطيع توفير عدد من الخدمات الحاسوبية المتكاملة دون التقيد بالموارد المحلية بهدف التيسير على المستخدم وتشمل تلك الموارد مساحة لتخذين البيانات والنسخ الاحتياطي والمزامنة الاوتوماتيكية كما تشمل قدرات معالجة برمجية وجدولة للمهام ودفع البريد الإلكتروني والطباعة عن بعد، ويستطيع المستخدم عند اتصاله بالشبكة التحكم في هذه الموارد عن طريق واجهة برمجية بسيطة تُبَسِّطُ وتتجاهل الكثير من التفاصيل والعمليات الداخلية".

عناصر الحوسبة السحابية :

1-جهاز الحاسب الشخصي وهو أي جهاز ذو إمكانيات متوسطة أوتحت المتوسطة يكفي فقط للاتصال بالانترنت .

2-أي نظام تشغيل يسمح بالاتصال بالانترنت أي نظام يمكنه أن يسمح بالاتصال بالانترنت وهذه الخاصيه متاحه تقريبا في كل أنطمة التشغيل الموجوده حاليا.

3-متصفح إنترنت لايوجد شرط على نوع المتصفح المستخدم في الحوسبة السحابية طالما ان الموقع الكبيرة متوافقة معه فهو يصلح لاستخدام الحوسبة السحابية دون أي عقبات

4-توفير اتصال بشبكة الانترنت اتصال شبكه الانترنت في هذه الحالة يفصل أن يكون ذو سرعه عالية فهو حلقة الوصل بين المستخدم وبين كل بياناته وكل البرامج التي يستخدمها .

5- مزود خدمه الحوسبة السحابية في معظم خصائصه هو يشبه مزود خدمة استضافة المواقع ولكن بزيادة في بعض الخصائص لكي يسمح لكل من المطورين والمستخدمين من استخدام الموارد المتاحة في الخوادم بكفاءة أفضل حيث أن بقاء  كل من المستخدمين ومطوري التطبيقات سيكون اطول على خوادم مزودي خدمات الحوسبة السحابية .

طبقات الحوسبة السحابية :

طبقات : SaaS: Software as a service:: وهي ان تقوم باستخدام تطبيق معين مخزن على السحاب، عل ىسبيل المثال برنامج word موجود في مركز بيانات وتتصل به عبر الإنترنت وتقوم بكتابة فيه والتعديل واضافة بيانات ثم الحصول على المخرجات منه، وكل ذلك وانت على السحابة وجهازك فقط أداة الاتصال. ولايمكن للمستخدم هنا التحكم بنظام التشغيل في السحابة ولا يتحكم بالعتاد ولا التوصيل الشبكي. ويمكن اعتبار يوتيوب ضمن هذا التصنيف، حيث ان مستعرض الفيديو في الموقع بمثابة التطبيق المحمل على السحابة وبواسطته تستطيع الوصول إلى مقاطع الفيديو الموجودة، لكنك لا تستطيع تغيير أي شيء في الموقع.

المنصة : PaaS: Platform as a service: استخدام السحابة كمنصة لوضع عدة تطبيقات عليها ويمكنك العمل عليها جميعاً كما يمكنك وضع نظام تشغيل كامل ايضاً ويكون هناك تكامل بين التطبيقات، فمثلاً تصمم شيء بالفوتوشوب ثم يتم ادخاله لتطبيق آخر فيقوم بالتحريك وإضافة المؤثرات فنحصل على مقطع فيديو مع صوت. مثلGoogle apps وهي منصة تتيح لك إضافة تطبيقات حسب الرغبة.

البنية التحتية : IaaS: Infrastructure as a service:: هنا نتعامل مع السحابة كبنية تحتية محدودة بقدرة معالجة معينة وحجم ذواكر ومساحة تخزين وعدد مستخدمين معين، ولك مطلق الحرية باستخدامها بالطريقة التي تناسبك. فيمكنك مثلاً تنصيب عدة نظم تشغيل وتركيب عدة تطبيقات على كل نظام وسماح لعدد معين من المستخدمين بالدخول إلى كل نظام تشغيل لاستخدام تطبيقاته دون السماح بالخلط بينهم.

كيف تعمل الحوسبة السحابية ؟ منظومة الحوسبة السحابية تعنى باختصار استخدام امكانيات حواسب اخرى او سيرفرات ذات قدرات كبيرة فى القيام بمهام معينة لصالح المستخدم سواء كان هذا المستخدم فردا او شبكة كمبيوتر محلية وتتم هذه الخدمات من خلال الانترنت.

نظريا فى منظومة الحوسبة السحابية كل ما يحتاجه العميل او المستخدم من تطبيقات بداية من تحرير المستندات الى قواعد البيانات وحتى العاب الفيديو يجدها على سيرفرات المنظومة مع وجود سيرفر رئيسى ينظم العمل ويوزع طلبات العميل على السيرفر المختص ويتأكد من تنفيذ مطالب المستخدمين بصورة صحيحة، يستخدم السيرفر الرئيسى تطبيقات خاصة تسمى Middleware لادارة اجهزة المنظومة السحابية.

مكونات الحوسبة السحابية :

Application .. وهى البرامج والخدمات التى يمكن ان يشغلها العميل لحسابه , ومع خدمة software as aserviceتم تخفيف عبئ الصيانة والتطوير عن المستخدم .

Client.. وهو المستخدم , حيث يستخدم جهازه (سواء كان هاتف محمول او كميوتر ) للأستفادة من الخدمة , ومن الممكن ان يمتلك نظام تشغيل يدعم السحابة او يستخدم المتصفح فقط

Infrastructure .. وهى البنية التحتية للسحابة , والتى تقدم كخدمة instructure as a service .

Platform .. وهى المنصة التى تستخدمها فى السحابة مثل java google web toolkit  فى google

Service .. وهى الخدمة التى تستخدمها السحابة ويتعلق الموضوع اكثر بمصطلح software as a service  وهى عملية تحويل منتجات الحاسب الآلى الى خدمات .

نماذج او انواع الحوسبة السحابية :

النموذج الأول: السحب العامة ( Public clouds )

مواصفاتها:

· تقدم خدماتها لعملاء متعددين

· توجد في منشأة خارجية (منشأة التجميع)

· تستضاف في مكان بعيد عن مكان العميل

· وسيلة مرنة لتوفير التكاليف والحد من المخاطر

· امتداد مؤقت للبنية التحتية للمنشآت

النموذج الثاني: السحب الخاصة( Private clouds )

مواصفاتها :

· يمكن استضافة السحب الخاصة في منشأة خارجية أو في داخل المنشاة.

· قد تكون معتمدة من قبل:

- المنشاة

- مقدم سحابة

- من قبل طرف ثالث مثل شركة الاستضافة

· تعطي المنشأة فرصة المراقبة على السحابة.

النموذج الثالث: السحب الهجينة (Hybrid clouds)

مواصفاتها:

· تجمع بين خصائص السحب العامة والخاصة

· تستخدم في المنشأة ذات البيانات الصغيرة او التي تحتاج تطبيقات خاصة بها.

· يمكن للعميل الاختيار بين تطبيقات وخدمات السحابة العامة أو السحابة الخاصة

· للمنشاة خيار الحفاظ على السيطرة والأمن.

مميزات او فوائد الحوسبة السحابية :

· سهولة الوصول: إلى جميع تطبيقات والخدمات الخاصة بك من أي مكان وأي زمان عبر الانترنت. لأن المعلومات ليست مخزنة على جهازك الشخصي بل على خوادم الشركة المقدمة للخدمة.

· خفض التكاليف: على الشركات، حيث ليس من الضروري الاهتمام بشراء أجهزة كمبيوتر ذات موصفات عالية من الذاكرة والمساحة التخزينية، بل يمكن لأي جهاز كمبيوتر عادي وباستخدام أي متصفح للويب الوصول للخدمات السحابية التي تستخدمها الشركة (تحرير مستندات، تخزين ملفات، تحرير صور،.. إلخ)، لم يعد على الشركات ايضا شراء التجهيزات باهظة الثمن(الخوادم) التي تقدم خدمة البريد الالكتروني لموظفيها، أو الوحدات التخزينية الضخمة لعمل النسخ الاحتياطية لبيانات ومعلومات الشركة.

· ضمان عمل الخدمة بشكل دائم: التزام الشركة المقدمة لخدمة التخزين السحابي بالتأكد من أن الخدمة تعمل على مدار الساعة بأفضل شكل ممكن من خلال فرق عمل مجهزة بأحدث الاجهزة والمعارف التي تكون علي مدار الساعة لضمان عدم فقدان معلوماتك ، كذلك إصلاح أية أعطال طارئة بأسرع وقت ممكن. وهذا يوفر عليك الكثير من الوقت والتكلفة كمستخدم أو صاحب شركة يتولى مسؤولية إدارة تجهيزاته وبرمجياته الخاصة.

· الاستفادة من البُنى التحتية الضخمة التي تقدمها الخدمات السحابية: للقيام بالاختبارات والتجارب العلمية، بعض الحسابات المعقدة تحتاج إلى سنوات لإجرائها على أجهزة الكمبيوتر العادية، بينما تتيح شركات مثل غوغل وأمازون سحاباتها المؤلفة من آلاف الخوادم المرتبطة بعضها ببعض لإجراء مثل هذه العمليات الحسابية بدقائق أو ساعات.

اهم وافضل من يقدموا خدمة الحوسبة السحابية :

Amazon:وهي منصة الحوسبة السحابية الخاصة بشركة “أمازون” المعروفة باسم “الخدمات الشبكية الخاصة بأمازون” والتي تتيح للمستخدمين تأجير مساحات سحابية علي خوادم لديها يستطيع ان يقسمها كيفما يشاء.

Rackspace :هو تطبيق استضافة (web application hosting) / تزويد منصة السحابة (مواقع السحابة) على الشبكة والذي يرتكز على أساس من المنفعة الحوسبية وأيضاً يوفر تخزين ملفات السحابة والبنية التحتية لها ( خوادم السحابة).

Vmware :أحد الركائز الأساسية في البنية التحتية الافتراضية والحوسبة السحابية.

GoGrid :وهو خدمة مقدمة من البنية التحتية للسحابة يقوم باستضافة الآلات الافتراضية لكل من “لينكس” و”ويندوز” والتي يتم إداراتها عبر لوحة تحكم متعددة الخوادم وهو قائم بذات المساحة المخصصة للاستضافة.

Salesforce:شركة للحوسبة السحابية مقرها الرئيسي في سان فرنسيسكوا بالولايات المتحدة الأمريكية والتي تقوم بتوزيع البرمجيات التجارية للراغبين بها وتقوم باستضافة التطبيقات المختلفة خارج موقعها وتشتهر بمنتجاتها في مجال إدارة علاقات العملاء.

Google :تشتهر شركة “جوجل” في مجال الحوسبة السحابية مع محرر مستندات “جوجل” على الإنترنت ومحرر تطبيقات “جوجل” لتطوير واستضافة تطبيقات الشبكة العنكبوتية في مراكز البيانات التي تدير “جوجل”.

Microsoft: تقدم شركة مايكروسوفت للمشتركين فى برنامج windows live messenger مساحة تخزينية مجانية للمستخدم من خلال خدمة SkyDrive بحيث تتيح 25 جيجا بايت مجانا لملفات المستخدمين.

امثلة علي الخدمات السحابية:

الأمثلة التالية هي أمثلة قليلة جداً من بين مئات الآلاف من التطبيقات والخدمات السحابية المتوفرة والتي يستخدمها البعض ولا يدري انها خدمات سحابية:

خدمات البريد الالكتروني: Gmail, Yahoo, Hotmail

خدمات التخزين السحابي: Google Drive, Dropbox, Box, SkyDrive

خدمات الموسيقى السحابية: Google Music, Amazon Cloud Player, iTunes/iCloud.

تطبيقات الحوسبة السحابية :

فى مجال المكتبات : Duracloud 7  هى خدمة استضافة تركز بشكل رئيسى على تقديم خدماتها للمكتبات وتستخدم هذه الخدمة حاسبات اوسيرفرات بعيدة خاصة بها لتقديم خدمات محلية للمكتبات المشتركة بالخدمة مما يوفر تلك المكتيات مصاريف صيانة الأجهزة الخاصة بها وتركز هذه الخدمة على تقديم خدمات حفظ المجموعات الرقمية والوصول اليها ولا تقتصر على ذلك فقط بل ايضا تتيح امكانية مشاركة المجموعات التاريخية والإنسانية والعلمية الهامة مع المكتبات الأخرى ويوجد العديد من المكتبات التى تعتمد على هذه الخدمة لعل من اشهرها : المكبة الرقمية لجامعة ويسترن كلورادو western state college of Colorado  و مكتبة نيويورك العامة new york public library .

فى مجال الأجهزة الذكية : Icloud : اكثر بكثير من وسيلة تخزين سحابية , انه الوسيلة التى تمكك كمستخدم من الدخول لأى شئ من جميع اجهزتك ودون اي مجهود , فبأمكانك الوصول لمحتوياتك من الآي فون , الآى باد , الآي بود تاتش , اجهزة الماك , اوحتى اجهزة الكمبيوتر الأخرى . انها ستمكنك من الدخول لحظيا الى مساراتك الصوتية , صورك , كتبك , برامجك , مستنداتك , وابقاء محتويات التقويم والبريد وجهات الأتصال محدثة دوما دون الحاجة لعمل تزامن بين اجهزتك , ودون الحاجة لإدارة المحتويات , فى الحقيقة دون عمل اي شئ من قبلك فتقنية Icloud ستتولى عنك كل شئ .

Pixlr Editor: هو محرر صور يعمل باحترافية عالية لتصميم وتحرير الصور على الأنترنت دون تنصيب او تحميل او شراء او اشتراك فهو مجانى تماما ومتاح لكل المستخدمين على جميع المتصفحات وانظمة التشغيل ولا يحتاج الا الى مشغل فلاش لكى يعمل على المتصفح . امكانيات البرنامج هائلة ولا يستغرق الا بضعة ثوان لكى يعمل على اتصال انترنت ذو سرعة قليلة . ويمكن استخدامه لتحرير الصور المخزنة محليا او من رابط خارجى ويمكن للمستخدم ان يقوم بتسجيل حساب ويقوم بتخزين صوره على حسابه ليمكنه من تحريرها فى اي وقت . امكانيات البرنامج تضاهى فى قوتها Adope Photoshop ولكن مجانا ومن اى مكان .

محرر الفيديو jaycut : هو برنامج يمكن المستخدمين من انشاء افلام فيديو دون تحميل وعناء فهو يعمل على الأنترنت ولا يحتاج مواصفات خاصة ليعمل فهو لا يحتاج الا متصفح ومشغل فلاش وهو محمل بالعديد من الوظائف فى انتاج وتحرير الأفلام منها التسجيل من كاميرا الويب وتصدير الأفلام مباشرة الى youtube وهو متاح بالعديد من اللغات لسهولة الأستخدام .

Google doc: من خلال هذه الخدمة يتمكن المستخدم من استخدام مجموعة برمجيات معالجة النصوص بدون الحاجة الى توافر البرنامج على الحاسب الشخصى له بل ايضا تتيح له الخدمة حفظ الملفات بعد الأنتهاء منها على حسابك الشخصى ومشاركة تلك الملفات مع اشخاص آخرين وتوفر خدمة google3 تطبيقات : google docs , goole spreadsheets , google presentation s.

انظمة تشغيل الحوسبة السحابية :

Google chrome os : النظام تم بناؤه ليتم تنصيبه فى قائق معدودة على عدد كبير من انظمة التشغيل وهو يتيح للمستخدم ان يستخدم واجهة تفاعل تتماثل مع المتصفح google chrom وهو يقوم على مفهوم الحوسبة السحابية فقط حيث ان النظام ما هو الا نافذة المتصفح تتيح للمستخدم استخدام كل التطبيقات المتاحة على الأنترنت والموجودة على جووجل ويب ستور الذى يثبت نجاحا هائلا فى تقديم تطبيقات وبرامج تغطى كل الوظائف التى نقوم بها على انظمة التشغيل العادية بداية من كتابة رسائل التذكير وحتى انتاج الأفلام .

Jolicloud: يعتمد على التطبيقات المتاحة على الأنترنت دون الحاجة للتطبيقات التقليدية التى يتم تنصيبها محليا على الأجهزة الشخصية وهو حاليا توسع ليمثل تطبيقا بحد ذاته يمكن لأى شخص يستخدم اى متصفح انترنت ان يستخدمه فقط بالتسجيل المجانى ليتاح له الاف التطبيقات المتاحة مجانا من حفظ ملفات وتعديلها وتطبيقات مكتبية والعاب والعديد من الأدوات المفيدة , حتى انه يتيح للمستخدم بأن يقوم بأنشاء تطبيق جديد فى ثوانى معدودة .

التحديات التى تواجه الحوسبة السحابية :

باختصار، 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.

الأداء: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.

الأمن والخصوصية: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.

التحكم:تشعر بعض أقسام تكنولوجيا المعلومات بالقلق لأن مقدمي الحوسبة السحابية يمتلكون السيطرة الكاملة على المنصات. كما أن مقدمي الحوسبة السحابية لا يقومون عادة بتصميم منصات لشركات محددة وممارساتها التجارية.

تكاليف معدل نقل البيانات: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.

الدقة والموثوقية: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.

وفي ساحة الأبحاث، أطلقت معامل HP، إنتل، وياهو اختبارات Cloud Research Test Bed الموزعة، مع عدد من المرافق في آسيا، أوروبا، وأمريكا الشمالية، بهدف تطوير الابتكارات بما فيها رقائق الحوسبة السحابية المحددة. كما أطلقت IBM، بحوث الحوسبة السحابية والتي تعتبر بمثابة مجموعة من مصادر الحوسبة المتاحة للوصول عالميا حسب الطلب، والتي تدعم العمليات التجارية.

المراجع

<!--(اميرة عطا (2011) الحوسبة السحابية تكلفة حسب الأستخدام وآمال بأن نسبح فى فضاء الأنترنت http://emag.mans.edu.eg/index.php?sessionID=23&page=news&task=show&id=213)

<!--(خالد معتوق (2011) السحابة الإلكترونية . https://uqu.edu.sa/files2/tiny_mce/plugins/filemanager/files/4053616/spical_Topic/c-c.pdf )

<!--(محمد شوقى شلتوت(2014) . الحوسبة السحابية بين الفهم والتطبيق . http://emag.mans.edu.eg/index.php?page=news&task=show&id=36