۳ سال پیش

IaaS (Infrastructure-as-a-Service) ؛ زیرساخت به عنوان سرویس

فهرست مطالب

IaaS چیست؟ IaaS مخفف Infrastructure as a Service و به معنای زیرساخت به عنوان سرویس است. IaaS یک سیستم Cloud Computing است که منابع محاسباتی مجازی را به صورت On Demand و بر اساس پرداخت هزینه از طریق اینترنت ارائه می‌دهد. IaaS، SaaS و PaaS سه دسته اصلی خدمات Cloud Computing هستند.

IaaS به راحتی بر اساس تقاضا تنظیم می‌شود و مشتری را از تهیه سرورهای فیزیکی و سایر زیرساخت‌های Data Center بی‌نیاز می‌کند. هر کدام از منابع به عنوان یک خدمت مجزا ارائه می‌شوند. یک ارائه‌دهنده خدمات Cloud Computing در این حالت زیرساخت را مدیریت می‌کند، در حالی که کاربر نرم‌افزار را نصب، پیکربندی و مدیریت می‌کند.

پلتفرم و معماری IaaS

IaaS مجموعه‌ای از منابع فیزیکی و مجازی تشکیل شده است که بلوک‌های اساسی مورد نیاز برای اجرای برنامه‌ها و Workload در فضای Cloud را در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد.

مراکز داده فیزیکی: ارائه‌دهندگان IaaS مراکز داده بزرگی را در سراسر جهان مدیریت می‌کنند که دستگاه‌های فیزیکی مورد نیاز برای راه‌اندازی لایه‌های مختلف خدمات که از طریق وب در دسترس کاربران نهایی قرار می‌گیرند، در آن‌ها قرار دارند. در اکثر مدل‌های IaaS، کاربران نهایی مستقیماً با زیرساخت فیزیکی تعامل ندارند، اما به عنوان یک سرویس به آن‌ها ارائه می‌شود.
محاسبات: IaaS معمولاً به عنوان منابع محاسباتی مجازی شناخته می‌شود. ارائه‌دهندگان Hypervisor را مدیریت می‌کنند و کاربران نهایی می‌توانند «نمونه‌های» مجازی را با مقادیر دلخواه توان محاسبه، حافظه و در مواردی میزان فضای ذخیره‌سازی در اختیار داشته باشند. اکثر ارائه‌دهندگان ‌CPU‌ها و GPU‌های متنوع را برای مصارف مختلف ارائه می‌دهند. Cloud Compute معمولاً با خدمات پشتیبانی مانند مقیاس خودکار و متعادل‌سازی بار همراه است.
شبکه: شبکه‌سازی در فضای Cloud شکلی از شبکه‌های تعریف‌شده نرم‌افزاری است که در آن سخت‌افزارهای سنتی شبکه، مانند روترها و سوئیچ‌ها، به صورت برنامه‌نویسی و معمولاً از طریق APIها در دسترس قرار می‌گیرند. موارد استفاده پیشرفته‌تر از شبکه شامل ساخت Multi Zone Regions و Virtual Private Cloud است.
ذخیره‌سازی: سه نوع اصلی ذخیره سازی Cloud عبارتند از ذخیره سازی Block، File و Object. ذخیره سازی Block و File در مراکز داده سنتی رایج است، اما اغلب با مقیاس، عملکرد و ویژگی‌های توزیع شده Cloud مشکل دارد. از بین سه مورد، ذخیره‌سازی Object به خاطر ویژگی‌های منطبق با Cloud، به رایج‌ترین حالت ذخیره‌سازی تبدیل شده است.

مزایای IaaS

مزایای اصلی Cloud Computing صرفه جویی در هزینه، انعطاف و دسترسی است. پلتفرم‌های خدماتی مانند سرورها، نرم‌افزارها و سیستم مدیریت آن‌ها توسط ارائه‌دهنده آماده شده‌اند و می‌توانند به صورت انعطاف‌پذیر متناسب با نیازهای فردی تنظیم شوند. مشترکین یا کاربران برای ویژگی‌های مورد نیاز خود هزینه پرداخت می‌کنند. برنامه‌های Cloud را می‌توان از هر جای دنیا نصب و اجرا کرد. در ادامه مزایای خاص IaaS را بررسی می‌کنیم.

استقرار

دو مدل استقرار خدمات ابری برای مدل‌های سطح سرویس IaaS، PaaS وSaaS به صورت Cloud عمومی و خصوصی است. مدل اولیه Cloud عمومی از تعداد زیادی سرور Cloud ادغام شده در مراکز داده برای ارائه خدماتی از طریق اینترنت استفاده می‌کند. مشتریان می‌توانند در آن ثبت نام کنند و به آن دسترسی داشته باشند. زیرساخت زیربنایی، از جمله سرورها، در بین تمام کاربران نهایی سرویس به اشتراک گذاشته شده است و نقاط دسترسی به طور آشکار برای همه، در هر مکان و از طریق هر دستگاهی در دسترس است. با این حال، این مقدار انعطاف‌پذیری امنیت را زیر سوال می‌برد.

مقیاس‌پذیری

از طریق ترکیب قدرت محاسباتی سرورهای Cloud، ارائه‌دهندگان خدمات بسیار مقیاس‌پذیر را بدون از دست رفتن ظرفیت ارائه می‌دهند. افزایش تقاضا از سوی یک مشتری به لطف Hypervisorها که منابع محاسباتی را به حداکثر می‌رسانند، فوراً با قدرت محاسباتی مناسب پاسخ داده می‌شود.

هیچ مشکلی با عملکردهای محدود یک سرور و اجبار مشتریان به خرید سرورهای اضافی در صورت افزایش تقاضا وجود ندارد. در جایی که سیستم قبلاً تهیه شده باشد، مشتری می‌تواند بدون هزینه یا تاخیر در راه‌اندازی اولیه سرور، به سرویس دسترسی داشته باشد.

مقاله پیشنهادی“VMware NSX: امنیت بیشتر با مجازی‌سازی شبکه”

قابل اعتماد بودن

با تکیه بر تعداد زیادی از سرورهای Cloud، خدمات کمتر به دلیل مشکلات عملکرد یا خرابی‌های ناشی از افزایش تقاضا قطع می‌شوند. این مدل عدم آسیب‌پذیری در برابر نقاط شکست منفرد را امکان‌پذیر می‌کند. اگر یک سرور آفلاین شود، سرویسی را مختل نمی‌کند زیرا سرورهای متعدد دیگری وجود دارند که به ارائه سرویس ادامه می‌دهند. به عنوان مثال، یک سرور فیزیکی می‌تواند در مراکز داده (یا حتی کشورهای) مختلف قرار گیرد، بنابراین اگر خرابی شدیدی یک مرکز داده را از دسترس خارج کند، هیچ اختلالی ایجاد نمی‌شود.

مقرون به صرفه بودن

مقیاس‌پذیری واکنشی سرورهای Cloud به معنی صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه برای کاربر نهایی است. مشتریان فقط هزینه چیزهایی که استفاده می‌کنند را پرداخت می‌کنند و مجبور نیستند برای ظرفیتی که ممکن است به آن نیاز نداشته باشند، از قبل هزینه بپردازند. مزیت دیگر عدم نیاز به پرداخت هزینه‌های راه اندازی یک سرور خصوصی است. برعکس، هر گونه هزینه راه اندازی سرورهای Cloud برای ارائه‌دهنده، هزینه سربار است. بسیاری از ارائه‌دهندگان سرویس‌های Cloud با ارائه خدمات استاندارد، دردسر و هزینه مشتریان خود را به حداقل می‌رسانند.

مقایسه IaaS با PaaS و SaaS

ساده‌ترین و رایج‌ترین راه برای درک تمایز بین IaaS، PaaS و SaaS معمولاً با درک اینکه کدام عناصر سیستم توسط فروشنده مدیریت می‌شوند و کدام توسط کاربر نهای، امکان پذیر است. در یک سیستم فناوری اطلاعات سنتی، مدیریت کل سیستم از سخت‌افزار فیزیکی سرورها و شبکه، تا مجازی‌سازی، سیستم عامل‌ها، میان‌افزارها و غیره به عهده کاربر نهایی است. اما با تکیه بر خدمات Cloud Computing بسته به هر کدام از مدل‌ها مدیریت بخشی از سیستم به ارائه دهنده خدمات واگذار می‌شود.

IaaS

IaaS به مشتریان امکان دسترسی به منابع محاسباتی مانند سرورها، فضای ذخیره‌سازی و شبکه را می‌دهد. سازمان‌ها از پلتفرم‌ها و برنامه‌های کاربردی خود در زیرساخت ارائه دهنده خدمات استفاده می‌کنند.

ویژگی‌های اصلی IaaS عبارتند از:

مشتریان بدون خرید سخت افزار، هزینه IaaS را به صورت درخواستی پرداخت می‌کنند.
زیرساخت مقیاس پذیر است.
هیچ نقطه شکست منحصر به فردی وجود ندارد، زیرا داده‌ها در فضای Cloud قرار دارند.
مجازی‌سازی وظایف اداری را قدرتمند می‌کند.
هیچ هزینه‌ای برای خرید و نگهداری سخت افزار وجود ندارد.

PaaS

PaaS یا سرویس در بستر پلتفرم یک محیط Cloud است که در آن مشتریان می‌توانند برنامه‌ها را توسعه، مدیریت و ارائه کنند. مشتریان همچنین می‌توانند از انواع ابزارهای از پیش ساخته شده برای توسعه، سفارشی‌سازی و آزمایش برنامه‌ها استفاده کنند.

ویژگی‌های اصلی PaaS عبارتند از:

به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا بر توسعه تمرکز کنند و نگران زیرساخت‌های اساسی نباشند.
پلتفرمی را با ابزارهایی برای آزمایش، توسعه و میزبانی برنامه‌ها ارائه می‌دهد.
کار مشارکتی را برای تیم‌های راه دور و داخلی تسهیل می‌کند.
ارائه دهندگان می‌توانند سیستم عامل‌ها، امنیت، نرم افزار سرور و نسخه‌های پشتیبان را مدیریت کنند.

SaaS

SaaS یا سرویس در بستر نرم افزار دسترسی به نرم افزار مبتنی بر Cloud فروشنده را اعطا می‌کند. مشتریان برنامه‌ها را روی هیچ دستگاه محلی نصب نمی‌کنند. در عوض، برنامه‌ها روی Cloud قرار دارند و از طریق وب یا API به شبکه دسترسی دارند. در این برنامه، کاربران می‌توانند داده‌ها را ذخیره و تجزیه و تحلیل کنند و در پروژه‌ها با یکدیگر همکاری کنند.

ویژگی‌های اصلی SaaS عبارتند از:

داده‌ها در فضای Cloud امن هستند.
مشتریان مجبور نیستند نرم افزار را مدیریت، نصب یا ارتقا دهند.
منابع کاربر را می‌توان بسته به نیازهای سرویس مقیاس‌بندی کرد.
خرابی تجهیزات باعث از بین رفتن اطلاعات نمی‌شود.
برنامه‌ها از اکثر دستگاه‌های متصل به اینترنت قابل دسترسی هستند.
فروشندگان SaaS به مشتریان امکان دسترسی پولی به نرم افزار و برنامه‌ها را می‌دهند.

چالش‌های IaaS

IaaS امکان کنترل بیشتر زیرساخت فناوری اطلاعات در یک سازمان را فراهم می‌کند. مدل‌های IaaS ساختارهای هزینه‌ای دارند که پیش‌بینی و مدیریت آن مشکل‌ساز است. از سوی دیگر، PaaS ساختار هزینه‌ای دارد که می‌توان آن را با دقت بیشتری مدیریت کرد. اگرچه PaaS در حال پیشرفت است و انتظار می‌رود در آینده نسبت به IaaS رشد کند، برخی از سازمان‌ها کنترل بیشتر را بر هزینه ترجیح می‌کنند.

صورت‌حساب IaaS نیز علیرغم مدل پرداختی آن، می‌تواند مشکل‌ساز باشد. صورت‌حساب Cloud بسیار دقیق است و برای بازتاب استفاده دقیق از خدمات، تجزیه می‌شود. تفکیک هزینه برای هر منبع و سرویسی که در استقرار یک برنامه کاربردی دخیل است می‌تواند به سرعت افزایش یابد.

از آنجا که ارائه دهندگان خدمات IaaS زیرساخت را در اختیار دارند، جزئیات دقیق پیکربندی و عملکرد در زیرساخت عمدتاً برای مشتری نامشخص است. این عدم شفافیت می‌تواند مدیریت و نظارت سیستم‌ها را پیچیده‌تر کند. در نهایت، در دسترس بودن و عملکرد Workload به شدت به ارائه دهنده خدمات Cloud بستگی دارد. بسته به تجهیزات ارائه دهنده و گستردگی آن ممکن است قابلیت اعتماد خدمات تحت تاثیر قرار بگیرد. در نهایت از آنجایی که IaaS یک معماری چند کاربره است، یک همسایه پرمصرف می‌تواند بر Workload تأثیر منفی بگذارد.

جمع‌بندی

در پایان، همه چیز به این بستگی دارد که کدام سرویس به بهترین وجه با پروژه خاص یا برنامه‌های آینده سازمان مطابقت دارد. IaaS تنها یکی از مدل‌های رو به رشد ارائه‌دهندگان خدمات Cloud برای تنوع بخشیدن به راه‌حل‌ها و کاهش ضایعات مدیریت داده است.

منبع