أنواع الحوسبة السحابية المختلفة و نقاط اختلافها

على الرغم من أن مصطلح "الحوسبة السحابية" غالبا ما يعطي معنا غامضا، إلا أنه في الواقع، لا يختلف كتيرا عن هندسة الحوسبة التقليدية. لا تزال الحوسبة السحابية تعتمد على نفس جهاز الخادم (السيرفر) الذي يشكل العمود الفقري لأي شبكة حواسيب. الفرق هو أن بنية السحابة تجعل قدرة المعالجة و سعة التخزين لتلك الأجهزة متوفرة عبر الإنترنت. يتيح ذلك لمقدمي الخدمات السحابية استخدام الخوادم (السيرفرات) الموزعة حول العالم لتشكيل شبكة حوسبة قوية وفعالة يمكن الوصول إليها من أي اتصال بالإنترنت.

أصبحت الحوسبة السحابية مصطلحا شائعا مؤخرا، لكن الخدمة تثير الالتباس أحيانا. مع تنوع خيارات الحوسبة السحابية الجديدة و عبارة "كخدمة" التي تضاف اليها، في هذه المقالة سنشرح الاختلافات بين الأنواع الرئيسية للحوسبة السحابية وأنواع خدمات الحوسبة السحابية.

هناك ثلاث أنواع لأنظمة الحوسبة السحابية

النشر السحابي يمثل طريقة تنفيذ النظام الأساسي للسحابة، وكيفية استضافتها، ومن يمكنه الوصول إليها. جميع عمليات النشر السحابي تعمل على نفس المبدأ من خلال إضفاء الطابع الافتراضي على قوة الحوسبة للسيرفرات (الخوادم) في تطبيقات مجزأة تعتمد على البرامج والتي توفر إمكانات المعالجة والتخزين.

1. سحابة عامة Public Cloud

تتضمن بعض أمثلة السحب العامة تلك التي تقدمها Amazon أو Microsoft أو Google. توفر هذه الشركات الخدمات و البنية التحتية، و التي يتقاسمها جميع العملاء. عادةً ما تحتوي السحب العامة على كميات هائلة من المساحة المتاحة، وهو ما يُترجم إلى سهولة التوسع. غالبًا ما يوصى باستخدام سحابة عامة لتطوير البرامج والمشاريع التعاونية. يمكن للشركات تصميم تطبيقاتها لتكون محمولة، بحيث يمكن نقل مشروع تم اختباره في السحابة العامة إلى السحابة الخاصة للإنتاج. يقوم معظم مزودي الخدمات السحابية بتجميع في حزم مصادرهم الحوسبة الخاصة كجزء من الخدمة. تتراوح الأمثلة السحابية العامة من الوصول إلى بنية تحتية افتراضية بالكامل توفر ما يزيد قليلاً عن طاقة المعالجة الأولية والتخزين (البنية التحتية كخدمة أو IaaS) إلى البرامج المتخصصة التي يسهل تنفيذها واستخدامها (البرمجيات كخدمة أو SaaS) .

الميزة الكبرى للسحابة العامة هي تنوعها و نظام "الدفع أولا بأول" (PAYG) Pay as you go الذي يتيح للعملاء توفير سعة أكبر عند الطلب. فيما يخص الجانب السلبي، تظل البنية التحتية الأساسية ونظام التشغيل للسحابة العامة تحت السيطرة الكاملة لمقدم خدمات الحوسبة السحابية. قد يستمر العملاء في استخدام النظام الأساسي وفقا للشروط والأحكام التي وضعها مقدم الخدمة، ولكن قد يواجهون صعوبة في إعادة أصولهم إذا أرادوا تغيير مقدمي الخدمة. إذا توقف مقدم الخدمة عن العمل أو أجرى تغييرات كبيرة على النظام الأساسي، فقد يضطر العملاء إلى إجراء تغييرات كبيرة في البنية التحتية في ظرف وجيز.

2. سحابة خاصة Private Cloud

عادة ما تكون السحب الخاصة خلف جدار حماية (firewall) ويتم استخدامها من قبل شخص أو مؤسسة واحدة. قد تكون السحابة الداخلية بالكامل هي الحل المفضل للشركات ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة للغاية، على الرغم من أن السحابة الخاصة التي يتم تزويدها من خلال مقدم التجميع تكتسب شعبية أكثر فأكثر. يمكن للمستخدمين المصرح لهم الوصول من أي مكان إلى البيانات واستخدامها وتخزينها في السحابة الخاصة، تمامًا كما هو الحال عند استخدام السحابة العامة. والفرق هو أنه لا يمكن لأي شخص آخر الوصول إلى هذه الموارد الحاسوبية أو استخدامها. توفر الحلول السحابية الخاصة الأمان والتحكم، ولكن هذه الفوائد تأتي بتكلفة. الشركة التي تمتلك السحابة مسؤولة عن كل من البرامج والبنية التحتية، مما يجعل هذا النموذج أقل اقتصادا من السحابة العامة.

يجعل التحكم الإضافي الذي توفره السحابة الخاصة من السهل تقييد الوصول إلى الموارد القيمة ويضمن قدرة الشركة على نقل بياناتها وتطبيقاتها حيثما تريد و قتما تشاء. علاوة على ذلك، و نظرًا لأن السحابة الخاصة لا يتحكم بها مورد خارجي، فلا يوجد خطر من حدوث تغييرات مفاجئة تعطل البنية التحتية للشركة بالكامل. كذلك لن تتأثر السحابة الخاصة بتعطل نظام مقدم خدمة السحابة العامة. و لكن السحب الخاصة تفتقر إلى تنوع السحب العامة. يمكن توسيعها فقط عن طريق إضافة المزيد من الحوسبة الفيزيائية و سعة التخزين، مما يجعل من الصعب توسيع نطاق العمليات بسرعة.

3. سحابة هجينة Hybrid Cloud

تجمع السحب الهجينة بين السحب العامة والسحب الخاصة. وهي مصممة للسماح للمنصتين بالتفاعل بسلاسة، مع نقل البيانات والتطبيقات بسلاسة من واحدة إلى أخرى.

الميزة الأساسية لنموذج السحابة الهجينة هي قدرتها على توفير قوة حوسبة قابلة للتوسع في السحابة العامة مع الأمان والتحكم في السحابة الخاصة. يمكن تخزين البيانات بأمان خلف جدران الحماية (firewalls) وبروتوكولات التشفير في السحابة الخاصة، ثم نقلها بأمان إلى بيئة سحابية عامة عند الحاجة. هذا مفيد بشكل خاص في عصر تحليل البيانات الضخمة، حيث أصبحت خدمات مثل الرعاية الصحية ملزمة باللوائح الصارمة لخصوصية البيانات و تستخدم خوارزميات معقدة مدعومة بالذكاء الاصطناعي (AI) لاستنباط رؤى قابلة للتنفيذ من الكميات الضخمة من البيانات غير المنظمة.

هناك نوعان شائعا الاستخدام من بنية السحابة الهجينة. Cloudbursting يستخدم سحابة خاصة كسحابة أساسية، حيث يقوم بتخزين البيانات وتطبيقات الملكية الخاصة في بيئة آمنة. ومع ذلك، عندما تزيد طلبات الخدمة، قد لا تمتلك البنية التحتية السحابية الخاصة القدرة على مواكبة ذلك. هنا يأتي دور السحابة العامة. يستخدم نموذج cloudbursting موارد الحوسبة السحابية العامة لتكملة السحابة الخاصة، مما يسمح للشركة بالتعامل مع حركة المرور المتزايدة دون الحاجة إلى شراء خوادم جديدة أو بنية أساسية أخرى.

يعمل النوع الثاني من نموذج السحابة الهجينة أيضا على تشغيل معظم التطبيقات و تخزين البيانات في بيئة سحابية خاصة، ولكن يتم الاستعانة بمزود خدمة سحابة عامة لتطبيقات غير مهمة. هذا الترتيب شائع للمؤسسات التي تحتاج إلى الوصول إلى أدوات التطوير المتخصصة (مثل Adobe Creative Cloud) أو برامج الإنتاجية الأساسية (مثل Microsoft Office 365) أو منصات CRM (مثل Salesforce). غالبا ما يتم نشر بنية السحابة المتعددة هنا، وتضمين العديد من مقدمي الخدمات السحابية لتلبية مجموعة متنوعة من الاحتياجات التنظيمية الفريدة.

ما هو نموذج السحابة المتعددة؟ (Multi-Cloud)

في بعض الحالات، لا تكون السحابة العامة الواحدة كافية لتلبية احتياجات الحوسبة في المؤسسة. لهذا يتم التحول بدلا من ذلك إلى
السحابة المتعددة، و هي مثال سحابي هجين أكثر تعقيدا يجمع بين سحابة خاصة وخدمات سحابية عامة متعددة. بينما تتكون السحابة الهجينة دائمًا من سحابة عامة وخاصة، فإن بيئة السحابة المتعددة أكثر تنوعًا قليلاً على أساس كل حالة على حدة. في هذا الترتيب، تتكون البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بالمؤسسة من سحب عامة متعددة من مقدمي خدمة متعددين، على الرغم من أنها قد تصل إلى تلك السحابة من خلال شبكة واحدة محددة بالبرامج. يمكن أن تكون السحابة الخاصة بالتأكيد جزءًا من بنية سحب متعددة، ولكنها عادة ما تكون معزولة أكثر عن نظيراتها السحابية العامة.

الغرض من نموذج السحب المتعددة هو التنوع والتخصص. في المؤسسات، على سبيل المثال، ليس لكل قسم نفس الاحتياجات على السحابة. يحتاج قسم التسويق، على سبيل المثال، إلى أنواع مختلفة من أدوات الحوسبة السحابية غير قسم البحث أو قسم الموارد البشرية. بدلاً من محاولة إنشاء حل واحد يناسب الجميع، يمكن للشركات الاختيار من مزودي السحابة العامة الحاليين للتأكد من أن كل قسم لديه حل يلبي احتياجاته الخاصة.

توفر النماذج متعددة السحب (Multi-cloud models) أيضا الاطمئنان لأنها لا تترك المؤسسات تعتمد على مزود سحابة واحد. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل التكاليف وزيادة المرونة على المدى الطويل. عند دمجها مع الأصول السحابية الخاصة، تتيح عمليات نشر السحب المتعددة للمؤسسات تحقيق أهداف متعددة في وقت واحد دون الحاجة إلى توسيع أو إعادة التفكير في بنيتها التحتية الموجودة بشكل جذري.

السحابة العامة أو السحابة الهجينة: أيهما مناسب لك؟

الفارق الرئيسي الذي يجب وضعه في الاعتبار هو أن النماذج متعددة السحب تتضمن استخدام بيئات سحابية منفصلة لأداء مهام منفصلة. إذا كانت المؤسسة بحاجة إلى بنيتها التحتية لتكنولوجيا المعلومات لتكون قادرة على استيعاب المطالب المتضاربة للأقسام المختلفة، فمن المحتمل أنها تحتاج إلى متابعة النشر متعدد السحب. قد يحتاج فريق المبيعات إلى ميزات CRM التي يقدمها مزود سحابة معين، بينما قد يفضل مبرمجو البرامج أنواعًا مختلفة من بيئات الحوسبة السحابية التي توفر سعة تخزين ومعالجة فائقة.

عادةً ما تجد المؤسسات الكبيرة ذات الأقسام الموجودة في "أبراج" منفصلة أن الحلول السحابية المتعددة تلبي المزيد من احتياجات أعمالهم. على المستوى التنفيذي، سيجد مديرو تقنية المعلومات أن كفاءة التكلفة وتعدد استخدامات السحابة المتعددة جذابة لأنها تمنحهم القدرة على الاستفادة من مقدمي الخدمات لخفض تكاليف تكنولوجيا المعلومات. كما أنها تساعدهم في الحفاظ على مستوى من الاستقلالية تحميهم من أي تغييرات مفاجئة.

من ناحية أخرى ، تقدم نماذج السحابة الهجينة الكثير من المزايا. نظرًا لأنها تتضمن فقط الترابط بين بيئتين، فهي أسهل في الإعداد والتوسيع. من خلال استخدام السحابة الخاصة لتحديد موقع البيانات الحساسة وتشغيل التطبيقات الأمامية في السحابة العامة، يمكن للمؤسسات تقليل تعرضها للتهديدات الأمنية المحتملة والحفاظ على مراقبة أقرب للنشاط داخل نظامها السحابي. نظرًا لأنه يمكن تقديم خدمات الحوسبة السحابية العامة على نموذج "الدفع مقابل ما تستخدمه"، يمكن للسحب الهجينة تقليل الإنفاق العام على تكنولوجيا المعلومات مع الاستمرار في السماح للشركات بزيادة قوة المعالجة عند الحاجة إليها.

نظرًا لأن نموذج السحابة الهجينة مصمم بشكل أكثر تخصيصًا لتلبية الاحتياجات المحددة للمؤسسة، فإنه يمنح صناع القرار في تكنولوجيا المعلومات مزيدًا من التحكم في عمليات النشر الخاصة بهم. يمكن أن يكون هذا المستوى من التخصيص ذا قيمة هائلة للشركات الصغيرة التي لديها فكرة واضحة جدًا عما تحتاجه من بنيتها التحتية ويجب تحسينه لتقديم خدمات فائقة.

لماذا الاختيار؟

بالطبع، بالنسبة للعديد من المؤسسات، فإن الاختيار بين نموذج السحابة الهجينة و نموذج السحابة المتعددة هو تفريق خاطيء. لا يوجد سبب يمنع بيئة سحابية متعددة من دمج ميزات السحابة الهجينة. و هذا طبعا حل أكثر تعقيدًا يتطلب التنفيذ الدقيق و اعتبارات الأمان، يمكن دمج البيئات السحابية الخاصة في سحابات عامة متعددة للسماح لمستخدمين مختلفين عبر المؤسسة بالوصول إلى كل من البيانات والخدمات السحابية التي يحتاجونها للقيام بعملهم بشكل أكثر فعالية.

أنواع خدمات الحوسبة السحابية

يتم بناء جميع خدمات الحوسبة السحابية العامة على نفس الإطار المفاهيمي للبنية التحتية البعيدة التي تعمل بواسطة الخوادم (السيرفرات) الموجودة في مركز البيانات. نظرًا لوجود العديد من أوجه التشابه بينهما، يمكن تصور الحوسبة السحابية كهرم يتكون من ثلاث طبقات. كل طبقة أكثر تخصصًا من تلك الموجودة تحتها، لكنها مبنية على نفس البنية الأساسية. الطبقات السفلية أوسع بكثير، حيث تمثل تنوعها وقابليتها للتخصيص ومجموعة واسعة من التطبيقات، في حين أن الطبقات العليا أضيق لأنها مصممة خصيصًا لمهمة محددة.

البنية التحتية كخدمة (IaaS) Infrastructure as a Service

يعتبر IaaS كأساس لهرم الحوسبة السحابية، و هو أكثر أنواع الخدمات السحابية شمولاً ومرونة. خاصة أنه يوفر بنية تحتية لحوسبة افتراضية بالكامل يتم امدادها و إدارتها عبر الإنترنت. يدير مزود IaaS النهاية الفيزيائية للبنية التحتية (الخوادم، مساحة تخزين البيانات، إلخ...) في مركز البيانات، ولكنه يسمح للعملاء بتخصيص تلك الموارد الافتراضية بالكامل لتناسب احتياجاتهم الخاصة. مع IaaS ، يمكن للعميل شراء أي برنامج يحتاج إلى استخدامه و تثبيته، تهيئته و إدارته، بما في ذلك أنظمة التشغيل والبرامج الوسيطة والتطبيقات وتحليلات الأعمال وأدوات التطوير. هي بنية قابلة للتوسع بدرجة كبيرة، تدفع الشركات فقط مقابل البنية التحتية التي تستخدمها، مما يسمح لها بتوسيع نطاق احتياجاتها الحاسوبية حسب الحاجة دون الحاجة إلى بناء قدرة إضافية.

يلغي IaaS النفقات الرأسمالية لبناء البنية التحتية الداخلية. إنه خيار رائع للشركات الصغيرة والشركات الناشئة التي لا تمتلك الموارد اللازمة لشراء الأجهزة والبرامج اللازمة لإنشاء شبكتها الخاصة داخليا. نظرًا لأن موفر IaaS يعمل باستمرار على تحديث نظامه بأحدث البرامج، فمن الأسهل الحصول على البرامج والتطبيقات الجديدة وتشغيلها. و يوفر  أيضا IaaS أحدث حماية أمنية.

    أمثلة البنية التحتية كخدمة (IaaS): Microsoft Azure و Amazon Web Services (AWS) و Cisco Metacloud و Google Compute Engine (GCE)

المنصة كخدمة (PaaS) Platform as a Service

تقع PaaS أعلى قليلا في هرم الحوسبة السحابية. إذا كانت IaaS تقدم جميع الأدوات المتاحة عبر السحابة وتتركها للعملاء لبناء ما يناسب احتياجاتهم، فإن PaaS أكثر تخصصًا قليلاً. بدلاً من البنية التحتية الخالصة، توفر PaaS إطار العمل اللازم لإنشاء منتجات البرمجيات و اختبارها، نشرها، إدارتها و تحديثها. و يستخدم نفس البنية التحتية الأساسية مثل IaaS، ولكنه يشمل أيضًا أنظمة التشغيل والبرامج الوسيطة وأدوات التطوير وأنظمة إدارة قواعد البيانات اللازمة لإنشاء تطبيقات البرامج.

PaaS مفيد للغاية لأي شركة تقوم بتطوير البرامج والتطبيقات المستندة إلى الويب. الأدوات اللازمة للتطوير لمنصات متعددة (أجهزة الكمبيوتر، الأجهزة المحمولة، المتصفحات، الخ..) يمكن أن تكون مكلفة. باستخدام PaaS، يمكن للعملاء الوصول إلى أدوات التطوير التي يحتاجونها، عندما يحتاجون إليها، دون الحاجة إلى شرائها بالكامل. نظرًا لأنه يمكن الوصول إلى المنصة عبر الإنترنت، يمكن لجميع فرق التطوير عن بُعد الوصول إلى نفس الموارد لتسريع تطوير المنتج. توفر معظم أدوات PaaS تطبيقات موسعة مشفرة مسبقًا مدمجة في النظام الأساسي، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من وقت الترميز ويساعد الشركات على توصيل منتجاتها إلى السوق بشكل أسرع.

أمثلة المنصة كخدمة (PaaS): AWS Elastic Beanstalk و Apache Stratos و Google App Engine و Microsoft Azure

البرمجيات كخدمة (SaaS)

بالنسبة لكثيرين، SaaS هو الشكل الأكثر شيوعا للحوسبة السحابية. يقع SaaS في الجزء العلوي من الهرم، وهو حل برمجي متطور تمامًا جاهز للشراء والاستخدام عبر الإنترنت على أساس الاشتراك. يدير موفر SaaS البنية التحتية وأنظمة التشغيل والبرامج الوسيطة والبيانات اللازمة لتقديم البرنامج، مما يضمن توفر البرنامج كلما و حيثما يحتاج إليه العملاء. تعمل العديد من تطبيقات SaaS مباشرة من خلال متصفحات الويب، مما يلغي الحاجة إلى التنزيلات أو التثبيتات. وهذا يقلل بشكل كبير من مشكلات إدارة البرامج لفرق تكنولوجيا المعلومات الداخلية ويسمح للشركات بتبسيط عملياتها من خلال عمليات النشر الهجينة و السحابية المتعددة.

تسمح تطبيقات SaaS للشركات بالبدء والتشغيل بسرعة كبيرة بالإضافة إلى توسيع نطاق العمليات بسرعة. ليست هناك حاجة لشراء أو نشر الأجهزة والبرامج المستخدمة لتقديم خدمات أعمالهم. حتى التطبيقات المعقدة على مستوى المؤسسة، مثل برامج إدارة علاقات العملاء (CRM) أو برامج تخطيط موارد المؤسسة (ERP) ، يمكن الوصول إليها بسهولة من قبل أصغر المؤسسات، وتزويدها بالأدوات التي تسمح لها بتنمية أعمالها بشكل أكثر فعالية من أي وقت مضى.  

أمثلة البرمجيات كخدمة (SaaS): Microsoft Office 365 و Salesforce و Cisco WebEx و Google Apps

غيّرت الحوسبة السحابية الطريقة التي تمارس بها الشركات الأعمال في جميع أنحاء العالم بطرق لا يستوعبها الكثير من الناس. من المهم للغاية فهم الأنواع المختلفة للحوسبة السحابية وتحديد أيها مناسب للأعمال التجارية المتنامية. مع استمرار انتشار الخدمات السحابية، ستوفر بالتأكيد فرصًا جديدة للشركات التي تتطلع إلى الابتكار وتحقيق نتائج أفضل.