تقنيات الحوسبة السحابية وتطبيقاتها في مختلف المجالات

أبرز تقنيات الحوسبة السحابية:

أولاً: الافتراضية

تُعَدُّ الافتراضية عملية مشاركة مفاتيح الترخيص للمثيلات المادية للتطبيقات بين مختلف مستخدمي المؤسسة، بهدف توفير إصدار قياسي من تطبيق السحابة لكافة العملاء، وتُستخدَم بشكل شائع لمرونتها وعملية التشغيل الفوري، وأبرز أنواع الافتراضية: 

1. المحاكاة الافتراضية للأجهزة:

يثبَّت الجهاز الظاهري على خوادم الأجهزة مباشرة، ويُسمَّى “ظاهرية الأجهزة” لسهولة التحكم في الجهاز الظاهري مقارنة بالخادم الفعلي.

2. المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل:

يثبَّت الجهاز الظاهري في خادم ضيف بدلاً من نظام الأجهزة، ويُسمَّى “نظام التشغيل الافتراضي”، وقد زاد من حالة اختبار البرامج على مختلف منصات أنظمة التشغيل.

3. المحاكاة الافتراضية للخادم:

يثبَّت الجهاز الظاهري على النظام، ويُسمَّى (Server Virtualization)، وهي مقسَّمة إلى موارد عدة، وتُستخدَم لموازنة الحمل على أساس الطلب.

4. التخزين الافتراضي:

تُسمَّى عملية جمع التخزين المادي من مختلف أجهزة تخزين الشبكة بمحاكاة التخزين الافتراضية، وتُستخدَم بشكل أساسي للنسخ الاحتياطي والاسترداد.

5. العمارة الخدمية (SOA):

(SOA) عبارة عن تطبيق يقسم الخدمات إلى وظائف وإجراءات عمل فردية يومياً، يسمح للتطبيق السحابي الترتيبات المتعلقة بالسحابة التي يمكن تعديلها عند الطلب حسب حاجة العمل، وينشر النظام الموجَّه نحو الخدمة عنصرين رئيسين، أحدهما هو الجودة بوصفها خدمة، والآخر برنامج بوصفه خدمة.

تكمن وظيفة جودة الخدمة في تحديد وظيفة وسلوك الخدمة من وجهة نظر مختلفة، في حين توفِّر البرامج مثل خدمة نموذج تسليم جديد للبرامج موروثاً من عالم مزوِّدي خدمات التطبيقات.

6. شبكة الحوسبة:

تُعَدُّ الحوسبة الشبكية عملية توصيل خوادم عدة لتحقيق هدف مشترك، لتحويل المشكلات الكبيرة إلى أصغر والبث إلى الخوادم ووضعها في الشبكة، وتُستخدَم استخداماً أساسياً في التجارة الإلكترونية بهدف مشاركة الموارد على نطاق واسع في الحوسبة العنقودية، فمشروع الحوسبة الشبكية الشهير (Folding @ home) يهدف لإيجاد البروتينات القابلة للطي والخلل والأمراض ذات الصلة، ويتضمن استخدام قوة الحواسيب غير المستخدَمة لحل المشكلات العلمية المعقدة.

ثانياً: حوسبة المرافق

تعتمد حوسبة المرافق على نموذج الدفع لكل استخدام؛ إذ تقدِّم خدمات حسابية عند الطلب للحصول على فائدة معينة، فهي تساعد على خفض التكاليف عبر تقليل الاستثمار الأولي، ومن خلال تغير متطلبات الحوسبة لنشاط تجاري، تتغير الفواتير دون الحصول على أيَّة تكلفة إضافية، فكلما انخفض استخدام العميل، تنخفض تكلفة الفواتير أيضاً.

تطبيقات الحوسبة السحابية:

نشرح استخدام الحوسبة السحابية:

1. البنية التحتية مثل خدمة (IaaS):

تقدِّم الحوسبة السحابية أجهزة حاسوب افتراضية ومادية، بحيث يمكن الوصول إلى الأجهزة الفعلية عبر برامج (Hypervisor) مجمعة على شكل مجموعات، وتتم إدارتها من خلال الشبكات الداعمة التشغيلية، كما تقدِّم الحوسبة السحابية صور إطار التشغيل على الأجهزة الفعلية وبرمجة التطبيقات.

توفر البنية التحتية خدمة موارد، مثل جدران الحماية، وعناوين (IP)، وخدمات المراقبة، والمخازن، وعرض النطاق الترددي، والآلات الافتراضية، فجميعها تتوفر للعملاء على أساس التكلفة على أساس زمني، مثل (Windows Azure) و(Google Compute Engine) و(Amazon EC2) و(Rackspace).

2. النظام الأساسي مثل خدمة (PaaS):

يُعَدُّ النظام الأساسي مثل خدمة (PaaS) جزءاً من منصة تطوير التطبيقات ونشرها بصفتها خدمة متوفرة لكل من المبرمجين والمطوِّرين، بحيث يستطيعون استخدام الطابق السفلي لإنشاء تطبيقات (SaaS) ونشرها واختبارها والتعامل معها بفاعلية، كما تحتوي السمات الرئيسة لـ (PaaS) على معدات نقطة وأخرى تمكِّن المبرمج من تصميم التطبيقات المستندة إلى الويب، وأبرز مثال عن ذلك (Google) و(Force.com) و(Apache) و(AWS beanstalk) و(Windows Azure).

3. البرمجيات مثل خدمة (SaaS):

البرمجيات مثل خدمة (SaaS) هي عبارة عن نقل التطبيقات إلى المستخدمين النهائيين من خلال متصفحات الويب؛ إذ يقوم عملاء السحابة بتثبيتها، كما يمكنهم تمكينهم من العمل على النظام الأساسي السحابي، ولكنَّها ليست إلزامية لهذه العملية؛ لأنَّهم يحتاجون إلى دعم البرامج وتقليل الصيانة.

بدلاً من ذلك، يمكنهم استخدام تطبيقات (SaaS) المحمولة، وأفضل مثال عن ذلك هو (Office Suite)؛ إذ توفِّر لنا (SaaS) واجهة برمجة (API)، التي تتيح للمطورين بناء التطبيق المطلوب.

استخدامات الحوسبة السحابية:

شاع استخدام الحوسبة السحابية في المؤسسات شيوعاً كبيراً في السنوات الأخيرة، كما في (Amazon Elastic Compute Cloud) (Amazon EC2) و(Amazon S3) و(Spotify)؛ إذ سمحت لـ (Spotify) بإيجاد حلول لمشكلات تشغيلية وإدارية عدة حرجة، مثل نقص مساحة التخزين المتاحة؛ إذ أصبح الاعتماد على البيانات بشكل متزايد بوصفها مصدراً للمعرفة يساعد المنظمات على التخطيط بشكل أكثر فاعلية للمستقبل، ومن أبرز استخدامات الحوسبة السحابية:

1. تخزين البيانات عبر الإنترنت:

تُعَدُّ الحوسبة السحابية حل تخزين يسمح للشركات بالوصول إلى بياناتها عبر أجهزة عدة، فزيادة الطلب على البيانات الضخمة تحتاج إلى تخزين كميات ضخمة من بيانات الأعمال محلياً ومساحة أكبر وأموال أكثر؛ إذ يُعَدُّ التخزين السحابي حلاً مناسباً وسرعة عالية وقابلة للتطوير وميزات أمان متكاملة.

2. النسخ الاحتياطي والاسترداد:

يوفِّر مقدِّمو الخدمات السحابية حلاً آمناً للتخزين والنسخ الاحتياطي للبيانات والموارد التي توجد على السحابة، ففي نظام الحوسبة التقليدية، قد يكون النسخ الاحتياطي للبيانات معقداً، وفي حالة وقوع كارثة، قد يكون فقدان البيانات بشكل دائم؛ لذلك توفِّر النسخ الاحتياطية السحابية طبقة إضافية من الحماية ضد فقدان البيانات، كما تزوِّد المستخدمين بالقدرة على الوصول إلى بياناتهم من أي مكان حول العالم، إضافة إلى ذلك، يمكن من خلال الحوسبة السحابية استرداد البيانات بسرعة وسهولة وبأقل ما يمكن من الضرر عند وقوع كارثة ما.

3. تحليل البيانات الضخمة:

لقد غيرت السحابة طريقة تعامل الشركات مع البيانات الضخمة والاستفادة منها، فالبيانات الكبيرة هي مصطلح يُطلَق على مجموعات البيانات الكبيرة والمعقدة بحيث يصعب معالجتها باستخدام أدوات إدارة قواعد البيانات الفعلية، كما أتاحت الحوسبة السحابية للشركات إدارة مجموعات البيانات الضخمة عبر الاستفادة من سعة التخزين الكبيرة لاستخلاص رؤى قيِّمة كانت مخبَّأة سابقاً في جبال من المعلومات غير المنظمة.

لذا من خلال إدارة مجموعات البيانات الضخمة، تستطيع الشركات الحصول على رؤى مفيدة يمكنها تحسين مختلف جوانب الأعمال، مثل جهود التسويق، وتطوير المنتجات، والعلاقات مع العملاء.

4. الاختبار والتطوير:

تُعَدُّ تطبيقات الحوسبة السحابية أكثر فاعلية لاختبار المنتجات وتطويرها، ففي الطرائق التقليدية، قد يكون إنشاء بيئة للاختبار والتطوير مكلفاً ومستهلكاً للوقت ويحتاج إلى قوى عاملة كثيرة، لكن مع الحوسبة السحابية، تستطيع الشركات الحصول على خدمات سحابية مرنة وقابلة للتطوير يمكن استخدامها لتطوير المنتجات والاختبار والنشر، كما تسمح للشركات بتوفير الوقت والمال في تطوير المنتجات، فضلاً عن الحصول على الموارد التي يحتاجون إليها دون الحاجة إلى الاستثمار فيها مسبقاً.

5. تطبيقات مكافحة الفيروسات:

سمحت الحوسبة السحابية للمؤسسات بتخزين برامج مكافحة الفيروسات في السحابة، التي تستطيع اكتشاف الفيروسات والبرامج الضارة وإصلاحها في النظام؛ إذ يُعَدُّ هذا تحسيناً كبيراً بالمقارنة مع النظام القديم، فيجب على المؤسسات تثبيت برنامج مكافحة فيروسات لاكتشاف التهديدات الأمنية.

6. تطبيق التجارة الإلكترونية:

أصبحت تطبيقات التجارة الإلكترونية في السحابة شائعة كثيراً نتيجة فوائدها، فهي تسمح للمستخدمين والشركات الإلكترونية بالاستجابة بسرعة للفرص الناشئة التي تُعَدُّ ميزة رئيسة للشركات، إضافة إلى ذلك، توفِّر البيئات السحابية نهجاً جديداً لقادة الأعمال، وهذا يسمح لهم بتحقيق الأشياء بأقل قدر من الوقت والموارد؛ إذ يتم تحقيق ذلك عبر إدارة بيانات العملاء وبيانات المنتج وغير ذلك من أنظمة التشغيل في السحابة.

7. الحوسبة السحابية في التعليم:

يُعَدُّ التعلم الإلكتروني وبرامج التعلم عن بعد عبر الإنترنت وبوابات معلومات الطلاب أحد الأمثلة عن كيفية تغيير الحوسبة السحابية في قطاع التعليم؛ إذ يوفر استخدام السحابة بيئة تعليمية أكثر جاذبية وتواصلاً لكل من الطلاب والمعلمين والباحثين، فيمكنهم الوصول إلى البيانات والمعلومات في السحابة الخاصة بمؤسساتهم بسهولة وفاعلية.

في الختام:

باختصار، تسمح تقنيات الحوسبة السَّحابية بالوصول إلى شبكة متنوعة؛ إذ يمكن الوصول بسهولة إلى موارد متنوعة، مثل التخزين والأجهزة الافتراضية عبر الهاتف والحاسوب في أي وقت، فتوفِّر الموارد لمستخدمين عدة مع مرونة سريعة للموارد المستخدَمة من قِبل العملاء أو التي تمَّ تعيينها مؤخراً للعملاء تتم مراقبتها تلقائياً.