معماری ابری چیست؟ (کاربردها و مزیت‌‌ها)

مقدمه:

معماری ابری چیست؟ 

معماری ابری به طراحی و ساختار شیوه‌ی عرضه‌ی خدمات ابری اشاره دارد. و شامل بخش‌هایی مانند سرورها، فضای ذخیره‌سازی، شبکه و نرم‌افزار است، که برای اجرای برنامه‌ها از راه شبکه با هم کار می‌کنند. یک معماری ابری با طراحی خوب به سازمان‌ها کمک می‌کند تا مقیاس‌پذیری، عملکرد و بهره‌وری هزینه را بهبود بخشند و همزمان امنیت و قابلیت اطمینان را حفظ کنند، همچنین برنامه‌ها را سریع‌تر بسازند، سیستم‌ها را کارآمدتر مدیریت کنند و به سرعت به تغییرهای بازار پاسخ دهند.
معماری ابری از کار از راه دور و توزیع‌شده پشتیبانی می‌کند، و به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا از هر مکانی با یکدیگر همکاری کرده و به ابزارها دسترسی داشته باشند و راه‌کارهای ابری تحول کسب‌وکار را به‌همراه دارند.
مدل‌های پیاده‌سازی معماری ابری شامل ابر عمومی، ابر خصوصی، ابر ترکیبی و ابر چندگانه است.
سازمان‌ها می‌توانند معماری ابری خود را برای رسیدگی به اولویت‌های تجاری، عملکرد، همسان‌سازی و مالی سفارشی کنند.
مزایای معماری ابری شامل مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری، بهره‌وری هزینه، قابلیت اطمینان، در دسترس بودن و نوآوری شتاب‌یافته است.
روندهای نوظهور در معماری ابری شامل ترکیب هوش مصنوعی، رایانش لبه(نزدیک به کاربر یا منبع داده) و رایانش پایدار است.

مفهوم معماری ابری چیست؟

سازمان‌ها به جای استفاده از زیرساخت‌های داخلی، از ارائه‌دهنده سرویس‌های ابری (برای نمونه: مرکز تلفن ابری آواسینک یا مرکز تماس ابری آواسینک و یا سامانه فکس ابری آواسینک) برای دسترسی به منابع بر اساس تقاضا استفاده می‌کنند.

این امر به بهبود مقیاس‌پذیری، کاهش پیچیدگی عملیاتی و بهینه‌سازی هزینه‌ها کمک می‌کند.
معماری ابری فقط یک چارچوب فنی برای رایانش ابری نیست، بلکه یک دارایی استراتژیک است که سازمان‌ها را توانمند می‌سازد تا نوآوری کنند، منابع را بهینه کنند و با شرایط متغیر بازار سازگار شوند. معماری ابری با جدا کردن زیرساخت‌ها از محدودیت‌های فیزیکی، به توسعه‌دهنده‌ها اجازه می‌دهد تا برنامه‌ها را سریع‌تر بسازند، تیم‌های فناوری اطلاعات سیستم‌ها را کارآمدتر مدیریت کنند و کسب‌وکارها بتوانند بدون سرمایه‌گذاری زیاد به تغییر‌های بازار پاسخ دهند. همچنین از کار از راه دور و توزیع‌شده، پشتیبانی می‌کند که به تیم‌ها امکان می‌دهد در مناطق زمانی مختلف همکاری کنند و از هر مکانی به ابزارهای یکسان دسترسی داشته باشند.

شیوه عملکرد معماری ابری

معماری رایانش ابری فناوری‌ها و خدمات مختلف را در یک سیستم انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر گرد هم می‌آورد. این سیستم‌ها اغلب در مرکزهای داده توزیع شده و توسط عرضه کننده سوم شخص مدیریت می‌شوند. با این حال، آن‌ها طوری طراحی شده‌اند که به عنوان یک پلتفرم یک‌پارچه کار کنند.
در اینجا مروری بر شیوه عملکرد معماری ابری بیان شده است:

پیاده‌سازی معماری ابری

سازمان‌ها بر اساس نیازهایی مانند امنیت، کنترل و انطباق، یک محیط ابری (عمومی، خصوصی، ترکیبی یا ابر چندگانه) را انتخاب می‌کنند. به عنوان مثال، یک شرکت خدمات مالی ممکن است از یک ابر ترکیبی برای نگهداری داده‌های حساس در محل استفاده کند در حالی که برنامه‌های مربوط به مشتری را در یک ابر عمومی اجرا می‌کند.

فراهم کردن منابع برای معماری ابری

سازمان‌ها منابع رایانشی، ذخیره‌سازی و شبکه را از راه پورتال وب یا API های عرضه‌کننده ابر، تامین و پیکربندی می‌کنند. این امر نیاز به خرید و پیکربندی سخت‌افزار فیزیکی را از بین می‌برد.

میزبانی برنامه‌های کاربردی در معماری ابری

سازمان‌ها برنامه‌های کاربردی را با استفاده از ماشین‌های مجازی، کانتینرها یا تابع‌های بدون سرور، روی زیرساخت‌های ابری پیاده‌سازی می‌کنند. توسعه‌دهنده‌ها می‌توانند محیط‌های آزمایشی را در زمان چند دقیقه راه‌اندازی کنند و سپس در صورت نیاز، آن‌ها را به مرحله تولید برسانند.

مقیاس‌پذیری و بهینه‌سازی در معماری ابری

سرویس‌های ابری عملکرد را به‌صورت بلادرنگ نگاه می‌کنند و به‌طور خودکار ظرفیت را برای پاسخگویی به تقاضا تنظیم می‌کنند. به‌عنوان مثال، پورتال بیمارهای یک عرضه‌کننده خدمات درمانی ممکن است به‌طور خودکار در طول فصل آنفولانزا یا یک رویداد بهداشت عمومی، مقیاس‌پذیر شود و پس از کاهش ترافیک به سطح ترافیک عادی بازگردد.

نظارت و مدیریت بر معماری ابری 

تیم‌های فناوری اطلاعات برای نظارت بر عملکرد، اجرای سیاست‌های امنیتی و کنترل هزینه‌ها (معمولن از راه یک داشبورد متمرکز) به ابزارهای بومی ابری متکی هستند.

مزیت‌های استفاده از معماری ابری

شیفت‌های کاری مدرن نیازمند سرعت، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری هستند. معماری برنامه‌های ابری همه این موارد را ممکن می‌سازد.

معماری ابری بسیار قابل تنظیم است

سازمان‌ها می‌توانند معماری ابری خود را طوری طراحی کنند که از مدل‌های کسب‌وکار منحصر به فردی که دارند، پشتیبانی کند و به عملکرد، انطباق و اولویت‌های بودجه‌ای رسیدگی کند.

کاربردهای معماری ابری چیست؟

بیایید کمی عمیق‌تر به مزایای اصلی معماری ابری بپردازیم و به برخی از مزایای دنیای واقعی نگاهی بیندازیم.

معماری ابری در کسب‌وکارها

مقیاس‌پذیری

سرویس‌های ابری می‌توانند به‌طور خودکار بر اساس میزان استفاده یک سازمان، افزایش یا کاهش مقیاس داشته باشند. یک شرکت تجارت الکترونیک که در اوج تعطیلی‌های خود قرار دارد، می‌تواند به‌سرعت ظرفیت را برای پذیرش سفارش‌های اضافی دریافتی افزایش دهد و پس از پایان موج فصلی، به حالت ابتدایی بازگردد. همچنین، شرکت می‌تواند به‌طور خودکار در صورت نیاز، بدون نیاز به پرداخت هزینه برای منابع بدون استفاده در طول سال، مقیاس را افزایش یا کاهش دهد.

انعطاف‌پذیری

سازمان‌ها و تیم‌ها می‌توانند از زبان‌های برنامه‌نویسی، چارچوب‌ها و ابزارهایی استفاده کنند که به بهترین وجه با نیازهای آن‌ها مطابقت داشته و با اولویت‌های توسعه‌دهنده‌ها همسو باشد. برای نمونه، یک شرکت رسانه‌ای ممکن است از APIهای ابری برای اتصال سیستم‌های ویدیویی قدیمی به سرویس‌های رونویسی بر پایه هوش مصنوعی استفاده کند تا زیرنویس‌گذاری را خودکار کرده و دسترسی بیننده‌ها را بهبود بخشد.

عملکرد

پلتفرم‌های ابری از راه ویژگی‌هایی مانند متعادل‌سازی بار، مقیاس‌بندی خودکار و شبکه‌های تحویل محتوای جهانی، عملکرد را بهینه می‌کنند. این مورد به سازمان‌ها کمک می‌کند تا در پی بهبود بهره‌وری عملیاتی، تجربه‌های سریع‌تر و قابل اعتمادتری را به کاربران خود عرضه کنند. برای نمونه، یک شرکت بازی‌سازی می‌تواند ترافیک را در چندین منطقه توزیع کند تا دیر کرد را به حداقل برساند و از روندِ روانِ بازی در طول مسابقه‌های جهانی اطمینان حاصل کند.

بهره‌وری هزینه

قیمت‌گذاری ابری به‌طور معمول به‌صورت پرداخت در محل است. این بدان معناست که سازمان‌ها فقط هزینه خدمات ابری مورد استفاده خود را پرداخت می‌کنند. بسیاری از عرضه‌کننده‌های خدمات ابری همچنین ابزارهایی را در اختیار مشتری‌های خود قرار می‌دهند که می‌توانند از آن‌ها برای ردیابی و بهینه‌سازی هزینه‌های ابری خود استفاده کنند. برای نمونه، یک سازمان غیرانتفاعی می‌تواند با شناسایی منابع بیکار و انتقال حجم کار به سطح‌های خدماتی کم‌هزینه‌تر، هزینه‌های ابری را کاهش دهد.

قابلیت اطمینان و در دسترس بودن 

سیستم‌های افزونه، بازیابی خودکار و مناطق جغرافیایی متعدد، تداوم سرویس را فراهم می‌کنند. برای نمونه، یک سازمان خبری ممکن است خدمات خود را در مناطق زمانی مختلف تکرار کند تا اطمینان حاصل شود که در دوره‌های پرترافیک مانند اخبار فوری و رویدادهای ورزشی مهم، آنلاین باقی می‌ماند.

نوآوری سریع‌تر 

توسعه‌دهنده‌ها می‌توانند ایده‌ها را آزمایش کنند، نمونه‌های اولیه را پیاده‌سازی کنند و به‌روزرسانی‌ها را بدون انتظار برای تغییرهای زیرساخت فیزیکی وقت‌گیر منتشر کنند. این به شرکت‌ها کمک می‌کند تا محصول‌ها را سریع‌تر به بازار عرضه کنند و در رقابت باقی بمانند.

انواع معماری ابری چیست؟

یکی از نقطه‌های قوت معماری ابری، میزان سازگاری آن با نیازها و محیط‌های مختلف است. هیچ نسخه یکسانی برای همه وجود ندارد. به جای آن، به دلیل وجود چندین مدل مختلف پیاده‌سازی، به سازمان‌ها انعطاف‌پذیری در شیوه مدیریت منابع و داده‌های خود می‌دهند:

ابر عمومی

خدمات از راه شبکه عمومی به اشتراک گذاشته می‌شوند و توسط عرضه‌کننده ابر سوم شخص مانند آواسینک عرضه می‌شوند. مدل پیاده‌سازی ابر عمومی برای استارتاپ‌ها و شرکت‌های در حال رشدی که می‌خواهند با حداقل مشکل‌ها به سرعت حرکت کنند، ایده‌آل است. برای نمونه، یک شرکت بازی‌سازی که یک عنوان جدید را منتشر می‌کند، می‌تواند از یک ابر عمومی برای مقیاس‌بندی سرورهای چند نفره به‌صورت بلادرنگ بر اساس ترافیک استفاده کند.

ابر خصوصی

در این مدل ابری، زیرساخت به یک سازمان یکتا اختصاص داده شده است. این نوع معماری ابری به یک سازمان کنترل بیشتری بر داده‌ها، امنیت و انطباق با قانون‌های خود می‌دهد. برای نمونه، یک عرضه کننده خدمات درمانی ممکن است سیستم‌های پرونده الکترونیکی سلامت را در یک ابر خصوصی اجرا کند تا قانون‌های سختگیرانه حفظ حریم خصوصی را رعایت کند.

ابر ترکیبی

این مدل ابری، سیستم‌های داخلی یا خصوصی را با سرویس‌های ابر عمومی ترکیب می‌کند تا انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری و کنترل بیشتری عرضه کند. سازمان‌ها بیشتر زمانی که نیاز دارند داده‌های حساس یا عملیات مهم را در یک محیط خصوصی نگه دارند و در همین حال از مقیاس‌پذیری و نوآوری ابر عمومی بهره‌مند شوند، رویکرد ابر ترکیبی را انتخاب می‌کنند. برای نمونه، یک شرکت مدیریت و سامان‌دهی فرایند تأمین ممکن است عملیات داخلی خود (مانند مدیریت موجودی و الگوریتم‌های مسیریابی) را در یک ابر خصوصی نگه دارد تا امنیت و انطباق بیشتری را حفظ کند، در حالی که از یک ابر عمومی برای اجرای برنامه‌های مشتری‌مدار و تجزیه و تحلیل پیشرفته که نیاز به مقیاس‌پذیری بیشتر و دسترسی جهانی دارند، استفاده می‌کند.

ابر چند‌گانه

این نوع معماری ابری شامل استفاده از خدمات بیش از یک عرضه‌کننده ابری است. این رویکرد به سازمان‌ها کمک می‌کند تا از وابستگی به استفاده از یک فروشنده ابری اجتناب کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا از بین بهترین ابزارهای موجود در بازار انتخاب کنند. برای نمونه، یک تولیدکننده ممکن است از آواسینک برای افزایش تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده استفاده کند، در حالی که برای بهبود دید زنجیره تامین به خدمات ابری عرضه‌کننده دیگری استوار است و هر دو را در عملیات گسترده‌تر خود ترکیب می‌کند.

اجزای معماری بر پایه ابر

هر معماری بر پایه ابر شامل چندین بلوک سازنده است که با یکدیگر برای عرضه خدمات به کاربرها کار می‌کنند:

بخش کاربر (Front-end)

رابطی که کاربرها یا توسعه‌دهنده‌ها با آن تعامل دارند، مانند یک برنامه‌ی وب، برنامه‌ی تلفن همراه یا مشتری. برای نمونه، یک برنامه‌ی اشتراک‌گذاری خودرو به کاربران اجازه می‌دهد تا راننده‌ها را ردیابی کرده و از راه رابط کاربری (فرانت اند) آن پرداخت‌ها را انجام دهند.

بخش پشتیبانی (Back-end) 

این شامل زیرساختی است که درخواست‌ها را پردازش می‌کند، مانند سرورها، پایگاه‌های داده، فضای ذخیره‌سازی و منطق برنامه. برای نمونه، وقتی کاربری وارد یک پلتفرم همکاری می‌شود، بخش پشتیبان سامانه (بک‌اند) اعتبارنامه‌ها را قبول می‌کند، داده‌های پروژه را دریافت می‌کند و آن را به رابط بازمی‌گرداند.

شبکه

این بخش تمامی بخش‌های موجود از جمله کاربرها، سرویس‌ها و منابع داده را به هم متصل می‌کند. این می‌تواند یک شبکه عمومی، یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) یا یک اتصال اختصاصی باشد. برای نمونه، یک سایت تجارت الکترونیک جهانی ممکن است از یک شبکه تحویل محتوا برای اطمینان از زمان بارگذاری سریع در کشورهای مختلف استفاده کند.
همچنین عرضه‌کننده‌های خدمات ابری سه نوع اصلی از مدل تحویل ابری را عرضه می‌کنند:

زیرساخت به عنوان سرویس (IaaS) ماشین‌های مجازی، فضای ذخیره‌سازی و شبکه را فراهم می‌کند.
پلتفرم به عنوان سرویس (PaaS) ابزارهایی را برای ساخت و استقرار برنامه‌ها بدون مدیریت زیرساخت فیزیکی عرضه می‌کند.
نرم‌افزار به عنوان سرویس (SaaS) برنامه‌های کامل را از راه شبکه عرضه می‌کند.
بستر‌ها (پلتفرم‌ها)، شبکه و مدل ابری، در کنار یک‌دیگر سیستم‌های دیجیتال انعطاف‌پذیری را ایجاد می‌کنند که ما برای زندگی و تجارت مدرن به آن‌ها متکی هستیم، چه در حال پخش فیلم و موسیقی در خانه باشیم و چه در محل کار، یک کسب و کار آنلاین را اداره کنیم.

بهترین شیوه‌ها برای معماری ابری

هنگام طراحی و پیاده‌سازی در محیط ابری، بهترین شیوه‌ها می‌توانند به شما در طراحی سیستم‌های امن، مقیاس‌پذیر و پایدار که عملکرد خوبی دارند و به سرعت بازیابی می‌شوند، کمک کنند:

ابتدا امنیت را در نظر بگیرید 

از داده‌های در حال انتقال و در حالت استراحت با رمزگذاری محافظت کنید، کنترل‌های هویت و دسترسی را اعمال کنید و ضرورت‌های انطباق با صنعت را برآورده کنید. ابزارهایی مانند Microsoft Defender for Cloud می‌توانند به متمرکز کردن نظارت امنیتی و پاسخ به تهدیدها در زمان واقعی کمک کنند.

طراحی برای مقیاس‌پذیری

از سرویس‌ها و کانتینرهای بدون حالت (Stateless) برای ساخت برنامه‌هایی که در منطقه‌های مختلف مقیاس‌پذیر هستند استفاده کنید.

پشتیبانی از بازیابی پس از اتفاق و تاب‌آوری

برای رویدادهای غیرمنتظره با failover خودکار، نسخه‌های پشتیبانی جغرافیایی و آزمایش منظم برنامه‌ریزی کنید. تکثیر پایگاه‌های داده در منطقه‌های مختلف نیز می‌تواند به کاهش زمان از کارافتادگی و جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها کمک کند.

بهینه‌سازی برای هزینه و عملکرد 

از ابزارهای مشاهده‌پذیری برای نظارت‌ بر حجم کار، تنظیم استفاده از منابع و تطبیق استقرارها با تقاضای واقعی استفاده کنید. برچسب‌گذاری منابع بر اساس پروژه یا بخش می‌تواند به پاسخ‌گویی و شفافیت هزینه کمک کند.

بهترین شیوه‌ها برای معماری ابری

هنگام طراحی و پیاده‌سازی در محیط ابری، بهترین شیوه‌ها می‌توانند به شما در طراحی سیستم‌های امن، مقیاس‌پذیر و پایدار که عملکرد خوبی دارند و به سرعت بازیابی می‌شوند، کمک کنند:

ابتدا امنیت را در نظر بگیرید 

از داده‌های در حال انتقال و در حالت استراحت با رمزگذاری محافظت کنید، کنترل‌های هویت و دسترسی را اعمال کنید و ضرورت‌های انطباق با صنعت را برآورده کنید. ابزارهایی مانند Microsoft Defender for Cloud می‌توانند به متمرکز کردن نظارت امنیتی و پاسخ به تهدیدها در زمان واقعی کمک کنند.

طراحی برای مقیاس‌پذیری

از سرویس‌ها و کانتینرهای بدون حالت (Stateless) برای ساخت برنامه‌هایی که در منطقه‌های مختلف مقیاس‌پذیر هستند استفاده کنید.

پشتیبانی از بازیابی پس از اتفاق و تاب‌آوری

برای رویدادهای غیرمنتظره با failover خودکار، نسخه‌های پشتیبانی جغرافیایی و آزمایش منظم برنامه‌ریزی کنید. تکثیر پایگاه‌های داده در منطقه‌های مختلف نیز می‌تواند به کاهش زمان از کارافتادگی و جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها کمک کند.

بهینه‌سازی برای هزینه و عملکرد 

از ابزارهای مشاهده‌پذیری برای نظارت‌‌ بر حجم کار، تنظیم استفاده از منابع و تطبیق استقرارها با تقاضای واقعی استفاده کنید. برچسب‌گذاری منابع بر اساس پروژه یا بخش می‌تواند به پاسخ‌گویی و شفافیت هزینه کمک کند.

بهترین شیوه‌ها برای معماری ابری

هنگام طراحی و پیاده‌سازی در محیط ابری، بهترین شیوه‌ها می‌توانند به شما در طراحی سیستم‌های امن، مقیاس‌پذیر و پایدار که عملکرد خوبی دارند و به سرعت بازیابی می‌شوند، کمک کنند:

ابتدا امنیت را در نظر بگیرید 

از داده‌های در حال انتقال و در حالت استراحت با رمزگذاری محافظت کنید، کنترل‌های هویت و دسترسی را اعمال کنید و ضرورت‌های انطباق با صنعت را برآورده کنید. ابزارهایی مانند Microsoft Defender for Cloud می‌توانند به متمرکز کردن نظارت امنیتی و پاسخ به تهدیدها در زمان واقعی کمک کنند.

طراحی برای مقیاس‌پذیری

از سرویس‌ها و کانتینرهای بدون حالت (Stateless) برای ساخت برنامه‌هایی که در منطقه‌های مختلف مقیاس‌پذیر هستند استفاده کنید.

پشتیبانی از بازیابی پس از اتفاق و تاب‌آوری

برای رویدادهای غیرمنتظره با failover خودکار، نسخه‌های پشتیبانی جغرافیایی و آزمایش منظم برنامه‌ریزی کنید. تکثیر پایگاه‌های داده در منطقه‌های مختلف نیز می‌تواند به کاهش زمان از کارافتادگی و جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها کمک کند.

بهینه‌سازی برای هزینه و عملکرد 

از ابزارهای مشاهده‌پذیری برای نظارت‌ بر حجم کار، تنظیم استفاده از منابع و تطبیق استقرارها با تقاضای واقعی استفاده کنید. برچسب‌گذاری منابع بر اساس پروژه یا بخش می‌تواند به پاسخ‌گویی و شفافیت هزینه کمک کند.

نتیجه‌گیری:

فضای ابری دیگر فقط یک انتخاب فناوری نیست، بلکه تصمیمی است که باید در معماری آینده کسب و کار گرفته شود. سازمان‌هایی که از بهترین روش‌ها و بهترین شیوه‌های معماری ابری استفاده می‌کنند، می‌توانند به طور خودکار چابکی، شفافیت و نوآوری خود را افزایش دهند. استفاده از راه‌کارهای ابری عرضه شده توسط ما در آواسینک(AvaSync) به کسب و کارها این امکان را می‌دهد که با اطمینان بیشتری ضرورت‌های معماری ابری خود را پیاده‌سازی کنند و برای تغییرها و فرصت‌های آینده آماده باشند.