سرور ابری، یک سرور مجازی است که در فضای ابری (Cloud) به‌روی زیرساخت‌هایی که متعلق به یک ارائه‌دهنده خدمات ابری است اجراء می‌شود. براین اساس، در گذشته، سازمان‌ها مجبور بودند تا سرورهای فیزیکی خود را خریداری و نگه‌داری کنند. این سرورها همچنین برای اجراء برنامه‌ها و بارهای محاسباتی موردنیاز برای پردازش داده‌ها و تحلیل‌ها استفاده می‌شدند و در محل سازمان یا در مراکز داده (Data center) نزدیک قرار داشتند. امروزه نیز سازمان‌ها می‌توانند به‌سرعت سرورهای ابری مجازی را در هر نقطه از جهان راه‌اندازی کنند، به نحوی که این فضاهای مجازی بر روی سرورهای فیزیکی اجراء می‌شوند که توسط ارائه‌دهندگان خدمات ابری شخص ثالث (۳rd party) خریداری و نگه‌داری می‌شوند. گفتنی است که سرور ابری یا همان نسخه مجازی از سرور فیزیکی، همان عملکرد، گزینه‌های پیکربندی و قابلیت‌های استفاده را مانند یک ماشین سرور فیزیکی ارائه می‌دهد. درنتیجه، کاربر می‌تواند به تعداد نامحدودی سرور ابری با صدها نوع پیکربندی مختلف دسترسی داشته باشد. با این قدرت همچنین می‌توان انواع مختلفی از برنامه‌ها و بارهای کاری را در فضای کلاود، اجراء و میزبانی کرد.
مزایای سرورهای ابری چیست؟
سرورهای ابری بخش حیاتی از رایانش کلاود هستند، به نوعی که آن‌ها نیاز به خرید، اجراء و مدیریت سرورهای فیزیکی را برطرف می‌کنند. درهمین حال، کاربر می‌تواند به‌طور انحصاری از آن‌ها استفاده کند یا آن‌ها را با زیرساخت‌های سرور موجود ترکیب نماید. بنابراین، راه‌اندازی سرورها در فضای کلاود هیچ‌گاه به این آسانی و با قابلیت‌تنظیم نبوده است و اکنون انواع مختلفی از سرورهای ابری برای هر نوع استفاده تجاری و شخصی در دسترس است.
گزینه‌های انعطاف‌پذیر
لازم به توضیح است که با سرورهای ابری، تقریبا می‌توان هر نوع معماری سروری را بدون‌توجه به سخت‌افزار زیرساختی، راه‌اندازی کرد. این بدان معنی است که می‌توان سرورهای ابری را براساس اولویت‌هایی مانند قابلیت‌های گرافیکی، بارهای کاری مرتبط با یادگیری ماشین (ML) یا قابلیت‌های شبکه انتخاب نمود. همچنین، رسیدن به اهداف انطباقی نیز آسان است زیراکه می‌توان منطقه جغرافیایی سرور کلاود و حتی منطقه خاص آن‌را در محیط رایانش ابری انتخاب کرد.
مدیریت صرفه‌جویانه
سرمایه‌گذاری در سرورهای فیزیکی در گذشته هزینه‌بر بوده و به برنامه‌ریزی بلندمدت نیاز داشت، به‌صورتی که خرید یک سرور فیزیکی به معنای سرمایه‌گذاری برای سال‌ها بود. اکنون نیز می‌توان یک سرور ابری را با هزینه‌ای بسیار کم‌تر و به‌صورت پرداخت بر مبنای ثانیه اجاره کرد. براین اساس، این امکان فراهم است که تعداد زیادی سرور ابری را در هر زمان معین و بدون نیاز به قراردادهای بلندمدت، برای انواع مختلف بارهای کاری اجاره نمود.
از طرفی، سرورهای ابری به هزینه‌های نگه‌داری مداوم نیازی ندارند و ارائه‌دهنده سرویس کلاود می‌تواند از جنبه‌های مختلف مدیریتی، مانند سیستم‌عامل، پیکربندی‌ها و به‌روزرسانی‌های امنیتی اقدام به مراقبت کند. این امر نیز نیاز به مدیریت داخلی را از بین می‌برد. علاوه بر این، سرورهای ابری، در نرم‌افزار تعریف شده‌اند، بنابراین با گذشت زمان، فرسوده نمی‌شوند. موضوع ذکرشده همچنین از هرگونه هزینه انفصال که درصورت خرید و از کار انداختن سرورهای سخت‌افزاری داشته، جلوگیری می‌کند.
تأمین مقیاس‌پذیر
درادامه، سرورهای ابری اغلب مقیاس‌پذیر هستند و اگر کاربر فضا یا توان کافی در یک سرور را ندارد، می‌تواند نوع سرور یا تعداد آن‌ها را به‌شکل خودکار افزایش دهد. این تنظیم همچنین برای بارهای کاری بزرگ‌تر صورت می‌گیرد، به گونه‌ای که می‌توان این‌کار را برعکس انجام داده و به‌طور خودکار مقیاس سرورها را برای بارهای کاری کوچک‌تر کاهش داد. سرورهای کلاود مضاف بر این دارای مکانیسم‌هایی برای تضمین دسترسی بالا مانند توازن بار پیشرفته و تغییرات خودکار به مسیرهای جایگزین درصورت خرابی، هستند.
برخی موارد استفاده از سرور ابری کدام است؟
باید به ذکر این نکته پرداخت که کاربر قادر خواهد بود تا از سرور ابری برای اجراء انواع مختلفی از بارهای کاری استفاده کند. برخی از این مثال‌ها عبارت هستند از:
- نرم‌افزارهای سازمانی، مانند سیستم‌های مدیریت منابع انسانی (HR) و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)،
- اپلیکیشن‌های کاربردی مشتری، مانند برنامه‌های موبایل و مدیریت اسناد،
- پردازش گرافیک با وضوح بالا، مانند پخش ویدئو و بازی‌ها،
- برنامه‌های مدل‌سازی علمی،
- دیتابیس که ازطریق درخواست‌های پایگاه داده (Database) ورودی پردازش می‌شوند،
- برنامه‌های وب و وب‌سایت‌ها که ازطریق سرورهای وب اختصاصی که ارتباطات HTTP را اجراء می‌کنند
- بارهای کاری یادگیری ماشین (ML) در راستا آموزش مدل‌های ML که به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارند.
همچنین، سرور ابری، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری لازم را برای تمامی برنامه‌های مدرن فراهم می‌کند، درنتیجه کاربر می‌تواند از آن برای هوش مصنوعی، میکروسرویس‌ها (Microservice)، تحلیل‌ها و پخش آنلاین (استریم) استفاده کند.
سرور ابری چگونه کار می‌کند؟
یک سرور بدون سیستم‌عامل (یا سرور فیزیکی)، یک ماشین جعبه‌ای شکل با مدارها، چیپ‌ها، حافظه، فضای ذخیره‌سازی و پردازنده است. این نوع سرور، فضای فیزیکی را اشغال می‌کند و برای کارکردن نیاز به برق دارد. درمقابل، سرور کلاود، سرور مجازی، نمونه ابری یا ماشین مجازی (VM) فقط یک نرم‌افزار است، اما همانند یک ماشین فیزیکی رفتار می‌کند. از سوی دیگر، سرور کلاود درقالب یک سرور فیزیکی به هر دستگاه یا سیستم ارتباطی دیگر ظاهر می‌شود.
سازمان‌ها نیز ماشین‌های مجازی را بر روی سرورهای فیزیکی خود اجراء می‌کنند. با این حال، سرورهای ابری به‌صورت دقیق به VMهایی گفته می‌شود که توسط یک ارائه‌دهنده ابری، ایجاد و مدیریت می‌شوند. ارائه‌دهنده کلاود نیز مالک و مدیر سخت‌افزار و زیرساخت زیرین است. علاوه بر این، بسیاری از محاسبات ابری، ازجمله سرورهای کلاود و سایر خدمات ارائه‌شده توسط ارائه‌دهندگان خدمات ابری، برپایه مجازی‌سازی (Virtualization) ساخته شده است.
مجازی‌سازی
مجازی‌سازی، فرآیند ایجاد و اجراء یک نمونه مجازی از یک منبع واقعی فناوری اطلاعات است. درهمین حال، چندین سرور مجازی می‌توانند بر روی یک ماشین فیزیکی مشابه به اجراء درآیند و منابع محاسباتی زیرساختی را به اشتراک بگذارند. ذکر این نکته ضروری است که با مجازی‌سازی، نیازی نیست تا کل سخت‌افزار را در اختیار یک سیستم‌عامل و محیط پیکربندی خاص، قرار دهید، بلکه می‌توان سیستم‌عامل‌ها، بارهای کاری و برنامه‌های مختلف را در محیط‌های مجازی کاملا ایزوله اجرا کرد. سرورهای مجازی ایزوله شده نیز به کاربر کمک می‌کنند تا منابع را بهتر به اشتراک بگذارند که این گزینه اغلب برای کسب و کارها، مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
تخصیص منابع
از سوی دیگر، با تخصیص منابع سرور ابری، می‌توان منابع محاسباتی را به یک محیط کلاود اختصاص داده و پیکربندی کرد تا ماشین‌های مجازی را پیاده‌سازی نمود. به علاوه این‌که می‌توان سرورهای ابری را با استفاده از رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) تخصیص داد. درهمین راستا، این APIها به فرد اجازه می‌دهند تا سرورهای ابری خود را از راه دور، ایجاد، پیکربندی، حذف و مدیریت کنند. این فرآیند مضاف بر این، معمولا با مشخص‌کردن ویژگی‌های سرور موردنظر مانند CPU، حافظه (مموری)، فضای ذخیره‌سازی و قابلیت‌های شبکه، آغاز می‌شود. کاربر همچنین می‌تواند سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای از پیش‌نصب‌شده را مشخص کند.
گفتنی است که پس از تعریف پارامترها، ابزارهای خودکار در پلتفرم ابری، سرورهای کلاود را ایجاد می‌کنند، آن‌ها را با منابع مناسب پیوند می‌دهند و تنظیمات شبکه و امنیت را پیکربندی می‌کنند. این کار دراین راستا امکان استقرار سریع و مقیاس‌پذیر قدرت محاسباتی را فراهم می‌کند که متناسب با نیازهای خاص است. از طرف دیگر، سرورهای ابری معمولا با سیستم‌عامل مبتنی بر لینوکس (Linux) که از پیش‌نصب‌شده است، ارائه می‌شوند. بنابراین، انتخاب نوع مناسب سرور بستگی به نوع کار آن دارد، به شکلی که برخی از انواع سرورها و پیکربندی‌ها برای بارهای کاری خاص بهتر عمل می‌کنند.
انواع سرورهای ابری چیست؟
سرورهای کلاود را با توجه به پیکربندی و نحوه اتصال به زیرساخت فیزیکی سرور دسته‌بندی می‌کنند.
پیکربندی
دراین راستا، کاربر می‌تواند از میان انواع سرورهای ابری از پیش پیکربندی‌شده برای موارد استفاده مختلف، دست به انتخاب زند که در زیر به معرفی برخی از آن‌ها پرداخته شده است:
کاربرد عمومی: این نمونه‌ها نسبت متعادلی از CPU، مموری و فضای ذخیره‌سازی را ارائه می‌دهند و برای کاربردهای متنوعی مانند سرورهای وب و دیتابیس‌های کوچک تا متوسط مناسب هستند.
بهینه‌شده برای محاسبات: این مدل‌ها برای بارهای کاری سنگین که بر CPU تأثیر می‌گذارند، طراحی شده و نسبت بالایی از هسته‌های CPU به حافظه را دراختیار دارند. همچنین، این نمونه‌ها برای کاربردهای محاسباتی مانند پردازش دسته‌ای و مدل‌سازی علمی ایده‌آل هستند.
بهینه‌شده برای مموری: نمونه‌های این بخش، حافظه زیادی نسبت به هسته‌های CPU ارائه می‌دهند و برای برنامه‌هایی که به مجموعه‌های داده بزرگ در حافظه نیاز دارند، مانند دیتابیس‌های درون-حافظه و پلتفرم‌های تحلیل داده‌های بزرگ، مناسب هستند.
محاسبات شتاب‌یافته: این نمونه‌ها مجهز به شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری مانند پردازنده‌های گرافیکی (GPU) یا مدارهای قابل‌برنامه‌ریزی (FPGA) هستند و برای وظایف تخصصی مانند ML، رندر گرافیکی و شبیه‌سازی علمی بهینه‌سازی شده‌اند.
بهینه‌شده درجهت ذخیره‌سازی: این نمونه از سرورهای ابری توان بالایی در انتقال داده از دیسک دارند و برای بارهای کاری که نیاز به دسترسی سریع به حجم زیادی از داده‌ها دارند، مانند تحلیل داده‌های بزرگ و انبارهای داده، مناسب هستند.
محاسبات با عملکرد بالا (HPC): نمونه‌های این قسمت نیز برای بارهای کاری محاسباتی شدید که نیاز به عملکرد بالا و تأخیر پایین در شبکه دارند و همچنین برای وظایفی مانند شبیه‌سازی دینامیک سیالات، تحلیل‌های زلزله و سایر محاسبات علمی، سفارشی‌سازی شده و مناسب هستند.
نوع میزبانی (Hosting)
سرورهای کلاود را می‌توان براساس نوع میزبانی و پلن نیز دسته‌بندی کرد، به این شکل که همه سرورهای کلاود فقط توسط یک حساب کاربری استفاده می‌شوند، اما زیرساخت زیربنایی آن‌ها بین میزبانی مشترک و اختصاصی، متفاوت است.
میزبانی اشتراکی: در یک محیط میزبانی اشتراکی، چندین سرور ابری، منابع یک سرور فیزیکی زیرساختی را به اشتراک می‌گذارند و بارهای کاری بالا در یک سرور کلاود ممکن است بر عملکرد سایر سرورها تأثیر بگذارد.
میزبانی سرور مجازی خصوصی (VPS): این نوع سرور، سروری است که در همان سرور فیزیکی با سایر سرورها به اجراء درمی‌آید اما بخش خاصی از منابع سرور به آن اختصاص یافته است. بارهای کاری بالا نیز در سایر سرورها بر عملکرد VPS تأثیری ندارد.
میزبانی اختصاصی: همچنین، میزبانی اختصاصی، یک سرور فیزیکی کامل را به یک سازمان ارائه می‌دهد و سازمان می‌تواند این ماشین فیزیکی را به‌عنوان یک سرور ابری واحد یا متشکل از چند سرور، تنظیم کند و بر محیطی که سرورها را به‌روی آن اجراء می‌کند، به‌طور کامل کنترل کند.
در برخی مناطق، میزبانی اشتراکی با نام سرورهای ابری عمومی و میزبانی اختصاصی با نام سرورهای ابری خصوصی شناخته می‌شود. با این وجود، تمام سرورهای کلاود، خصوصی هستند و تفاوت در آن است که میزبانی اختصاصی، سرورها را در سطح سخت‌افزار، ایزوله می‌کند. این در حالی است که سرورهای ابری عمومی در سطح نرم‌افزار ایزوله می‌شوند.
