رایانش ابری سیار (MCC) چیست و چه مزایایی دارد؟

 شاید از شنیدن این حرف تعجب کنید یا ناراحت شوید، اما واقعیت این است که شرکت‌های تولیدکننده نرم‌افزارهای کاربردی علاقه عجیبی به ابر پیدا کرده‌اند و سعی دارند برنامه‌های کاربردی خود را به ابر انتقال دهند. این استراتژی مزایا و معایب خاص خود را دارد. به‌طور مثال، دیگر مجبور نیستید، انواع مختلفی از برنامه‌های کاربردی را روی کامپیوتر شخصی یا دستگاه همراه خود ذخیره‌سازی کنید یا برای اجرای برنامه‌های کاربردی دستگاه‌های گران‌قیمتی را خریداری کنید، زیرا گوشی یا تبلت هوشمند‌تان تنها نقش یک رابط یا به عبارت بهتر واسطی را بازی می‌کند که دسترسی به برنامه‌های میزبانی شده روی ابر را فراهم می‌کند. در این مقاله، شما را با یکی از قدرتمندترین و آینده‌دارترین پارادایم‌های رایانشی ابری آشنا خواهیم کرد که هنوز بازار به‌طور کامل به بازار فناوری ایران وارد نشده است. به بیان دقیق‌تر، اگر کاربر تجهیزات سیار هستید و دوست دارید درباره تحولات آینده این فناوری بر زندگی شخصی یا کاری خود اطلاعاتی کسب کنید یا صاحب کسب‌وکاری رایانش‌محور هستید و دوست دارید حوزه کاری خود را گسترش دهید، این مقاله درباره نحوه سرمایه‌گذاری در این حوزه اطلاعات جالبی در اختیارتان قرار می‌دهد. 

رایانش ابری سیار چیست؟

ابر سیار ترکیبی از برنامه‌های کاربردی تلفن همراه و خدمات ابرمحور است که از زیرساخت‌های ابری برای ارایه خدمات و عرضه برنامه‌های ابری به کاربران تجهیزات سیار استفاده می‌کند. پژوهشی که موسسه Mordor Intelligence انجام داده نشان می‌دهد، این فناوری به سرعت در آسیا-اقیانوسیه در حال پیشرفت است و اغلب شرکت‌های مستقر در شرق آسیا و استرالیا سرمایه‌گذاری‌های کلانی در این حوزه انجام داده‌اند. ایالات متحده و اروپا چند وقتی است به‌طور جدی سرمایه‌گذاری روی این حوزه را آغاز کرده‌اند، اما جنوب غرب آسیا و افریقا در این زمینه عقب‌تر از دیگر قاره‌ها هستند (شکل 1). 

شکل 1

چرا رایانش سیار مهم است؟

یک برنامه کاربردی ابری سیار، نرم‌افزاری ابرمحور است که در آن مولفه‌های ابرمحور و محلی به‌شکل هماهنگ با هم کار می‌کنند. در معماری فوق، مراکز داده، داده‌ها را ذخیره‌سازی می‌کنند و برنامه‌ها روی سرورهای مستقر در مرکز داده کار می‌کنند. بنابراین برای دسترسی به این برنامه‌های سیار ابرمحور به یک ارتباط اینترنتی پایدار نیاز دارید. در معماری فوق تمامی محاسبات روی ابر اجرا می‌شوند و داده‌ها نیز روی ابر ذخیره می‌شوند. رویکرد فوق انعطاف‌پذیری برنامه‌ها در اجرا روی دستگاه‌های مختلف را بیشتر می‌کند، زیرا همه دستگاه‌های سیار منابع پردازشی و ذخیره‌سازی قدرتمندی ندارند. 

رایانش ابری سیار به توسعه‌دهندگان و شرکت‌های نرم‌افزاری اجازه می‌دهد برنامه‌های کاربردی موبایل را به‌شکلی طراحی کنند که قابلیت استفاده از خدمات ابری را داشته باشند. در این روش، برنامه‌ها روی سرورها ذخیره‌سازی می‌شوند و کاربران شبیه به صفحات وب از آن‌ها استفاده می‌کنند. مزیت روش فوق این است که دستگاه‌های موبایل ممکن است سیستم‌عامل‌ها و داده‌های سیستمی مختلفی داشته باشند، اما قابلیت استفاده از برنامه‌های کاربردی مختلف را داشته باشند، زیرا محدودیت پلتفرمی از میان می‌رود. درست مشابه با وضعیت وب‌سایت‌هایی که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنید. یک وب‌سایت ممکن است با زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی نوشته شده باشد و روی زیرساخت ابری لینوکسی یا ویندوزی میزبانی شده باشد، اما شما از هر دستگاه و هر نوع سیستم‌عاملی قادر به باز کردن وب‌سایت‌ها هستید. اکنون شرکت‌ها به دنبال پیاده‌سازی چنین الگویی در ارتباط با برنامه‌های سیار هستند. علاوه بر این، رایانش ابری سیار به کاربران اجازه می‌دهد اگر در گذشته به دلیل محدودیت‌هایی مثل فضای ذخیره‌سازی، توانایی نصب برنامه‌های کاربردی را نداشتند با سهولت برنامه‌های کاربردی را روی دستگاه سیار اجرا کنند (شکل 2). 

شکل 2

با این‌حال، ایده‌ای که رایانش ابری موبایل بر مبنای آن پدید آمده، فراتر از اجرای برنامه‌های کاربردی به شیوه از راه دور است. این پارادایم محاسباتی به‌دنبال آن است که دسترسی کاربران سیار به منابع غنی محاسباتی را ساده کند و به اپراتورهای شبکه سیار و ارایه‌دهندگان خدمات رایانش ابری اجازه دهد شکل نوینی از خدمات را به مصرف‌کنندگان ارایه دهد. به‌طوری که رایانش ابری، رایانش سیار و شبکه‌های بی‌سیم امکان اجرای برنامه‌های غنی موبایل و برنامه‌های غنی اینترنتی (Rich Internet Applications) در دستگاه‌های مختلف سیار را به‌وجود آورند. در این بحث، غنی به نوع خاصی از برنامه‌های کاربردی اشاره دارد که روی وب‌ میزبانی می‌شوند، سریع و تعاملی هستند و برای اجرا به تجهیزات پردازشی قدرتمندی فراتر از دستگا‌ه‌های سیار و هم‌طراز با کامپیوترهای دسکتاپی نیاز دارند. 

رایانش سیار شکلی تکامل یافته از رایانش ابری 

رایانش ابری به ارایه خدمات محاسباتی از طریق اینترنت اشاره دارد که شامل فضای ذخیره‌سازی، پایگاه داده، نرم‌افزارها و تحلیل‌های کاربردی است. این رایانش مبتنی بر الگوی پرداخت به ازای خدمات است و یک الگوی مقرون به صرفه و گسترش‌پذیر به‌شمار می‌رود. 

رایانش سیار به شما امکان می‌دهد در هر نقطه‌ای که هستید به داده‌ها و اطلاعات دسترسی پیدا کنید. این داده‌ها می‌توانند مستندات،  صوت، ویدیو و هر نوع فایلی باشند که از طریق شبکه انتقال پیدا می‌کنند و با استفاده از یک دستگاه سیار دسترسی به آن‌ها فراهم می‌شود. 

در ابتدا رایانش سیار با هدف پاسخ‌گویی به نیازهای مصرف‌کنندگان پدید آمد، اما به تدریج که سازمان‌ها برنامه‌ها و فرآیندهای تجاری خود را با تجهیزات سیار ادغام کردند به بازار بزرگ‌تری تبدیل شد و اجازه داد کارمندان یک سازمان از هر مکانی قادر به انجام وظایف محوله باشند. رویکردی که صرفه‌جویی در وقت و هزینه‌ها را به‌همراه داشت. 

اکنون که اطلاعات اولیه‌ای در ارتباط با رایانش ابری سیار به‌دست آورید، اجازه دهید به راه‌حل‌های همه‌منظوره و خاص‌منظوره مبتنی بر رایانش ابری سیار نگاه کنیم. 

راه‌حل‌های عمومی رایانش ابری سیار (GPMCC) 

راه‌حل‌های GPMCC (سرنام General-Purpose MCC) به سامانه‌های رایجی اشاره دارد که زیرساخت‌های ابرمحور با هدف بهبود عملکرد دستگاه‌های سیار از آن‌ها استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها با هدف غلبه بر محدودیت توان محاسباتی دستگاه‌های تلفن همراه پدید آمده‌اند. GPMCC انجام پردازش‌هایی که به‌شکل محلی روی دستگاه تلفن همراه انجام می‌شوند را به ابر انتقال می‌دهد. وظایفی مثل تشخیص گفتار، نمایه‌سازی ویدیو و پردازش‌های هوشمند از جمله این موارد هستند. 

راه‌حل‌های MCC با کاربرد خاص (ASMCC) 

برنامه‌های کاربردی و مهمی که روی دستگاه‌های همراه اجرا می‌شوند و خاص‌منظوره هستند به روش‌های مختلف از رایانش ابری استفاده می‌کنند. به‌طور مثال، دسترسی به اطلاعات تحلیل شده آب‌وهوایی یا مشاهده پیش‌بینی‌هایی در ارتباط با نوسانات بازارهای مالی بر مبنای رویکردهای نوین محاسباتی از رایانش ابری سیار استفاده می‌کنند تا اطلاعات به‌شکل فشرده و با صرف کمترین پهنای باند در اختیار کاربر قرار گیرد. در مجموع باید بگوییم، ASMCC (سرنام Application-Specific MMC) به توسعه برنامه‌هایی با کاربرد خاص برای دستگاه‌های سیار اشاره دارد که از رایانش ابری در این زمینه استفاده می‌کنند. 

هر دو مدل GPMCC و ASMCC به دستگاه‌های سیار اجازه می‌دهند از معماری کاربردهای داده‌ای فشرده (Data-Intensive Applications) بهره‌مند شوند، اما ASMCC مزیت دیگری نیز دارد. ASMCC این امکان را برای دستگاه‌های سیار به‌وجود می‌آورد تا به‌شکل کارآمدتری از قابلیت‌های ذاتی رایانش ابری در کاربردهای سنگینی نظیر پردازش بزرگ داده‌ها یا مدیریت استریم‌های جریانی که حجم زیادی از داده‌ها را انتقال می‌دهند مثل چت استفاده کنند. بنابراین لزوم وجود کامپیوترهای پیشرفته برای انجام برخی محاسبات مرتبط با این حوزه را برطرف می‌کنند. 

اکنون که با اصول اولیه رایانش ابری سیار آشنا شدیم وقت آن‌ رسیده تا ببینیم، MCC در دنیای واقعی چه کاربردهای ملموسی دارد؟

برنامه‌های رایانش ابری سیار

همان‌گونه که اشاره شد، یک برنامه ابری سیار نرم‌افزاری است که دسترسی به آن از طریق اینترنت روی دستگاه‌های سیار فراهم می‌شود. در دنیای واقعی به نمونه‌های ابرمحور زیادی می‌توان اشاره کرد که برخی از آن‌ها به شرح زیر هستند:

• پست الکترونیک: پست الکترونیک نمونه رایجی است که همه مردم از آن استفاده می‌کنند. جیمیل، آتلوک، یاهو نمونه‌های معروفی از پست الکترونیک هستند. هنگامی که ایمیل‌های خود را از طریق تلفن‌همراه بررسی می‌کنید از فناوری رایانش موبایل استفاده می‌کنید. 
• آفیس: در گذشته برای بهره‌مندی از نرم‌افزارهای آفیس مثل ورد، کاربران نسخه‌ای از ورد را روی گوشی همراه خود نصب می‌کردند، اما اکنون این‌گونه نیست و کافی است یک حساب کاربری مایکروسافت یا گوگل داشته باشید، مقاله‌های خود را روی ورد وب‌محور تایپ کنید و روی کامپیوتر شخصی به ویراستاری آن بپردازید. 
• شبکه‌های اجتماعی: توییتر، اینستاگرام، فیس‌بوک و سایر شبکه‌های اجتماعی به دستگاه‌های سیار اجازه می‌دهند فرایند اشتراک‌گذاری داده‌ها را به‌شکل بلادرنگ انجام دهند. به‌طور مثال، یک کاربر تلفن همراه می‌تواند داده‌ها را ذخیره کند و فیلم‌ها را با سایر کاربران به‌اشتراک بگذارد. در این زمینه رایانش ابری سیار شکل پیشرفته و نوینی از خدمات ابری که به‌آن‌ها OTT سرنام Over The Top گفته می‌شود را ارایه می‌کند. OTT یکی از پیشرفته‌ترین کاربردهای تعریف شده برای رایانش ابری است که به گروه‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌شود. در ارتباط با شبکه‌های اجتماعی مثل واتساپ که امکان برقراری ارتباط صوتی را فراهم می‌کنند این معماری OTT Voice نام دارد. 
• تجارت الکترونیک: اگر از یک برنامه بانکی یا سایت الکترونیکی بانک در تلفن همراه خود استفاده می‌کنید در حال استفاده از رایانش ابری سیار هستید. MCC در بحث تجارت سیار از توان پردازشی گسترش‌پذیر (Scalable Processing Power) استفاده می‌کند. 
• مراقبت‌های بهداشتی: در بحث مراقبت‌های بهداشتی سیار، MCC اجازه می‌دهد مقدار زیادی از اطلاعات در فضای ابری ذخیره شوند و از طریق دستگاه سیار در دسترس قرار بگیرند. به‌طور مثال، دسترسی سریع به سوابق بیمار یکی از این کاربردها است. 

چرا باید رایانش ابری سیار را جدی گرفت؟ 

ابر سیار و رایانش ابری سیار به دلیل پیشرفت‌های انجام گرفته در صنعت فناوری‌اطلاعات و ساده کردن دسترسی به خدمات با استقبال شرکت‌ها روبرو شده است. از مهم‌ترین مزایای ابر سیار به موارد زیر باید اشاره کرد: 

مقرون به صرفه

برای بهره‌مندی از خدمات رایانش ابری سیار نیازی نیست هزینه‌های سنگینی انجام دهید، شما فقط برای آن‌چه استفاده می‌کنید پرداخت می‌کنید و گاهی اوقات دسترسی به برخی خدمات رایگان است. 

انعطاف‌پذیری

ساخت و به‌روزرسانی برنامه‌های ابری سیار با استفاده از خدمات ابری ساده است. علاوه بر این‌، MCC از طیف گسترده‌ای از ابزارها و راه‌حل‌های توسعه پشتیبانی می‌کند که برخی از آن‌ها به‌طور کامل ابرمحور هستند و برخی دیگر قابلیت اجرا روی دستگاه‌های سیار را دارند. به‌طور مثال، این امکان وجود دارد که از محیط‌های توسعه‌ یکپارچه ابرمحور برای ساخت برنامه‌های کاربردی از طریق دستگاه‌های سیار استفاده کرد. برنامه‌های ابری مانند برنامه‌های وب‌محور کار می‌کنند و از طریق تعامل مستقیم با ابر، داده‌ها را واکشی می‌کنند تا تجربه کاربری یکپارچه و روان را ارایه کنند.

منابع به‌اشتراک قرار گرفته

برنامه‌های سیاری که روی ابر اجاره می‌شوند کمترین استفاده از منابع دستگاه کاربر را دارند، زیرا به‌طور کامل یا نسبی وابسته به منابع سرورهای ابری هستند. به‌طور مثال‌، فرایندهای سنگین داده‌ای می‌توانند در فضای ابری اجرا شوند. بنابراین، برنامه‌های سیار در بحث ذخیره‌سازی با محدودیت فضای ذخیره‌سازی دستگاه‌ها روبرو نیستند. علاوه بر این، به دلیل این‌که بخش عمده‌ای از پردازش‌ها در ابر انجام می‌شود، باتری دستگاه دیرتر تمام می‌شود. اشتراک منابع به‌ویژه در بحث چند مستاجری و پشتیبانی از برنامه‌های کاربردی متنوع مهم است. 

یکپارچه‌سازی داده‌ها

MCC به کاربران امکان جمع‌آوری و یکپارچه‌سازی داده‌ها با امنیت و سرعت بالا از منابع مختلف را می‌دهد. شما داده‌های لحظه‌ای را به دلخواه و هر زمان که نیاز داشتید دریافت می‌کنید، داده‌ها را در فضای ابری ذخیره می‌کنید و در آینده به بررسی آن‌ها می‌پردازید. علاوه بر این، می‌توانید نسخه پشتیبان داده‌ها را در فضای ابری نگه‌داری کنید. 

بازیابی اطلاعات

با استفاده از MCC، می‌توانید داده‌های مهم را از طریق ابر و با دنبال کردن مراحل خاص بازیابی کنید. بازیابی از هر مکانی امکان‌پذیر است، به شرطی که به اینترنت متصل باشید و فضای ذخیره‌سازی کافی در دستگاه داشته باشید.

روندها و خواسته‌های کاربر

مشتریان یک کسب‌وکار می‌خواهند از هر کجا و در هر زمان با سهولت به برنامه‌ها دسترسی داشته باشند. MCC به‌سادگی این امکان را به‌وجود می‌آورد. 

غلبه بر محدودیت منابع در تجهیزات سیار: یک نکته مهم در رایانش ابری سیار، کمبود منابع در دستگاه‌های سیار در مقایسه با سامانه‌های دسکتاپ است. دستگاه‌های سیار مثل موبایل و تبلت دارای صفحه‌نمایش کوچک‌تر، حافظه و توان پردازشی کمتر و محدودیت در ظرفیت باتری هستند. به‌دلیل کمبود منابع در این دستگاه‌ها، رایانش ابری سیار بیشتر در مدل SaaS ارایه می‌شود. به این معنا که پردازش اطلاعات و ذخیره‌سازی برنامه‌های کاربردی که قبلا روی دستگاه‌های سیار نصب می‌شد در ابر انجام می‌شود. 

معماری ابر سیار

MCC به یک زیرساخت ابری خاص اشاره دارد که پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها به‌جای آن‌که در دستگاه سیار کاربران انجام شود، در ابر انجام می‌شود. به‌طوری که محاسبات راه دور قلپ تپنده این معماری هستند و محدودیت‌های منابع تلفن‌های همراه دیگر یک چالش نیست، زیرا منابع ابرمحور این مشکل را برطرف می‌کنند. این منابع متمرکز از طریق یک ارتباط بی‌سیم در تلفن همراه در دسترس هستند. به‌طور کلی، MCC دسترسی به چهار منبع ابرمحور زیر را امکان‌پذیر می‌کند:

Distant immobile clouds 

Proximate immobile computing entities 

Proximate mobile computing entities

Hybrid (ترکیب سه حالت بالا است)

چالش‌های رایانش ابری سیار

برخی از مزایای رایانش ابری سیار را بررسی کردیم، اما این فناوری با چالش‌هایی روبرو است که برخی از آن‌ها به شرح زیر است: 

عملکرد‌

سرورهای راه دور میزبان برنامه‌های ابری سیار هستند و دسترسی به آن‌ها از طریق شبکه‌های عمومی است. رویکرد فوق می‌تواند منجر به کاهش سرعت پاسخ‌دهی و دسترسی به برنامه‌های ابری سیار شود. 

قابلیت اتصال

برای استفاده از یک برنامه ابری سیار به یک اتصال اینترنتی پایدار نیاز دارید. اگر ارتباط سرعت زیادی نداشته باشد در استفاده از برنامه‌های ابری سیار با مشکل جدی روبرو می‌شوید. علاوه بر این، هنگامی که تعداد کاربران سیار بیشتر شود، ترافیک داده‌های سیار افزایش پیدا می‌کند که ممکن است ارتباط بین نقاط انتهایی سیار و ابر را مختل کند.

تاخیر و پهنای باند

تاخیر و پهنای باند از عوامل مهم دیگری هستند که رایانش ابری سیار را تحت تاثیر قرار می‌دهند. شبکه‌های بی‌سیم سلولی (4G) توانسته‌اند میزان تاخیر را کاهش دهند، اما کاهش پهنای باند زمانی که تعداد دستگاه‌های سیار زیاد شود مشکل‌ساز می‌شود. پهنای باند در شبکه‌های همراه می‌تواند با توجه به پهنای باند هر دکل برای هر سلول در برخی از مناطق با محدودیت بیشتری همراه باشد.

عمر باتری

استفاده زیاد از شبکه روی ماندگاری باتری تاثیر می‌گذارد و گاهی اوقات باتری خیلی زود تخلیه می‌شود. اگرچه ابر پردازش عمده را انجام می‌دهد، اما دستگاه‌ها برای دسترسی به برنامه‌ها و سایر کارها به باتری معقولی نیاز دارند.

سازگاری

زیرساخت‌های موجود در ابر باید از چند سیستم‌عامل پشتیبانی کنند که هزینه‌بر است. 

امنیت در رایانش ابری موبایل

امنیت و حریم خصوصی داده‌ها چالش بزرگ دیگری است. کاربران موبایل اغلب اطلاعات حساس را از طریق شبکه یا هنگام استفاده از برنامه‌ها ارسال می‌کنند. اگر از این اطلاعات به‌درستی محافظت نشود‌، چالش نقض داده‌ها به وجود می‌آید.  هنگام ذخیره اطلاعات روی سرورهای راه دور، موضوع مالکیت مطرح است. به‌طور مثال، هنگامی که صوت و تصویر روی یک سرور راه دور به جای منبع محلی ذخیره‌سازی می‌شود، چه کسی مالک داده‌ها است؟

کلام آخر 

رایانش ابری سیار ابزاری قدرتمند در دنیای تجارت است. شرکت‌ها می‌توانند از رایانش ابری برای ارایه خدمات به دستگاه‌های سیار استفاده کنند و از مزایای بالقوه این مدل محاسبات بهره‌مند شوند. انعطاف‌پذیر، مقرون به صرفه بودن، بلادرنگ بودن و سهولت استفاده تنها بخشی از مزایای بالقوه MCC هستند. هرچند این فناوری‌ با چالش‌هایی همراه است، اما شکی نیست که MCC در دنیای رایانش ابری می‌ماند و رشد می‌کند.