الحوسبة السحابية (Cloud Computing):-

هي تقديم خدمات الحوسبة حسب الطلب مثل الخوادم والتخزين وقواعد البيانات والشبكات والبرامج والتحليلات.

بدلاً من الاحتفاظ بالملفات على محرك أقراص ثابت خاص أو جهاز تخزين محلي، يتيح التخزين المستند إلى السحابة إمكانية الحفظ عن بُعد.

تعد الحوسبة السحابية خيارًا شائعًا للأشخاص والشركات، مما يسمح بتوفير التكاليف وزيادة الإنتاجية والسرعة والكفاءة والأداء والأمان.

#الحوسبة_السحابية_نظري

لماذا قد أستخدم الحوسبة السحابية؟

تستخدم الحوسبة السحابية لميزاتها التي تسهل الأعمال.

ومنها:-

التكلفة المنخفضة
سهولة التحديثات
مساحات التخزين المرتفعة
قوة حاسوبية عالية


ولكن توجد للحوسبة السحابية سلبيات ومنها:-

نقص الدعم الفني
مشاكل الحماية
تأثير سرعة الإنترنت على العمل
الاتفاقيات

#الحوسبة_السحابية_نظري

خدمات الحوسبة السحابية
( Cloud Computing Services):-

من خدمات الحوسبة السحابية الأشهر
SaaS

والتي تعني Software as a Service

اي تقديم البرمجيات كخدمة عن طريق الإنترنت

ومن أشهر تطبيقاتها
Microsoft 365
Zoom
Dropbox
aws
Netflix



وايضًا من أشكال خدمات الحوسبة السحابية
PaaS

والتي تعني
Platform as a Service

اي تقديم خدمة منصات وبيئات العمل عن طريق الإنترنت

ومن أشهر تطبيقاتها
Github
Google Cloud
Microsoft Azure
AWS
IBM Cloud
Red Hat OpenShift
VMware (Pivotal) Cloud Foundry
Oracle Cloud Platform (OCP)
Heroku container-based PaaS




ومن أشكال خدمات الحوسبة السحابية
IaaS
والتي تعني
Infrastructure as a Service

اي تقديم البنية التحتية كخدمة مثل الإشتراك في الخوادم والسيرفرات

ومن تطبيقاتها
Amazon web services
Google compute engine

#الحوسبة_السحابية_نظري

صورة توضيحية لأنواع خدمات الحوسبة السحابية وأشهر تطبيقاتها

#الحوسبة_السحابية_نظري

أنواع السُحب في الحوسبة السحابية:-


السحابة العامة Public Cloud:-

عادةً ما تحتوي على كميات هائلة من المساحة المتاحة، مما يُترجم إلى قابلية التوسع بسهولة. يوصى به لتطوير البرمجيات والمشاريع التعاونية.


السحابة الخاصة Private Cloud :-

عادة ما تكون موجودة خلف جدار حماية وتستخدمها مؤسسة واحدة. يوصى به للشركات ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة للغاية


السحابة الهجينة Hybrid Cloud:-

خليط بين السحابة العامة مع السحابة الخاصة للسماح للمنصتين بالتفاعل بسلاسة. يوصى به للشركات التي تعمل على تحقيق التوازن بين تحليلات البيانات الضخمة ولوائح خصوصية البيانات الصارمة.



سحابة المجتمع Community Cloud:-

منصة تعاونية ومتعددة المستأجرين تستخدمها العديد من المؤسسات المتميزة لمشاركة نفس التطبيقات. يعمل المستخدمون عادةً في نفس الصناعة أو المجال.


#الحوسبة_السحابية_نظري

أنظمة الحوسبة ( Computing Systems):-

هي أجهزة متكاملة تقوم بإدخال البيانات والمعلومات وإخراجها ومعالجتها وتخزينها

#الحوسبة_السحابية_نظري

أنواع أنظمة الحوسبة:

الأنظمة المركزية Centralized Systems

الأنظمة اللامركزية Decentralized Systems

الأنظمة الموزعة Distributed Systems


#الحوسبة_السحابية_نظري

-:Centralized systems الأنظمة المركزية

هي أنظمة تستخدم بنية
العميل/الخادم ( server/client)
حيث ترتبط عقدة عميل واحدة أو أكثر مباشرة بخادم مركزي


#الحوسبة_السحابية_نظري

النظام غير الممركز Decentralized Systems:-

هو نظام تعالج مكوناته منخفضة المستوى المعلومات المحلية لتحقيق الأهداف الكلية

#الحوسبة_السحابية_نظري

النظم الموزعة Distributed Systems:-
عبارة عن مجموعة من أنظمة الكمبيوتر المستقلة المنفصلة ماديًا ولكنها متصلة بواسطة شبكة كمبيوتر مركزية مزودة ببرامج النظام الموزعة.

#الحوسبة_السحابية_نظري

Centralized Systems VS
Decentralized Systems VS
Distributed Systems

#الحوسبة_السحابية_نظري

الأنظمة المركزية هي أنظمة تستخدم بنية العميل/الخادم حيث ترتبط عقدة عميل واحدة أو أكثر مباشرة بخادم مركزي. هذا هو نوع النظام الأكثر استخدامًا في العديد من المؤسسات حيث يرسل العميل طلبًا إلى خادم الشركة ويتلقى الرد.

خصائص الأنظمة المركزية:-

تعمل على نظام كمبيوتر واحد ولا تتفاعل مع نظام كمبيوتر آخر.
يتكون نظام الكمبيوتر الحديث متعدد الأغراض من واحد إلى عدد قليل من المعالجات وعدد من وحدات التحكم في الأجهزة المتصلة عبر ناقل مشترك يوفر الوصول إلى الذاكرة المشتركة.
تحتوي المعالجات على ذاكرة تخزين مؤقت محلية تقوم بتخزين نسخ محلية من أجزاء من الذاكرة لتسريع الوصول إلى البيانات.
تحتوي الأنظمة المركزية على وحدات تحكم متخصصة في الأجهزة مسؤولة عن إدارة مكونات الأجهزة المختلفة، مثل محركات الأقراص وأجهزة الصوت
نظام المستخدم الفردي النموذجي عبارة عن وحدة سطح مكتب يستخدمها شخص واحد، وعادةً ما تحتوي على معالج واحد فقط وقرص ثابت واحد أو اثنين، وعادة ما يستخدم شخص واحد فقط الجهاز في المرة الواحدة.
يحتوي النظام النموذجي متعدد المستخدمين على عدد أكبر من الأقراص وذاكرة أكبر وقد يحتوي على معالجات متعددة. يخدم عدد كبير من المستخدمين المتصلين بالنظام عن بعد.
عادةً لا توفر أنظمة قواعد البيانات المصممة للاستخدام من قبل مستخدمين فرديين العديد من التسهيلات التي توفرها قاعدة بيانات متعددة المستخدمين.
يمكن أن تحتوي الأنظمة المركزية على معالجات متعددة، ويعتبر التوازي الدقيق إحدى الخصائص التي قد تكون موجودة في بعض الأنظمة المركزية لتحسين الأداء.


ومن أشهر تطبيقاتها منصة ويكيبيديا



#الحوسبة_السحابية_نظري

خصائص النظم اللامركزية

عدم وجود ساعة عالمية:

كل عقدة مستقلة عن بعضها البعض، وبالتالي، لديها ساعات مختلفة تعمل وتتبعها.

وحدات مركزية متعددة (أجهزة كمبيوتر/عقد/خوادم):

أكثر من وحدة مركزية يمكنها الاستماع للاتصالات من العقد الأخرى

الفشل التابع للمكونات:

يؤدي فشل عقدة مركزية واحدة إلى فشل جزء من النظام؛ ليس النظام بأكمله

ومن تطبيقاتها

البتكوين والعملات الرقمية


#الحوسبة_السحابية_نظري

النظم الموزعة عبارة عن مجموعة من برامج الكمبيوتر التي تستخدم الموارد الحسابية عبر عقد حسابية متعددة ومنفصلة لتحقيق هدف مشترك ومشترك.

تُعرف أيضًا باسم الحوسبة الموزعة أو قواعد البيانات الموزعة، وتعتمد على عقد منفصلة للتواصل والمزامنة عبر شبكة مشتركة. تمثل هذه العقد عادةً أجهزة مادية منفصلة، ​​ولكنها يمكن أن تمثل أيضًا عمليات برمجية منفصلة، ​​أو أنظمة مغلفة متكررة أخرى.

تهدف الأنظمة الموزعة إلى إزالة الاختناقات أو نقاط الفشل المركزية من النظام.

ومن تطبيقاتها نظام البحث في جوجل
Google search system


#الحوسبة_السحابية_نظري

المحاكاة الافتراضية virtualization:-

هي التكنولوجيا التي يمكنك استخدامها لإنشاء تمثيلات افتراضية للخوادم ووحدات التخزين والشبكات والأجهزة المادية الأخرى. تحاكي البرامج الافتراضية وظائف الأجهزة المادية لتشغيل أجهزة افتراضية متعددة في وقت واحد على جهاز فعلي واحد


#الحوسبة_السحابية_نظري

أنواع المحاكاة الافتراضية:-
هناك العديد من أنواع المحاكاة الافتراضية، ولكل منها مزاياها والغرض منها. فيما يلي بعض الأنواع الأكثر شيوعًا للمحاكاة الافتراضية:

المحاكاة الافتراضية للخادم: باستخدام المحاكاة الافتراضية للخادم، يمكن للمستخدمين تقسيم خدماتهم المادية إلى خوادم افتراضية أصغر لزيادة موارد الخادم إلى الحد الأقصى. وهذا يضمن عدم اضطرار المستخدمين إلى إدارة التفاصيل المعقدة لموارد الخادم مع زيادة مشاركة الموارد واستخدامها وقابلية التوسع. هنا، يقوم كل خادم افتراضي بتشغيل نظام التشغيل والتطبيقات الفريدة الخاصة به، بشكل مستقل عن الخوادم الافتراضية الأخرى الموجودة على الجهاز الفعلي.

المحاكاة الافتراضية للشبكة: تعمل المحاكاة الافتراضية للشبكة على تقسيم النطاق الترددي المتوفر إلى قنوات مستقلة يمكن تخصيص كل منها لخوادم أو أجهزة محددة في الوقت الفعلي. ويساعد ذلك على تقليل تعقيد الشبكة وتحسين السرعة والأمان والمرونة أيضًا من خلال السماح بوجود شبكات متعددة على نفس الشبكة الفعلية.

المحاكاة الافتراضية للتخزين: هذا هو نوع المحاكاة الافتراضية حيث يتم تجميع موارد تخزين الشبكة المتعددة معًا ويبدو أنها جهاز تخزين واحد تتم إدارته بواسطة وحدة تحكم مركزية. تساعد المحاكاة الافتراضية للتخزين بشكل كبير على تحسين كفاءة وسرعة تخزين البيانات. يتم استخدامه بشكل شائع في شبكات منطقة التخزين (SAN).

المحاكاة الافتراضية للتطبيق: هذه هي عملية فصل طبقة التطبيق عن الأجهزة ونظام التشغيل. الآن، أصبح التطبيق قادرًا على التشغيل دون الاعتماد على نظام التشغيل الفعلي للجهاز. بهذه الطريقة، يمكن للمستخدمين تشغيل تطبيق Windows على نظام التشغيل Linux والعكس دون الحاجة إلى جهازي كمبيوتر.

المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب: باستخدام المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب، يمكن للمسؤول نشر بيئات سطح المكتب المحاكية على خادم مستضاف أو مركزي أو بعيد. حتى يتمكن المستخدمون من الوصول إلى أجهزة سطح المكتب الخاصة بهم على أي محطة عمل أو جهاز. علاوة على ذلك، فإنه يسهل على المسؤولين إجراء التحديثات والفحوصات الأمنية والتكوينات الجماعية على جميع أجهزة سطح المكتب الافتراضية.

المحاكاة الافتراضية للبيانات: نظرًا لأن المؤسسات الحديثة تقوم بتخزين البيانات في مواقع متعددة، يصبح من الضروري التأكد من قدرة التطبيقات على الوصول إلى جميع تلك البيانات بغض النظر عن الموقع أو التنسيق أو المصدر. وهذا هو الهدف من المحاكاة الافتراضية للبيانات. وهي تنطوي على جمع البيانات من مصادر مختلفة، والتي يمكن عرضها في مكان واحد، مما يتيح للمستخدمين نقطة وصول واحدة إلى بياناتهم.



#الحوسبة_السحابية_نظري

الآلة الافتراضية Virtual Machine:-

الجهاز الظاهري عبارة عن محاكاة برمجية لجهاز فعلي، يقوم بتشغيل نظام التشغيل والتطبيقات المنفصلة الخاصة به. يشارك الكمبيوتر الفعلي أو الجهاز المضيف موارده مع جميع الأجهزة الافتراضية أو أجهزة الضيف التي يستضيفها. يمكن تثبيت أجهزة افتراضية متعددة وتشغيلها على جهاز مضيف واحد.



#الحوسبة_السحابية_نظري

مراقب الأجهزة الافتراضية برنامج Hypervisor:-


المعروف أيضًا باسم شاشة VM، عبارة عن طبقة برمجية تعمل على تنسيق الأجهزة الافتراضية. إنه بمثابة واجهة بين الجهاز الظاهري وأجهزة الكمبيوتر الفعلية وهو ضروري لتصور الخادم. وهذا يضمن أن كل جهاز افتراضي لديه حق الوصول إلى موارد الجهاز المضيف.


هناك نوعان من برامج Hypervisor:


النوع الأول برامج Hypervisor المعدنية:

يتم تثبيتها مباشرة على أجهزة الجهاز الفعلي وإدارة أنظمة التشغيل المثبتة عليها. ولذلك، فهي تساعد الأجهزة الافتراضية على الاستفادة من موارد الجهاز الفعلي مباشرةً دون الحاجة إلى نظام تشغيل.



النوع الثاني برامج Hypervisor المستضافة:

يتم تثبيتها كتطبيق برمجي على نظام التشغيل، ويعمل كل جهاز افتراضي كمثيل برنامج منفصل أو عملية على النظام المضيف. تشمل الأمثلة محطة عمل VMware وOracle VirtualBox.



#الحوسبة_السحابية_نظري

كيف تعمل المحاكاة الافتراضية؟
كما رأينا سابقًا، تعمل المحاكاة الافتراضية عن طريق تجريد الأجهزة المادية للكمبيوتر وإنشاء نسخة افتراضية منها.

وفيما يلي تفصيل خطوة بخطوة لكيفية عمله:

نشر برنامج Hypervisor:

للبدء، يجب تثبيت برنامج Hypervisor على أجهزة الجهاز (النوع 1)
أو على نظام التشغيل الحالي (النوع 2).

تخصيص الموارد:

بمجرد تثبيت برنامج Hypervisor، فإنه يتحكم في موارد أجهزة الجهاز.

الآن، يمكن إنشاء أجهزة افتراضية يتم تثبيت نظام تشغيل عليها بشكل منفصل عن نظام التشغيل الخاص بالأجهزة المضيفة. وبهذا، يجب تحديد جميع معلمات الجهاز الافتراضي، مثل مقدار الذاكرة أو مراكز وحدة المعالجة المركزية التي سيستخدمها.

يمكن للمستخدمين تثبيت التطبيقات المختلفة التي يحتاجونها على نظام تشغيل الجهاز الافتراضي وتنفيذها كالمعتاد. ومع ذلك، يضمن برنامج Hypervisor أن الجهاز الافتراضي يمكنه فقط الوصول إلى الموارد المخصصة له. إذا كانت بعض التطبيقات التي يشغلها المستخدم تحتاج إلى موارد إضافية، فسيقوم برنامج Hypervisor بترحيل الطلب إلى الجهاز الفعلي وتسجيل التغييرات


#الحوسبة_السحابية_نظري