فرض کنید مدیر اجرایی یک شرکت بزرگ هستید. وظیفه شما این است که از مناسب بودن امکانات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری که در اختیار پرسنل است، اطمینان حاصل کنید. خرید کامپیوتر شخصی برای همه اعضا و همچنین خرید لایسنس نرم‌افزارها، بسیار هزینه‌بر است.
راه جایگزین این است که به جای نصب پک نرم‌افزاری برای هر کامپیوتر، تنها یک بار برنامه را بارگذاری کنید. برنامه به کاربران این امکان را می‌دهد که وارد یک سرویس بر مبنای وب شوند که تمام برنامه‌های مورد نیاز را میزبانی می‌کند. سیستم‌های راه دور که توسط یک کمپانی سوم شخص اداره می‌شوند، می‌توانند هر کاری از ایمیل گرفته تا پردازش کلمات یا آنالیز داده‌های پیچیده را انجام دهند. این تکنولوژی، پردازش ابری (Cloud Computing) نام دارد و صنعت کامپیوتر را متحول کرده است.
در یک سیستم پردازش ابری، حجم کاری تغییر قابل توجهی می‌کند. از این رو کامپیوترهای شخصی مجبور نیستند وظایف سنگین را به تنهایی انجام دهند، بلکه شبکه‌ای از کامپیوترها از پس این وظایف بر‌می‌آیند. به این ترتیب ملزومات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری کاربر به طرز شگفت انگیزی کاهش می‌یابد. تنها کاری که کاربران باید برای انتقال داده‌ها انجام دهند، استفاده از رابط کاربری پردازش ابری است که کار با آن به سادگی کار با یک مرورگر وب است.
اگر اکانت ایمیل دارید، طعم پردازش ابری را چشیده‌اید! زمانی که وارد ایمیلتان می‌شوید، در واقع از راه دور به آن دسترسی پیدا می‌کنید. در حقیقت، نرم‌افزار و فضای اکانت شما بر روی سرویس پردازش ابری ذخیره می‌شود.
معماری پردازش ابری
زمانی که حرف از پردازش ابری به میان می‌آید، دو بخش اهمیت پیدا می‌کند. یکی فرانت اند (Front End) و دیگری بک اند (Back End). این دو بخش توسط یک شبکه مثل اینترنت به هم متصل می‌شوند. بخش فرانت اند، همان کاربر کامپیوتر یا کلاینت (Client) است و بک اند هم طرف ابری ماجرا است.
فرانت اند شامل کامپیوتر کلاینت (یا کامپیوتر شبکه) و برنامه مورد نیاز برای دسترسی به سیستم پردازش ابری است. رابط کاربری تمام سیستم‌های پردازش ابری مشابه هم نیست. سرویس‌هایی مانند ایمیل بر مبنای وب، از مرورگریی چون اینترنت اکسپلورر یا فایرفاکس استفاده می‌کنند. سیستم‌های دیگر، برنامه‌های مخصوص خود را در دسترس کلاینت‌ها قرار می‌دهند.
در بخش بک اند، کامپیوترها، سرورها و سیستم‌های ذخیره داده، نقش ابر را در سرویس پردازش ابری دارند. پردازش ابری می‌تواند بر روی هر برنامه‌ای که تصور کنید انجام شود، از پردازش داده گرفته تا بازی‌های ویدیویی. معمولا در سیستم‌های پردازش ابری، برای هر برنامه‌ای سرور اختصاصی در نظر گرفته می‌شود.
یک سرور مرکزی، اداره سیستم از جمله مانیتورینگ ترافیک و درخواست‌های کلاینت را به عهده گرفته تا همه چیز به درستی انجام شود. هر سرور، قوانینی موسوم به پروتکل را دنبال کرده و از نرم‌افزارهای میدل‌ویر (Middleware) استفاده می‌کند. میدل‌ویر اجازه اتصال کامپیوترهای تحت شبکه به یکدیگر را صادر می‌کند. معمولا به طور کامل از ظرفیت سرورها استفاده نمی‌شود. این به این معناست که بخشی از توان پردازشی همیشه اتلاف می‌شود. با این حال امکان فریب دادن یک سرور فیزیکی وجود دارد. با این روش، سرور مورد نظر خود را بصورت چندین سرور با پردازش‌های مجزا در نظر می‌گیرد. این تکنیک که موسوم به مجازی سازی سرور (Virtualization) است، با بیشینه کردن خروجی سرورهای مجزا، نیاز به دستگاه‌های پردازشی بیشتر را کاهش می‌دهد. یکی از مشکلات محدود کننده تکنولوژی پردازش ابری، نیاز به فضای زیاد برای ذخیره کردن اطلاعات است، زیرا همیشه باید از اطلاعات تمام کلاینت‌ها علاوه بر یک نسخه اصلی، یک کپی هم بر روی دستگاه‌های دیگر داشته باشد. کپی اطلاعات، سرور مرکزی را قادر می‌سازد تا به اطلاعات بک‌آپ سیستم‌هایش دسترسی داشته باشد، در غیر این صورت دسترسی به این سرویس امکان پذیر نخواهد بود. کپی کردن به عنوان بک‌آپ، افزونگی (Redundancy) نام دارد.
مزیت‌های استفاده از این تکنولوژی بصورت زیر عنوان شده است:
۱- کلاینت‌ها در هر موقعیتی می‌توانند به اطلاعات و برنامه‌های خود دسترسی داشته باشند.
۲- نیاز کاربران به کامپیوترهای پرسرعت با حافظه‌های بالا کاهش می‌یابد، زیرا تمام کارهای پردازشی به عهده سرویس پردازش ابری است. تنها کافیست با یک سیستم معمولی، میدل‌ویر مورد نیاز را برای اتصال به سیستم ابری اجرا کنید.
۳- شرکت‌های بزرگ می‌توانند بدون تکیه بر کامپیوترهای موجود، از این سرویس نهایت استفاده را ببرند.
۴- شرکت‌ها، از سرویس‌های ابری برای ذخیره اطلاعات به عنوان راهی جایگزین به جای اجاره کردن سرورهای مختلف، می‌توانند استفاده کنند.
۵- استفاده شرکت‌های بزرگ از سرویس‌های ابری می‌تواند هزینه پشتیبانی ناشی از سیستم‌های آسیب دیده را حذف کند.
۶- اگر بخش بک اند پردازشی یک سیستم، شبکه‌ای از کامپیوترها باشد، کلاینت‌ها از مزیت قدرت بیشتر آن شبکه بهره می‌برند. برای مثال سرعت محاسبات محققان با استفاده از این سیستم‌ها بالاتر می‌رود.
نگرانی که وجود دارد، امنیت سرویس‌های پردازش ابری است. هنوز بسیاری از شرکت‌های بزرگ نتوانسته‌اند به این سرویس‌ها اعتماد کنند و قدم در این راه بگذارند. با این حال، حیات شرکت‌های ارایه دهنده پردازش ابری به تامین امنیت این سیستم‌ها وابسته است. بنابراین اولویت چنین شرکت‌هایی، حفظ امنیت اطلاعات کلاینت‌ها است و حداکثر امکانات را در این زمینه فراهم می‌کنند.
یکی دیگر از نگرانی‌های کاربران برای ورود به دنیای سیستم‌های پردازش ابری، حفظ حریم خصوصی است. برای رفع این مشکل، شرکت‌های سرویس دهنده، استانداردهای مشخصی را برای ورود کاربران به اکانت خود در نظر گرفته‌اند. برای نمونه، سوالات پرسیده شده از کاربران، بسیار دقیق و با ضریب امنیت بالا طراحی می‌شود. با این حال هنوز نگرانی از امنیت و حریم خصوصی این سرویس‌ها به طور کامل از میان نرفته است. بنابراین پیشنهاد می‌شود تا حد ممکن از بارگذاری اطلاعات محرمانه بر روی سرویس‌های ابری خودداری شود.
