ما هي الحوسبة السحابية؟
409994#0
الحوسبة السحابية هي مصطلح يشير إلى المصادر والأنظمة الحاسوبية المتوافرة تحت الطلب عبر الشبكة والتي تستطيع توفير عدد من الخدمات الحاسوبية المتكاملة دون التقيد بالموارد المحلية بهدف التيسير على المستخدم, وتشمل تلك الموارد مساحة لتخزين البيانات والنسخ الاحتياطي والمزامنة الذاتية، كما تشمل قدرات معالجة برمجية وجدولة للمهام ودفع البريد الإلكتروني والطباعة عن بعد، ويستطيع المستخدم عند اتصاله بالشبكة التحكم في هذه الموارد عن طريق واجهة برمجية سهلة تُـسَـهل وتتجاهل الكثير من التفاصيل والعمليات الداخلية.
حوسبة سحابية
409994#40
تمثل السحابة المتداخلة "سحابةً من سحبٍ" عالميةٍ مرتبطةٍ داخلياً ومدمجةً معاً وامتداداً للإنترنت "شبكةً من شبكاتٍ" والتي تم تكوينها على ذلك الأساس. وكان المصطلح قد اُسْتَخْدِمَ للمرة الأولى في إطار الحوسبة السحابية عام 2007 عندما كتب كيفن كيلي (مؤلف) (Kevin Kelly) أننا: "سنحصل على السحابة المتداخلة بصورةٍ حدثيةٍ، والتي تعتبر سحابةً من سحبٍ. حيث سيكون لتلك السحابة المتداخلة أبعاد آلةٍ واحدةٍ تجمع كل الملقمات والكتب السحابية (cloudbooks) أو النتبووك الموجودة على ظهر الكرة الأرضية". إلا أنها أصبحت شائعةً في عام 2009، وتم استخدامها لوصف مركز بيانات المستقبل. and has also been used to describe the datacenter of the future.
حوسبة سحابية
409994#63
حاول البعض انتقاد المصطلح المستخدم على أنه إما أن يكون مضللاً أو غير محددٍ. فمدير مؤسسة أوراكل التنفيذي لاري إليسون أكد أن الحوسبة السحابية هي "كل ما نقوم به بالفعل"، مدعياً أن الشركة لا تستطيع ببساطة أن "تغير الكلمات المستخدمة على أيٍ من إعلاناتنا" بهدف نشر خدماتها القائمة على استخدام السحابة. أما نائب مدير مؤسسة أبحاث فورستر فرانط جيليت فقد تساءل عن طبيعة والدافعية القائمة وراء دفع الحوسبة السحابية، واصفاً ما اسماه "الغسيل السحابي" في الصناعة حيث تقوم الشركات بإعادة وسم منتجاتها كحوسبة سحابية مسفرةً بذلك عن وضع كثير من الابتكارات التسويقية على قمة الابتكار الحقيقي. هذا وبدوره أصر ريتشارد ستولمن مؤسس جنو على أن صناعة ستستخدم فقط النموذج لتوصيل الخدمات على معدلاتٍ متزايدةٍ عبر أنظمةٍ مملكةٍ للآخرين، وبطريقةٍ أخرى فقد شبهها "بحملة تسويقٍ مهجنةٍ".
حوسبة سحابية
409994#3
يمكن مقارنة الحوسبة السحابية مثلا بمصدر للكهرباء أو الغاز، أو أنها نصوص الخدمات الهاتفية، التليفزيونية المرئية والبريدية كذلك. فكل تلك الخدمات يتم توفيرها للمستخدمين في صيغةٍ سلسةٍ ومستساغةٍ ليتم فهمها بسهولةٍ ويسرٍ دون حاجة المستخدمين إلى معرفة كيفية توفير تلك الخدمات. حيث يُطلق على مثل تلك الرؤية تجريد. وبصورةٍ مشابهةٍ، الحوسبة السحابية توفر وتعرض لمُـطَوري تطبيقات الحاسوب والمستخدمين في الوقت ذاته وجهةً مجردةً تُسهل وتتجاهل الكثير من التفاصيل والعمليات الداخلية. وهنا نلاحظ أن عملية توفير المتعهدين للخدمات الإلكترونية المجردة عبر الشبكة العنكبوتية يُطلق عليها "السحابة".
حوسبة سحابية
3047317#1
تشكل البيانات الكبيرة مع الحوسبة السحابية الأساس لكوكب أكثر ذكاءً. لقد أصبحت حياتنا تعتمد بشكل كبير على الحوسبة السحابية فمعظم الأعمال التجارية و الطبية و الاجتماية و السياسية و حتى المؤسسات الشخصية أصبحت تعتمد على تكنولوجيا الحوسبة السحابية لإنجاز مهامها. في هذا العصر أصبحت كثير من الدول المتقدمة تعتبر الانترنت و تكنولوجيا الحوسبة السحابية المورد الخامس من الموارد العامة الرئيسية بعد الماء و الكهرباء و النفط و النفط و الغاز. على الرغم من أن هذا ليس هو الحال في الدول النامية و لكن في معظم الدول حتى النامية منها و في كل يو تقريبا فإن أي شخص عادي قد يحتاج إلى استخدام البريد الإلكتروني وتخزين الملفات (لتخزين الموسيقى أو الفيديو مثلاً )، ويحتاج إلى استخدام وثائق جوجل، والشبكات الاجتماعية و العديد من التطبيقات السحابية الأخرى. أيضاً في العمل اليومي لأي شركة فإنها قد تحتاج للاتصال بموظفيها من أي مكان في العالم و في أي وقت. حياتنا ليست غائمة فحسب، بل إنها أيضا تمطر بالبيانات. إن هناك زيادة سريعة في كمية البيانات التي تنتشر في الحوسبة السحابية. على سبيل المثال، في الربع الثالث من عام 2015 كان الفيسبوك يضم أكثر من مليار مستخدم نشط كل يوم مع أكثر من ثلاثة مليون رسالة أرسلت كل 20 دقيقة . موقع تويتر كذلك كان يضم أكثر من 316 مليون مستخدم نشط شهريا بالاضافة إلى أكثر من 58مليون تغريدة كل يوم. هذا بالإضافة كميات ضخمة من البيانات التي يتم إنشاؤها على شبكة الإنترنت من خلال العديد من الشركات التجارية و الحكومات الإلكترونية و غيرها الكثير من المؤسسات التي تعتمد على الانترنت. تأتي قوة البيانات الكبيرة جنبا إلى جنب مع قوة الحوسبة السحابية حيث يدخل العالم عصراً جديداً من تكنولوجيا المعلومات هو عصر تكنولوجيا الحوسبة السحابية المصحوب بكميات هائلة من البيانات المنشرة على الانترنت و التي تحتاج لمعالجة و تخزين.
إنّ معالجة البيانات الضخمة في البيئات المحلية التي لا تستخدم الانترنت ليسة بالعملية السهلة حيث أنّ أنظمة إدارة قواعد البيانات التقليدية (DBMS) ليست مناسبة لمعالجة هذه الكميات الهائلة من البيانات. غير أن الوضع في بيئات الحوسبة السحابية يصبح أكثر تعقيداً. كثير من الشركات المختصة في صناعة تكنولوجيا المعلومات اهتمت بمعالجة هذا الوضع و أنتجت العديد من التقنيات للتعامل معه. يستعرض هذا البحث بعض التقنيات التي تتعلق بتحليل وتخزين البيانات الكبيرة في بيئات الحوسبة السحابية. في القسم الثاني من المقدمة يستعرض البحث بعض البحوث والدراسات التي أجريت حول العلاقة بين البيانات الضخمة والحوسبة السحابية. القسم الثاني من البحث يعرض بشكل عام مفاهيم البيانات الكبيرة و خصائصها. القسم الثالث هو نظرة عامة على تكنولوجيا الحوسبة السحابية. امّا القسم الرابع من هذه البحث فهو يناقش العلاقة بين البيانات الكبيرة والحوسبة السحابية. و يصف مراحل معالجة البيانات الكبيرة (من استعلام وتخزين وتحليل) في بيئات الحوسبة السحابية. القسم الخامس يستعرض بعض التحديات الرئيسية التي تواجهها البيانات الكبيرة في الحوسبة السحابية. أخيرا يلخص القسم السادس كل ما جاء في هذا البحث و يضيف بعض الملاحظات الاستنتاجية.
العلاقة بين الحوسبة السحابية والبيانات الكبيرة
409994#10
تتمثل الخاصية الجوهرية في الحوسبة السحابية في أن الحوسبة تُجرى "في السحابة"؛ للتوضيح، عملية المعالجة (والبيانات المرتبطة بها) ليست محصورةً في مكانٍ (أماكنٍ) خاصةٍ ومعروفةٍ. ومن ثم، فهذا يُعَدُ نقيضاً لنموذجٍ تقع فيه عملية المعالجة في واحدٍ أو أكثرٍ من الملقمات المحددة المعروفة. في حين تعتبر كل الأفكار الأخرى المذكورة إضافيةً أو تكميليةً لتلك الفكرة.
حوسبة سحابية
409994#41
وقد بُنيت قصة السحابة المتداخلة على الفكرة الجوهرية الخاصة بأن كل سحابة إشارة مفردة ليس لها مصادر مادية غير محددة. فلو أشبعت سحابةً ما موارد التخزين والموارد الحوسبية الخاصة ببنيتها الافتراضية التحتية، فتصبح حينئذٍ قادرةً على مواجهة المزيد من طلبات حصص الخدمة المرسلة للعملاء. حيث يهدف سيناريو السحابة المتداخلة إلى مواجهة مثل تلك المواقف، ونظرياً، تستطيع كل سحابة استخدام الموارد الحاسوبية والتخزينية للبنية الافتراضية التحتية الخاصة بالسحب الأخرى. وهنا قد يوفر مثل ذلك النمط لخدمة الدفع مقابل الاستخدام فرص عملٍ جديدةٍ فيما بين مزودي السحب لو نجحوا في الذهاب إلى ما وراء الإطار النظري. على الرغم من ذلك، تثير السحابة المتداخلة الكثير من التحديات أكثر من الحلول المرتبطة بإتحادية (فيدرالية) السحابة، قضية الأمن، القدرة على العمل والتشغيل الداخلي، جودة الخدمة، تحكمات الباعة، الثقة، المسائل القانونية، الضبط، الرقابة ودفع الفواتير.
حوسبة سحابية
3047317#6
وقد وُضعت العديد من الأنظمة القائمة على Hadoop وMapReduce. على سبيل المثال، أباتشيHive هو برنامج مستودع البيانات على أساس Hadoop. هو يستخدم لإدارة والاستعلام عن مجموعات كبيرة من البيانات في تخزين الموزعة. مثل لغة SQL، خلية لديها لغتها الخاصة بها ودعا HiveQl.
في الوقت الحقيقي real time analysis عندما يتم إدخال البيانات من قبل المستخدم يتم معالجتها فورا ويحتاج المستخدم إلى الانتظار لفترة وجيزة لا تتجاوز ميلي ثانية (مثل نظم الحجز). من الأمثلة على الحوسبة التفاعلية دريميل جوجل و سبارك وإمبالا 
التعامل مع البيانات كبيرة في مجال الحوسبة السحابية لا يزال لديه الكثير من التحديات الرئيسية. واحدة من هذه التحديات هي قدرة تخزين للتعامل مع كميات متزايدة من البيانات بطريقة مناسبة. ميزات الحوسبة السحابية ليست مناسبة لدعم RDBMS. وقد أدى هذا إلى تطوير قواعد بيانات ال NoSQL. التحدي الآخر هو توافر البيانات المخزنة في السحابة. مع تزايد عدد المستخدمين السحابية ومقدمي الخدمات السحابية يجعل من الضروري معالجة مسألة جعل البيانات المطلوبة متوفرة للمستخدمين لتقديم خدمات ذات جودة عالية في الوقت المناسب. عدم التجانس هو أيضا تحدي آخر لللتعامل مع البيانات الكبيرة في الحوسبة السحابية. إنّ هناك مجموعة متنوعة من البيانات الكبيرة نتيجة لنمو مصادر مختلفة غير محدودة من البيانات و هذا النمو يؤدي إلى صفة عدم التجانس للبيانات الكبيرة. البيانات التي تأتي من مصادر متعددة عادة ما تكون من أنواع وأشكال تمثيلية مختلفة مترابطة إلى حد كبير، لديها صيغ غير متوافقة و ممثلة بشكل غير متناسق. ويتمثل التحدي هنا في كيفية التعامل مع مصادر و أنواع بيانات متعددة. الخصوصية أيضاً تشكل تحديا آخر في الحوسبة السحابية للبيانات الكبيرة. التطوير في استخراج البيانات الكبيرة و تحليلاتها تتطلب معلومات شخصية من الأفراد لتحقيق نتائج ذات الصلة، مثل الشخصية، والمكان استنادا إلى الخدمة المطلوبة و في هذه الحالة فإنه من الضروري حماية المعلومات الشخصية للأفراد.
لقد بين هذا البحث العلاقة التكاملية بين تقنيات الحوسبة السحابية و البيانات الكبيرة وكيف يتم التعامل مع البيانات الكبيرة في بيئات الحوسبة السحابية. بالإضافة إلى تقديم مراجعة عامة حول هاتين التقنيتين، حيث اشتمل البحث على عرض مفاهيم كل تقنية و تصنيفاتها و خصائصها. 
الحوسبة السحابية تختلف عن الحوسبة التقليدية في حجمها الكبير و مقياسها الاقتصادي، وأنها يمكن أن توفر للمستخدمين مستويات مختلفة من الخدمات التي يمكن تكوينها بناء على طلبهم. لقد تم تطوير مجموعة من التقنيات المتقدمة للعمل مع الكم الهائل والسرعة العالية ونماذج البيانات غير المتجانسة خلا تحليل البيانات الكبيرة في البيئات السحابية.
حجم البيانات في بيئات الحوسبة السحابية يتزايد بطريقة مستمرة و سريعة. هناك زيادة أيضا في تنوع محتويات البيانات ومصادرها . الحوسبة السحابية لديها مميزاتها الخاصة (مثل المحاكاة الافتراضية، والموثوقية، والمرونة، والحجم الاقتصادي، وما إلى ذلك) التي لايمكن للتكنولوجيات التقليدية وقواعد البيانات التقليدية (DBMSs) التعامل معها بشكل مناسب. لقد طوّرت صناعات تكنولوجيا المعلومات العديد من التقنيات لتخزين البيانات الكبيرة في البيئات السحابية مثل نظام الملفات الموزعة و قواعد البيانات الموزعة. وقد تم تطوير نموذج البرمجة الMapReduce وبرنامج Hadoop لتحليل البيانات الكبيرة في البيئات السحابية.
واحدة من التحديات الرئيسية لتطبيقات البيانات الكبيرة الناجحة على السحابة هو تكوين منصات تخزين فعالة وبنية تحتية ذات كفاءة. خدمات ويب أمازون (AWS)، ومحرك حساب جوجل (GCE)، ومايكروسوفت أزور، و تطبيقت محرك جوجل أمثلة ناجحة على بيئات الحوسبة السحابية التي تتضمن بيانات كبيرة.
توفير التقنيات مفتوحة المصدر للسحابة يمثل أيضا تحدياً رئيسياً. وهذا من شأنه جذب المزيد من المستخدمين، وهذه هي الميزة الرئيسية التي تجعل Hadoop البرنامج الأكثر شعبية لمعالجة البيانات الكبيرة في البيئة السحابية. MapReduce هو خوارزمية لمعالجة كميات كبيرة من البيانات. Hadoop MapReduce هوبرنامج تنفيذي مفتوح المصدر لخوارزمية MapReduce.
العلاقة بين الحوسبة السحابية والبيانات الكبيرة
409994#51
تمثل قضية الأمن النسبي لخدمات الحوسبة السحابية مسألةً مستمرةً والتي قد تؤجل من العمل بها. حيث تتجسد القضايا المعيقة لتبني الحوسبة السحابية بصورةٍ أساسيةٍ في القلق الذي يساور القطاعين العام والخاص حول الإدارة الخارجية للخدمات القائمة على الأمن. فالسمة المسيطرة على الخدمات القائمة على الحوسبة السحابية، سواءً في القطاعين العام والخاص، أنها تحفز الإدارة الخارجية للخدمات المتوفرة. مما يخلق حافزاً ضخماً فيما بين مزودي خدمات الحوسبة السحابية في خلق أولويةٍ لبناء وصيانة إدارةٍ قويةٍ للخدمات الآمنة.
حوسبة سحابية
409994#55
على الرغم من الإدعاء غالباً بأن الحوسبة السحابية هي صورةٌ من صور "الحوسبة الخضراء" (Green computing)، إلا أنه لم توجد حتى وقتنا هذا دراسةٌ واحدةٌ منشورةٌ لدعم ذلك الإدعاء. ويتأثر تحديد مواقع الملقمات بالتاثيرات البيئية للحوسبة السحابية. فالمناطق التي يميل فيها المناخ إلى التبريد الطبيعي والكهرباء المتجددة وتكون متاحةً هناك، تكون تأثيرات البيئة حينئذٍ أكثر اعتدالاً. ومن ثم فالدول ذات الظروف المناخية المثلى، مثل فنلندا، السويد، وسويسرا، تحاول جذب مراكز بيانات الحوسبة السحابية ليتم إقامتها بها.
حوسبة سحابية