آموزش رایگان Cloud+: مقدمه‌ای بر رایانش ابری

اگر می‌خواهید در دنیای جذاب و پر سود رایانش ابری شغل مناسبی پیدا کنید، باید از اصطلاحات و معماری ابر و جزئیات پیرامون ابر اطلاعات خوبی داشته باشید. علاوه بر این، آزمون کلادپلاس از شما انتظار دارد، در مورد برنامه‌ریزی، استقرار و پشتیبانی از محیط‌های ابری حداقل اطلاعات اولیه را داشته باشید. با این توصیف، اجازه دهید کار را با نگاهی کوتاه به ابر آغاز کنیم. با فالنیک همراه باشید.

• قبل از ظهور رایانش ابری سازمان‌ها با چه مشکلاتی روبرو بودند؟
• رایانش ابری
• سه مزیت بزرگ رایانش ابری
• مجازی‌سازی (Virtualization)
• مجازی سازی ماشین
• مجازی‌سازی شبکه (Network Virtualization)
• مدل‌های خدمات ابری (Cloud Service Models)
• نرم‌افزار به عنوان یک سرویس (Software as a Service)
• زیرساخت به عنوان یک سرویس (Infrastructure as a Service)

قبل از ظهور رایانش ابری سازمان‌ها با چه مشکلاتی روبرو بودند؟

قبل از پیدایش رایانش ابری، سازمان‌ها مجبور بودند، زیرساخت‌های مورد نیاز خود را به شکل درون سازمانی پیاده‌سازی کنند. چنین زیرساختی به سرورها، آرایه‌های ذخیره‌سازی و تجهیزاتی مانند روترها و فایروال‌ها نیاز داشت. علاوه بر این، مکان‌هایی که این تجهیزات در آن‌ها پیاده‌سازی شوند، زیاد نبود و هزینه خریداری این تجهیزات نیز زیاد بود. به طور معمول، سازمان‌هایی که بودجه کافی داشتند، برای پیاده‌سازی یک مرکز داده گران‌قیمت به ملزومات زیر نیاز داشتند:

• رک‌هایی برای نگهداری سرورها و تجهیزات شبکه
• منابع انرژی اضافی و باتری‌های پشتیبان یا ژنراتورها
• سیستم‌های سرمایشی و تهویه عظیم برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد تجهیزات
• پیاده‌سازی شبکه در مرکز داده و خارج از آن و متصل کردن این شبکه‌ها به یکدیگر و اینترنت.

سازمان‌هایی که فضای کافی برای استقرار تجهیزات نداشتند، مجبور بودند فضای فیزیکی موردنیاز مرکز داده را (colo) اجاره کنند. به بیان دقیق‌تر، شرکت‌ها سراغ سازمان‌های بزرگ‌تری مثل اپراتورهای مخابراتی می‌رفتند و از آن‌ها فضایی برای استقرار رک‌ها اجاره می‌کردند. از آن‌جایی که مشتریان کولو تنها به اندازه نیازشان فضایی را اجاره می‌کردند، خواه چند واحد رک، یک رک کامل یا حتی چند رک این گزینه ارزان‌تر از ساخت و نگهداری از یک مرکز داده بود. البته هنوز هم برخی شرکت‌ها بر مبنای چنین رویکردی مرکز داده خود را پیاده‌سازی می‌کنند.

در این الگوی کاری، مسئولیت نگه‌داری از سرورها و نرم‌افزارهایی که روی آن‌ها نصب می‌شود با خود شرکت است. در دنیای بازاریابی این شیوه ارائه تسهیلات و خدمات، مرکز داده به عنوان یک سرویس (data center as a service) نام دارد.

با ظهور فناوری رایانش ابری مفهوم تسهیلات کولوکیشن (colocation) تغییرات زیادی پیدا کرد و به سمت انتزاعی شدن گام برداشت. در این حالت، یک سازمان به جای خرید تجهیزات فناوری اطلاعات خود و اجاره فضایی برای آن از یک کولو، به سادگی می‌تواند از سرویس‌های یک ارائه‌دهنده خدمات ابری استفاده کند. علاوه بر ارائه و مدیریت زیرساخت مرکز داده، یک ارائه‌دهنده خدمات ابری (یا به اختصار فقط ارائه‌دهنده) زیرساخت‌های سخت‌افزاری فناوری اطلاعات یعنی سرورها، ذخیره‌سازی و شبکه‌ها را نیز مدیریت می‌کند. مصرف‌کننده سرویس‌های ابری برای استفاده از تجهیزات ارائه‌دهنده هزینه‌هایی می‌پردازد و این هزینه‌ها معمولا براساس استفاده و صورت‌حساب ماهانه است.

در ارتباط با مرکز داده و رایانش ابری، دو اصطلاح تخصصی وجود دارد:

1. میزبانی داخلی یا درون سازمانی (On-premises) که به حالتی اشاره دارد که سازمان سخت‌افزار خود را میزبانی می‌کند، چه در یک مرکز داده یا یک کولو.
2. میزبانی برون سازمانی (Off-premises) اشاره به رایانش ابری و میزبانی خارج از محل دارد، زیرا منابع سخت‌افزاری توسط سازمانی که از آن‌ها استفاده می‌کند تهیه نشده و کنترلی روی آن‌ها ندارد.

برای آن‌که دو اصطلاح فوق را به خاطر بسپارید، کافی است on-prem را معادل مرکز داده و off-prem را معادل ابر در نظر بگیرید.

رایانش ابری

رایانش ابری (Cloud Computing) به معنای میزبانی تجهیزات فناوری اطلاعات و ارائه خدمات میزبانی شده از طریق اینترنت است.

رایانش ابری، مدلی است که دسترسی ساده و بر اساس تقاضا به شبکه را از طریق مجموعه‌ای اشتراکی از منابع محاسباتی قابل تنظیم مانند شبکه‌ها، سرورها، ذخیره‌سازی، برنامه‌ها و سرویس‌ها، فراهم می‌کند. به طوری که دسترسی به سرویس‌های مورد نیاز در کوتاه‌ترین زمان و با کمترین مدیریت انجام شود. به بیان دقیق‌تر، رایانش ابری سعی می‌کند تا حد امکان همه چیز را به سمت خودکارسازی سوق دهد. برخلاف یک مرکز داده سنتی یا تسهیلات اجاره‌ای، برای بهره‌مندی از خدماتی که رایانش ابری ارائه می‌کند به هیچ مرکز داده، نصب سرور یا کابل‌کشی نیازی ندارید و کافی‌ست از طریق اینترنت شرکت مورد نظر خود را مشخص کنید، پنل‌هایی که ارائه می‌دهند را بررسی کنید و گزینه‌ای متناسب با نیازهای کاری را خریداری کنید. جالب آن‌که، تمامی ارائه‌دهندگان خدمات ابری بزرگ، یک داشبورد مدیریتی متمرکز و واحد در اختیار مشتریان قرار می‌دهند تا نظارت دقیقی بر سرویس‌هایی که از آن‌ها استفاده می‌کنند، اعمال کنند. اگر با دقت بیشتری به این مفهوم دقت کنیم، متوجه می‌شویم که ارائه‌دهندگان خدمات ابری در واقع تنها خدمات مدیریت شده مبتنی بر خودکارسازی را در اختیار مشتریان قرار می‌دهند.

الگوی استفاده از رایانش ابری چندان عجیب نیست و شما در دنیای واقعی مشابه آن را مشاهده کرده‌اید. به خدماتی مثل آب، برق، گاز و تلفن که در خانه خود از آن‌ها استفاده می‌کنید، فکر کنید. به احتمال زیاد هیچ‌گاه درگیر جزئیات فنی سرویس‌هایی که از آن‌ها استفاده می‌کنید، نمی‌شوید و کاری که انجام می‌دهید این است که شیر آب را باز و بسته می‌کنید و فقط برای چیزی که استفاده می‌کنید پول می‌پردازید. رایانش ابری نیز از همین اصل پیروی می‌کند و شما تنها برای چیزی که از آن استفاده می‌کنید، هزینه می‌کنید.

دنیای محاسبات سنتی از این مدل پیروی نمی‌کند. به طوری که یک سازمان باید تمام سخت‌افزار و نرم‌افزارهای لازم را برای رفع نیازهای خود خریداری کند. علاوه بر این هزینه، آن‌ها برای راه‌اندازی و نگهداری از سیستم‌ها به کارکنان و مهندسانی نیاز دارند و هرچه حوزه فعالیت‌های تجاری سازمان بیشتر می‌شود، به همان نسبت باید تجهیزات بیشتری خریداری کنند. در این حالت، سازمان باید به گونه‌ای هزینه‌ها را مدیریت کند تا بازگشت سرمایه سریعی داشته باشد. علاوه بر این، تجهیزات مستقر در سازمان به منابع انرژی و تجهیزات سرمایشی نیاز دارند که هزینه‌های جانبی بیشتری به سازمان تحمیل می‌کنند.

رایانش ابری از یک مدل پرداختی پیروی می‌کند که در آن یک ارائه‌دهنده منابع محاسباتی بر اساس نیاز شما اقدام به محاسبه هزینه‌ها می‌کند، درست مشابه قبوض انرژی که پایان هر ماه دریافت می‌کنید. مزیتی که روش فوق برای سازمان‌های بزرگ دارد این است که تنها برای آن‌چه استفاده می‌کنند هزینه می‌کنند.

بازار رایانش ابری رشد انفجاری داشته است و تنها در یک دهه گذشته، رایانش ابری از یک مفهوم جدید به یک موقعیت غالب بازار تبدیل شده است. اگرچه آمارهای زیادی در این زمینه وجود دارد، اما شرکت‌های تحقیقاتی بزرگی مثل مکنزی و گارتنر بر این باور هستند که بازار رایانش ابری حداقل سالانه 15 درصد در سراسر جهان رشد می‌کند. پیش‌بینی‌های کنونی تخمین می‌زند که کل بازار ابر در سراسر جهان تا سال 2025 به ارزش بیش از 800 میلیارد دلار خواهد رسید. مزیت‌های اقتصادی و تجاری رایانش ابری، شرکت‌ها را متقاعد می‌کند تا برنامه‌های کاربردی بیشتری را به ابر منتقل کنند و به رشد بیشتر فضای ابری دامن بزنند.

سه مزیت بزرگ رایانش ابری

مهاجرت به فضای ابری مزایای زیادی دارد، اما سه مزیت بزرگ زیر، سازمان‌ها را متقاعد کرده تا فعالیت‌های تجاری و بارهای کاری خود را از مدل درون سازمانی به ابر انتقال دهند:

1. در گذشته زمانی که منابع محاسباتی مورد نیاز بود، دسترسی به منابع محاسباتی با تاخیر زیاد انجام می‌شد، زیرا فرآیند نصب و پیکربندی تمام تجهیزات برای میزبانی یک برنامه کاربردی بزرگ به زمان زیادی نیاز داشت و گاهی اوقات هزینه تمام شده دسترسی به سرویس‌ها زیاد بود. رایانش ابری یک زیرساخت فناوری اطلاعات کامل را در اختیار سازمان‌ها قرار داد، به طوری که سازمان‌ها به یک سرور آماده استفاده به شکل لحظه‌ای دسترسی پیدا کردند. در این حالت تنها کاری که سازمان‌ها باید انجام می‌دادند نصب نرم‌افزارها و برنامه‌های کاربردی روی این سرور مجازی بود.
2. از منظر مالی، مخارج سرمایه‌ای یک شرکت به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرد، زیرا رایانش ابری هزینه‌های اولیه خرید تجهیزات محاسباتی مورد نیاز و هزینه‌های پشتیبانی مداوم مرتبط با نگهداری از تجهیزات را حذف کرد. رایانش ابری با مدل صورت‌حساب پرداختی خود، باعث شد تا جریان نقدی شرکت در اختیار فرآیندهای تجاری مهم‌تر قرار بگیرد.
3. هر زمان نیازهای محاسباتی یا ذخیره‌سازی افزایش پیدا کند، این امکان وجود دارد تا مدل رایانش ابری را به سرعت گسترش داد. این مدل را با یک مرکز داده سنتی مقایسه کنید که در آن باید تجهیزات یا نرم‌افزارهای جدید را تهیه، نصب و پیکربندی کرد. رویکردی که گاهی یک هفته طول می‌کشد.

محاسبات درون سازمانی به یک مرکز داده با تجهیزات محاسباتی مورد نیاز برای پشتیبانی از عملیات نیاز دارد. در این حالت، سازمان باید مهندسانی را استخدام کند تا به سیستم عامل‌ها، برنامه‌های کاربردی، ذخیره‌سازی و شبکه‌ها تسلط داشته باشند. در شکل زیر، معماری را مشاهده می‌کنید که در آن تمام محاسبات توسط یک نهاد واحد مدیریت می‌‌شوند.

شکل زیر، همان عملیات محاسباتی را زمانی که بارهای کاری به ابر هدایت شده‌اند، نشان می‌دهد. هنگام انتقال به ابر، بخش عمده‌ای از  عملیات مرکز داده به سرویس‌های یک ارائه‌دهنده خدمات ابری انتقال پیدا می‌کنند.

در مکانیزم فوق، ارائه‌دهنده ابر مراکز داده خود را دارد که شامل تمام تجهیزاتی است که برای میزبانی برنامه‌ها و سایر سرویس‌های فناوری اطلاعات یک مشتری مورد نیاز است. ارائه‌دهنده ابر می‌تواند از طریق به اشتراک‌گذاری منابع فیزیکی فناوری اطلاعات خود با بسیاری از شرکت‌ها، به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و مقیاس‌پذیری شرکت‌ها کمک کند.

به نظر می‌رسد رویکرد فوق شبیه به یک مرکز کولوکیشن (اجاره‌ای) است، اما یک استثنای بزرگ وجود دارد. شما به مرکز داده ارائه‌دهنده ابر دسترسی فیزیکی ندارید. تنها راهی که می‌توانید از منابع محاسباتی آن‌ها استفاده کنید، از طریق رابط‌های مدیریتی (معمولا کنسول‌های وب یا رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) است که آن‌ها ارائه می‌کنند. در اینجا یک مکانیزم مبادله وجود دارد: شما کنترل و نظارت بر زیرساخت فیزیکی فناوری اطلاعات را در ازای دسترسی راحت به یک مدل صورت‌حساب پرداختی کنار می‌گذارید.

در گذشته محاسبات در سیطره کامپیوترهای بزرگ قرار داشتند که تیمی متشکل از مهندسان، برنامه‌نویسان و مدیران بر روند طراحی، پیاده‌سازی و عملیاتی کردن آن‌ها نظارت داشتند. شکل زیر معماری یک مین فریم معمولی را نشان می‌دهد. پیاده‌سازی و نگه‌داری از چنین زیرساخت محاسباتی به سرمایه قابل توجهی نیاز داشت.

همان‌طور که کامپیوترها کوچک‌تر و قدرتمندتر شدند، معماری سرویس گیرنده-سرور پدید آمد که افزایش توان پردازشی را به همراه آورد، زیرا محاسبات به شکل توزیع شده انجام می‌شوند.

مجازی‌سازی (Virtualization)

مجازی‌سازی فناوری است که محاسبات ابری را امکان‌پذیر می‌کند. به عبارت ساده‌تر، مجازی‌سازی توانایی اختصاص منابع فیزیکی مرکز داده مانند سرورها، ذخیره‌سازی و شبکه و انتزاع آن‌ها به عنوان خدماتی است که می‌توانند به شکل مجازی و از طریق بستر ابر در اختیار مشتریان قرار گیرد. یک مزیت کلیدی مجازی‌سازی این است که به مشتریان مختلف اجازه می‌دهد تا زیرساخت فیزیکی فناوری اطلاعات مشابهی را به شکل اشتراکی مورد استفاده قرار دهند. بدون این توانایی، رایانش ابری با شکست روبرو می‌شد.

مبحث مجازی‌سازی در نگاه اول کمی گیج‌کننده است، زیرا مردم از این اصطلاح در موضوعات مختلفی استفاده می‌کنند. در ابتدایی‌ترین تعبیر، «مجازی» می‌تواند به معنای هر چیزی باشد که ماهیت فیزیکی ندارد. با این‌حال، در دنیای رایانش ابری، مفهوم مجازی‌سازی به دو گروه زیر تقسیم می‌شود:

1. مجازی‌سازی ماشین (Machine virtualization)
2. مجازی‌سازی شبکه (Network virtualization)

مجازی سازی ماشین

مجازی‌سازی ماشین که مجازی‌سازی سرور (server virtualization) نیز نامیده می‌شود، شامل انتزاع منابع یک سرور فیزیکی به چند ماشین مجازی (virtual machine) است. در اصل، ماشین مجازی یک کامپیوتر شبیه‌سازی شده با نرم افزار است که از پردازنده‌های مجازی (vCPU)، حافظه، ذخیره‌سازی و شبکه تشکیل شده است.

شبیه به یک کامپیوتر واقعی، یک ماشین مجازی یک سیستم‌ عامل (operating system) به نام سیستم عامل مهمان را اجرا می‌کند. نرم‌افزاری که ماشین‌های مجازی ایجاد می‌کند و این انتزاع را انجام می‌دهد هایپروایزر (Hypervisor) نامیده می‌شود. هایپروایزر ویژگی‌های یک ماشین مجازی را تعریف می‌کند که از آن جمله باید به موارد زیر اشاره کرد:

• تعداد CPUهای مجازی
• مقدار حافظه دسترسی تصادفی (RAM)
• نوع و میزان فضای ذخیره‌سازی
• رابط‌های شبکه مجازی و نحوه اتصال آن‌ها

هنگامی که بحث در مورد استقرار ابر را بررسی خواهیم کرد به شکل دقیق‌تری در مورد هایپروایزرها صحبت خواهیم کرد. مجازی‌سازی نه تنها امکان استفاده کارآمدتر از منابع سخت‌افزاری را فراهم می‌کند، بلکه باعث کاهش مصرف انرژی و نظارت مستمر بر تجهیزاتی مثل سرورها می‌شود. شکل زیر نحوه تعریف ماشین‌های مجازی که پلتفرم سخت‌افزاری مشترکی استفاده می‌کنند را نشان می‌دهد.

گسترش دستگاه‌های با قابلیت اتصال به اینترنت، مثل گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها، به معنای افزایش فشار بر زیرساخت‌های فناوری اطلاعات است. سازمان‌هایی که می‌خواهند سرویس‌هایی در اختیار کارمندان خود قرار دهند، می‌توانند از مدلی شبیه به ابزار ابر (cloud’s utility) که در شکل زیر نشان داده شده است، استفاده کنند. با توجه به این‌که ابر از دسترسی سریع و همیشگی از طریق محیط‌ها و دستگاه‌های مختلف پشتیبانی می‌کند، مزایای بالقوه‌ای در اختیار سازمان‌ها قرار می‌دهد.

مجازی‌سازی شبکه (Network Virtualization)

اگر بخواهیم به شکل کلی صحبت کنیم، باید بگوییم که شبکه‌های کامپیوتری نوعی از انتزاع هستند، زیرا تنها نمایی از یک ارتباط فیزیکی را نشان می‌دهند. شما روتر را روشن می‌کنید و به سایت موردنظر خود متصل می‌شوید، بدون آن‌که بدانید چه اتفاقاتی در پشت صحنه رخ می‌دهد. در حوزه رایانش ابری، مجازی‌سازی شبکه به ابرهای خصوصی مجازی (VPC) مخفف virtual private clouds  اشاره دارد که شبکه‌های خصوصی جدا شده در ابر هستند که امکان اتصال بین ماشین‌های مجازی و سایر منابع ابری را فراهم می‌کنند. مجازی‌سازی شبکه با مجازی‌سازی ماشین همپوشانی‌هایی وجود دارد، زیرا ماشین‌های مجازی ها دارای رابط‌های شبکه مجازی هستند که به این ابرهای خصوصی مجازی متصل می‌شوند.

مدل‌های خدمات ابری (Cloud Service Models)

اگر یک ارائه‌دهنده ابر تمام جنبه‌های سخت‌افزاری زیرساخت فناوری اطلاعات شما را کنترل کند، شما باید چه چیزی را کنترل کنید؟ پاسخ به نوع مدل سرویس ابری شما بستگی دارد. مدل‌های خدمات ابری به سه دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند که همه آن‌ها با عبارت as a service نشان داده می‌شوند.

■■ نرم‌افزار به عنوان سرویس (SaaS)

■■ زیرساخت به عنوان یک سرویس (IaaS)

■■ پلتفرم به عنوان سرویس (PaaS)

بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات ابری از اصطلاحات تبلیغاتی دیگری برای توصیف سرویس‌های خود استفاده می‌کنند که از آن جمله باید به ارتباطات به عنوان سرویس (CaaS) مخفف Communications as a Service ، هر چیزی به عنوان سرویس (XaaS) مخفف Anything as a Service ، دسکتاپ به عنوان سرویس (DaaS) مخفف Desktop as a Service و فرآیند کسب و کار به عنوان یک سرویس (BPaaS) مخفف Business Process as a Service اشاره کرد. با این حال، همه این نام‌های هوشمندانه در زیرمجموعه SaaS، IaaS یا PaaS قرار می‌گیرند.

نرم‌افزار به عنوان یک سرویس (Software as a Service)

نرم‌افزار به‌عنوان سرویس (SaaS) با مفهومی که قبلا سرویس نرم‌افزار مدیریت‌شده (managed software service) نامیده می‌شد، همسویی زیادی دارد. برای مثال، در روزهای اولیه شکل‌گیری ابر، شرکت‌های میزبان یک نسخه میزبانی شده از یک سیستم ایمیل سازمانی محبوب و با نام تجاری خاص را ارائه می‌کردند. به جای خرید، پیکربندی و نگهداری این سیستم ایمیل در سرورهای خود، شرکت میزبان این کار را برای شما در سرورهای خود انجام می‌داد. تنها کاری که باید انجام می‌دادید این بود که کلاینت‌های خود را برای اتصال به سرور برای ارسال و دریافت ایمیل پیکربندی می‌کردید. NIST این مفهوم را به شکل رسمی و در قالب نرم‌افزار به عنوان سرویس این‌گونه تعریف می‌کند: «راهکاری جامع و یکپارچه که به مصرف‌کننده نهایی اجازه می‌دهد از برنامه‌هایی که روی یک زیرساخت ابری اجرا می‌‌شوند، به سهولت استفاده کند. در روش فوق، برنامه‌ها از طریق یک رابط کاربری ساده مثل یک مرورگر وب یا یک برنامه خاص که روی سیستم کاربر نصب می‌شوند، در دسترس قرار می‌گیرند. در این حالت، مصرف‌کننده نیازی ندارد تا مولفه‌های زیرساخت‌ ابری مثل شبکه، سرورها، سیستم‌های عامل، ذخیره‌سازی یا حتی قابلیت‌های برنامه‌های کاربردی را مدیریت یا کنترل ‌کند و تنها قادر به پیکربندی تنظیمات خاص برنامه کاربردی خواهد بود».

مدل Software as a Service حالتی است که مشتری به نرم‌افزار کاربردی که تحت مالکیت و کنترل شرکت ابری است دسترسی دارد. در این حالت، شرکت مسئولیت کامل مدیریت و پشتیبانی از برنامه را بر عهده دارد، این معماری در شکل زیر نشان داده شده است.

از طرف دیگر، شما کنترل محدودی بر عملکرد و پیکربندی نرم‌افزار دارید. به طور مثال، در ارتباط با نرم‌افزار سرور ایمیل، می‌توانید صندوق‌های ورودی ایمیل را ایجاد و حذف کنید و نحوه پردازش ایمیل‌های ورودی و خروجی را کنترل کنید، اما نمی‌توانید نرم‌افزار را به نسخه جدیدتر ارتقا دهید.

برنامه‌های کاربردی تجاری نمونه‌های خوبی از SaaS هستند. از جمله این برنامه‌ها می‌توان به نرم‌افزارهای مدیریت ارتباط با مشتری، برنامه‌ریزی منابع سازمانی، منابع انسانی، حقوق و دستمزد و غیره اشاره کرد. برنامه‌های میزبانی شده مانند ایمیل یا تقویم‌هایی که از طریق مرورگر یا سرویس گیرنده ایمیل قابل دسترسی هستند، نمونه‌های دیگری از SaaS هستند.

زیرساخت به عنوان یک سرویس (Infrastructure as a Service)

مدل زیرساخت به عنوان سرویس IaaS مخفف Infrastructure as a Service به شما امکان می‌دهد ماشین‌های مجازی و شبکه‌های مجازی را در فضای ابری با توجه به مشخصات مورد نظر خود در مورد توان پردازشی، حافظه، ذخیره‌سازی و شبکه ایجاد کنید. مدل IaaS ساده‌ترین مدل قابل درک در این زمینه است، زیرا این مدل انعکاس‌دهنده محیط‌های سرور مجازی است که مراکز داده مدرن از آن استفاده می‌کنند. NIST مدل فوق را این‌گونه توصیف می‌کند: «مدلی کاربردی است که به مصرف‌کننده اجازه می‌دهد با فراهم کردن توان پردازشی، ظرفیت ذخیره‌سازی موردنیاز و سایر منابع محاسباتی به استقرار و اجرای نرم‌افزارهای دلخواه خود بپردازد. نرم‌افزارهایی که می‌‌توانند سیستم عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی باشند. در مدل فوق قرار نیست، کاربر زیرساخت ابری را مدیریت یا کنترل کند، اما بر عملکرد سیستم عامل‌ها، فضای ذخیره‌سازی و برنامه‌های کاربردی مستقر شده در آن نظارت دارد. علاوه بر این، در برخی موارد کنترل محدودی روی مولفه‌های شبکه‌ای دارد که قصد استفاده از آن‌ها را دارد (مثل فایروال‌های میزبان).

IaaS در واقع فقط یک سرور و محیط مجازی‌سازی شده شبکه است که به عنوان یک سرویس ارائه ‌ی شود. به همین دلیل، بیشترین انعطاف‌پذیری را در بین مدل‌های خدمات ابری به مشتری ارائه می‌دهد. شما می‌توانید بر مبنای مشخصات مدنظر خود هر تعداد ماشین مجازی را تهیه کنید و نرم‌افزارهای کاربردی موردنیاز را روی آن‌ها اجرا کنید. همچنین، برخی از ارائه‌دهندگان خدمات IaaS به شما اجازه می‌دهند تا میزبان مجازی‌سازی شده‌ای را که ماشین‌های مجازی شما روی آن اجرا می‌شوند، انتخاب کنید و به شما این امکان را می‌دهند تا ماشین‌های مجازی را در چند میزبان به منظور دستیابی به انعطاف‌پذیری بیشتر مستقر کنید. معماری IaaS در شکل زیر نشان داده شده است. همان‌گونه که ممکن است حدس زده باشید، IaaS با ارائه یک مدل کارآمد قادر است جایگزین تجهیزات رایج مرکز داده‌ای شود که یک شرکت از آن‌ها استفاده می‌کند. به طوری که یک شرکت به زیرساختی برای استقرار و نصب برنامه‌های کاربردی دسترسی خواهد داشت، اما دغدغه‌ای از بابت نگه‌داری تجهیزات سخت‌افزاری نخواهد داشت. به بیان دقیق‌تر، IaaS چیزی شبیه به یک مرکز داده خصوصی را ارائه می‌کند.