Cloud Storage

Bin dokuz yüz altmışların başlarında, temel bir zorluk bilişimin potansiyelini tıkıyordu: veriler belirli makinelere bağlı kalıyor, gerçek iş birliğine dayalı çalışmayı ve mesafeler arası anında erişimi engelliyordu. Araştırmacılar ve kurumlar, parçalanmış bilgilerle mücadele ediyor, her etkileşim için hantal fiziksel transferler veya doğrudan makine erişimi gerektiriyordu. "Doktor Licklider," diye söze başladı meslektaşı Doktor Arvid Hertz, bir makaralı teyp sürücüsünü işaret ederek, "yerel depolama çözümlerimiz hızla kritik bir engel haline geliyor. Her veri kümesi, fiziksel donanımına bağlı bir ada iken bilgiyi gerçekten nasıl paylaşabiliriz?" MIT'de öncü bir bilgisayar bilimcisi olan J.C.R. Licklider, düşünceli bir şekilde yanıtladı, "Gerçekten de, Arvid. Sorun sadece depolama kapasitesi değil; erişilebilirlik. İnsanlar ve makineler arasında, bilginin fiziksel bir meta değil, herhangi bir yerden erişilebilen akışkan bir kaynak olduğu simbiyotik bir ilişkiye ihtiyacımız var."

Yaygın ağ bağlantılı bilişim yaygınlaşmadan önce, her kurum ve hatta her birey, ayrı veri siloları içinde faaliyet gösteriyordu. Bilgiler delikli kartlarda, manyetik bantlarda veya erken dönem sabit disklerde depolanıyor, veriyi tutan belirli makineyle doğrudan fiziksel etkileşim gerektiriyordu. "Düşünsene, Arvid," diye devam etti Licklider, küçük, ekipmanlarla dolu koridorda volta atarak, "ne büyük bir verimsizlik! Kaliforniya'daki bir araştırmacının Massachusetts'te derlenmiş verilere erişmesi için, fiziksel medya taşımacılığı nedeniyle günler, hatta belki haftalar süren bir gecikmeyle karşılaşması gerekirdi. Bu işbirliği değil; bu, ardışık bir rahatsızlık." Hertz başını salladı, "Ve çoğaltma. Her kritik veri kümesi yerel olarak kopyalanmalı, depolanmalı ve yönetilmeli, bu da sürüm kontrolü kabuslarına ve yedekli altyapıya yol açıyor. Sanki herkesin her tek kitap için kendi kişisel kütüphanesine ihtiyacı varmış gibi."

Fiziksel veri depolamanın sınırlılıkları, radikal yeni düşünceleri tetikledi. Vizyonerler, depolama da dahil olmak üzere bilgi işlem kaynaklarının bireylere ait olmadığı, ancak elektrik veya su gibi bir kamu hizmeti olarak sağlandığı, herkesin talep üzerine erişebildiği bir dünya hayal etmeye başladılar. Hertz, uğuldayan bir sunucu rafına yaslanarak, "O zaman meydan okumamız," diye düşündü, "bireysel makinelerin ötesine geçmek. Bilgi işlemin kendisini bir kamu hizmeti olarak kavramsallaştırmalıyız. Ama bu kadar çeşitli kaynakları – işlem gücü, bellek, depolama – nasıl bir araya getirir ve onları sorunsuz, birleşik bir hizmete dönüştürürüz?" Licklider'ın gözleri parladı. "Kesinlikle, Arvid! Kaynak havuzu oluşturma sistemi kurmalıyız, burada geniş bir birbirine bağlı makine koleksiyonu yeteneklerini paylaşabilir. Bu soyutlama, birleşik, görünüşte sonsuz bir kaynak sunmak, anahtardır. John McCarthy'nin daha sonra 'hizmet bilişimi' vizyonunda dile getirdiği gibi, 'Bilgisayarlar telefonlar kadar kolay kullanılacaksa, bir kamu hizmeti olarak organize edilmelidir.' Bu, bireysel makineler değil, güvenilirlik ve ölçek sunan paylaşılan bir altyapı anlamına gelir. Temel fiziksel kaynakları sanal, isteğe bağlı bir hizmete soyutlama kavramı, hayal ettiğimiz her şeyin temelini oluşturur."

J.C.R. Licklider'ın derin vizyonu, basit zaman paylaşımlı sistemlerin ötesine uzanıyordu. Bin dokuz yüz altmış iki'de, bilgisayarları ve kullanıcıları birbirine bağlayan, dünyanın herhangi bir noktasından verilere ve programlara evrensel erişim sağlayan, "Galaksiler Arası Bir Bilgisayar Ağı" kavramını dile getirdi. Licklider, bir grup MIT araştırmacısına, bir saydam projektördeki karmaşık bir şemaya işaret ederek, "Bu ağın özü," diye açıkladı, "sadece iki makineyi birbirine bağlamak değil, yaygın bir dijital ortak alan yaratmaktır. Küresel bir kütüphane, muazzam bir bilgi ve hesaplama gücü deposu düşünün, herkese, her yerde anında erişilebilir. Bu, veri aktarımından daha fazlası; paylaşılan bir deneyimle ilgili." Genç bir araştırmacı olan Doktor Elaine Reed, "Peki Doktor Licklider, bu kadar geniş mesafelerdeki doğal gecikme ve güvenilirlik sorunlarını nasıl aşacağız? Gerçekten 'galaksiler arası' bir ağ, devasa mühendislik zorlukları sunuyor," diye sordu.

Licklider'ın ağ vizyonuyla eş zamanlı olarak, yapay zeka ve bilgisayar bilimlerinin bir diğer kurucu figürü olan John McCarthy, "fayda bilişimi" fikrini savundu. Bu konsept, bilişimin ekonomik modelini temelden değiştirerek, pahalı, özel donanımdan paylaşımlı, ölçülü hizmetlere doğru bir geçiş sağladı. "Fayda bilişimi için argüman ikna edici, John," diye belirtti yapay zeka öncülerinden Marvin Minsky bir bölüm toplantısında, "ancak kurumları özel makineleri üzerindeki kontrolü bırakmaya, kritik operasyonlarını paylaşımlı bir altyapıya emanet etmeye ikna etmek, zorlu bir psikolojik ve teknik engel olacaktır." Odaklanmış bakışlı ve düzgün sakallı bir adam olan John McCarthy, "Gerçekten de, Marvin. Ancak ölçek ekonomileri yadsınamaz. Bireysel departmanlar veya şirketler, az kullanılan donanıma yatırım yapmak yerine, yalnızca tükettikleri işlem süresini ve depolama alanını satın alırlar. Geçiş, altyapıya sahip olmaktan bir hizmete abone olmaya doğrudur. Bu, herhangi bir tek kuruluşun karşılayabileceğinden çok daha güçlü sistemlere erişim sağlar," diye yanıtladı.

Ağa bağlı erişim ve yardımcı bilgi işlem gibi vizyoner kavramlar, muazzam pratik engellerle karşılaştı. Gerçekten sağlam, ölçeklenebilir ve güvenli bir sistem oluşturmak, veri merkezi tasarımında, ağ protokollerinde ve geniş kaynak havuzlarını sanallaştırıp yönetebilen gelişmiş yazılımlarda çığır açan gelişmeleri gerektiriyordu. Binlerce makine arasında veriyi yönetmenin, bütünlüğünü ve erişilebilirliğini sağlamanın saf karmaşıklığı göz korkutucu, diye belirtti Doktor Sarah Jenkins, doksanlı yılların sonlarında yeni bir veri merkezi planlarını incelerken bir sistem mimarı. Verinin fiziksel konumunu kullanıcıdan nasıl soyutlarız? Aşırı maliyet olmadan yedekliliği ve performanstan ödün vermeden ölçeklenebilirliği nasıl sağlarız? Bu hassas bir denge. Meslektaşı David Chen yanıtladı: Gerçekten de, Sarah. İlk denemeler genellikle tek hata noktalarıyla mücadele etti. Atılım, verinin sadece merkezi olarak depolanmadığı, aynı zamanda birden çok bağımsız düğüm arasında çoğaltıldığı gerçekten dağıtılmış mimarilerden gelecek. Bu, Licklider'ın veya McCarthy'nin zamanında var olmayan gelişmiş dağıtılmış dosya sistemleri ve nesne depolama protokolleri gerektiriyor.

Modern bulut depolamayı mümkün kılan kritik teknik atılım, ölçeklenebilir nesne depolama sistemlerinin geliştirilmesiyle geldi. Verileri hiyerarşik klasörlerde düzenleyen geleneksel dosya sistemleri yerine, nesne depolama, verileri her biri benzersiz bir tanımlayıcıya ve meta verilere sahip, sunuculardan oluşan devasa bir ağa dağıtılmış ayrı birimler olarak ele alır. "Nesne depolama ile," diye açıkladı Chen Jenkins'e, holografik şema üzerinde bir yol çizerek, "her veri parçası – bir belge, bir görüntü, bir video – bir 'nesne' haline gelir. Bu nesne belirli bir sunucuya, hatta belirli bir diske bağlı değildir. Birden fazla veri merkezine çoğaltılır ve dağıtılır, yani bir sunucu arızalanırsa, veriler erişilebilir kalır. Bu, dayanıklılığımızın çekirdeğidir." Jenkins başını salladı, "Ve soyutlama katmanı burada çok önemli. Kullanıcının verilerinin nerede bulunduğunu bilmesine gerek yok; sadece talep ediyor ve sistem en yakın, en uygun kopyayı akıllıca alıyor. Bu, Licklider'ın evrensel erişiminin, dağıtılmış yedeklilik ve esneklik temeli üzerine inşa edilmiş pratik gerçekleşmesidir."

Kavramsal vizyonlar ve teknik atılımlar, yirmi birinci yüzyılın başlarında somut hizmetlere dönüştü. Amazon Web Services (AWS), iki bin altı yılında Simple Storage Service (S3) hizmetini başlattı ve halka yüksek düzeyde ölçeklenebilir, güvenilir ve uygun maliyetli bir nesne depolama çözümü sunarak, devasa bilgi işlem altyapısına erişimi etkili bir şekilde demokratikleştirdi. S3 lansmanının ardından yapılan bilgilendirme toplantısında, ekrana yansıtılan kullanım istatistiklerine bakarken baş mühendis Anya Sharma, "Bu çok büyük bir olay," diye haykırdı. "Benimseme oranları tüm tahminlerimizi aşıyor. Başlangıç şirketlerinden büyük işletmelere kadar tüm şirketler bu modeli benimsiyor. Artık kendi depolama donanımlarını tedarik etmelerine gerek yok; sadece kullandıkları kadar ödüyorlar." Meslektaşı Mark Olsen ekledi, "Gerçekten de, Anya. Licklider ve McCarthy'nin hayalini kurduğu 'kaynak havuzlama' ve 'soyutlama' vizyonunu tam olarak gerçekleştirdik. Büyük depolama alanını bir kamu hizmeti olarak sunarak, sayısız kuruluşu altyapı yönetimi yükünden kurtardık ve inovasyona odaklanmalarını sağladık. S3, McCarthy'nin 'bilgisayarların bir kamu hizmeti olarak organize edilebileceği' fikrini somutlaştırıyor ve eşi benzeri görülmemiş bir esnek depolama düzeyi sunuyor."

Özünde, bulut depolama dağıtılmış yedeklilik ve esneklik ilkeleriyle çalışır. Bir kullanıcı veri yüklediğinde, bu veri daha küçük parçalara ayrılır, şifrelenir ve coğrafi olarak dağıtılmış birden fazla sunucu ve veri merkezi arasında çoğaltılır. Bu, donanım arızalarına karşı yüksek erişilebilirlik ve dayanıklılık sağlar. "Şöyle düşünün," diye açıkladı Olsen, basitleştirilmiş bir bulut mimarisini gösteren bir tablette, "bir dosya yüklediğinizde, bu dosya tek bir fiziksel diske kaydedilmez. Bunun yerine, sistemimiz onu akıllıca çoğaltır - bazen birçok kez - ve bu kopyaları farklı sunuculara, hatta farklı bölgelere dağıtır. Bu dağıtılmış yedeklilik, bir veri merkezi çevrimdışı olsa bile verilerinizin başka bir yerden erişilebilir kalmasının nedenidir." Sharma ayrıntılandırdı, "İşte 'bulut' metaforunun gerçekten canlandığı yer burası. Kaynakların isteğe bağlı olarak esnediği ve genişlediği, geniş, birbirine bağlı bir ağdır. Kullanıcı, temel fiziksel altyapıdan tamamen ayrılmış, sorunsuz, neredeyse sınırsız bir depolama çözümü deneyimler. Bu esneklik, herhangi bir donanım satın almanıza veya yönetmenize gerek kalmadan depolama kapasitenizi anında artırıp azaltabileceğiniz anlamına gelir."

Bulut depolama, dijital ortamı temelden yeniden şekillendirerek benzeri görülmemiş bir işbirliği, ölçeklenebilirlik ve veri erişilebilirliği sağladı. Kişisel fotoğraf arşivlerinden küresel kurumsal veri tabanlarına kadar, "bulut" modern bilgi çağının her yerde bulunan omurgası haline geldi ve dijital içeriği oluşturma, paylaşma ve tüketme şeklimizi dönüştürdü. Sharma, çeşitli bulut uygulamalarını gösteren çok panelli bir ekranı izlerken, "Etkileri çok büyük," diye düşündü. "Küresel olarak medya sunan yayın hizmetlerinden, işbirliğine dayalı atılımlar için devasa veri kümelerini paylaşan bilimsel araştırmacılara, günlük bireylerin anılarını yedeklemesine kadar, hepsi bu dağıtılmış mimariye dayanıyor. Artık veriye sahip olmak değil, ona erişmek, onu yönetmek ve gücünden yararlanmakla ilgili." Olsen, "Kesinlikle," diye tamamladı. "Bulut depolama, benzeri görülmemiş bir dijital özgürlük ve inovasyon çağını besledi. Birbirine bağlı dünyamıza güç veren görünmez bir hizmet, evrensel erişim ve paylaşılan bilgi işlem kaynaklarının kalıcı vizyonunun bir kanıtı."