Bulut Bilişim internet üzerinde bir hizmet olarak sanallaştırılmış, ölçeklendirilebilir kaynakları ifade eden bilişim sistemidir.

Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nün (NIST) yaptığı bulut bilişim tanımı yaygın olarak kullanılan tanımdır. 2009 yılında yapılan bu tanıma göre bulut bilişim “en az yönetimsel çaba ve hizmet sağlayıcı etkileşimi ile hızlı bir biçimde sağlanabilen ya da bırakılabilen ayarlanabilir bilişim kaynaklarından oluşan paylaşılabilir bir havuza, uygun koşullarda ve istenildiğinde zaman ve mekân kısıtı olmaksızın ağ erişimi sağlayan bir model” olarak tanımlanır.

Son yıllarda kurum, işletme ve bireylerin bilişim hizmeti olarak faydalandığı bulut bilişimin genel özellikleri aşağıda sıralanmıştır.
• İstenildiğinde ve kendi kendine hizmet: Tüketicilerin dilediği zaman ihtiyacı
olan bilişim hizmetini herhangi bir bireye ihtiyaç olmadan otomatik olarak alabildiği bir hizmettir.
• Geniş ağ erişimi: Farklı türdeki istemcilerin (PC, tablet, mobil telefon) hizmet almasına olanak sağlayacak ağ yapısına sahiptir.
• Kaynak havuzu: Bulut hizmeti sağlayan tedarikçiler tüketicinin değişen bilişim ihtiyaçlarının karşılanmasına yönelik alt yapıyı oluştururlar. Bölgesel olarak farklı noktalarda bulunan merkezlerde depolama, işlemci, hafıza ve bant genişliği sağlayan donanımlara kaynak havuzu denilmektedir.
• Çabukluk ve esneklik: Bilişim sisteminin olası taleplere karşı esnek ve hızlı olması gerekmektedir. Bu sayede günümüzün yüksek tempodaki iş dünyasının ihtiyaçlarına çözüm sağlayabilmektedir.
• Ölçülebilir hizmet: Bulut sistemlerinin tüketiciye sağladığı hizmetler ölçülebilir olmalıdır. Tüketicinin kullandığı kaynaklar kendisine raporlanarak şeffaf bilişim hizmeti sunulabilir.

Kullanıcı bilgisayarları, veri merkezleri ve dağıtık sunucular bulut bileşimin temel öğeleridir.

Bulut bilişim mimarisinde kullanıcılar, her gün kullandığımız bilgisayarları ifade etmektedir. Masaüstü bilgisayarlar, ince istemciler, dizüstü ve tablet bilgisayarlar, cep telefonları ve diğer internete bağlı cihazlar bulut üzerindeki bilgilerinizi yönetmek için kullandığımız aygıtlardır. İstemci olarak da adlandırılan bu cihazlar bulut teknolojilerinin yaygınlaşması ile birlikte giderek daha basit, hafif ve kullanışlı hale gelmektedirler.

Günümüzde özel bir kullanım gerekçesi olmadığı sürece daha düşük düzey donanımları kullanmanın faydaları aşağıdaki gibi sıralanabilir.
• Düşük donanım maliyeti: İnce istemciler, tablet bilgisayarlar masaüstü bilgisayarlara göre daha az donanım içerirler. Daha az hammadde kullanılarak üretilen bu cihazların maliyeti de daha düşük olmaktadır.
• Güvenlik: Sabit sürücü barındırmayan bu cihazların çalınması, bozulması ya da kaybolması durumunda verinin kaybolması ya da başkalarının eline geçmesi engellenmiş olur.
• Daha az enerji tüketimi: İnce istemci, tablet ya da yeni nesil cihazların ısı üretimi oldukça azdır. Isı üretim miktarları da enerji tüketimi ile doğru orantılıdır.
• Daha az gürültü: Sabit disk ve soğutucu fanların kullanılmaması bu cihazların daha sessiz çalışmalarını sağlamaktadır.
• Bakım ve tamir kolaylığı: Cihazların hafifliği, yedek parçasının az olması bakım ve onarım kolaylığı sağlamaktadır.

Veri Merkezleri: İçinde çok sayıda sunucuyu barındıran, depoladığı verinin güvenliğini ve sürekliliğini sağlamak amacıyla güçlü ve yedekli elektrik, iklimlendirme ve iletişim alt yapısı bulunan tesislere verilen isimdir. Bir kurumun bilişim ihtiyaçlarının karşılanmasına yönelik kurulan özel veri merkezlerinin yanı sıra internet üzerinden farklı kuruluşlara hizmet veren veri merkezleri bulunmaktadır. Bu merkezler verdikleri hizmetin kalite ve sürekliliğini sağlamak için bir takım standartlara uymak durumundadır.

Dağıtık Sunucular: Küresel ölçekte bulut hizmeti veren kuruluşların veri merkezlerinin bir bina ya da bölgede olması mümkün değildir. Bu kuruluşların farklı şehir, bölge ve hatta kıtada veri merkezlerinin olması hem ulaşım hem de erişim açısından önemli bir gerekliliktir. Bu sayede herhangi bir nedenle sorun oluşan veri merkezindeki verilere farklı merkezlerden ulaşabilme olanağı sunulmuş olur. Ayrıca bazı politik nedenler de veri merkezlerinin konumunu belirlemede önemli olabilmektedir.

Dağıtık bilişim sistemlerinin temel amacı farklı sistemlerdeki işlemci güçlerini, ağ kapasitelerini ve depolama alanlarını tek bir büyük sistem olarak yönetilmesini sağlamaktır. Birbirine benzemeyen birçok sayıdaki bilgi sistemi bu yapılar sayesinde tek bir sanal işlem gücü oluşturur. Grid bilgi işleme tekniği olarak da anılan bu yapılar yönettiği alt sistemler arasında iş paylaşımı yaparak tüm sistemlerin verimli olarak kullanılmasını sağlar. Bu amaçla da dağıtık birçok sistem arasında iletişimi sağlayacak iletişim protokolleri bulunur.

Dağıtık bilişim sistemlerinin temel üstünlükleri aşağıda sıralanmıştır.
• Çözülmesi zaman isteyen problemleri kısa sürede çözebilir.
• Farklı bilgi sistemleri ile kolayca işbirliği yapabilir.
• Mevcut donanımların verimli olarak kullanılmasını sağlar.
• İhtiyaçlara göre ölçeklenebilir bir kapasite sunar.

İnternet Teknolojileri: Web hizmetleri farklı ortamlardaki uygulamaların birbirleri ile iletişimini sağlamak için ortaya çıkarılmış bir hizmettir. Bu yapı sayesinde internet üzerindeki birçok web sayfası farklı konumlardaki sistemlerle belirli protokoller sayesinde haberleşebilmekte ve veri alış verişi yapabilmektedir.

Dağıtık bilişim sistemlerinde kullanılan en yaygın uygulama Hadoop’tur. Google Hadoop Map-Reduce mimarisi ile devasa verileri dağıtık bir sistemle işlemektedir.

API (Application Programming Interface) kısaltması ile anılan uygulama programlama ara-yüzü bir uygulama yazılımının diğer bir uygulamada yazılımları ile iletişim kurmasını sağlayan komut, protokol ve araçlar kümesine verilen addır.

Bilişim terminolojisinde sanallaştırma, fiziksel donanım kaynaklarının yerine geçecek bir sanalının oluşturulması faaliyetidir.

Sanallaştırma teknolojilerinin bulut bilişim açısından faydaları aşağıda sıralanmıştır.
• Sistem kaynaklarının verimli kullanılması ile enerji tasarrufu sağlar ve doğayı korur.
• Kurumsal kullanıcıların ihtiyacı kadar kaynak kullanımına olanak sağlar.
• Sunucuların ilk kullanım için daha hızlı hazırlanmasını sağlar.
• Sanallaştırılmış sistemler geleneksel sistemlere göre daha yüksek performans sağlar.
• Geleneksel sistemlere göre yüksek kullanılabilirlik oranına sahiptir.
• Yedekleme ve felaket kurtarmada fiziksel sistemlere göre daha avantajlıdır.

Bulut bilişimde üç temel hizmet modeli Altyapı Hizmeti (IaaS), Platform Hizmeti (PaaS) ve Yazılım Hizmeti (SaaS) olarak adlandırılır.

Altyapı Hizmeti (IaaS): Kullanıcının talep ettiği oranda işlem gücü, depolama alanı, bant genişliği, hafıza kaynaklarının hizmet olarak sunulmasıdır. Bir diğer deyişle bulut üzerinde sanal olarak çalışan ve kaynak miktarı kullanıcının talebine göre ayarlanmış bir sunucu, kullanıcının hizmetine sunulur. Sanal bir işletim sisteminin yönetilmesi için tüm yetkiye sahip olan kullanıcı, bilişim faaliyetlerine uygun olarak sunucusunun yapılandırması, yazılımların kurulması ve ilgili servislerin kurulumunu gerçekleştirir. Bulut altyapı hizmeti modelinde faturalama genellikle kullanılan sanal sistemin kaynak tüketimine dayalı olarak belirlenir. Bulut bilişim alanında dünyada öncü kuruluş olan Amazon, Elastic Compute Cloud (EC2) isimli bulut çözümü ile IaaS modeli ile dünyanın her noktasında bilişim hizmeti sunan önemli bir kuruluş olarak bilinir.

Platform Hizmeti (PaaS): IaaS bulut hizmetinden farklı olarak PaaS hizmeti kullanıcılara kolay programlama ortamı sunmak için soyutlanma düzeyi yüksek bir ortam sunar. Bu hizmet türünde kullanıcılar kendilerine sunulan programlama ortamını kulla narak yazılım gerçekleştirirler. Kullanıcı bu görevi için ne kadar hafıza ya da işlemcinin gerekli olduğunu bilmesi gerekmez. Kullanıcının uygulama yazabileceği kaynaklar (programlama ortamı, veritabanı, depolama alanı) sistem tarafından sağlanmaktadır. Yaygın
olarak kullanılan Google App Engine hizmeti Google’ın altyapısı üzerinde kullanıcıların uygulama geliştirerek çalıştırabildikleri bir PaaS örneğidir. Geliştiriciler bu platform üzerinde Pyhton, Java, PHP ve Go programlama dillerini kullanma olanağına sahiptir. Platform maliyeti kullanılan kaynak ile ilişkilendirilerek belirlenir.

SaaS modelinin avantajlarını aşağıda gibi sıralamak mümkündür:
• Kullanıcılar alışkın oldukları Web tarayıcı ara yüzünü kullanırlar.
• Kullanıcılar ölçeklenebilir hizmetleri tükettikleri ölçüde öderler.
• Kurumlarda daha az bilişim uzmanı ile daha etkin çalışma imkânı sunar.
• Organizasyonların ihtiyacına uygun olarak uyarlanabilmektedirler.
• Uygulama yazılımı üreten girişimler için büyük fırsatlar yaratırlar.

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü tarafından dört bulut
yayılım türü tanımlanmıştır.
Kamu Bulutu: Kamu ya da dışsal bulut en yaygın kullanıma sahip bulut türüdür. Her kesin kullanımına açılmış bulut bilişim hizmetleridir. Bu hizmetler bir devlet kurumunun vatandaşlarına hizmetlerini ulaştırması için oluşturabileceği gibi Google, Microsoft ve Amazon gibi şirketlerin bireysel bilişim hizmetleri için oluşturdukları bulut yapılarıdır.
Özel Bulut: Bir organizasyonun özel kullanımı için oluşturulmuş bulut bilişim türüdür. İç bulut ismi de verilen özel bulutların kurulması, yönetilmesi ve yürütülmesi sahibi tarafından ya da dış hizmetin alındığı kuruluşlar tarafından gerçekleştirilir. Veri merkezi ve sunucular dış ortamdan bir güvenlik mekanizması tarafından korunur.
Topluluk Bulutu: Bu yapı Grid Bilişim ve Gönüllü Bilişim paradigmalardan türemiş bir buluttur. Ortak noktaları olan bireylerin altyapılarını ortak bir amaç için bir araya getirirler. Bu sayede gerekli olan bilişim maliyetlerini paylaşarak daha verimli bir bilişim sistemi oluştururlar. Bir sosyal toplum kuruluşu, dernek ya da 3.şahış şirketler tarafından oluşturulabilir.
Melez Bulut: Kamu ve özel bulut karmasından oluşan bulut sistemidir. İşletme ya da organizasyonun kritik verileri ve uygulamaları güvenlik
duvarının ardındaki özel bulutta, genel erişime sunulan veri ve uygulamalar dış bulutta konumlandırılır.

Yeşil bilişim, bilgisayar ve bilgisayarla ilişkili kaynaklarının çevreye duyarlı bir şekilde kullanımıdır.

Bulut bilişimin kullanılabilmesinde bazı sınırlılıklar bulunmaktadır. Bu sınırlılıklar aşağıda maddeler halinde sıralanmıştır.
• Ağ bağlantısı bağımlılığı: İnternet bağlantısı bulut bilişim ile çalışacak kurumlar için hayati öneme sahiptir. İnternet ağlarındaki yavaşlama bile hizmetlerin yavaşlamasına neden olacak kurum veya işletmenin hizmet kalitesinin düşmesine neden olabilecektir.
• Güvenlik: Bulut hizmeti sağlayıcılarının en yüksek güvenlik standartlarını sağlamalarına rağmen depolanan verinin ve önemli dosyaların kurum dışında olması her zaman riske açık bir durumdur. Hacker olarak isimlendirilen bilgisayar korsanları bulut sistemlerindeki güvenlik açıklarını kötüye kullanarak kurumların değerli bilgilerini ele geçirebilmekte, değiştirebilmekte ve silebilmektedir. Bilişim dünyasında önemli kuruluşların müşteri bilgilerinin çalındığı haberleri güvenlik sorununun önemli kanıtlarından sayılabilir.
• Çevre birimler: Yazıcı, tarayıcı ve benzeri çevre birimleri bulut yapısı ile uyum göstermeyebilir. Yerel bilgisayarlarda bu tür cihazların bulut uygulamaları ile kullanımını sağlamak üzere ek yazılımlara ihtiyaç olabilir. Yeni tasarlanan çevre birimlerinde kablosuz bağlantı ve mobil cihaz etkileşimi bu sorunu çözebilmektedir.
• Maliyet: Küçük hacimli bilişim faaliyetlerinin bulut hizmetlerine transfer edilmesi maliyet açısından dezavantajlı olabilmektedir. Girişimcilerin iş hacimlerine göre doğru bulut hizmetini seçmelerini ya da bulut dışı çözümleri tercih etmelerini gerektirebilir. Ayrıca bulut bilişim yatırımlarının uzun dönemde kârlı hale gelebileceği hesaba katılmalıdır.
• Sağlayıcıya bağımlılık: Bulut hizmet sağlayıcılar müşterilerinin mevcut bilişim hizmetlerinin bulut ortamına kolayca aktarılacağı ya da dönüştürüleceği sözünü verseler de bazı durumlarda bu kolay olmamaktadır. Teknolojik engeller sistemlerin dönüşümünde önemli sorunlar çıkarabilmektedir.
• Yasal sorunlar: Bulut bilişimle ilgili bir diğer önemli boyut ise yasal konulardır. Bu konudaki en önemli tartışmalardan biri bulut ortamında depolanan verinin sahibinin kim olduğudur. Verinin sahibi yükleyen mi yoksa veriyi barındıran bulut bilişim sağlayıcı mı? Bu sorun hala bulut bilişim sağlayıcı ve hizmet alan arasında düzenlenen sözleşmelerde belirsizlik taşıyabilmektedir

Bulut depolama, verilenin mantıksal havuzlar vasıtasıyla muhafaza edildiği bir veri modelidir.

Bulut depolama sistemleri genellikle yönetimli ve yönetimli olmayan depolama olarak iki grupta kategorize edilir. Yönetimli depolama
sanal geliştirme ortamları veya ve sanal makinelere bir disk gibi konumlandırılabilen depolama çözümleridir. Yönetimli depolamada kullanıcılar depolama alanını sistemlerinde bir disk olarak kullanabilirler. Yönetimli
olmayan depolama ise kullanıcıların web üzerinde ya da yardımcı yazılımlar
ile ulaşabildikleri nispeten ucuz ve kullanımı oldukça kolay bulut depolama hizmetleridir.

Bir bulut paylaşımının kullanımına yönelik adımlar geneli kapsayacak
şekilde hazırlanmıştır.
• İlgili bulut hizmet sağlayıcının web sayfasına gidilir.
• Bulut depolama için bir hesap oluşturulur.
• Hesap oluşturma bir e-posta ile doğrulanıyorsa e- postanıza gelen onaylama linkine tıklanır.
• Kişisel bilgisayar için senkronizasyon aracı yüklenerek kurulur.
• Mobil cihazlar için ilgili uygulama market den kurulur.

Bulut depolamanın üstünlükleri aşağıda sıralanmıştır.
Maliyet: Yedekleme çözümleri oldukça gelişmiştir. Özellikle taşınabilir depolama araçlarının kaybolma riski büyüktür ve veri kaybının maliyeti oldukça yüksektir.
Güvenlik: Yerel veri depolamaya göre daha güvenlidir. Verilerin depolanması ve transferi sırasında veriler şifrelenerek güven altına alınır.
Erişilebilirlik: Dosyalara internet erişimi olan her cihazdan ulaşma imkânı
sağlar. Akıllı telefonlar, tabletler ile mobil ortamlarda dosyalara erişim sağlanabilir.
Senkronizasyon: Belgede yapılan değişiklikler tüm bilgisayarlara anında senkronize edilir.
Birlikte çalışma: Dosyaların paylaşılması ve aynı dosya üzerinde çalışma olanağı sağlar.

Çevrimiçi verimlilik yazılımları ya da ofis yazılımlarının kullanıcı bilgisayarında çalışan geleneksel ofis yazılımına göre faydaları aşağıda sıralanmıştır.
• Genellikle kullanıcılar için daha düşük maliyetlidir.
• Web tarayıcı üzerinde çalıştığı için platform bağımsızdır (tüm işletim
sistemlerinde çalışır).
• Yazılımların güncellenmesi ve düzeltilmesi merkezi olarak yapıldığından
kullanıcı sürekli güncel sürüm kullanır.
• Belge paylaşımı aynı bulut sistemi kullananlar için çok kolaydır.
• Aynı belge üzerinde aynı anda birçok kullanıcı birlikte çalışma olanağına sahiptir.
• Mobil cihazlarla kullanım için uygundur.
• Yedekleme ve sürüm saklama özellikleri veri kaybını engeller.

Bulut tabanlı sunum hazırlama aracı olan Prezi yenilikçi ve başarılı tasarımı ile dikkat çeken bir uygulamadır. Web sayfası üzerinden ya da mobil uygulamalar üzerinden tasarlanan ilgi çekici sunuların indirilerek çevrimdışı sunulması mümkündür.