ما المقصود بخادم السحابة؟
خادم السحابة هو خادم افتراضي يعمل في السحابة القائمة، على البنية التحتية المملوكة لمزود خدمات السحابة. بصفة تقليدية، كان على المؤسسات شراء الخوادم الفعلية الخاصة، بها وصيانتها، حيث استخدمت الخوادم لتشغيل التطبيقات، واستضافتها، وحساب أعباء العمل المطلوبة لمعالجة البيانات والتحليلات. وكانت الخوادم موجودة داخليًا أو في مراكز البيانات القريبة. أما اليوم، يمكن لمؤسستك تشغيل خوادم السحابة الافتراضية في أي مكان في العالم.
وتعمل هذه المساحات الافتراضية، على خوادم فعلية يتم شراؤها وصيانتها بواسطة مزودي السحابة التابعين لجهات خارجية. توفر النسخة المتماثلة للخادم الافتراضي، أو خادم السحابة، نفس الأداء وخيارات التكوين وسهولة الاستخدام مثل آلة الخادم الفعلي. يمكنك الوصول إلى خوادم سحابة غير محدودة بمئات الأنواع المختلفة من التكوين. باستخدام هذا النوع من الطاقة، يمكنك تشغيل واستضافة جميع أنواع التطبيقات، وأعباء العمل في السحابة.
ما مزايا خوادم السحابة؟
تعد خوادم السحابة جزءًا مهمًا من الحوسبة السحابية، فهي تزيل الحاجة إلى شراء الخوادم الفعلية، وتشغيلها وإدارتها. ويمكنك استخدامها حصريًا أو بالاشتراك مع البنية التحتية الحالية للخادم. لم يكن تشغيل الخوادم في السحابة أسهل أو أكثر قابلية للتكوين من أي وقت مضى. فهناك الآن أنواع مختلفة من خوادم السحابة، المتاحة لكل الأعمال والاستخدام الشخصي.
خيارات مرنة :
باستخدام خوادم السحابة، يمكنك تشغيل أي نوع من بنية الخادم تقريبًا ، بغض النظر عن الأجهزة الأساسية. هذا يعني أنه يمكنك اختيار خوادم سحابة استنادًا إلى التفضيلات، مثل إمكانات الرسومات، أو أعباء عمل تعلم الآلة أو وظائف الشبكات.
يعد تحقيق أهداف الامتثال أمرًا سهلاً، حيث يمكنك أيضًا اختيار المنطقة الجغرافية، التي يقع فيها خادم السحابة. يمكنك حتى اختيار منطقة موقعها في بيئة الحوسبة السحابية.
إدارة فعالة من حيث التكلفة :
كان الاستثمار في الخوادم الفعلية مكلفًا، ويتطلب تخطيطًا كبيرًا على المدى الطويل.لذلك إن شراء خادم فعلي يعني سنوات عديدة من الاستثمار. الآن، يمكنك استئجار خادم سحابة عند الطلب مقابل مبلغ زهيد مثل الفاتورة بالثانية. ومن الممكن استئجار عدد من الخوادم السحابية في أي وقت لأنواع مختلفة من أعباء العمل. كل ذلك دون أي قيود على الفواتير.
لا تتطلب خوادم السحابة أيضًا تكاليف صيانة مستمرة. يمكن لمزود السحابة الاهتمام بالعديد من جوانب الإدارة، مثل نظام التشغيل والتكوينات وتحديثات الأمان. وهذا يزيل الحاجة إلى الإدارة الداخلية.
علاوة على ذلك، يتم تعريف خوادم السحابة في البرامج، بحيث لا تتدهور بمرور الوقت. ويؤدي هذا أيضًا إلى إزالة أي تكاليف تتعلق بإيقاف التشغيل التي قد تتكبدها في حالة شرائك الخوادم القائمة على الأجهزة ثم عزلها.
التزويد القابل للتوسع:
غالبًا ما تكون خوادم السحابة قابلة للتوسع. ففي حالة نفاد المساحة أو الطاقة على الخادم، يمكنك تعيين نوع الخادم أو عدد الخوادم للزيادة تلقائيًا. ويتلاءم هذا مع عبء العمل الأكبر. ويمكنك أيضًا القيام بالعكس وتقليص الحجم تلقائيًا لاستيعاب أعباء العمل الأصغر.
تأتي الخوادم السحابية أيضًا كاملة بآليات للمساعدة في ضمان التوافر العالي، مثل موازنة التحميل المتقدمة والتحويلات المضمنة لتجاوز الفشل.
ما هي بعض حالات الاستخدام لخادم سحابة؟
يمكنك استخدام خادم سحابة لتشغيل جميع أنواع أعباء العمل. إليك بعض الأمثلة:
- برامج المؤسسة، مثل الموارد البشرية (HR) وأنظمة إدارة علاقات العملاء (CRM).
- تطبيقات العملاء، مثل تطبيقات الأجهزة المحمولة وإدارة المستندات.
- معالجة الرسومات المتطورة، مثل بث الفيديو والألعاب.
- تطبيقات النمذجة العلمية.
- قواعد البيانات التي تتم معالجتها من خلال استعلامات قاعدة البيانات الواردة.
- تطبيقات الويب ومواقع الويب، من خلال خوادم الويب المخصصة التي تقوم بتشغيل اتصالات HTTP.
- أعباء عمل تعلم الآلة، لتدريب نماذج تعلّم الآلة التي تتطلب قدرًا كبيرًا من قوة الحوسبة.
يوفر خادم السحابة قابلية التوسع والمرونة لجميع التطبيقات الحديثة. يمكنك استخدام خادم للذكاء الاصطناعي (AI)، بالإضافة إلى الخدمات المصغرة والتحليلات والتدفق.
كيف يعمل خادم السحابة؟
الخادم المعدني العاري (أو الخادم الفعلي)، عبارة عن آلة تشبه الصندوق تحتوي على دوائر وشرائح وذاكرة ووحدة تخزين ووحدة معالجة مركزية. ويشغل هذا الخادم مساحة فعلية، ويحتاج إلى الكهرباء لتشغيله.
وعلى النقيض منه، يعد خادم السحابة أو الخادم الافتراضي أو مثيل السحابة أو الآلة الافتراضية (VM)، مجرد برنامج. غير أنه يتصرف بنفس الطريقة التي تتصرف بها الآلة المادية. ويظهر خادم السحابة أيضًا لأي جهاز أو اتصال آخر كخادم فعلي.
وتقوم المؤسسات بتشغيل آلات افتراضية على الخوادم الفعلية، الخاصة بها. ومع ذلك، فإن خوادم السحابة تعد آلات افتراضية تمامًا يتم إنشاؤها وإدارتها بواسطة مزود السحابة. ويمتلك مزود السحابة، الأجهزة الأساسية والبنية التحتية ويديرها.
وقد تم إنشاء الكثير من الحوسبة السحابية، بما في ذلك خوادم السحابة والخدمات الأخرى التي يقدمها مزودو الخدمات السحابية، على فكرة “الافتراضية”.
المحاكاة الافتراضية :
الافتراضية هي عملية إنشاء وتشغيل مثيل افتراضي لمورد تكنولوجيا المعلومات، الواقعي .وايضا يمكن تشغيل خوادم افتراضية متعددة على نفس الآلة المادية، ومشاركة موارد الحوسبة الأساسية هذه.
باستخدام الافتراضية، لن تضطر إلى تأمين الجهاز بأكمله بنظام تشغيل، واحد وبيئة تكوين واحدة. بدلاً من ذلك، يمكنك تشغيل أنظمة تشغيل وأعباء عمل وتطبيقات مختلفة في بيئات افتراضية متعددة معزولة تمامًا. وتساعدك الخوادم الافتراضية المعزولة في مشاركة أكبر للموارد. وغالبًا ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة للشركات.
التوفير :
من خلال توفير خادم السحابة، يمكنك تخصيص موارد الحوسبة وتكوينها داخل بيئة سحابية لنشر آلات افتراضية. ويمكنك توفير خوادم سحابة، باستخدام واجهات برمجة التطبيقات. وتسمح لك واجهات برمجة التطبيقات بإنشاء خوادم السحابة وتكوينها وحذفها وإدارتها عن بُعد.
وتبدأ هذه العملية عادةً بتحديد سمات الخادم المطلوبة .وذلك مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة ، ووحدة التخزين وإمكانات الشبكة. يمكنك أيضًا تحديد نظام التشغيل وأي برنامج مثبت مسبقًا.
بمجرد تحديد المعلمات، تقوم الأدوات الآلية داخل النظام الأساسي للسحابة، بإنشاء مثيل لخوادم السحابة وربطها بالموارد المناسبة وتكوين إعدادات الشبكات والأمان. وذلك يتيح النشر السريع والقابل للتطوير لقوة الحوسبة المصممة، خصيصًا لتلبية الاحتياجات الخاصة.
عادةً ما تأتي خوادم السحابة محملة مسبقًا بنظام تشغيل يستند إلى Linux. وذلك يعتمد اختيار نوع الخادم الصحيح على المهمة المطروحة. تعتبر بعض أنواع الخوادم والتكوينات أكثر ملاءمة لأنواع معينة من أعباء العمل.
ما أنواع خوادم السحابة؟
نقوم بتصنيف خوادم السحابة حسب تكوينها وكيفية تعيينها للبنية التحتية الأساسية للخادم الفعلي.
التكوين :
يمكنك الاختيار من بين مجموعة من الخوادم السحابية التي تم تكوينها مسبقًا لحالات استخدام مختلفة. نقدم في ما بعد بعض الأمثلة.
الغرض العام :
توفر هذه المثيلات نسبة متوازنة من وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين. ولذلك هذا يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، مثل خوادم الويب وقواعد البيانات الصغيرة إلى المتوسطة.
مثيلات مُحسَّنة للحوسبة :
تم تصميم هذه المثيلات لأعباء العمل التي تتطلب الكثير من وحدة المعالجة المركزية.ولذلك توفر نسبة عالية من أنوية وحدة المعالجة المركزية إلى الذاكرة. لذلك، فهي مثالية للتطبيقات المرتبطة بالحوسبة، مثل المعالجة المجمعة والنمذجة العلمية.
مثيلات محسنة للذاكرة :
توفر هذه المثيلات قدرًا كبيرًا من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). بالنسبة إلى أنوية وحدة المعالجة المركزية. حيث إنها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب الاحتفاظ بمجموعات بيانات كبيرة في الذاكرة، مثل قواعد البيانات في الذاكرة والنظم الأساسية لتحليلات البيانات الضخمة.
الحوسبة المسرّعة :
تم تجهيز هذه المثيلات بمسرعات الأجهزة، مثل وحدات معالجة الرسومات (GPUs)، أو وحدات field-programmable gate array (FPGA). وقد تم تحسينها للمهام المتخصصة، مثل MK وعرض الرسومات والمحاكاة العلمية.
مثيلات مُحسّنة للتخزين :
توفر هذه المثيلات معدل نقل عالٍ للقرص. ولذلك يتم تحسينها لأعباء العمل التي تتطلب وصولاً عالي السرعة إلى كميات كبيرة من البيانات، مثل تحليلات البيانات الضخمة وتخزين البيانات.
الحوسبة عالية الأداء :
يتم تخصيص مثيلات الحوسبة عالية الأداء (HPC)، لأعباء العمل التي تتطلب أداءً عاليًا للشبكة وزمن انتقال منخفضًا. ومع ذلك هي جيدة لمهام مثل محاكاة ديناميكيات السوائل، والتحليلات الزلزالية، والحسابات العلمية الأخرى.
نوع الاستضافة :
يمكن أيضًا تصنيف الخوادم السحابية حسب نوع الاستضافة والخطة. ويتم استخدام جميع الخوادم السحابية من خلال حساب واحد فقط. ومع ذلك، تختلف البنية التحتية الأساسية بين الاستضافة المشتركة والمخصصة.
الاستضافة المشتركة :
في بيئة الاستضافة المشتركة، تشترك خوادم سحابية متعددة في موارد خادم فعلي أساسي واحد.ومع ذلك قد تؤثر أعباء العمل العالية على خادم سحابة واحد على أداء الخوادم الأخرى.
استضافة الخادم الافتراضي الخاص :
الخادم الافتراضي الخاص (VPS) ، عبارة عن خادم سحابة يعمل على نفس الخادم الفعلي، مثل خوادم السحابة الأخرى. ومع ذلك، فقد تم تخصيص جزء مخصص له من موارد الخادم. ولا تؤثر أعباء العمل العالية الواقعة على الخوادم الأخرى على أداء الخادم الافتراضي الخاص.
الاستضافة المخصصة :
توفر الاستضافة المخصصة خادمًا فعليًا بالكامل لمؤسسة واحدة. يمكن للمؤسسة تكوين الآلة المادية كخادم سحابة واحد أو خوادم متعددة للتحكم الكامل في البيئة التي تقوم بتشغيل خوادمها عليها.
في بعض الأماكن، تُعرف الاستضافة المشتركة أيضًا باسم خوادم السحابة العامة، ولذلك تُعرف الاستضافة المخصصة باسم خوادم السحابة الخاصة. وعلى الرغم من هذه التسمية، فإن جميع خوادم السحابة تعتبر خوادم خاصة؛ إلا أن الفرق يتمثل في أن الاستضافة المخصصة تعزل خوادم السحابة على مستوى الأجهزة. ومن ناحية أخرى، يتم عزل خوادم السحابة العامة على مستوى البرنامج.
