تتناول هذه التدوينة هندسة البرمجيات بدون خادم (Serverless Architecture)، التي تُحدث ثورة في تطوير البرمجيات الحديثة. تبدأ بالمفاهيم والمبادئ الأساسية لهندسة البرمجيات بدون خادم، وتشرح المكونات الرئيسية لمنصات "الوظيفة كخدمة" (FaaS). كما تتعمق في مزاياها (تحسين التكلفة، وقابلية التوسع) وعيوبها (البدء التجريبي، والتبعيات). كما تُقدم أفضل الممارسات والمنصات الشائعة (AWS Lambda، وAzure Functions، وGoogle Cloud Functions) التي يجب مراعاتها عند تطوير تطبيقات FaaS. كما تُسلط الضوء على الاعتبارات الرئيسية لبدء استخدام FaaS، واستراتيجيات إدارة المشاريع الفعالة، والمخاطر الشائعة. وأخيرًا، تُوضح كيفية الاستعداد للمستقبل من خلال الفرص التي تُتيحها هندسة البرمجيات بدون خادم.

ما هي هندسة الأنظمة الخالية من الخوادم؟ المفاهيم والمبادئ الأساسية

هندسة بدون خادمبدون خادم هو نهجٌ يُلغي إدارة الخوادم في تطوير التطبيقات ونشرها. فبينما تُلزم البنى التقليدية المطورين بإدارة مهام تشغيلية مثل تهيئة الخوادم وتوسيع نطاقها وصيانتها، تُفوض البنى بدون خادم هذه المسؤولية إلى مُزوّد الخدمات السحابية. وهذا يُتيح للمطورين التركيز فقط على شيفرة تطبيقاتهم والابتكار بسرعة أكبر.

تُعد بنية عدم استخدام الخوادم مثاليةً للتطبيقات التي تعتمد على الأحداث. تعمل التطبيقات تلقائيًا عند تشغيل أحداث محددة (مثل تحميل ملف، أو طلب HTTP، أو مؤقت)، مما يستهلك الموارد فقط أثناء تشغيل التطبيق. وهذا يوفر التكاليف ويزيد من كفاءة استخدام الموارد.

العناصر الأساسية للهندسة المعمارية الخالية من الخوادم
• الوظيفة كخدمة (FaaS): إنه يسمح بكتابة كود التطبيق وإدارته كوظائف صغيرة مستقلة.
• محفزات الحدث: يقوم بتشغيل الوظائف ليتم تشغيلها تلقائيًا نتيجة لأحداث معينة.
• قواعد البيانات المستندة إلى السحابة: تقدم حلولاً بدون خادم لتخزين البيانات وإدارتها.
• بوابات API: يدير الوصول إلى الوظائف ويضمن الأمان.
• التوسع التلقائي: إنه يسمح بالتعديل التلقائي للموارد استنادًا إلى متطلبات التطبيق.

تُبسّط بنية التطبيقات الخالية من الخوادم إدارة البنية التحتية، وتُسرّع عمليات التطوير، وتُخفّض تكاليف التشغيل. ومع ذلك، تُواجه هذه البنية بعض التحديات. على سبيل المثال، قد يكون تصحيح الأخطاء أكثر تعقيدًا، وهناك خطر الاحتكار من قِبل الموردين. لذلك، يُعدّ التخطيط الدقيق والفهم الشامل لمتطلبات التطبيق أمرًا أساسيًا قبل تطبيق بنية التطبيقات الخالية من الخوادم.

مقارنة بين هندسة بدون خادم والهندسة التقليدية

ميزة	هندسة بدون خادم	العمارة التقليدية
إدارة الخادم	يتم إدارتها بواسطة مزود الخدمة السحابية	تتم إدارتها بواسطة المطور
القياس	تلقائي و فوري	يدوي ويستغرق وقتا طويلا
يكلف	الدفع مقابل الاستخدام	التكلفة الثابتة
سرعة التطوير	أسرع	أبطأ

هندسة بدون خادمإنها إحدى مناهج تطوير التطبيقات الحديثة، وتوفر مزايا كبيرة، خاصةً للتطبيقات السحابية. عند استخدامها بشكل صحيح، تُمكّن الشركات من الابتكار بسرعة وكفاءة أكبر. ومع ذلك، من المهم مراعاة تحديات هذه البنية وقيودها.

ما هي الوظيفة كخدمة (FaaS)؟ مكوناتها الرئيسية

هندسة بدون خادمالوظيفة كخدمة (FaaS)، أحد المكونات الرئيسية لـ ، هو نموذج حوسبة سحابية يُمكّن المطورين من كتابة وتشغيل وظائف صغيرة ومستقلة دون عناء إدارة الخوادم. يُحسّن FaaS استخدام الموارد ويُقلل التكاليف من خلال السماح بتقسيم التطبيقات إلى أجزاء أصغر وتشغيلها فقط عند الحاجة. على عكس البنى التقليدية القائمة على الخوادم، في FaaS، لا تحتاج الخوادم إلى التشغيل المستمر؛ حيث تعمل الوظائف فقط عند تشغيل أحداث مُحددة (مثل طلب HTTP، أو تحديث قاعدة بيانات، أو مُؤقت).

تتيح منصات FaaS للمطورين نشر وظائفهم وتوسيع نطاقها وإدارتها بسهولة. تُوفر هذه المنصات البنية التحتية اللازمة وتُديرها تلقائيًا، مما يُتيح للمطورين التركيز حصريًا على منطق العمل. تُعد FaaS حلاً مثاليًا لسيناريوهات مثل هياكل الخدمات المصغرة، والتطبيقات المُدارة بالأحداث، ومعالجة البيانات في الوقت الفعلي. الهدف الرئيسي من FaaS هو تبسيط عملية التطوير وتقليل النفقات التشغيلية.

• مزايا FaaS
• الفعالية من حيث التكلفة: يتم تجنب إهدار الموارد حيث يتم الدفع فقط عندما تعمل الوظائف.
• إمكانية التوسع: تتوسع التطبيقات تلقائيًا مع الطلب، مما يساعد في الحفاظ على الأداء.
• التطوير السريع: نظرًا لعدم وجود إدارة للخادم، يمكن للمطورين كتابة التعليمات البرمجية ونشرها بشكل أسرع.
• المرونة: يمكن تطوير وظائف متوافقة مع لغات البرمجة والتقنيات المختلفة.
• إدارة سهلة: يتم تقليل الحمل التشغيلي حيث يتولى موفر الخدمة السحابية إدارة البنية التحتية.

تشمل المكونات الأساسية لـ FaaS المُحفِّزات والوظائف وخدمات المنصة. المُحفِّزات هي أحداث تُحدِّد وقت تنفيذ الوظائف. أما الوظائف فهي شذرات من الشيفرة البرمجية تُنفِّذ وظيفة مُحدَّدة. تُوفِّر خدمات المنصة البنية التحتية والأدوات اللازمة لتشغيل الوظائف وتوسيع نطاقها وإدارتها. تدعم منصات FaaS عادةً مجموعة مُتنوِّعة من المُحفِّزات، مثل طلبات HTTP، وأحداث قواعد البيانات، والرسائل المُدرَجة في قائمة الانتظار، والمؤقِّتات. يُتيح هذا تطوير التطبيقات لسيناريوهات مُختلفة.

من أهم ميزات FaaS أنها تعتمد على الأحداث. هذا يعني أن الوظائف تُنفَّذ استجابةً لأحداث محددة. على سبيل المثال، يُمكن لمستخدم يُحمِّل ملفًا أو يُجري تعديلًا في قاعدة بيانات تشغيل وظيفة. هذا النهج القائم على الأحداث يُتيح للتطبيقات مرونةً واستجابةً أكبر. علاوةً على ذلك، غالبًا ما تدعم منصات FaaS لغات برمجة وبيئات تشغيل مختلفة، مما يمنح المطورين حرية استخدام أدواتهم المُفضَّلة. FaaS، هندسة بدون خادموباعتبارها عنصرًا أساسيًا مهمًا في بناء التطبيقات، فإنها تكتسب أرضية متزايدة في عمليات تطوير التطبيقات الحديثة.

مزايا وعيوب هندسة بدون خادم

هندسة بدون خادميتيح هذا النهج للمطورين التركيز مباشرةً على تطوير التطبيقات، مُحررًا إياهم من عبء إدارة البنية التحتية. يوفر هذا النهج مزايا كبيرة في تحسين التكلفة، وقابلية التوسع، وسرعة التطوير. ومع ذلك، فإنه يطرح أيضًا بعض التحديات والعيوب التي لا ينبغي إغفالها. في هذا القسم، سنتناول بالتفصيل الفرص والمخاطر المحتملة التي تُمثلها بنية الحوسبة بدون خادم.

من بين المزايا الأكثر وضوحًا للهندسة المعمارية الخالية من الخوادم هي، قابلية التوسع التلقائي هذه الميزة ميزة أساسية. مع ازدياد طلب تطبيقك، يقوم النظام تلقائيًا بزيادة الموارد وخفض التكاليف عند انخفاض الطلب. تُعد هذه البنية الديناميكية مثاليةً للتطبيقات ذات أحجام حركة البيانات المتفاوتة.

المميزات والعيوب
• كفاءة التكلفة: إن الدفع مقابل الموارد المستخدمة فقط يقلل التكاليف بشكل كبير.
• قابلية التوسع: يتم توسيع نطاق التطبيقات تلقائيًا مع زيادة الطلب.
• سرعة التطوير: يمكن للمطورين كتابة التعليمات البرمجية بشكل أسرع لأنه يتم التخلص من إدارة البنية التحتية.
• الراحة التشغيلية: لا يتطلب إدارة الخادم، مما يقلل من الحمل التشغيلي.
• حبس البائع: من الممكن أن يحدث اعتماد على موفر سحابي معين.
• البداية الباردة: يمكن أن يؤثر التأخير في الاستدعاء الأولي للوظائف على الأداء.
• صعوبة التصحيح: قد يكون تصحيح الأخطاء في بيئة موزعة أكثر تعقيدًا.

ومع ذلك، فإن الهندسة المعمارية الخالية من الخوادم لها أيضًا بعض العيوب. حبس البائعأي أن خطر الاعتماد على مزود خدمة سحابية معين هو أحد المخاوف الرئيسية. بداية باردة قد يؤثر التأخير في بدء استدعاء الوظائف، المعروف باسم "الزمن الانتقالي"، سلبًا على أداء بعض التطبيقات. لذلك، من المهم تقييم متطلبات تطبيقك بعناية قبل اعتماد بنية بدون خادم.

هندسة بدون خادم: مقارنة بين المزايا والعيوب

ميزة	المزايا	العيوب
يكلف	يمنع الدفع مقابل الاستخدام هدر الموارد.	قد تؤدي الزيادة غير المتوقعة في حركة المرور إلى زيادة التكاليف.
قابلية التوسع	إنه يوفر القدرة على التوسع التلقائي والسريع.	قد يكون من الصعب التحكم في سلوك التوسع.
تطوير	عمليات التطوير والنشر أسرع.	يمكن أن تصبح عمليات التصحيح والاختبار معقدة.
عملية	لا يتطلب الأمر إدارة الخادم، ويتم تقليل الحمل التشغيلي.	يمكن أن تكون حلول التسجيل والمراقبة أكثر تعقيدًا.

هندسة بدون خادمإنها أداة فعّالة توفر مزايا كبيرة عند استخدامها بشكل صحيح. ومع ذلك، من المهم مراعاة العيوب المحتملة واختيار البنية الأنسب لاحتياجات تطبيقك. خاصةً تحسين التكلفة, قابلية التوسع و سرعة التطوير من خلال الأخذ بعين الاعتبار عوامل مثل، يمكن الاستفادة من الفرص التي توفرها بنية الخادم الخالية من الخوادم بأفضل طريقة.

أفضل الممارسات لتطوير تطبيقات FaaS

هندسة بدون خادم تزداد أهمية منصات "الوظيفة كخدمة" (FaaS)، على وجه الخصوص، في تطوير التطبيقات الحديثة. ومع ذلك، للاستفادة الكاملة من هذه التقنية، من المهم اتباع بعض أفضل الممارسات. لن تُحسّن هذه الممارسات أداء تطبيقك فحسب، بل ستساعد أيضًا في خفض التكاليف وضمان الأمان.

نقطة مهمة يجب أخذها في الاعتبار عند تطوير تطبيقات FaaS هي تعظيم وظائفك. صغيرة وموجزة يجب أن تؤدي كل دالة وظيفة محددة، وتتجنب العمليات المعقدة. يتيح هذا النهج تشغيل وظائفك بشكل أسرع واستهلاك موارد أقل، كما يُبسط تصحيح الأخطاء والصيانة.

أفضل الممارسات	توضيح	فوائد
الحفاظ على حجم الوظيفة صغيرًا	كل وظيفة تؤدي مهمة واحدة	تنفيذ أسرع، واستهلاك أقل للموارد
إدارة التبعيات	تجنب التبعيات غير الضرورية	حزم توزيع أصغر، ووقت بدء تشغيل أسرع
ضمان الأمن	تنفيذ آليات التفويض والمصادقة	أمن البيانات ومنع الوصول غير المصرح به
المراقبة والتسجيل	المراقبة المستمرة لأداء الوظائف	اكتشاف الأخطاء وتحسين الأداء

خطوات تطوير FaaS:

1. تحليل الاحتياجات: حدد متطلبات تطبيقك وقم بتقييم الوظائف التي سيتم تنفيذها بشكل أفضل باستخدام FaaS.
2. تصميم الوظيفة: قم بالتخطيط بالتفصيل لما سوف تفعله كل وظيفة وكيف ستعمل.
3. الترميز والاختبار: اكتب وظائفك واختبرها جيدًا.
4. إدارة التبعيات: قم بإدارة التبعيات التي تحتاجها وظائفك بعناية وتجنب التبعيات غير الضرورية.
5. تطبيقات الأمان: تنفيذ تدابير أمنية مثل المصادقة والتفويض وتشفير البيانات.
6. المراقبة والتسجيل: قم بإعداد آليات تسجيل مناسبة لمراقبة أداء وظائفك واكتشاف الأخطاء المحتملة.
7. التحسين المستمر: قم بتقييم أداء وظائفك بشكل منتظم وإجراء التحسينات.

هناك مسألة مهمة أخرى وهي أن وظائفك إدمانهم الأمر يتعلق بإدارتها بشكل صحيح. قد تؤدي التبعيات غير الضرورية إلى زيادة حجم وظائفك وإطالة أوقات بدء التشغيل. لذلك، احرص على استخدام التبعيات التي تحتاجها فقط. من المهم أيضًا تحديث تبعياتك بانتظام لمعالجة الثغرات الأمنية.

تطبيقات FaaS الخاصة بك حماية ضمان الأمان أمر بالغ الأهمية. طبّق آليات المصادقة والتفويض لمنع الوصول غير المصرح به إلى وظائفك. بالإضافة إلى ذلك، شفّر البيانات الحساسة وأجرِ اختبارات أمنية دورية لتحديد الثغرات الأمنية المحتملة. تذكّر أن الخروقات الأمنية قد تُلحق الضرر بسمعة تطبيقك وتُؤدي إلى خسائر مالية فادحة.

منصات الهندسة المعمارية الخالية من الخوادم الشائعة

هندسة بدون خادم هناك العديد من المنصات في العالم التي تُبسّط تطوير التطبيقات وإدارتها. تُتيح هذه المنصات للمطورين التركيز مباشرةً على وظائفهم بدلاً من إدارة البنية التحتية. لكل منصة مزاياها وعيوبها. في هذا القسم، نعرض أشهرها. بدون خادم سنلقي نظرة فاحصة على بعض منصاتهم ونقارن الاختلافات الرئيسية بينها.

المقدمة من قبل مزودي الحوسبة السحابية اليوم بدون خادم تُقدم المنصات حلولاً مثالية لتسريع عمليات تطوير التطبيقات وخفض التكاليف. تُمكّن هذه المنصات المطورين من كتابة ونشر أكوادهم البرمجية ببساطة، مُحمّلةً مزود الخدمة السحابية مسؤولية إدارة البنية التحتية والتوسع والأمن. هذا يُتيح للمطورين التركيز على أعمال أكثر ابتكارًا وقيمةً مُضافة.

مقارنة المنصات

• قابلية التوسع: إمكانيات التوسع التلقائي للمنصات.
• التكاملات: سهولة التكامل مع الخدمات السحابية الأخرى.
• التسعير: نموذج الدفع مقابل الاستخدام وتحسين التكلفة.
• خبرة المطور: أدوات التطوير والتوثيق ودعم المجتمع.
• دعم اللغة: لغات البرمجة وبيئات التشغيل المدعومة.
• الأمان: ميزات الأمان وشهادات الامتثال.

يوضح الجدول أدناه بعضًا من أشهر بدون خادم يُقارن هذا الجدول الميزات الرئيسية للمنصات. سيساعدك هذا الجدول على تحديد المنصة الأنسب لاحتياجاتك الخاصة. عند اختيار منصة، من المهم مراعاة متطلبات تطبيقك وميزانيتك.

منصة	اللغات المدعومة	نموذج التسعير	التكاملات
AWS لامدا	بايثون، نود.جي إس، جافا، جو، C#	الدفع مقابل الاستخدام	خدمات AWS
وظائف Google Cloud	بايثون، نود.جي إس، جو، جافا، .NET	الدفع مقابل الاستخدام	خدمات جوجل السحابية
وظائف Azure	C#، جافا سكريبت، بايثون، جافا، باورشيل	الدفع مقابل الاستخدام	خدمات Azure
عمال كلاود فلير	جافا سكريبت، روست، سي، سي++	الدفع مقابل الاستخدام	خدمات كلاود فلير

الآن الأكثر شعبية بدون خادم دعونا نتناول بعض هذه المنصات بمزيد من التفصيل. كل منصة منها تقدم مزايا وخصائص مختلفة، وتوفر حلولاً مناسبة لمختلف حالات الاستخدام.

AWS لامدا

AWS Lambda هي الخدمة الأكثر شعبية التي تقدمها Amazon Web Services (AWS) بدون خادم يُعد Lambda مثاليًا لتطوير التطبيقات القائمة على الأحداث، ويمكن دمجه مع مختلف خدمات AWS. على سبيل المثال، يمكن تشغيل دالة Lambda تلقائيًا عند تحميل ملف جديد إلى حاوية S3.

وظائف Google Cloud

تعد وظائف Google Cloud ميزة شائعة أخرى تقدمها منصة Google Cloud (GCP). بدون خادم Cloud Functions هي منصة تُستخدم لإنشاء وظائف بسيطة وقابلة للتطوير، ويمكن دمجها بسهولة مع خدمات Google Cloud. وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة البيانات والمهام الخلفية.

وظائف Azure

وظائف Azure، التي تقدمها Microsoft Azure، بدون خادم منصة لإنشاء ونشر الوظائف. تدعم Azure Functions لغات برمجة متنوعة، بما في ذلك .NET وJavaScript وPython وJava، وتتكامل بسلاسة مع خدمات Azure. وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات المؤسسات وسيناريوهات السحابة الهجينة.

أشياء يجب مراعاتها عند البدء في استخدام FaaS

هندسة بدون خادم توفر منصات FaaS، على وجه الخصوص، مرونةً وقابليةً للتوسع في عمليات تطوير البرمجيات الحديثة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط المهمة التي يجب مراعاتها قبل الانتقال إلى FaaS. قبل الانتقال إلى هذه المنصات، يُعدّ التقييم الدقيق لبنية تطبيقك ومتطلباته أمرًا بالغ الأهمية لتجنب المشاكل المحتملة.

عند التكيف مع منصات FaaS، يجب مواءمة بنيتك التحتية وعمليات التطوير الحالية مع هذا النموذج الجديد. بخلاف التطبيقات التقليدية القائمة على الخادم، تتكون تطبيقات FaaS من وظائف قصيرة الأجل تعتمد على الأحداث. لذلك، من الضروري تصميم تطبيقك وتطويره وفقًا لذلك. ستحتاج أيضًا إلى وضع استراتيجيات مناسبة لإدارة تدفق البيانات والترابطات بين وظائف FaaS المختلفة في تطبيقك.

المنطقة التي يجب مراعاتها	توضيح	اقتراحات
إدارة التكاليف	في منصات FaaS، يتم تحديد التكاليف من خلال وقت استخدام الوظائف واستهلاك الموارد.	قم بتحسين استهلاك الموارد لوظائفك ومنع الاستخدام غير الضروري للبقاء ضمن ميزانيتك.
الأمان	تكون وظائف FaaS أكثر عرضة للمخاطر الأمنية لأنها تعمل في السحابة.	استخدم آليات التفويض والمصادقة بشكل فعال لضمان أمان وظائفك.
المراقبة والتسجيل	بسبب الطبيعة الموزعة لتطبيقات FaaS، يمكن أن تصبح عملية المراقبة والتسجيل أكثر تعقيدًا.	قم بإعداد نظام مركزي للمراقبة والتسجيل لتتبع أداء تطبيقك وأخطائه.
إدارة التبعيات	قد تتطلب وظائف FaaS مكتبات وتبعيات مختلفة.	استخدم مديري الحزم لإدارة التبعيات الخاصة بك بشكل فعال والتخلص من التبعيات غير الضرورية.

لا ينبغي أن ننسى أن البدء في العمل مع منصات FaaS ليس مجرد تغيير تقني، بل هو أيضًا تغيير في الثقافة والعقلية. ديف أوبس يعد اعتماد مبادئ عمليات التكامل المستمر والتسليم المستمر (CI/CD) أمرًا ضروريًا للتطوير والإدارة الناجحة لتطبيقات FaaS الخاصة بك.

إن الفهم الكامل والاستخدام الكامل للأدوات والخدمات التي تقدمها منصات FaaS سيساعدك على تحسين أداء تطبيقك وخفض التكاليف. بدون خادم وللاستفادة القصوى من المزايا التي توفرها الهندسة المعمارية، من المهم أن نكون منفتحين على التعلم والتطوير المستمر.

متطلبات البدء
1. تحليل الاحتياجات: حدد الأجزاء من تطبيقك المناسبة للهندسة المعمارية الخالية من الخوادم.
2. اختيار المنصة: اختر منصة FaaS التي تناسب احتياجاتك بشكل أفضل (مثل AWS Lambda، وAzure Functions، وGoogle Cloud Functions).
3. ابدأ صغيرًا: بدلاً من ترحيل تطبيقك الحالي بأكمله على الفور، ابدأ بوظائف صغيرة ومستقلة.
4. الأتمتة: قم بتكييف عمليات CI/CD الخاصة بك مع منصة FaaS.
5. الإجراءات الأمنية: اتخذ الإجراءات الأمنية اللازمة لضمان أمن وظائفك.
6. المراقبة والتسجيل: قم بإعداد نظام مراقبة وتسجيل مركزي لمراقبة أداء تطبيقك واكتشاف الأخطاء.

إحصائيات حول استخدام بنية الخادم الخالية من الخوادم

هندسة بدون خادمأصبحت الأنظمة الخالية من الخوادم اتجاهًا سريع النمو في عالم تطوير البرمجيات في السنوات الأخيرة. ويرتبط هذا النمو ارتباطًا مباشرًا بسعي الشركات في مختلف القطاعات إلى حلول أكثر مرونة وقابلية للتطوير وفعالية من حيث التكلفة. وتشير تقارير أبحاث السوق وتحليلات الصناعة إلى أن معدل تبني تقنيات الأنظمة الخالية من الخوادم في تزايد مستمر. في هذا القسم، سنلقي نظرة فاحصة على الإحصائيات الحالية حول استخدام بنية الأنظمة الخالية من الخوادم وأسبابها.

أحد أهم الأسباب للتحول إلى بنية بدون خادم هو، تخفيض الحمل التشغيليبتحرير الشركات من مهام مثل إدارة الخوادم، وتخطيط السعة، وصيانة البنية التحتية، يُمكنها التركيز على أعمالها الأساسية. وهذا يُوفر ميزةً كبيرةً، خاصةً للشركات الناشئة والشركات التي تسعى إلى النمو السريع. علاوةً على ذلك، تُوفر ميزات التوسع التلقائي التي تُقدمها المنصات بدون خوادم مرونةً في مواجهة ارتفاعات حركة البيانات المفاجئة، مما يُؤثر إيجابًا على تجربة المستخدم.

متري	قيمة 2023	توقعات عام 2024	معدل النمو السنوي
حجم سوق الخدمات الخالية من الخوادم	$10.5 مليار	$14.2 مليار	%35
نسبة الشركات التي تستخدم الخوادم الخالية من الخوادم	%45	%58	%29
عدد الوظائف التي تعمل على منصات FaaS	50 مليار	75 مليار	%50
توفير التكاليف (المتوسط)	%30	%35	-

تُظهر هذه الإحصائيات أن هندسة الأنظمة بدون خوادم ليست مجرد موضة عابرة، بل إنها تُحقق قيمة تجارية كبيرة. فباستخدام تقنيات الأنظمة بدون خوادم، يُمكن للشركات خفض التكاليف، وتسريع عمليات التطوير، وابتكار حلول أكثر ابتكارًا. ومع ذلك، من المهم تذكّر أن لهندسة الأنظمة بدون خوادم بعض العيوب. ومن بين المشكلات التي يجب معالجتها بعناية: احتكار الموردين، والمخاوف الأمنية، وصعوبات تصحيح الأخطاء.

ملخص النتائج
• ينمو حجم سوق الخوادم الخالية من الخوادم بسرعة كبيرة.
• يستخدم حوالي نصف الشركات تقنيات خالية من الخوادم.
• يتم التعبير عن عدد الوظائف التي يتم تشغيلها على منصات FaaS بالمليارات.
• Serverless kullanımı ortalama %30 maliyet tasarrufu sağlamaktadır.
• بفضل التوسع التلقائي، يتم توفير المرونة ضد الزيادات المفاجئة في حركة المرور.
• إن تقليل العبء التشغيلي يسمح للشركات بالتركيز على أعمالها الأساسية.

يبدو مستقبل هندسة الأنظمة بدون خوادم واعدًا. سيساهم تطوير تقنيات الحوسبة السحابية، وانتشار منصات FaaS، وتحسين أدوات المطورين في زيادة شعبية هندسة الأنظمة بدون خوادم. ومن المتوقع أن تُدمج الشركات تقنيات الأنظمة بدون خوادم بشكل متزايد في استراتيجياتها للتحول الرقمي. لذلك، فإن تطوير معارف ومهارات مطوري البرامج ومسؤولي الأنظمة في هندسة الأنظمة بدون خوادم سيكون استثمارًا هامًا في مسيرتهم المهنية المستقبلية.

استراتيجيات فعالة لإدارة المشاريع باستخدام FaaS

هندسة بدون خادم تتطلب منصات "الوظيفة كخدمة" (FaaS)، على وجه الخصوص، مناهج جديدة لإدارة المشاريع. فبينما تُركز أساليب إدارة المشاريع التقليدية على إدارة الخوادم والبنية التحتية، تُركز اعتبارات المشروع في منصات "الوظيفة كخدمة" بشكل أكبر على بنية التطبيقات، والمُحفِّزات، والتفاعلات بين الوظائف. تُحسِّن استراتيجية إدارة المشاريع الفعّالة عمليات التطوير، وتُخفِّض التكاليف، وتُسهِّل إنجاز المشروع بشكل أسرع.

في مشاريع FaaS، يُعدّ الاستخدام الفعّال للموارد أمرًا بالغ الأهمية. فتوقيت وكيفية تشغيل الوظائف يؤثران بشكل مباشر على الأداء. لذلك، يجب على مديري المشاريع مراقبة أوقات تنفيذ الوظائف، واستخدام الذاكرة، وتكرار التشغيل عن كثب. علاوة على ذلك، تُعد إدارة التبعيات بين الوظائف بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية لمنع الأخطاء وضمان استقرار النظام بشكل عام.

خطوات النجاح

1. تحليل الاحتياجات: حدد بوضوح متطلبات وأهداف المشروع.
2. التصميم المعماري: خطط لكيفية تفاعل الوظائف وما هي المحفزات التي يجب استخدامها.
3. إدارة الموارد: تحسين استهلاك الموارد للوظائف والحفاظ على التكاليف تحت السيطرة.
4. الاختبار والمراقبة: اختبار الوظائف ومراقبة أدائها بشكل منتظم.
5. الأمان: ضمان أمن الوظائف ومنع الوصول غير المصرح به.
6. التحسين المستمر: تحسين العمليات بشكل مستمر من خلال تحليل البيانات التي تم الحصول عليها طوال فترة المشروع.

يُعدّ الأمان أيضًا مسألةً أساسيةً في مشاريع FaaS. يجب تهيئة الوظائف بشكل آمن، ومنع الوصول غير المصرح به، وضمان سرية البيانات. ينبغي على مديري المشاريع إجراء اختبارات أمنية دورية لتحديد الثغرات الأمنية ومعالجتها، والحفاظ على سياسات أمنية مُحدّثة. علاوةً على ذلك، يُعدّ التنفيذ السليم لآليات المصادقة والتفويض أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أمان النظام.

مجال إدارة المشاريع	النهج التقليدي	نهج FaaS
إدارة البنية التحتية	تركيب الخادم وتكوينه وصيانته	يتم توفير إدارة البنية التحتية من قبل مزود الخدمة السحابية
إدارة الموارد	تخصيص الموارد الثابتة	تخصيص الموارد تلقائيًا حسب الحاجة
تحسين التكلفة	تكاليف الخادم واستهلاك الطاقة	ادفع فقط مقابل الموارد المستخدمة
قابلية التوسع	القياس اليدوي	القياس التلقائي

يُعدّ الرصد والتحسين المستمران أمرًا بالغ الأهمية في مشاريع FaaS. يجب مراقبة الأداء الوظيفي والأخطاء والثغرات الأمنية بانتظام، وإجراء التصحيحات اللازمة. يجب تحليل البيانات المُجمعة طوال مدة المشروع لتحسين العمليات باستمرار وضمان تحقيق المشروع لأهدافه. بهذه الطريقة، هندسة بدون خادميمكنك الاستفادة القصوى من المزايا التي توفرها وإدارة المشاريع بكفاءة أكبر.

المخاطر التي قد تواجهها عند استخدام FaaS

هندسة بدون خادم على الرغم من أن منصات FaaS تُقدم مزايا عديدة للمطورين والشركات، إلا أن هناك بعض المخاطر التي يجب الانتباه إليها عند استخدام هذه التقنيات. قد يؤدي الوقوع في هذه المخاطر إلى فشل المشروع، وزيادة التكاليف، وظهور ثغرات أمنية. لذلك، من الضروري فهم المشكلات المحتملة وتطبيق التدابير الوقائية قبل الانتقال إلى بنية FaaS.

الفخ الأول بداية باردة هذه مشكلة. تدخل وظائف FaaS في وضع السكون بعد فترة من عدم النشاط، ويجب إعادة تشغيلها عند استدعائها مجددًا. قد تؤدي عملية إعادة التشغيل هذه إلى تأخير وقت استجابة الوظيفة، مما قد يؤدي إلى مشاكل خطيرة في الأداء، خاصةً في التطبيقات الحساسة للوقت. تشمل الحلول إبقاء الوظائف نشطة من خلال تشغيلها على فترات منتظمة، أو اختيار منصات ذات أوقات بدء تشغيل أسرع.

تحذيرات واحتياطات هامة

• اختبر وظائفك وراقبها بانتظام.
• تقليل حجم الحزمة عن طريق تقليل التبعيات.
• قم بإجراء عمليات فحص أمنية بشكل منتظم لمنع الثغرات الأمنية.
• احرص على عدم تجاوز حدود الموارد.
• خذ بعين الاعتبار إمكانية النقل بين الأنظمة الأساسية لتقليل خطر احتكار البائعين.
• تحسين أداء وظائفك بشكل مستمر.

والفخ الثاني هو الهندسة المعمارية عديمة الجنسية وظائف FaaS عديمة الجنسية بطبيعتها، وقدراتها على تخزين البيانات بشكل مستمر محدودة. هذا قد يُصعّب تنفيذ إدارة الجلسات والعمليات التجارية المعقدة. قد يتطلب الأمر قواعد بيانات خارجية أو أنظمة تخزين مؤقت لتخزين البيانات ومشاركتها، ولكن هذا قد يُضيف تكلفةً وتعقيدًا إضافيين. لذا، يُعدّ التخطيط الدقيق واستراتيجيات إدارة البيانات المناسبة أمرًا ضروريًا للتغلب على قيود البنية عديمة الجنسية.

فخ	توضيح	طرق الوقاية
بدء التشغيل البارد	تأخر بدء الوظيفة عند الاستدعاء الأول	منصات التشغيل السريع والتشغيل المنتظم
الهندسة المعمارية عديمة الجنسية	لا يمكن للوظائف تخزين البيانات المستمرة	قواعد البيانات الخارجية وأنظمة التخزين المؤقت
حبس البائع	الاعتماد على منصة معينة	قابلية النقل عبر الأنظمة الأساسية والمعايير
حدود الموارد	الموارد المحدودة مثل الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية	التحسين ومراقبة الموارد

ثالثا، حبس البائع هناك خطر. غالبًا ما تأتي منصات FaaS مزودة بواجهات برمجة تطبيقات وأدوات خاصة بها، مما قد يجعل الانتقال من منصة إلى أخرى صعبًا ومكلفًا. لتجنب الاحتكار من قِبل مورد واحد، من المهم الالتزام بالمعايير التي تدعم قابلية النقل بين المنصات واستخدام أدوات مفتوحة المصدر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يُخفف تصميم وظائف متعددة المنصات من هذا الخطر.

حدود الموارد قد يكون هذا أيضًا فخًا. تفرض منصات FaaS قيودًا على الموارد المتاحة للوظائف، مثل الذاكرة ووقت وحدة المعالجة المركزية ومساحة القرص. قد تمنع هذه القيود بعض التطبيقات من العمل أو تُضعف أدائها. لتجنب تجاوز حدود الموارد، يجب تحسين الوظائف بعناية وتجنب العمليات غير الضرورية. علاوة على ذلك، يجب مراقبة استهلاك الوظائف للموارد بانتظام باستخدام أدوات مراقبة الموارد التي توفرها المنصة.

الاستنتاج: الاستعداد للمستقبل مع هندسة بدون خادم

هندسة بدون خادمأصبح هذا النهج مقبولًا ومطبقًا بشكل متزايد في عالم تطوير البرمجيات الحديث. يُحرر هذا الهيكل المطورين من المهام المعقدة، مثل إدارة البنية التحتية، مما يسمح لهم بالتركيز مباشرةً على منطق العمل. الوظيفة كخدمة (FaaS) تُعد المنصات واحدة من أهم اللبنات الأساسية للهندسة المعمارية الخالية من الخوادم وتمكن من تطوير التطبيقات وتشغيلها كوظائف صغيرة مستقلة.

تُساعد المرونة وقابلية التوسع ومزايا التكلفة التي توفرها بنية الحوسبة بدون خوادم الشركات على تعزيز قدرتها التنافسية. فهي تُسرّع عمليات التطوير وتُحسّن استخدام الموارد، مما يزيد من الكفاءة التشغيلية. في هذا السياق، ينبغي على الشركات التي تُفكّر في الانتقال إلى بنية الحوسبة بدون خوادم أو دمج تطبيقاتها الحالية فيها مراعاة عدة نقاط رئيسية. تُعدّ هذه النقاط أساسية لنجاح عملية الانتقال.

في الجدول أدناه، يمكنك مقارنة مزايا وعيوب بنية الخادم الخالية من الخوادم:

ميزة	المزايا	العيوب
يكلف	ادفع فقط مقابل الاستخدام، ولا تستهلك أي موارد غير ضرورية.	قد يصبح التحكم في التكاليف صعبًا أثناء الزيادات غير المتوقعة في حركة المرور.
قابلية التوسع	يتكيف بسهولة مع حركة المرور الكثيفة بفضل التوسع التلقائي.	قد تؤثر أوقات التشغيل الباردة على الأداء.
تطوير	التطوير والنشر السريع، وسهولة الاختبار بفضل الوظائف الصغيرة.	يمكن أن تكون عمليات تصحيح الأخطاء والمراقبة أكثر تعقيدًا.
إدارة البنية التحتية	لا يتطلب الأمر إدارة البنية التحتية، ويمكن للمطورين التركيز على منطق الأعمال.	هناك خطر احتكار البائع.

من أهم الخطوات التي يجب مراعاتها عند الانتقال إلى بنية بدون خوادم إجراء تحليل مفصل للأنظمة والتطبيقات الحالية. يُعد تحديد المكونات المناسبة لبيئة بدون خوادم، والتصميم السليم للبنية، وتطبيق إجراءات أمنية شاملة، ركائز أساسية لنجاح الانتقال. علاوة على ذلك، من خلال الاستخدام الفعال للأدوات والخدمات التي تقدمها منصات FaaS، يُمكن تحسين عمليات التطوير وخفض التكاليف.

فيما يلي بعض النصائح التي يمكن أن تساعدك عند تنفيذ بنية بدون خادم:

• نصائح قابلة للتنفيذ بسرعة
• حافظ على وظائفك صغيرة ومستقلة قدر الإمكان.
• اعتماد الهندسة المعمارية الموجهة للأحداث.
• كن حذرا عند استخدام الوظائف عديمة الجنسية.
• قم بالتخطيط لإجراءات أمنية منذ البداية.
• استخدم أنظمة المراقبة والتسجيل بشكل فعال.
• استكشف الأدوات والخدمات التي تقدمها منصة FaaS الخاصة بك.

هندسة بدون خادم و خدمة FaaS تلعب المنصات دورًا محوريًا في عمليات تطوير البرمجيات الحديثة. باتباع الاستراتيجيات والتطبيق المناسب، يمكن للشركات تعظيم فوائد هذه التقنيات والانطلاق نحو المستقبل باستعداد أكبر. لذلك، فإن المراقبة الدقيقة ودمج بنية الأنظمة بدون خوادم في تطبيقاتك سيوفر لك ميزة تنافسية على المدى الطويل.

الأسئلة الشائعة

ما هي الفائدة الرئيسية للهندسة المعمارية بدون خادم وما هي الراحة التي توفرها للمطورين؟

الميزة الرئيسية للهندسة المعمارية بدون خادم هي أنها تُخفف عبء إدارة البنية التحتية عن المطورين وتُحمّلها بالكامل على مزود الخدمة السحابية. هذا يُمكّن المطورين من التركيز مباشرةً على شيفرة التطبيق بدلاً من التعامل مع المهام التشغيلية مثل إدارة الخادم، والتوسع، وتحديثات الأمان، مما يُسرّع عملية التطوير ويُخفّض التكاليف.

ما هو "البدء البارد" في منصات FaaS وكيف يؤثر على الأداء؟

التشغيل البارد هو تشغيل وظيفة بعد فترة طويلة من عدم النشاط، مما يؤدي إلى إطالة وقت تهيئة الوظيفة. قد يؤثر هذا سلبًا على وقت الاستجابة الأولي للتطبيق. يمكن تطبيق استراتيجيات مختلفة لتحسين الأداء، مثل "تسخين" الوظائف بانتظام أو استخدام أكواد مُحسّنة.

كيف نُحسّن التكاليف في بنية الحوسبة بدون خادم؟ ما العوامل التي يجب مراعاتها؟

يتطلب تحسين التكلفة مراعاة عوامل مثل مدة تشغيل الوظائف، واستهلاكها للذاكرة، وعدد مرات تشغيلها. إغلاق الوظائف غير الضرورية، وكتابة أكواد أكثر كفاءة، وتخصيص الذاكرة المناسبة، كلها عوامل تُخفّض التكاليف بشكل كبير.

ما هي التدابير التي يجب اتخاذها لضمان أمن تطبيقات FaaS؟

لضمان أمن تطبيقات FaaS، ينبغي تطبيق تدابير مثل تهيئة آليات التفويض والمصادقة بشكل صحيح، والالتزام بمبدأ الحد الأدنى من الامتيازات، وفحص الأكواد بانتظام بحثًا عن الثغرات الأمنية، والتحقق من صحة المدخلات، وتشفير البيانات الحساسة. علاوة على ذلك، ينبغي الاستفادة من ميزات الأمان التي يوفرها مزود الخدمة السحابية.

كيف تُطبّق إدارة الحالة في بنية بدون خادم؟ ما الذي يجب مراعاته في هذا الصدد؟

في البنيات الخالية من الخوادم، تُدار الحالة عادةً عبر قواعد بيانات خارجية، أو ذاكرات تخزين مؤقتة، أو خدمات إدارة الحالة. ولأن الوظائف يجب أن تكون بدون حالة، تُخزن معلومات الحالة في هذه المصادر الخارجية. يُعدّ اختيار قواعد البيانات المناسبة واستراتيجيات التخزين المؤقت أمرًا بالغ الأهمية لضمان اتساق البيانات ومنع مشاكل الأداء.

ما هي أنواع المشاريع التي قد تكون أكثر ملاءمة للهندسة المعمارية الخالية من الخوادم وما هي أنواع المشاريع التي قد تكون أقل ملاءمة؟

تُعدّ بنية الحوسبة بدون خادم مناسبةً جدًا للمشاريع التي تتطلب أن تكون مُوجّهة بالأحداث، وقابلة للتطوير، ومرنة في مواجهة ارتفاعات حركة البيانات (مثل واجهات برمجة تطبيقات الويب، وأنابيب معالجة البيانات، وبرامج الدردشة الآلية). ومع ذلك، قد تكون أقل ملاءمةً للتطبيقات التي تتطلب عمليات طويلة الأمد أو احتياجات مستمرة من الموارد. في هذه التطبيقات، قد يكون النهج الهجين أكثر فعالية.

ما هي الاختلافات الرئيسية بين منصات FaaS وكيف ينبغي للمرء أن يختار المنصة المناسبة؟

تتمثل الاختلافات الرئيسية بين منصات FaaS في اللغات المدعومة، وقدرات التكامل، ونماذج التسعير، وحدود قابلية التوسع، والخدمات الإضافية المُقدمة. ينبغي أن يستند اختيار المنصة إلى احتياجات المشروع، وخبرة فريق التطوير، والميزانية، والأداء المتوقع. على سبيل المثال، إذا كانت هناك حاجة إلى تكامل عميق مع لغة أو خدمة مُحددة، فيجب اختيار مُزود خدمة يدعم تلك المنصة.

كيفية ضمان إمكانية تتبع التطبيق وتصحيح أخطائه عند استخدام بنية بدون خادم؟

في بنية الحوسبة بدون خادم، يتم تحقيق إمكانية تتبع التطبيقات وتصحيح أخطائها من خلال استخدام أدوات التسجيل والمراقبة وأنظمة التتبع الموزعة. يُعد تسجيل مخرجات الوظائف والأخطاء، ومراقبة مقاييس الأداء، وتتبع التفاعلات بين الوظائف، أمرًا بالغ الأهمية لتحديد المشكلات وحلها. كما أن الاستفادة من أدوات المراقبة وتصحيح الأخطاء التي يوفرها مزودو الخدمات السحابية تُبسط هذه العملية.

لمزيد من المعلومات: تعرف على المزيد حول AWS Lambda