تُلقي هذه المدونة نظرةً مُفصّلةً على Cloud Native، وهو نهجٌ حديثٌ لتطوير تطبيقات الويب. تُغطي ماهية تطبيقات الويب Cloud Native، ومزاياها مقارنةً بالطرق التقليدية، والأدوات اللازمة لتبني هذه البنية. كما تشرح كيفية بناء تطبيقات Cloud Native باستخدام تقنياتٍ رئيسيةٍ مثل بنية الخدمات المُصغّرة، والحاويات (Docker)، والتنسيق (Kubernetes). كما تُسلّط الضوء على مبادئ التصميم الأساسية التي يجب مراعاتها عند تطوير تطبيقات Cloud Native. وتُختتم المقالة باستنتاجاتٍ وتوصياتٍ لمن يتطلعون إلى البدء بتطوير تطبيقات الويب Cloud Native.

ما هي تطبيقات الويب السحابية الأصلية؟

السحابة الأصلية صُممت تطبيقات الويب للاستفادة الكاملة من بنى الحوسبة السحابية الحديثة. توفر هذه التطبيقات مزايا مثل قابلية التوسع والمرونة ودورات التطوير السريعة. بخلاف التطبيقات التقليدية، السحابة الأصلية تم تحسين التطبيقات لتشغيلها في السحابة واستخدام تقنيات مثل الخدمات المصغرة والحاويات وأدوات التنسيق.

يتيح هذا النهج للشركات الابتكار بشكل أسرع، واستخدام الموارد بكفاءة أكبر، والتكيف بشكل أسرع مع ظروف السوق المتغيرة. السحابة الأصلية يتم تطوير التطبيقات بما يتماشى مع عمليات التكامل المستمر والتسليم المستمر (CI/CD)، مما يؤدي إلى تحديثات أكثر تكرارًا وموثوقية.

الميزات الرئيسية لتطبيقات السحابة الأصلية

• هندسة الخدمات المصغرة: يتم تقسيم التطبيق إلى خدمات صغيرة يمكن نشرها وتوسيع نطاقها بشكل مستقل.
• الحاويات: تتم تعبئة التطبيقات وتبعياتها في حاويات مثل Docker.
• التوزيع الموسيقي: يتم استخدام أدوات مثل Kubernetes لإدارة الحاويات وتوسيع نطاقها.
• الأتمتة: يتم أتمتة عمليات تطوير التطبيقات ونشرها باستخدام عمليات CI/CD.
• التصميم المرتكز على واجهة برمجة التطبيقات: يتم تحقيق التواصل بين الخدمات المصغرة من خلال واجهات برمجة التطبيقات.
• الإدارة اللامركزية: يمكن إدارة كل خدمة صغيرة بشكل مستقل بواسطة فريقها الخاص.

السحابة الأصلية تُقلل هذه التطبيقات من اعتمادها على البنية التحتية، وتتيح للمطورين التركيز على عملهم. ويمكن توسيع نطاق هذه التطبيقات أو تقليصه بسهولة لتلبية المتطلبات المتزايدة بفضل المرونة وقابلية التوسع التي توفرها منصات السحابة. وهذا يُساعد الشركات على تحسين التكاليف واكتساب ميزة تنافسية.

تقنيات تطوير التطبيقات السحابية الأصلية

تكنولوجيا	توضيح	المزايا
عامل ميناء	منصة لإنشاء وإدارة الحاويات	عزل التطبيق، قابلية النقل
كوبيرنيتس	منصة تنسيق الحاويات	التوسع التلقائي والتوفر العالي
بروميثيوس	نظام مراقبة وإنذار مفتوح المصدر	جمع المقاييس في الوقت الفعلي وآليات التنبيه
جينكينز	أداة التكامل المستمر والتسليم المستمر	الاختبار الآلي، النشر السريع

السحابة الأصلية تستفيد تطبيقات الويب من ممارسات وتقنيات تطوير البرمجيات الحديثة لتزويد الشركات بحلول أكثر مرونة وقابلية للتطوير وفعالية من حيث التكلفة. يُسهم هذا النهج في تشكيل اتجاهات تطوير البرمجيات المستقبلية، ويلعب دورًا محوريًا في عمليات التحول الرقمي للشركات.

مزايا تطوير التطبيقات السحابية الأصلية

السحابة الأصلية يُتيح تطوير التطبيقات العديد من المزايا التي تُقدمها عمليات وهياكل تطوير البرمجيات الحديثة. يُمكّن هذا النهج الشركات من إنشاء تطبيقات أسرع وأكثر مرونة وقابلية للتطوير. صُممت هذه الطريقة خصيصًا للتطبيقات التي تعمل في السحابة، وتضمن كفاءة استخدام الموارد وخفض التكاليف. مقارنةً بالطرق التقليدية، السحابة الأصلية توفر التطبيقات عملية تطوير أكثر مرونة.

السحابة الأصلية لفهم مزايا هذه البنية بشكل أفضل، يمكنك مراجعة الجدول أدناه. هذا الجدول: السحابة الأصلية يلخص تأثيرات النهج على العمليات التجارية والبنية التحتية التكنولوجية.

ميزة	السحابة الأصلية يقترب	النهج التقليدي
قابلية التوسع	التوسع العالي التلقائي	القياس اليدوي المحدود
المرونة	تغيرات سريعة جدًا وعالية	تغييرات منخفضة وطويلة الأمد
يكلف	منخفض، تحسين الموارد	مرتفع، إهدار للموارد
سرعة التطوير	التكامل السريع المستمر/التسليم المستمر (CI/CD)	دورات تطوير بطيئة وطويلة

أقل، السحابة الأصلية هناك تصنيف لمزايا تطوير التطبيقات، ويعتمد على أهميتها.

1. التطوير والنشر السريع: يتيح التطوير والنشر السريع للتطبيقات وقتًا أسرع لطرحها في السوق.
2. قابلية التوسع العالية: تتمتع التطبيقات التي يمكنها التوسع تلقائيًا وفقًا للاحتياجات بالمرونة في مواجهة الزيادات المفاجئة في حركة المرور.
3. زيادة الموثوقية: بفضل الهندسة المعمارية الموزعة، إذا فشل أحد المكونات، تستمر المكونات الأخرى في العمل.
4. تحسين التكلفة: يتم تقليل التكاليف بفضل الاستخدام الفعال للموارد والتوسع التلقائي.
5. تحسين إمكانية التتبع: يتم مراقبة أداء التطبيقات وصحتها بشكل مستمر، ويتم تحديد المشكلات بسرعة.
6. اختيار التكنولوجيا المرنة: إن القدرة على استخدام تقنيات وأدوات مختلفة معًا تسمح باختيار الحلول الأكثر ملاءمة.

السحابة الأصلية من أهم فوائد تطوير التطبيقات توفير تجربة مستخدم أفضل. فالتطبيقات سريعة الاستجابة والموثوقة والمُحدّثة باستمرار تزيد من رضا المستخدمين، مما يؤثر إيجابًا على ولاء العملاء وقيمة العلامة التجارية.

قابلية التوسع

السحابة الأصلية من أبرز ميزات هذه التطبيقات قابليتها العالية للتوسع. بفضل بنية الخدمات المصغرة وتقنيات الحاويات، تستطيع التطبيقات تخصيص الموارد اللازمة تلقائيًا والاستجابة بسلاسة لارتفاعات حركة البيانات. تُعد هذه ميزة بالغة الأهمية، خاصةً لمواقع التجارة الإلكترونية والتطبيقات ذات حركة مرور عالية للمستخدمين.

المرونة

السحابة الأصلية يوفر هذا النهج للمطورين مرونة كبيرة. يمكن تطوير التطبيقات باستخدام لغات برمجة وأطر عمل وأدوات مختلفة. تتيح هذه المرونة للشركات اختيار التقنيات الأنسب وتطوير حلول مبتكرة. علاوة على ذلك، تتيح عمليات التكامل المستمر والتسليم المستمر (CI/CD) نشر التحديثات والميزات الجديدة بسرعة.

السحابة الأصلية يُقدّم تطوير التطبيقات حلولاً مرنة وقابلة للتطوير وفعّالة من حيث التكلفة، تُلبّي متطلبات عالم الأعمال الحديث. يُساعد هذا النهج الشركات على اكتساب ميزة تنافسية وإتمام عمليات التحوّل الرقمي بنجاح.

أدوات أساسية لتطبيقات السحابة الأصلية

السحابة الأصلية عند تطوير التطبيقات، يلزم وجود مجموعة من الأدوات لإنشاء بنية حديثة وقابلة للتطوير. تُسرّع هذه الأدوات عملية التطوير، وتُعزز الأتمتة، وتضمن سلاسة عمل التطبيق في السحابة. يُعد اختيار الأدوات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لنجاح المشروع. في هذا القسم، السحابة الأصلية سنقوم بدراسة الأدوات والتقنيات الأساسية المستخدمة بشكل متكرر في عملية تطوير التطبيقات.

قائمة الأدوات المطلوبة

• Docker للحاويات
• Kubernetes لتنظيم الحاويات
• Istio أو Linkerd لشبكة الخدمة
• Jenkins أو GitLab CI للتكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD)
• بروميثيوس وجرافانا للمراقبة والتسجيل

في الجدول أدناه، السحابة الأصلية يتضمن هذا الدليل مقارنة بين بعض الأدوات الرئيسية المستخدمة في عملية تطوير التطبيقات. تقدم هذه الأدوات حلولاً تناسب مختلف الاحتياجات والمشاريع.

اسم السيارة	غرض الاستخدام	الميزات الرئيسية
عامل ميناء	إنشاء الحاويات وإدارتها	خفيف الوزن، محمول، عازل
كوبيرنيتس	تنسيق الحاويات	التوسع التلقائي، موازنة التحميل، الشفاء الذاتي
بروميثيوس	المراقبة والإنذار	نموذج بيانات متعدد الأبعاد، لغة الاستعلام، التصور
جينكينز	التكامل المستمر	الاختبار الآلي والبناء والنشر

السحابة الأصلية تُشكّل هذه الأدوات أساس التطبيقات، وتُوفّر راحةً كبيرةً للمطورين. لنلقِ نظرةً مُعمّقةً على بعض هذه الأدوات.

تكنولوجيا الحاويات

السحابة الأصلية تُعدّ تقنيات الحاويات أساسيةً للتطبيقات. يُعدّ Docker من أكثر الأدوات شيوعًا في هذا المجال. فهو يسمح للتطبيقات وتبعياتها بالعمل في بيئات معزولة، مما يضمن اتساق التشغيل. تعمل الحاويات بشكل متطابق عبر بيئات مختلفة (التطوير، الاختبار، الإنتاج)، مما يُبسّط عملية التطوير بشكل كبير.

أدوات التنسيق

الحاويات وحدها لا تكفي؛ بل يجب إدارتها وتوسيع نطاقها. وهنا يأتي دور Kubernetes. Kubernetes منصة تنسيق فعّالة تُمكّن من نشر الحاويات وتوسيع نطاقها وإدارتها تلقائيًا. ويلعب Kubernetes دورًا محوريًا في ضمان توافر التطبيقات وأدائها العالي.

حلول قواعد البيانات

السحابة الأصلية حلول قواعد البيانات بالغة الأهمية للتطبيقات. تُحسّن قواعد البيانات السحابية القابلة للتطوير أداء التطبيقات وموثوقيتها. على سبيل المثال، تُعدّ قواعد بيانات NoSQL السحابية مثالية لمعالجة كميات كبيرة من البيانات وتوفير وصول عالي السرعة.

السحابة الأصلية في عملية تطوير التطبيقات، يُعد اختيار الأدوات المناسبة واستخدامها بفعالية أمرًا بالغ الأهمية لنجاح التطبيق. باستخدام هذه الأدوات، يمكنك تطوير تطبيقات أسرع وأكثر موثوقية وقابلية للتوسع.

أمور يجب مراعاتها عند تصميم تطبيقات السحابة الأصلية

السحابة الأصلية عند تصميم التطبيقات، هناك عدة عوامل يجب مراعاتها لتحقيق أقصى استفادة من بيئة السحابة والتغلب على التحديات المحتملة. تؤثر هذه العوامل بشكل مباشر على أداء التطبيق وقابليته للتوسع وموثوقيته وإمكانية صيانته. لذلك، يُعد الاهتمام بهذه العناصر أثناء عملية التصميم أمرًا بالغ الأهمية لنجاحه. السحابة الأصلية يعد أحد مفاتيح تطوير التطبيقات.

ناجحة السحابة الأصلية تتضمن بعض المبادئ الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تصميم التطبيقات ما يلي: استخدام بنية الخدمات المصغرة، والاستفادة من تقنيات الحاويات (Docker وKubernetes)، وتمكين إمكانيات التوسع التلقائي، واعتماد عمليات التكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD)، وضمان إمكانية التتبع والمراقبة. تساعد هذه المبادئ التطبيق على تحقيق الأداء الأمثل في السحابة مع تبسيط عمليات التطوير والتشغيل.

في الجدول أدناه، السحابة الأصلية تم تحديد بعض العناصر الهامة التي ينبغي مراعاتها في تصميم التطبيقات وفوائدها المحتملة:

عنصر	توضيح	فوائد
هندسة الخدمات المصغرة	تصميم التطبيق إلى خدمات صغيرة مستقلة.	تطوير أسرع، وتوسع أسهل، وعزل أفضل للأخطاء.
تقنيات الحاويات	تطبيقات التغليف وتبعياتها في الحاويات.	بيئة عمل متسقة، ونشر سهل، وكفاءة في استخدام الموارد.
التوسع التلقائي	يقوم بتخصيص الموارد تلقائيًا استنادًا إلى حمل حركة المرور في التطبيق.	أداء عالي، وتحسين التكلفة، وخدمة دون انقطاع.
CI/CD	أتمتة عمليات تطوير البرامج ونشرها.	دورة إصدار أسرع، وأخطاء أقل، وتعاون أفضل.

السحابة الأصلية عند تصميم التطبيقات، يجب مراعاة التغييرات التنظيمية والثقافية، ليس فقط في التفاصيل التقنية، بل أيضًا في الجوانب التنظيمية والثقافية. إن تبني مبادئ DevOps، وزيادة التعاون بين فرق التطوير والعمليات، وبناء ثقافة التعلم المستمر، السحابة الأصلية يعد أمرا حاسما لنجاح التحول.

أقل، السحابة الأصلية الخطوات التي يجب اتباعها في عملية تطوير التطبيق مدرجة:

1. تحليل الاحتياجات والتخطيط: تحديد متطلبات التطبيق وتصميم البنية المناسبة.
2. تصميم وتطوير الخدمات المصغرة: تصميم وتطوير كل خدمة صغيرة بشكل مستقل.
3. الحاويات: قم بتجميع الخدمات المصغرة باستخدام تقنيات الحاويات مثل Docker.
4. التوزيع الموسيقي: إدارة الحاويات باستخدام أداة تنظيم مثل Kubernetes.
5. إعداد خط أنابيب CI/CD: تكوين عمليات الاختبار والنشر الآلية.
6. المراقبة والملاحظة: مراقبة وتحليل أداء التطبيق بشكل مستمر.
7. التحسين المستمر: قم بتحسين التطبيق بشكل مستمر من خلال تقييم التعليقات.

السحابة الأصلية من أجل تصميم التطبيقات وتنفيذها بنجاح، من المهم أن نكون منفتحين على التعلم والتطوير المستمر، ومتابعة التقنيات الجديدة وتبني أفضل الممارسات.

الاستنتاجات والتوصيات لتطبيقات الويب السحابية الأصلية

السحابة الأصلية يُعد تطوير تطبيقات الويب عملية شاملة تتطلب تبني مناهج تطوير برمجيات حديثة وتحسين البنية التحتية وهندسة التطبيقات. ورغم أن هذا النهج يوفر للشركات مزايا مهمة، مثل المرونة وقابلية التوسع والفعالية من حيث التكلفة، إلا أنه قد يُشكل أيضًا بعض التحديات. السحابة الأصلية إن التخطيط الدقيق واختيار الأدوات المناسبة والتعلم المستمر أمر ضروري للتحول.

اقتراح	توضيح	فوائد
هندسة الخدمات المصغرة	تقسيم التطبيقات إلى خدمات أصغر مستقلة.	تطوير أسرع، وتوسع أسهل، ومرونة متزايدة.
الحاويات	تعبئة التطبيقات في حاويات باستخدام أدوات مثل Docker.	بيئة عمل متسقة، وقابلية النقل، وكفاءة الموارد.
ثقافة DevOps	تشجيع فرق التطوير والعمليات على التعاون.	نشر أسرع، وأخطاء أقل، وتحسين مستمر.
الأتمتة	أتمتة عمليات إدارة البنية التحتية ونشرها.	انخفاض الخطأ البشري، وتسريع العمليات، وزيادة الكفاءة.

وفي هذا السياق، السحابة الأصلية إليك بعض الخطوات العملية الرئيسية لمساعدتك في رحلتك. هذه الخطوات ضرورية لضمان نجاح تطبيقك في بيئات السحابة الحديثة. تصميم جيد السحابة الأصلية يمكن أن تعمل الهندسة المعمارية على زيادة الميزة التنافسية لشركتك وتسمح لك بتقديم حلول أكثر ابتكارًا.

خطوات اتخاذ الإجراء
• قم بتقييم بنية التطبيق الحالية لديك السحابة الأصليةتحليل إمكانية التكيف مع .
• إنشاء خريطة طريق للانتقال إلى بنية الخدمات المصغرة وتنفيذها على مراحل.
• تعلم وابدأ في استخدام أدوات الحاويات والتنسيق مثل Docker وKubernetes.
• احصل على الأدوات اللازمة لأتمتة عمليات CI/CD (التكامل المستمر/النشر المستمر) وقم بتنفيذها.
• اعتمد مبادئ البنية الأساسية كرمز (IaC) وقم بإدارة البنية الأساسية الخاصة بك باستخدام أدوات مثل Terraform.
• قم بمراقبة أداء تطبيقك وتحسينه باستمرار باستخدام أدوات المراقبة.

السحابة الأصلية تطوير تطبيقات الويب عملية تعلم وتكيف مستمرة. مع أنه لا يوجد نهج واحد صحيح، إلا أنه يمكن استخدام المبادئ والأدوات المذكورة أعلاه بنجاح. السحابة الأصلية سيُنشئ أساسًا متينًا لتحولك. تذكر أن الطريق إلى النجاحيمر عبر دورة من التجربة والخطأ والتحسين المستمر.

الأسئلة الشائعة

كيف تختلف بنية Cloud Native عن التطبيقات التقليدية؟

صُممت بنية السحابة الأصلية لتكون أكثر ديناميكية وقابلية للتوسع ومقاومة للأخطاء من التطبيقات التقليدية. تُمكّن بنية الخدمات المصغرة، وتقنيات الحاويات، والعمليات الآلية من تطوير ونشر أسرع. عادةً ما تكون التطبيقات التقليدية متجانسة وتفتقر إلى هذه الميزات.

ما هي مزايا التكلفة لتطوير تطبيقات Cloud Native؟

يمكن لتطوير تطبيقات السحابة الأصلية خفض التكاليف من خلال تحسين استخدام الموارد. تضمن قابلية التوسع استخدام الموارد اللازمة فقط، مما يمنع الإنفاق غير الضروري. كما تُقلل الأتمتة من متطلبات القوى العاملة وتكاليف التشغيل. علاوة على ذلك، تُسهم دورات التطوير الأسرع في تسريع وقت طرح المنتجات في السوق وزيادة الإيرادات.

ما هي لغات البرمجة والأطر الأفضل لتطبيقات Cloud Native؟

غالبًا ما تُفضّل لغات وأطر عمل مثل Go وJava (Spring Boot) وPython وNode.js لتطوير تطبيقات السحابة الأصلية. تتميز هذه اللغات والأطر عمومًا بتوافقها مع تقنيات الحاويات، وخفتها وسرعتها، وسهولة دمجها في هياكل الخدمات المصغرة.

ما هي التدابير الأمنية المهمة التي يجب اتخاذها عند تصميم تطبيقات Cloud Native؟

يجب أن يكون الأمن جزءًا لا يتجزأ من تصميم تطبيقات السحابة الأصلية. وينبغي تطبيق تدابير مثل تعزيز آليات المصادقة والتفويض، وضمان أمن الشبكة، وتشفير البيانات، وفحص الثغرات الأمنية، وإجراء عمليات تدقيق أمنية منتظمة. علاوة على ذلك، ينبغي اعتماد نموذج أمان "الثقة الصفرية".

ما هي المقاييس التي يجب تتبعها لمراقبة وإدارة تطبيقات Cloud Native؟

من الضروري مراقبة مقاييس مثل استخدام وحدة المعالجة المركزية، واستخدام الذاكرة، وحركة مرور الشبكة، وأداء التطبيقات، ومعدلات الأخطاء، وأوقات الطلبات باستمرار. تتيح هذه المقاييس الكشف المبكر عن المشاكل المحتملة واتخاذ الخطوات اللازمة لتحسين الأداء. كما تُعد إدارة السجلات وأدوات المراقبة المركزية بالغة الأهمية في هذه العملية.

ما هي الخطوات الأولى التي يجب أن يتخذها الفريق الذي يبدأ للتو في التحول إلى Cloud Native؟

أولًا، من المهم فهم مبادئ وتقنيات السحابة الأصلية. يجب تلقي تدريب في مواضيع مثل بنية الخدمات المصغرة، وتقنيات الحاويات (Docker وKubernetes)، وعمليات التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD)، واكتساب الخبرة من خلال مشروع صغير. بعد ذلك، يمكن التخطيط للانتقال التدريجي للتطبيقات الحالية إلى بنية السحابة الأصلية.

ما هي أهمية Kubernetes لتطبيقات Cloud Native ولماذا يتم استخدامه على نطاق واسع؟

أصبح Kubernetes المعيارَ الصناعيَّ لتنظيم الحاويات. فهو يلعب دورًا محوريًا في توسيع نطاق تطبيقات Cloud Native وإدارتها ونشرها. فهو يُدير الحاويات تلقائيًا، ويُجري موازنة الأحمال، ويتمتع بقدرات إصلاح ذاتي، ويُقلِّل من اعتمادية البنية التحتية. تُمكِّن هذه الميزات تطبيقات Cloud Native من العمل بكفاءة وموثوقية أكبر.

كيف ترتبط هندسة الخادم الخالية من الخوادم بـ Cloud Native وما هي المزايا التي تقدمها؟

تُبسّط بنية "بدون خادم"، وهي إحدى مناهج الحوسبة السحابية الأصلية، تطوير التطبيقات. فمن خلال التخلص من الأعباء التشغيلية، مثل إدارة الخادم، يُمكن للمطورين التركيز فقط على منطق العمل. وهذا يُتيح مزايا مثل سرعة التطوير، والتوسع التلقائي، وتحسين التكلفة. كما يُمكن استخدام وظائف "بدون خادم" لتشغيل أجزاء مُحددة من تطبيقات الحوسبة السحابية الأصلية بكفاءة أكبر.

لمزيد من المعلومات: مؤسسة الحوسبة السحابية الأصلية (CNCF)

لمزيد من المعلومات: عامل ميناء