الحوسبة بدون خادم: الميزات الرئيسية وكيفية عملها

تُعد الحوسبة بدون خادم نهجًا فريدًا لاستضافة تطبيقات الويب التي تتولى جميع أعمال إدارة الخادم، مما يسمح للمطورين بالقيام بما يعرفونه بشكل أفضل.

المرونة وسهولة الإدارة وسهولة التوسع وانخفاض التكاليف هي بعض النقاط البارزة التي تجعل الحوسبة بدون خادم جذابة للغاية لفرق التطوير والشركات.

تقوم بيئة الحوسبة بدون خادم بتشغيل التعليمات البرمجية من جانب الخادم عند الطلب، ودون الحاجة إلى خادم مخصص أو جهاز افتراضي أو حتى حاوية في عملية مستمرة.

يستكشف هذا المنشور عالم الحوسبة بدون خادم لإظهار كيف يمكن أن تستفيد شركتك أو مشروعك التالي منه.

كيف تعمل الحوسبة بدون خادم؟

الخدمة بدون خادم هي بيئة حوسبة يتم إدارتها بالكامل بواسطة مزود الخدمة. كل ما يتعين على المطور فعله هو إنشاء وظيفته وتحميلها على المنصة، ثم يتم التعامل مع كل شيء تلقائيًا. وإليك كيفية حدوث ذلك.

• تحفيز عملية:تحتوي كل وظيفة بدون خادم على حدث محفز يستدعيها للعمل. قد يكون ذلك طلب HTTP أو قاعدة بيانات أو مهمة cron أو تحميل ملف أو أي شيء آخر. النقطة المهمة هي أن الجميع يعرف ما يجب أن يحدث لتنفيذ البرنامج النصي.
• تخصيص الموارد:إذا حدث الحدث/المحفز المتوقع، فالأمر متروك للمنصة لتشغيل بيئة تنفيذ بسرعة باستخدام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والشبكات في غضون مللي ثانية. يتم إنجاز ذلك عادةً باستخدام حاويات.
• تنفيذ الوظيفة:تنقل المنصة التنفيذ إلى البرنامج النصي بعد تخصيص الموارد، حتى يتمكن التطبيق الآن من التنفيذ في بيئة التنفيذ الخاصة بمزود الخدمة.
• التحجيم:إذا كانت هناك حاجة لمزيد من الموارد، فسيقوم النظام بالتوسع تلقائيًا، عن طريق تشغيل المزيد من الحاويات مع التطبيق لموازنة الحمل.
• النتائج والإدارة:اعتمادًا على مقدم الخدمة والخدمة، يمكن أن تستمر مهام ونتائج واستجابات وعمليات مراقبة وتسجيل مختلفة. كما يتم تسجيل الموارد المستخدمة في الفواتير حسب الاستخدام.

الميزات الرئيسية للأنظمة الخالية من الخوادم

هناك بعض الميزات التي تشترك فيها معظم منصات الحوسبة بدون خوادم مع بعضها البعض، بغض النظر عن الاختلافات الأخرى بينها. لذا، لفهم الحوسبة بدون خوادم بشكل أفضل، إليك هذه الميزات الرئيسية.

• القائم على السحابة:الحوسبة بدون خادم هي تقنية تطوير ونشر تطبيقات أصلية في السحابة.
• إدارة الخادم الصفري:تتيح منصة الحوسبة بدون خوادم للمستخدمين تطوير التطبيقات ونشرها بسهولة دون الحاجة إلى إدارة الخوادم. ما عليك سوى تحميل الكود الخاص بك وسيتم الاهتمام بكل شيء آخر تلقائيًا.
• مدفوعًا بالحدث/المحفز:على عكس الآلات الافتراضية وخدمات الحاويات، لا تعمل الأنظمة الخالية من الخوادم دائمًا. بل يتم تنشيطها فقط عندما تكون هناك حاجة إليها بسبب حدث أو محفز.
• دفع الاستحقاقات أولا بأول:تستخدم الحوسبة الخالية من الخوادم الموارد فقط عند تشغيلها. وهذا يجعلها أرخص في التشغيل من الحاويات، والتي تحتاج دائمًا إلى أن تكون نشطة، سواء تم استخدامها أم لا. وبالتالي، يتم تحصيل رسوم الخدمات الخالية من الخوادم حسب الاستخدام في شكل دفع مقابل الاستخدام.
• التحجيم التلقائي: ستقوم المنصة الخالية من الخوادم تلقائيًا بتوسيع تخصيص الموارد لتطبيق ما أو تقليصه لتحقيق التوازن بين متطلبات التحميل الخاصة به.
• عديم الجنسية بشكل افتراضي:معظم المنصات التي لا تحتاج إلى خادم تكون عديمة الجنسية بشكل افتراضي، مما يعني أنها لا تخزن أي بيانات بين الاستدعاءات. هذه الميزة تجعلها مؤقتة ومثالية لنهج البرمجة غير المتزامنة للتعامل مع مهام متعددة في وقت واحد.

الفوائد التجارية للحوسبة بدون خوادم

فيما يلي بعض الفوائد التجارية للحوسبة بدون خادم.

• تطوير مبسط:لا توجد حاجة لإدارة البنية الأساسية. لا توجد إعدادات خادم، ولا بيئات، ولا ميزانيات، ولا شيء لإعداده. كل ما عليك فعله هو التركيز على تطوير التطبيق الخاص بك وستتولى منصة الخادم الخالية من الخوادم الخاصة بك بقية المهمة.
• وقت أسرع للتسويق:إن قضاء وقت أقل في إدارة البنية التحتية يمكّن فريقك من تطوير المزيد من الميزات والتطبيقات وطرحها في السوق.
• فعالية التكلفة:تعتبر الأنظمة الخالية من الخوادم مثالية للتطبيقات التي لا يتم استخدامها باستمرار. وبهذه الطريقة، يمكنك توفير التكاليف التي كانت ستنفق على صيانة خادم أو حاوية متاحة باستمرار.
• تحجيم تلقائيلا داعي للقلق بشأن ميزانية إدارة أحمال الخادم. سيتم توسيع نطاق تطبيقك تلقائيًا، ولن تُحاسب إلا على ما استخدمته.

الخادم الخالي من الخوادم مقابل الحاويات

الحوسبة بدون خادم بالحاويات هما تقنيتان سحابيتان تتيحان لك توفير التكاليف ونشر التطبيقات بسرعة وموثوقية وأتمتة عملياتك وتوسيع نطاق الأشياء بسهولة إذا دعت الحاجة إلى ذلك.

على الرغم من أنهما يخدمان أغراضًا متشابهة ظاهريًا، فإن الحاويات والأنظمة الخالية من الخوادم مختلفة. أولاً، يحتاج المطور إلى بدء تشغيل حاوية وصيانتها لتوفير بيئة التنفيذ الخاصة به، بينما يقوم مزود الخدمة بكل ذلك في إعدادات بدون خوادم.

ثانيًا، تعد الحاويات أكثر ملاءمة للتطبيقات الأكبر حجمًا، والتي تحتاج إلى التشغيل لفترات زمنية ممتدة، في حين أن التطبيقات الخالية من الخوادم أفضل للتطبيقات الأصغر حجمًا والتي لا تُستخدم كثيرًا. علاوة على ذلك، توفر الحاويات التحكم الكامل في بيئة التنفيذ، في حين توفر التطبيقات الخالية من الخوادم القليل من عناصر التحكم البيئية أو لا توفرها على الإطلاق.

أخيرًا، تعد الحاويات محمولة، حيث يمكنك نقل الحاوية الخاصة بك من مزود إلى آخر دون أي مشاكل، في حين أن التطبيقات الخالية من الخوادم قد تعاني من حبس البائع، حيث أن بيئة التنفيذ الخاصة بكل بائع فريدة من نوعها.

بدون خادم مقابل FaaS مقابل BaaS

هناك مجموعة أخرى من المصطلحات المتشابهة ولكن المختلفة وهي: serverless وFaaS وBaaS. FaaS تعني Function as a Service (وظيفة كخدمة)، بينما BaaS تعني Backend as a Service (الخلفية كخدمة). كلتا التقنيتين عبارة عن مجموعات فرعية من serverless (بدون خادم)، لكنهما تختلفان في النهج.

الوظيفة كخدمة هو المصطلح المرتبط في الغالب بالحوسبة بدون خادم. إنه نظام يقدم فيه المزود جميع الموارد اللازمة لتشغيل تطبيق في السحابة. عادةً ما تكون تطبيقات FaaS خاصة بلغة برمجة وغالبًا ما تقوم بإجراء واحد محدد مع كل استدعاء.

من ناحية أخرى، تتضمن الخدمة الخلفية كخدمة جميع الخدمات التي يحتاجها التطبيق المستند إلى السحابة للعمل. ويمكن أن تشمل هذه الخدمات الاستضافة وخدمات قواعد البيانات وخدمات المصادقة وقابلية التوسع وما إلى ذلك. كما تلغي خدمات الخدمة الخلفية كخدمة الحاجة إلى الخوادم والآلات الافتراضية وإدارة الحاويات، تمامًا مثل الخدمة السحابية كخدمة.

أنواع الأنظمة الخالية من الخوادم وتطبيقات الصناعة

توفر تقنية عدم استخدام الخوادم أغلب وظائف الحوسبة التي يحتاجها المستخدمون في بيئة سحابية دون الحاجة إلى إدارة البنية الأساسية الأساسية الخاصة بهم. وفيما يلي بعض الطرق العديدة التي يتم بها تقديم هذه الخدمات دون استخدام الخوادم.

1. FaaS (الوظيفة كخدمة):من PHP إلى JavaScript أو وظائف GO، يقدم العديد من المزودين حزم FaaS مختلفة للغات مختلفة والتي سيتم أيضًا توسيع نطاقها تلقائيًا.
2. BaaS (الخدمة الخلفية): من عند Netlify إلى تضخيم AWS, Firebase, تطبيق الكتابة، ومجموعة أخرى من الخدمات، تجعل الخدمة الخلفية من السهل تطوير أنواع معينة من تطبيقات الويب.
3. استضافة الويب الثابتة: لا تحتاج المواقع الإلكترونية الثابتة إلى خادم خلفي مثل PHP وMySQL. فهي ببساطة تُقدّم ملفات HTML وJavaScript مُعدّة مسبقًا، مما يجعلها سهلة ورخيصة الصيانة. كما أنها أسرع المواقع تحميلًا، وهي مثالية لتحسين محركات البحث.
4. تدفق معالجة البيانات:تعتبر التطبيقات الخالية من الخوادم مثالية لمعالجة البيانات المتدفقة، حيث يمكنها التوسع حسب الحاجة وهي مثالية لجميع أنواع التحليل في الوقت الفعلي.
5. تطبيقات الجوال والويب:ستستفيد تطبيقات الهاتف المحمول والويب التي يتم استخدامها بشكل نادر بشكل كبير من عمليات النشر بدون خادم.
6. قواعد بيانات:يمكن لتطبيقات قواعد البيانات ذات الأحمال المتغيرة أو غير المتوقعة أن تستفيد بشكل متساوٍ من الفوائد العديدة للحوسبة بدون خادم.
7. الخدمات المصغرة وواجهات برمجة التطبيقات:تعتبر الأنظمة الخالية من الخوادم المنصة المثالية لتطوير ونشر الخدمات المصغرة وواجهات برمجة التطبيقات ذات الطلب غير المتوقع.
8. العمليات حسب الطلب/المدفوعة بالأحداث:أي حدث غير ثابت يحتاج إلى معالجة سوف يستفيد من عدم وجود خادم.
9. تطبيقات إنترنت الأشياء:ستتمكن تطبيقات إنترنت الأشياء ذات حمولتها الصغيرة ومتطلباتها البسيطة الأخرى من الاتصال بشكل جيد بالتطبيقات الخالية من الخوادم.
10. المهام المجدولة/المجدولة: فرصة عظيمة أخرى للخوادم الخالية من الخوادم.
11. المهام غير المتزامنة والمعالجة الدفعية:إن البيئة الخالية من الجنسية والخادم مثالية أيضًا للتعامل مع المهام غير المتزامنة والمعالجة الدفعية للبيانات ذات الطلب غير المتوقع.

تحديات الأنظمة الخالية من الخوادم

كما أن الحوسبة بدون خادم لها تحدياتها وعيوبها. وهذه هي الأسباب المختلفة التي تحد من تنفيذها أو تجعل استخدامها في مشاريع معينة مستحيلاً. وهي كما يلي.

• بداية باردةسيواجه التطبيق الخالي من الخوادم بعض التأخير في بدء التشغيل عند عدم استخدامه بشكل متكرر. يحدث هذا التأخير أو البدء البارد لأن المنصة ستضع التطبيق الخالي من الخوادم تلقائيًا في وضع السكون عند عدم استخدامه، وذلك لتوفير الموارد. عند طلب التطبيق مرة أخرى، ستعيد المنصة إنشاء بيئة تشغيله بسرعة.
• قبضة الباعة في:على عكس تقنيات الآلات الافتراضية والحاويات، تعتمد تقنية الحوسبة بدون خادم بالكامل على مزود الخدمة. فهم يوفرون البيئة، ويحددون أذونات التطبيق، وسعة الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية، وحدود التنفيذ، وما إلى ذلك. ويميل هذا الموقف إلى جعل المطورين يعتمدون على منصة مزود الخدمة حيث يصبح من الصعب تبديل المزودين.
• فقدان السيطرة:باعتبارك مطورًا، لديك سيطرة محدودة على بيئة التنفيذ. أفضل ما يمكنك فعله غالبًا هو اختيار مزود خدمة يوفر بيئة التنفيذ والمتغيرات والأذونات الدقيقة التي تحتاجها.
• اختبار المشكلات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها:تعتمد أخطاء التنفيذ والنظام في بيئة بدون خادم على المنصة. بعضها أفضل من غيرها، لكنها ليست بنفس جودة إعداد الحاوية أو الآلة الافتراضية.
• حدود:يتم تعيين حدود الذاكرة ووقت التنفيذ بواسطة الموفر ولا يمكن تغييرها.

قائمة بخدمات الخادم الخالية من الخوادم الشائعة

فيما يلي بعض الخدمات بدون خادم الأكثر شعبية على الشبكة.

• AWS بدون خادم:بما في ذلك Lambda وFargate وStep Functions والمزيد
• خدمة Google Cloud بدون خوادم:بما في ذلك Cloud Run، وFunctions، وEventarc، وFirestore، وCloud SQL، وScheduler
• مايكروسوفت أزور:بما في ذلك التخزين وقاعدة البيانات والحوسبة وDevOps
• وظائف IBM Cloud
• حساب الدالة السحابية على بابا
• وظائف نتليفي
• وظائف Vercel Edge
• وظائف تويلو
• وظائف Firebase Cloud
• تضخيم AWS
• تطبيق الكتابة

الأسئلة الشائعة

فيما يلي الأسئلة الشائعة المتعلقة بالحوسبة بدون خادم.

س: ما هي الفائدة الرئيسية لنظام بدون خادم؟

ج: الفائدة الرئيسية هي سهولة الاستخدام من خلال عدم الحاجة إلى إعداد أو إدارة خادم أثناء تشغيل تطبيقات الويب الموثوقة والقابلة للتوسع.

س: ما هو البدء البارد في الأنظمة الخالية من الخوادم؟

ج: يشير مصطلح "البدء البارد" لنظام بدون خادم إلى التأخير الأولي في تنفيذ تطبيق أو وظيفة إذا لم يتم استخدامه لفترة من الوقت. ويحدث هذا التأخير بسبب اضطرار النظام إلى إعداد موارد جديدة لتشغيل التعليمات البرمجية.

س: هل يمكنني استخدام نظام بدون خادم لأي نوع من التطبيقات؟

ج: تجعل أوقات التنفيذ المحدودة من المستحيل تشغيل جميع أنواع التطبيقات على الخادم الخالي من الخوادم. لا يمكنك تشغيل التطبيقات التي تستغرق سوى بضع دقائق أو أقل باستخدام الخادم الخالي من الخوادم لأن موفري الخدمة عادة ما يفرضون حدودًا زمنية.

س: ما هي لغات البرمجة التي يمكنني استخدامها للحوسبة بدون خادم؟

ج: يمكنك استخدام أي لغة برمجة لتطبيق بدون خادم، ولكن عليك أولاً التأكد من أن مزود الخدمة الخاص بك يدعم تلك اللغة. يسرد معظم المزودين اللغات التي يدعمونها.

س: هل من الممكن تصحيح أخطاء تطبيق بدون خادم؟

ج: من الممكن أن يكون ذلك ممكنًا، وذلك وفقًا للأدوات التي يوفرها موفر الخدمة. ومع ذلك، يكون تصحيح الأخطاء في التطبيقات المحوسبة أكثر صعوبة بشكل عام.

س: هل يمكنني الجمع بين الخدمات الخالية من الخوادم والخدمات المعتمدة على الخادم؟

ج: نعم بالتأكيد.

الخاتمة

تُعد الحوسبة بدون خوادم نهجًا ثوريًا لتطوير التطبيقات واستضافتها في السحابة. فهي تجعل الأمور أسهل في الإدارة وأقل تكلفة في التشغيل وتتضمن القدرة على التوسع على مستوى المؤسسة.

لذا، سواء كنت مطورًا يتطلع إلى تبسيط سير العمل الخاص بك أو شركة تحاول تحسين البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بك، فإنك ستوافق على أن الحوسبة بدون خادم موجودة لتبقى ويمكن أن تساعدك في تحسين مشروعك التالي.