الخادم السحابي Cloud Server هو بنية تحتية متاحة للمستخدمين عبر الإنترنت، تؤمن لهم ما يحتاجونه من الموارد الحاسوبية عن بعد، مثل مساحات التخزين والذواكر والمعالجات وغيرها، يمكنك النظر إليه على أنه حاسوب خاص تستطيع إعداده والتحكم به بالطريقة نفسها التي تتعامل بها مع أجهزتك المحلية، سواء كانت خوادم أو حواسيب شخصية أو محمولة. يعرض هذا المقال بنية الخادم السحابي ومكوناته، والفرق بينه وبين عروض الاستضافة السحابية الأخرى، مع بعض النصائح لاختيار الاستضافة الأنسب لموقعك الإلكتروني أو تطبيقك على الويب.
ستصادف في هذا المجال مصطلحات "خادم" و"خادم سحابي" و"خادم ويب" بالتبادل، ويشير الخادم السحابي عادةً إلى بيئة لينكس كاملة أو فعليًّا إلى حاسوب كامل. تعمل الخوادم السحابية بصفتها أجهزة افتراضية (VMs) أو برمجيات تحاكي الحواسيب التقليدية، وتجدها دائمًا ضمن مجموعات كبيرة أو عناقيد Clusters في تقنية تسمى الحوسبة الافتراضية Virtualization. يمكنك معرفة المزيد عن آلية عملها بمراجعة مقال [مقدمة إلى الاستضافة السحابية]().
البرمجيات المستخدمة على السحابة
التعرُّف عليها ضروري لفهم الخوادم السحابية، سنعرضها باختصار:
نظم التشغيل: تثبيت نظام التشغيل هو خطوتك الأولى في إعداد الخادم السحابي، يعتمد معظم مستخدمي السحابة نظام تشغيل لينكس بتوزيعاته المختلفة، مثل: أوبنتو Ubuntu أو روكي لينكس Rocky Linux لبناء خوادمهم، نظرًا لانتشاره الواسع في بيئات الخوادم، والدعم الكبير الذي يحظى به من المجتمع التقني، والذي يسهل عليك إيجاد مصادر للتعلُّم، بالإضافة لكونه مجاني في الأساس، وحتى إن احتجت لتراخيص فتراخيصه مرنة موازنةً بغيره. يمكنك الاطلاع على مقال [كيف تختار توزيعة لينكس المناسبة لك؟]() لتتعرف أكثر على توزيعات لينكس، وتختار ما يناسبك منها.
برمجيات جانب الخادم: يقصد بها مجموعة واسعة من البرمجيات والأدوات المستخدمة لإعداد الخوادم، وهي مصممة للعمل في البيئات السحابية، ومناسبة تمامًا لها، حيث لا شاشات عرض ولا بيئة سطح مكتب، فغالبًا ما تُثَبّت برمجيات جانب الخادم Server-Side وتُضبَط إعداداتها باستخدام واجهة سطر الأوامر، ويصل إليها المستخدم النهائي عبر المتصفح أو التطبيقات الأخرى. تتنوع هذه الأدوات وسيساعدك فهم أساسياتها على تجهيز خادمك السحابي.
خوادم الويب: تسمح خوادم الويب لخادمك السحابي بالتواصل مع المستخدمين عبر الإنترنت بواسطة بروتوكول HTTP، وهي من أدوات جانب الخادم، تُبَرمَج للاستجابة بطريقة محددة مع كل طلب يطلبه العميل عبر برمجيات جانب العميل Client-Side، لنفترض على سبيل المثال: أن المستخدم طلب URL معين من المتصفح (الذي يلعب هنا دور العميل)، سيستجيب له الخادم، ويجلب مستند HTML المناسب، ثم يرسله للمتصفح فيعرض صفحة الويب المطلوبة. ستحتاج خادم ويب حتمًا، إذا كنت تبني خادمك السحابي من الصفر، وتنوي تجهيزه لاستضافة موقع إلكتروني أو تطبيق ويب، وأشهر خوادم الويب المستخدمة هي Nginx و Apache. يمكنك الاطلاع على مدخل إلى خادم الويب لمزيد من المعلومات.
خوادم API: واجهات برمجة التطبيقات أو APIs هي برمجيات وسيطة تسمح للتطبيقات المختلفة بالتخاطب مع بعضها. خادم الويب نفسه هو خادم API يطبق HTTP API، ويوجد أنواع كثيرة غيره، مثل APIs الخاصة بمعلومات الطقس أو رحلات الطيران أو غيرها، يستخدمها الخادم السحابي لتبادل البيانات مع التطبيقات الخارجية ومصادر البيانات الخارجية، وقد يتصل الخادم بأكثر من واجهة API حسب طبيعة تطبيقك، وتدعى نقاط اتصال API بالتطبيق، أي النقاط التي تنفذ عمليات API، بنقاط الوصول أو endpoints، وتكون مثلًا عناوين URL تدل على الموارد المطلوب الاستعلام عنها.
خوادم قواعد البيانات: يمكنك تسميها بقواعد البيانات فقط، وهي نوع آخر من خوادم API، لكنها بخلاف خوادم الويب لا تعرض البيانات المطلوبة منها بهيئة صفحات HTML ضمن المتصفح، إنما يجري التواصل معها عبر واجهات برمجة تطبيقات خاصة تسمى واجهات استعلام قاعدة البيانات. بعض قواعد البيانات متاح للاستعلام الخارجي عبر الويب، وبعضها الآخر مخصص للاستخدام الداخلي من قبل برمجياتك السحابية فقط.
اقتباستنويه: يطلق اسم استضافة Bare-Metal أو الاستضافة العتادية التي تتعامل مباشرة مع العتاد الصلب، على الحالة التي تُبنى فيها الخوادم بتثبيت لينكس مباشرةً على الحاسوب المادي المخصص، بدون أي طبقة من الحوسبة الافتراضية Virtualization وبدون أي مشتركين آخرين، وبسبب تراجع أعداد مزودي الخدمات السحابية ممن يقدمون هذا النوع من الاستضافة لمشتركيهم، يلجأ بعض أصحاب المشاريع الصغيرة لبناء خوادمهم بإعداد بيئة لينكس على جهاز راسبيري باي، لمعرفة المزيد يفيدك مقال إعداد استضافة لمدونة شخصية باستخدام راسبيري باي Raspberry Pi، وسلسلة دليل راسبيري باي على أكاديمية حسوب.
الخوادم السحابية وبدائلها
الخادم السحابي هو حاسوب افتراضي كامل، لذا فجميع المنتجات السحابية الأخرى تتعلق به، ومزودو الخدمة السحابية يقدمون لك في عروضهم ميزة أو وظيفة محددة فقط من وظائف هذا الخادم، على سبيل المثال استضافة ويب مخصصة أو استضافة قاعدة بيانات مخصصة، وكل حل سحابي يوفر خادم ويب أو قاعدة بيانات ينبثق فعليًّا من خادم سحابي، غالبًا ما تبنى الخوادم السحابية باستخدام عناقيد من الخوادم المادية أو الفيزيائية التي تعمل معًا بتقنية الحوسبة الافتراضية. فالفرق الجوهري إذًا بين الخادم السحابي (الذي يسمى VPS أو الخادم الافتراضي الخاص Virtual Private Server) والعروض السحابية الأخرى هو أنك تستطيع تثبيت التطبيقات التي تريدها على الخادم السحابي، وتشغيلها بحرية حسب احتياجك، بينما تفرض عليك العروض الأخرى مجموعة ميزات ووظائف بعينها لا يسعك الخروج عنها.
أحدثت الحوسبة الافتراضية تغييرًا كبيرًا في سوق الخدمات السحابية خلال العقود الماضية، فقبل ظهورها كان مزود الخدمة يوفر خادمًا مثل Nginx أو Apache لتقديم الاستضافة لعشرات المواقع مع أذونات مخصصة لكل مشترك، ولم يكن المشترك مسؤولًا عن أي مهام إدارية على الخادم، لكن بالمقابل اقتصرت المواقع المستضافة وقتها على المواقع ذات الطبيعة الثابتة أي التي تتضمن عناصر HTML و CSS وجافا سكريبت ثابتة بدون محرك خلفي، وأيضًا مواقع drop-in PHP التي لا تمتلك أي اعتماديات سوى خادم الويب.
ولاحقًا بعد انتشار الحوسبة الافتراضية، ازداد الطلب على عروض VPS أو الخوادم السحابية الكاملة، بسبب مرونتها العالية، لكن تشغيلها وتحديدًا في بيئة الإنتاج، يتطلب منك مهارات خاصة، لا يهتم المبرمجون بتحصيلها عادةً، لأنها لا ترتبط مباشرةً بكتابة الشيفرات البرمجية، أبرزها مثلًا: معرفة جيدة بأساسيات لينكس، وكيفية التعامل مع سطر الأوامر، ومهام إدارة النظام، بالإضافة إلى هندسة DevOps لإدارة عمليات النشر وتلبية المعايير الأمنية للتشغيل.
هل أستخدم خادمًا سحابيًا لمشروعي؟
تحتوي الخوادم السحابية ميزات حماية افتراضية مدمجة فيها، ولست مضطرًا لخوض عملية نشر على نطاق تجاري بحذافيرها لتُشغل تطبيقًا مفتوح المصدر بطريقة آمنة وموثوقة على خادم سحابي، أضف إلى ذلك أن إعدادات الأمان الافتراضية مضبوطة بإحكام على معظم الحزم المستخدمة في الخوادم، وتخضع للتحديث الدوري لسد ثغراتها الأمنية، لذا يكفيك في معظم الأحيان تثبيت جدار حماية بسيط مثل ufw أو الجدار الناري غير المعقد ليتحكم ببوابات الشبكة على خادمك السحابي، فيسمح أو يمنع اتصالات معينة حسب متطلبات عملك، أو على الأقل يمررها إلى خادم ويب مخضرم مثل Nginx تعتمده ملايين الخوادم حول العالم.
إضافةً إلى الخوادم السحابية، يوفر بعض مزودي الخدمات السحابية عروضًا أخرى يمكن تشبيهها بمضيفي الويب، تلائم مواقع الويب ذات المكونات الثابتة المعتمدة على ميزات جافا سكريبت الحديثة، التي تخفف الحاجة إلى الخادم الخلفي Backend، يسمى هذا النوع من الاستضافة نظام إدارة محتوى بدون رأس Headless CMS، ويقدم المزود معه عادةً أدوات تأليف ونماذج ويب تعد جزءًا من عرض أوسع يسمى البرنامج بصيغة خدمة أو Software As A Service.
ويقدم بعض المزودين أيضًا استضافة الخوادم الخفية Serverless أو ما يسمى الوظائف بدون خادم، ويقصد بها كتابتك التعليمات البرمجية لتطبيقك مرةً واحدة بمعزل عن البنية التحتية للخوادم، ثم نشرها في البيئة السحابية ليجري تشغيلها فقط عند الطلب، يطلق على هذا الأسلوب عند استخدامه مع مواقع الويب الثابتة اسم جامستاك Jamstack.
تتميز خدمات الحوسبة خفية الخوادم وخدمات نشر مواقع الويب الثابتة بأنها تقنيات قابلة للنقل، وتشبه الاستضافات القديمة إذ تعفي صاحب التطبيق تقريبًا من جميع مسؤوليات الأمن والصيانة التي ترافق عمليات النشر الكاملة على الخوادم، لكنها مع ذلك تظل محدودة النطاق، وقد لا تفي بالغرض في بعض الحالات، فإذا تطلب مشروعك على سبيل المثال نشر حاوية دوكر خلف خادم Nginx في مكدس واحد، لن تكفيك هذه الاستضافات وستحتاج خادمًا سحابيًا كاملًا.
عمومًا، أي تطبيق تنشره على الخادم السحابي يمكنك نشره على حاسوبك المحلي أيضًا، مع بعض الاختلافات لصالح الخادم السحابي، فنادرًا ما يثبت الأفراد نظام تشغيل لينكس على حواسيبهم الشخصية، كما هو الحال في الخوادم السحابية، بل يعتمدون ويندوز أو ماك، ومعظم أدوات جانب الخادم لا تعمل مباشرةً مع هذه النظم على عكس لينكس. قد لا تكون هذه النقطة مؤثرة كثيرًا بالنسبة لك، لكن ما نريد إيصاله أن الخادم السحابي يناسب جميع الاحتياجات، ويمكنك إعداده لأي غرض تريده تمامًا كما تفعل مع حاسوبك المحلي.
كيفية تحديد مواصفات الخادم
يعتمد أداء الخوادم السحابية وسعرها على مواصفات العتاد الصلب، ويخصص لكل خادم سحابي ضمن العنقود Cluster مقدار معين من الموارد الحاسوبية، يمكن زيادته أو إنقاصه بمرونة تامة وبسرعة، على عكس الحواسيب الفيزيائية، لذا قبل حجز خادمك السحابي حدد أولًا مواصفاته الفنية، وادرس تأثيرها على جودة عمل التطبيق، ثم وازن ذلك مع ميزانيتك، وبعدها اختر الخادم المناسب.
تُحَدَّد مواصفات الخوادم السحابية عادةً بعدد نوى المعالجات المركزية CPU المتوفرة لديها، وحجم ذاكرة الوصول العشوائي RAM المتاحة، وما يخصص لها من مساحات تخزينية على الأقراص الصلبة. ونظرًا لاختلاف مقاييس سرعة الأقراص والمعالجات في الخوادم السحابية عنها في ظروف التشغيل في العالم الحقيقي، فقد اعتمد معظم مزودي الخدمات السحابية مواصفاتٍ موحدة لها، فمتوسط سرعة الأقراص يعادل تقريبًا سرعة أقراص SSD، وسرعة وحدة المعالجة المركزية تماثل سرعة نواة Intel Xeon. وبالإضافة إلى المواصفات السابقة يفرض بعض المزودين قيودًا على الخوادم السحابية في الطبقة الدنيا، مثل: تحديد عدد عمليات الإدخال والإخراج المسموحة على القرص (IOPS)، وإجمالي حركة المرور المتبادلة مع الخودام عبر الشبكة وغير ذلك، قد تسبب هذه القيود اختناقات لبعض البرامج المستضافة.
أما بخصوص الحجوم التخزينية، فيوفر لك معظم المزودين إمكانية حجز مساحات تخزين إضافية حسب احتياجاتك، بتقنيات مثل: التخزين الكتلي والتخزين الكائني، وربطها بخادمك الخاص VPS، وهذا أفضل من احتفاظك بجميع البيانات في مكان واحد على القرص التخزين الأساسي داخل VPS وتوسيع مساحته باستمرار.
يُعطى لكل خادم سحابي عنوان IP عام مخصص له، للاتصال به عبر شبكة الإنترنت، وقد يكون العنوان من الإصدار الرابع IP4 وفق الصيغة 123.123.123.123 أو من الإصدار السادس IP6 من نمط 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329، والحالة المعتادة أن يقابل عنوان IP اسم دومين مثل: https://my_domain.com. تتضمن بعض عروض الاستضافة السحابية تزويدك بعنوان IP لكل خادم VPS تحجزه، بينما يطلب منك بعض المزودين شراء عناوين IP بنفسك وتسجيلها للخوادم، تسمى هذه العناوين بعناوين IP المحجوزة Reserved IPs، وهي مناسبة لعمليات النشر واسعة النطاق.
يمكنك شراء اسم الدومين من مزود الاستضافة نفسه فبعضهم مثل ديجيتال أوشن يقدمون لك المنتجين معًا، وتستطيع أيضًا الحصول عليه من مصدر آخر ثم إنجاز الربط بينهما بواسطة سجلات DNS.
الوصول للخادم السحابي
يتطلب الوصول إلى الخوادم السحابية إتقانك العمل في بيئة سطر الأوامر أو الطرفية Terminal محليًا أو عن بعد، وأكثر البروتوكولات استخدامًا في هذا المجال بروتوكول SSH الذي يستخدم البوابة 22 ويعتمد عليه مسؤولو الخادم، وبروتوكول HTTP على البوابة 80 و HTTPS على البوابة 443 المخصصين أكثر للمستخدم النهائي، تتمحور إدارة النظام السحابي حول هذه الخوادم والخدمات والبروتوكولات.
الخاتمة
تناول هذا المقال التعليمي نظرة عامة على الخوادم والعروض السحابية، وكيفية تطورها مع الزمن، ليضعك على بداية الطريق في العمل مع هذه الخدمات، ويعينك على اختيار أنسبها لمشروعك.
ترجمة -وبتصرف- للمقال Cloud Servers: An Introduction لصاحبه Alex Garnett.
تعليقات
إرسال تعليق