ما هي الحاويات السحابية؟

الحاويات السحابية هي حزم برمجية تحتوي على التعليمات البرمجية للتطبيق، ومكتباته، والتبعيات الأخرى التي يحتاجها ليعمل في السحابة. تتطلب التعليمات البرمجية لأي تطبيق برمجي ملفات إضافية تُسمى المكتبات والتبعيات قبل أن يتمكن من العمل. وتقليديًا، كان يجب حزم البرمجيات بتنسيقات متعددة لتعمل في بيئات تشغيل مختلفة مثل ويندوز، ولينكس، وماك، والأجهزة المحمولة. ومع ذلك، تقوم الحاوية بحزم البرنامج وجميع تبعياته في ملف واحد يمكن تشغيله في أي مكان. يوفر تشغيل الحاوية في السحابة فوائد إضافية من حيث المرونة والأداء على نطاق واسع.

يمكن أن تتكون التطبيقات من عشرات، أو مئات، أو حتى آلاف الحاويات. وباستخدام الحاويات السحابية، يمكنك توزيع وإدارة هذه الحاويات عبر العديد من الخوادم أو المثيلات السحابية المختلفة. تعمل الحاويات السحابية كما لو كانت موجودة في نفس الموقع الفعلي. هناك العديد من المزايا لبنى تطبيقات الحوسبة السحابية الموزعة. 

القراءة عن الخوادم السحابية

نشر مبسط للتطبيقات

تتميز الحاويات بكونها فريدة من نوعها لأنه يمكنك استخدامها لنشر البرمجيات في أي بيئة تقريبًا، دون الحاجة إلى حزم البرمجيات خصيصًا لتتناسب مع البنية الأساسية وأنظمة التشغيل. قبل أن تصبح تقنية الحاويات شائعة، كان يجب حزم التطبيقات مع مكتبات محددة لتعمل على منصات معينة. وهذا يعني أن نشر برنامج ما على أنظمة تشغيل متعددة كان سيؤدي إلى إنشاء إصدارات متعددة من هذا البرنامج. تُمكن الحاويات السحابية التطبيقات من العمل على أي بنية أساسية طالما أن منصة الحاويات تعمل فوقها. الآن، أنت لست بحاجة إلا لإصدار واحد من الحاوية الجاهزة لمرحلة الإنتاج.

المرونة

مع تقنية الحاويات السحابية، تكون الأجهزة الافتراضية (VM) الأساسية كلها عبارة عن مثيلات سحابية. تتوفر المثيلات السحابية بتكوينات مختلفة، وتتميز بسرعات عالية في التشغيل والإيقاف، بالإضافة إلى تسعير الحوسبة السحابية حسب الطلب. وتعني قابلية إعادة التكوين هذه أنه يمكنك تبديل الأجهزة وإزالتها حسب الحاجة، بناءً على متطلبات التطبيق. يمكنك تحسين استخدام الموارد عن طريق موازنة الحمل للتطبيقات المعتمدة على الحاويات عبر مثيلات سحابية مختلفة بدلاً من الخوادم الفردية.

القراءة عن موازنة الأحمال

المتانة

توفر الحاويات السحابية موثوقية وتوافرية متزايدة للتطبيقات. في البنية الموزعة والمعتمدة على الحاويات، إذا تعطل جهاز معين، يمكن لجهاز آخر تشغيل الحاويات المفقودة بسرعة، ما يعزز من متانة التطبيق وقدرته على التعافي. يمكنك تحديث إصدار جديد لحاوية واحدة في التطبيق بأقل قدر من التعطيل لباقي أجزاء التطبيق. ويؤدي ذلك إلى فترات تشغيل أطول.

قابلية التوسع

في بيئات إنتاج التطبيقات التقليدية، يكون التطبيق مقيدًا بموارد خادم واحد. وبوجود تصميم مناسب للتطبيق ونهج سليم لاستخدام الحاويات السحابية، لم تعد معالجة بيانات التطبيق وعمليات الإدخال/الإخراج مقيدة بحدود الخادم الواحد. يتم توزيعها بين الأجهزة، لذلك يمكنك التوسع بلا حدود وضمان أداء وتجربة مستخدم متسقة.

 

تُعد الحاويات السحابية مفيدة لأي مؤسسة تقوم ببناء أو تشغيل التطبيقات المعبأة في حاويات وترغب في استخدام موارد الحوسبة السحابية.

الخدمات المصغرة

باستخدام بنية الخدمات المصغرة، يمكنك تقسيم التطبيقات إلى مكونات أصغر ومستقلة تؤدي وظيفة واحدة. إنها توفر المرونة وتشجع على كفاءة وإعادة استخدام التعليمات البرمجية. تتيح الحاويات السحابية تشغيل تطبيقات ضخمة تتكون من مئات أو حتى آلاف الخدمات المصغرة عبر شبكة موزعة من مثيلات السحابة من خلال توزيع عبء العمل عبر عدة مثيلات، يمكنك تحسين عملياتك للحصول على أفضل تكلفة، ويمكنك ضمان استمرارية الخدمات في حال تعطل أحد الأجهزة.

DevOps

DevOps هي أتمتة وإدارة عمليات بناء، واختبار، وتشغيل التطبيقات البرمجية. العملية بحد ذاتها قابلة للتكرار، ويمكن إصدار نسخ منها، ومتاحة كتعليمات برمجية، مما يوفر الوقت في التطوير ويقلل من عدد الأخطاء اليدوية التي يمكن أن تحدث. عملية تغليف التطبيقات في حاويات والنشر متشابهة وتتناسب جيدًا مع عمليات وأدوات DevOps التقليدية. ملفات الحاويات السحابية يمكن إصدار نسخ منها وتدعم ممارسات DevOps الخاصة بالتكامل المستمر/النشر المستمر (CI/CD).

القراءة عن DevOps

القراءة عن التكامل المستمر

السحابة المختلطة

قد ترغب في تشغيل بنيات التطبيقات القائمة على الحاويات من خلال الخوادم المحلية والخوادم السحابية. يناسب نشر الحاويات السحابية مزيج السحابة المختلطة بشكل جيد. تتطلب خدمات الحاويات فقط إعداد الشبكة الصحيح وتشغيل خدمة تغليف التطبيقات في حاويات على جميع الأجهزة لتعمل بشكل جماعي.

الحاوية السحابية هي ببساطة حاوية تعمل على بنية تحتية سحابية بدلًا من العمل على جهاز محلي أو في مركز بيانات. الحاويات في الحوسبة السحابية عبارة عن ملفات صور تحتوي على كل ما يلزم لتشغيل البرمجيات: الكود، وبيئة التشغيل، والمكتبات، ومتغيرات البيئة، وملفات التكوين. يتم إنشاء هذه الصور في طبقات، بدءًا من صورة أساسية، عادةً ما تكون إصدارًا مصغرًا من نظام تشغيل، ثم إضافة طبقات إضافية كما هو محدد بواسطة التعليمات الموجودة في ملف تكوين الحاوية. إحدى الميزات الرئيسية لصور الحاويات هي ثباتها: بمجرد إنشائها، فإنها لا تتغير. يمكنك تخزين الصور في سجل الحاويات وإعادة استخدامها بشكل متسق عبر بيئات سحابية مختلفة.

فيما يلي نظرة عامة على الجوانب المختلفة لتقنية الحاويات.

بيئة تشغيل الحاوية

تتولى بيئات تشغيل الحاويات مسؤولية التشغيل الفعلي للحاويات. فهي تدير عمليات التشغيل، ودورة الحياة، وعزل الموارد للحاويات. تعمل الحاويات كعمليات معزولة في مساحة المستخدم الخاصة بنظام تشغيل المثيل السحابي. تتشارك هذه الحاويات نظام التشغيل المضيف ولكنها تظل منفصلة عن بعضها البعض وعن المضيف. يتيح هذا العزل تخصيصًا فعالًا للموارد، حيث تفرض بيئة التشغيل حدودًا لتجنب التنافس على الموارد بين الحاويات.

الشبكات

يمكنك تكوين الحاويات السحابية باستخدام حزم شبكات معزولة خاصة بها، مما يضمن عدم تداخل التطبيقات التي تعمل في حاويات منفصلة مع بعضها البعض. يدير تعيين المنافذ وقنوات الشبكة المحددة مسبقًا الاتصال مع العالم الخارجي وبين الحاويات. 

التخزين

عادةً ما تستخدم الحاويات السحابية التخزين المؤقت، مما يعني أن أي بيانات تُكتب في الطبقة القابلة للكتابة في الحاوية تُفقد عند توقف الحاوية. يمكنك استخدام وحدات التخزين السحابية للحصول على تخزين دائم وهذه الوحدات مستقلة عن دورة حياة الحاوية ويمكن مشاركتها بين الحاويات.

التنظيم وإدارة الحاويات

في الأنظمة واسعة النطاق، تعمل أدوات التنظيم على أتمتة نشر وتوسيع وإدارة الحاويات المتعددة. تقوم هذه الأدوات بتوزيع هذه الحاويات عبر مجموعة من الخوادم السحابية، مما يؤدي إلى موازنة الحمل وإدارة عمليات تجاوز الفشل تعمل الأتمتة على تبسيط إدارة التطبيقات المعتمدة على الحاويات بشكل كبير في البيئات المعقدة. يمكنك نشر وإدارة تطبيقات متقدمة وضخمة معتمدة على الحاويات عبر بنيات السحابة الهجينة دون الحاجة إلى إجراء عمليات على كل مثيل سحابي بمفرده. بدلًا من نقل ملف صورة الحاوية يدويًا إلى كل مثيل، يمكنك برمجة أدوات التنظيم لسحب ملفات الصور من سجل الحاويات ونشرها تلقائيًا على المثيلات السحابية.

مثيل السحابة هو آلة افتراضية (VM) تتم إدارة مواردها المادية الأساسية بالكامل بواسطة مزود خدمة سحابية. تعمل مثيلات السحابة مثل الخوادم الفعلية وتسمح بإمكانية التكوين الكاملة، لذلك يمكنك استخدامها كما تفعل مع أي خادم محلي. ومع ذلك، فهي لا تتطلب إدارة الأجهزة وأنظمة التشغيل. يمكن إنشاء مثيلات السحابة وإيقافها بسرعة وسهولة. يمكنك نشر الحاويات السحابية على مثيلات السحابة لتشغيل تطبيقاتك الموزعة والقائمة على السحابة. يشير مصطلح الحاوية السحابية إلى حاوية تعمل على مثيلات السحابة.

اقرأ عن مثيلات السحابة

اقرأ عن الفرق بين الحاويات والأجهزة الافتراضية

يعمل ما يقرب من 80 بالمائة من إجمالي الحاويات السحابية على Amazon Web Services (AWS) اليوم. توفر خدمات حاويات AWS العديد من أدوات النظام لإدارة البنية التحتية الأساسية للحاويات الخاصة بك، بحيث يمكنك التركيز على الابتكار واحتياجات عملك.

• AWS Copilot عبارة عن واجهة سطر أوامر (CLI) للإطلاق السريع والإدارة للتطبيقات المعتمدة على الحاويات على منصة AWS
• Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) هي خدمة تنظيم حاويات وأداة نظام مُدارة بالكامل لنشر التطبيقات المعتمدة على الحاويات وإدارتها وتوسيع نطاقها بكفاءة
• Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) هي خدمة Kubernetes مُدارة لتشغيل تنظيم حاويات Kubernetes في سحابة AWS ومراكز البيانات المحلية.
• Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) هو سجل حاويات مُدار بالكامل لسهولة إدارة صور الحاويات والعناصر البرمجية والوصول إليها.
• AWS Fargate عبارة عن محرك حوسبة بلا خوادم للحاويات، والذي يمكنك استخدامه للتركيز على تطوير التطبيقات بدلًا من إدارة البنية التحتية.

توضح الصورة التالية خيارات حلول حاويات AWS حسب الطبقة: التزويد، والتنظيم، والسعة.

ابدأ باستخدام الحاويات السحابية على AWS من خلال إنشاء حساب اليوم.