ما المقصود بتنسيق الحاويات؟
ما المقصود بتنسيق الحاويات؟
تنسيق الحاويات هو عملية أتمتة الشبكات وإدارة الحاويات حتى تتمكن من نشر التطبيقات على نطاق واسع. تغليف التطبيقات في حاويات عبارة عن عملية تجمع التعليمة البرمجية للتطبيق مع كل الملفات والمكتبات التي يحتاج إليها للعمل على أي بنية أساسية. يمكن أن تحتوي بنيات الخدمات المصغرة على المئات أو حتى الآلاف من الحاويات مع نمو التطبيقات وزيادة تعقيدها. تهدف أدوات تنسيق الحاويات إلى تبسيط إدارة البنية التحتية للحاويات من خلال التشغيل المؤتمت لدورة حياتها الكاملة، بدءًا من التزويد والجدولة وحتى النشر والحذف. يمكن للمؤسسات الاستفادة من تغليف التطبيقات في حاويات على نطاق واسع دون تكبد نفقات صيانة إضافية.
لماذا يُعد تنسيق الحاويات ضروريًا؟
أصبحت الحاويات الوحدة القياسية للحوسبة للتطبيقات المصمَمة للسحابة. يقدم مُزوّدو السحابة مثيلات خادم افتراضية لتشغيل كل أنواع أعباء عمل الحوسبة، وهي مناسبة تمامًا لأعباء العمل القائمة على الحاويات. الشرط الوحيد للتمكّن من تشغيل الحاويات هو أن الخادم نفسه يقوم بتشغيل خدمة تغليف التطبيقات في حاويات، مثل Docker. Docker هي أداة مفتوحة المصدر لتعبئة البرامج والمكتبات المرتبطة بها وأدوات النظام والتعليمات البرمجية ووقت التنفيذ في حاوية. إنها حل خفيف لتشغيل بعض الحاويات وإدارتها على مثيل خادم واحد، ولكن توسيع النطاق يصبح تحديًا.
قبل وجود منصات تنسيق الحاويات المُدارة، استخدمت المؤسسات البرمجة النصية المعقدة لإدارة نشر الحاويات والجدولة والحذف على مستوى أجهزة متعددة. أدى الحفاظ على هذه البرامج النصية إلى ظهور تحديات، مثل التحكم في الإصدار، وكان من الصعب توسيع نطاق الإعداد. تقوم عملية تنسيق الحاويات بأتمتة هذه التعقيدات وحلها، ما يزيل التحديات المرتبطة بالإدارة اليدوية.
حالات استخدام تنسيق الحاويات
تصبح أدوات تنسيق الحاويات ضرورية عندما تضطر إلى:
- إدارة الحاويات وتوسيع نطاقها على مستوى عدد من المثيلات
- تشغيل العديد من التطبيقات المعتمدة على الحاويات المختلفة.
- تشغيل إصدارات مختلفة من التطبيقات (على سبيل المثال، الاختبار والإنتاج على مستوى عمليات التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD)) دفعةً واحدة
- التأكد من استمرارية خدمة التطبيق في حال فشل الخادم عن طريق تشغيل مثيلات مكررة متعددة (نسخ متماثلة) للحاوية.
- تشغيل مثيلات متعددة من التطبيق على مستوى مناطق جغرافية مختلفة.
- تحقيق الاستفادة القصوى من استخدام مثيلات الخادم المتعددة لأغراض الميزانية.
- تشغيل تطبيقات معتمدة على الحاويات كبيرة تتكون من آلاف الخدمات المصغرة المختلفة.
ما فوائد تنسيق الحاويات؟
يمكن أن تكون إدارة بنيات الحاويات المعقدة دون حل تنسيق الحاويات أمرًا صعبًا. تدير عملية تنسيق الحاويات إنشاء الحاوية وتكوينها وجدولتها ونشرها وحذفها. وهي تدعم أيضًا:
- موازنة تحميل التطبيقات وإدارة حركة المرور
- استمرارية خدمة التطبيق على مستوى الحاويات
- الأمان على مستوى تغليف التطبيقات في حاويات
- مراقبة حالة الحاوية
- توفير الموارد للحاويات من الخادم الأساسي أو موارد المثيل
فيما يلي المزيد من فوائد تنسيق الحاويات.
مرونة مدمجة
عادةً لا تعيد الخدمات البسيطة لتغليف التطبيقات في حاويات تشغيل الحاوية إذا كانت غير متصلة بالإنترنت. وبالمثل، في حال تعطل الجهاز الذي تعمل عليه الحاوية، لن يُعاد تشغيل الحاوية عند إعادة تشغيل الجهاز. يمكن أن تضمن حلول تنسيق الحاويات إعادة تشغيل الحاويات تلقائيًا أو تشغيل أكثر من إصدار واحد في كل الأوقات في حال تعطل الجهاز.
أداء معزّز
تتمثل إحدى أكبر فوائد تنسيق الحاويات في أنه يعمل على أتمتة قابلية التوسع والتوافر والأداء للتطبيقات المعتمدة على الحاويات. يمكنك تكوين أدوات تنسيق الحاويات للتوسع استنادًا إلى الطلب وتوافر الشبكة وقيود البنية الأساسية. يمكن لحل تنسيق الحاويات مراقبة الأداء على مستوى شبكة الحاويات وإعادة تكوين الحاويات تلقائيًا للحصول على الأداء الأمثل.
تحسين الموارد
تُكلف الخوادم والمثيلات الأساسية أموالًا للتشغيل ويجب استخدامها بكفاءة لتحسين التكلفة. تسمح عملية تنسيق الحاويات للمؤسسات بزيادة استخدام كل مثيل متاح إلى أقصى حد، بالإضافة إلى إنشاء مثيل عند الطلب في حال نفاد الموارد. هذا يؤدي إلى توفير التكاليف في البنية التحتية.
كيف تعمل عملية تنسيق الحاويات؟
الحاويات عبارة عن تطبيقات قائمة بذاتها تستند إلى Linux أو خدمات مصغرة مجمّعة مع كل المكتبات والوظائف التي تحتاج إليها للتشغيل على أي نوع من الأجهزة تقريبًا. يعمل تنسيق الحاويات من خلال إدارة الحاويات على مستوى مجموعة من مثيلات الخادم (تُسمى أيضًا العُقد). تُسمى مجموعة العُقد التي تقوم بتشغيل حاويات مترابطة بالمجموعة.
يتطلب تنسيق الحاويات، أولاً، حلاً أساسيًا لتغليف التطبيقات في حاويات يعمل على كل عقدة في المجموعة، وعادةً ما يكون هذا هو Docker. يجب أن تشغل العُقد أيضًا أداة التنسيق. العقدة الرئيسية المعيّنة، مع مستوى التحكم، هي وحدة التحكم في حل التنسيق نفسه. يستخدم مسؤول الحل واجهة المستخدم الرسومية أو وحدة تحكم سطر الأوامر على العقدة الرئيسية لإدارة ومراقبة أداة تنسيق الحاويات.
الإنشاء والجدولة
يقرأ حل تنسيق الحاويات ملف تكوين تعريفي، مكتوب بلغة YAML أو JSON، لمعرفة الحالة المحددة المطلوبة للنظام. باستخدام المعلومات المحددة في الملف، تقوم الأداة بما يلي:
- تحصل على صور الحاوية من سجل الحاوية.
- تزود الحاويات بمتطلباتها الفردية.
- تحدد الشبكات المطلوبة بين الحاويات.
تجدول الأداة بعد ذلك التطبيق متعدد الحاويات وتنشره على مستوى المجموعة. يتم تحديد هذا التوافق الأفضل بين العُقد والحاويات بواسطة أداة تنسيق الحاويات، بدلاً من تحديده في ملف التكوين. تحدد الأداة العقدة الفعلية لتشغيل كل حاوية استنادًا إلى قيود موارد العقدة، مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وما إلى ذلك، بالإضافة إلى متطلبات الحاوية المحددة.
الإدارة
بمجرد تشغيل الحاويات على مستوى المجموعة، تقوم أداة التنسيق بإدارة سلامة النظام بشكل عام لضمان بقائه في حالة الأداء المحددة. قد يشمل ذلك:
- تخصيص الموارد على مستوى الحاويات
- نشر الحاويات في العُقد الجديدة أو حذف الحاويات
- موازنة تحميل حركة المرور إلى التطبيق
يدير حل تنسيق الحاويات دورة حياة الحاويات لتحسين أعباء العمل والبيئات الكبيرة والمعقدة ومتعددة الحاويات وتأمينها. يمكنها إدارة العديد من التطبيقات المعتمدة على الحاويات حسب ما تتطلبه المؤسسة. يُعد تشغيل العديد من العُقد الرئيسية للتوافر العالي وتحمل الأعطال أمرًا معتادًا في ظل المتطلبات التنظيمية الأعلى.
ما تحديات تنسيق الحاويات؟
فيما يلي بعض تحديات تنسيق الحاويات.
طبقات إدارة إضافية
Kubernetes هو حل تنسيق الحاويات مفتوح المصدر يُستخدم على نطاق واسع للمؤسسات. وهو معروف بسهولة الاستخدام والتوافر عبر الأنظمة الأساسية ودعم المطورين. ومع ذلك، فإنه لا يزال يتطلب إدارة الموارد الأساسية. بدلاً من الحاويات، يتعين عليك الآن إدارة توفير الموارد للحل Kubernetes. تُعد أدوات تنسيق الحاويات المصمَمة للسحابة خيارًا أفضل لأنها تدير متطلبات الموارد الخاصة بها ذاتيًا.
تدريب غير كافٍ
إن مجرد امتلاك الأداة المناسبة لا يكفي لضمان تنسيق الحاويات على النحو الأمثل. تحتاج أيضًا إلى مسؤول أداة ماهر للتعامل مع التنسيق بشكل صحيح وتحديد الحالة المطلوبة وفهم مخرجات المراقبة. يُعد الفهم العميق لـ DevOps وعملية التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) وتغليف التطبيقات في حاويات وبنية الماكينة أمرًا ضروريًا لتكون مسؤولًا ناجحًا لبيئات الحاويات المعقدة. قد يتطلب الأمر تدريبًا لبناء مجموعة المهارات المناسبة في فريقك.
تكوينات الإصدارات
التطبيق البرمجي يكون مكوّنًا من عدة إصدارات؛ حيث تكون له إصدارات مخصصة لبيئات مختلفة مثل التطوير، والاختبار، والإنتاج. وبالطريقة نفسها، تتطلب أدوات تنسيق الحاويات أيضًا تكوينات موثقة متعددة مع سجل الإصدارات. وهذا يعني أنها تستطيع التعامل مع التوفير السريع والمتكرر جنبًا إلى جنب مع النشر والإدارة.
كيف يمكن أن تدعم AWS متطلبات تنسيق الحاويات لديك؟
Amazon ECS هي خدمة تنسيق حاويات مُدارة بالكامل للمؤسسات لإنشاء التطبيقات المعتمدة على الحاويات ونشرها وإدارتها على نطاق واسع على AWS. إنه دون إصدارات، ويدير تلقائيًا توفير المجموعات. يمكنك الاحتفاظ بالتحكم في خصائص تشغيل الحاوية مع القدرة على تحديد متطلبات وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والشبكات وسياسات IAM ونوع التشغيل ووحدات تخزين البيانات. باستخدام استدعاءات API، يمكنك تشغيل التطبيقات القائمة على الحاويات وإيقافها، والاستعلام عن الحالة الكاملة للمجموعة الخاصة بك، والوصول إلى ميزات AWS المألوفة؛ مثل مجموعات الأمان، وموازنة التحميل المرن (ELB)، ووحدات تخزين مخزن المجموعات المرن بــ Amazon (EBS)، وأدوار إدارة الهوية والوصول في AWS (IAM).
بالنسبة إلى أولئك الذين يستخدمون Kubernetes لتنسيق الحاويات، فإن Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) هي خدمة Kubernetes مُدارة لتشغيل خدمات Kubernetes في سحابة AWS أو مراكز البيانات المحلية. توفر EKS حلاً متسقًا ومدعومًا بالكامل لـ Kubernetes في بيئتك المحلية؛ حيث يمكنك الحصول على أدوات متكاملة ونشرها في AWS Outposts أو إلى الأجهزة الافتراضية أو الخوادم. في السحابة، تدير Amazon EKS تلقائيًا مدى توفر وقابلية تطوير عُقد مستوى تحكم Kubernetes المسؤولة عن مجموعة من المهام: جدولة الحاويات وإدارة توفر التطبيقات وتخزين بيانات المجموعة وغيرها. يمكنك الاستفادة من كل مزايا بنية AWS الأساسية المتمثلة في الأداء والتوسع والتوافر والموثوقية، بالإضافة إلى عمليات التكامل مع خدمات الشبكات والأمان من AWS.
ابدأ استخدام AWS من خلال إنشاء حساب اليوم.
Browse all cloud computing concepts
Browse all cloud computing concepts content here:
Did you find what you were looking for today?
Let us know so we can improve the quality of the content on our pages