شرح معمارية AWS: الوظيفة والمكونات ونماذج النشر والمزايا

تعد AWS واحدة من أكثر خدمات الحوسبة السحابية رواجًا وشعبية المستخدمة في السوق. لديها قاعدة عملاء واسعة النطاق لأكثر من مليون تغطي 190 دولة في العالم. يشمل العملاء 2000 مؤسسة حكومية وأكثر من 17500 منظمة غير ربحية. تشير التقديرات إلى أن أكثر من ثلث مستخدمي الإنترنت يصلون إلى مواقع الويب أو التطبيقات التي تدعمها AWS.

إن الحصة السوقية لـ AWS ( 32٪ على مستوى العالم ) في صناعة الحوسبة السحابية مذهلة ، وهي تتفوق بفارق كبير على منافسيها - Azure (19٪) وجوجل (7٪). حققت AWS معدل اعتماد بلغ 53٪ في عام 2020 ، متجاوزًا Microsoft Azure و Google Cloud ، ونمت إيراداتها بنسبة 32٪ في الربع الرابع من عام 2020! وفقًا للتقارير ، سجلت أمازون إيرادات ضخمة بلغت 13.5 مليار دولار في الربع الأول من عام 2021 وحده.

بطبيعة الحال ، تعد المعرفة في AWS حاليًا واحدة من أكثر المهارات المطلوبة في صناعة التكنولوجيا. إذن ، إليك التعمق في بنية AWS للتعرف على أهميتها ومزاياها وركائزها ونماذج نشرها.

AWS - وصف موجز

AWS (Amazon Web Services) عبارة عن منصة آمنة عند الطلب للحوسبة السحابية تقدم خدمة شاملة بما في ذلك تخزين قواعد البيانات ، وتقديم المحتوى وواجهات برمجة التطبيقات للأفراد والشركات والشركات والحكومة. توفر خدمة الويب الخاصة بالحوسبة السحابية أيضًا مجموعة واسعة من البنى التحتية والأدوات والكتل الأساسية للحوسبة.

يساعد في التعامل مع حركة المرور الهائلة لتخزين مقاطع الفيديو والبيانات. تسهل EC2 ، أحد الهياكل في AWS ، المستخدمين لاستخدام مجموعة واسعة من الأجهزة الافتراضية ذات التكوينات المختلفة بناءً على متطلباتهم.

هندسة AWS

يعتبر EC2 ، المعروف أيضًا باسم Elastic Compute Cloud ، أساس بنية AWS. يساعد ذلك المستخدمين على التعامل مع الأجهزة الافتراضية المختلفة بمواصفات مختلفة حسب طلبهم.

تُستخدم خدمات التخزين البسيط أو خدمات التخزين البسيطة في بنية AWS لاسترداد أو تخزين المعلومات (البيانات) من خلال أنواع البيانات بمساعدة استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات. لا تتضمن هذه الخدمة استخدام أي عنصر من عناصر الكمبيوتر.

كيف تعمل هندسة AWS؟

توضح هذه العمليات المهمة التي تحدث داخل بنية AWS كيفية عمل بنية AWS:

1. يرسل المستخدمون طلبًا إلى خادم AWS عبر البريد الإلكتروني لتسجيل النطاق أو نقله.
2. سيتم نقل الطلب مع المعلومات المطلوبة إلى Amazon API Gateway.
3. تقوم البوابة بتوجيه معلومات المستخدم إلى وظيفة AWS lambda.
4. تنشئ وظيفة AWS Lambda بريدًا إلكترونيًا وترسله إلى خادم الجهة الخارجية باستخدام Amazon SES.

تتضمن العمليات استخدام أكواد متعددة تشكل برنامجًا يعالج معلومات المستخدم ويرسلها إلى بوابة API.

قراءة: موضوعات وأفكار مشروعات AWS

ما هي مكونات هيكل AWS؟

1. بوابة أمازون API

هذا هو وضع الوصول إلى البيانات والمنطق والوظائف. توفر البوابة نقطة نهاية API لوظيفة AWS Lambda. كما أنه يساعد في الخدمات الخلفية مثل إدارة المهام والأكواد على Amazon EC2 أو أي تطبيق ويب. تتمتع واجهة برمجة التطبيقات بقابلية جيدة للتوسع وتسمح للمطورين والمديرين بالحصول على واجهات برمجة تطبيقات آمنة.

النقاط البارزة الرئيسية في Amazon API Gateway هي:

• سهولة مراقبة نشاط API.
• تحكم قوي في الأمن.
• خوادم خالية من المتاعب.
• يحتاج المستخدمون إلى الدفع مقابل ما يستخدمونه فقط.
• أداء فعال على المستويين الصغير والكبير.

2. AWS Lambda

تحصل وظيفة Lambda على جميع المعلومات الضرورية من بوابة واجهة برمجة التطبيقات وتقوم بتشغيل أكواد النهاية الخلفية. يوفر تحديثًا سريعًا متى كان هناك تحميل جديد إلى حاوية Amazon S3.

تهتم خدمة حساب Lambda بتوسيع السعة وإدارة البنية التحتية لتشغيل الأكواد المحملة. يمكن رؤية التحديث المرئي في شكل مصفوفة وسجلات في الوقت الفعلي على Amazon cloud watch.

الجهد الوحيد المطلوب لجعل Lambda عمليًا هو كتابة الرموز. إنه فعال من حيث التكلفة حيث يُطلب من المستخدمين الدفع فقط مقابل المدة التي يتم فيها تشغيل أكوادهم. إنه سهل الاستخدام للغاية ، ولا داعي لتعلم لغة برمجة إضافية.

3. أمازون SES

تساعد SES (خدمة البريد الإلكتروني البسيطة) من Amazon المستخدمين على إرسال رسائل البريد الإلكتروني مع الحد الأدنى من البنية التحتية والحد الأقصى للتسليم. إنه يتعاون مع AWS Management Console لتمكين المراقبة السهلة لعملية إرسال البريد الإلكتروني. تطور Amazon SES معلمة لمعالجة الطلب من خلال ISP المستلم إذا كان عنوان البريد الإلكتروني للمستلم صالحًا.

إذا كان معرف البريد الإلكتروني غير صالح ، يرسل مزود خدمة الإنترنت رسالة إلى Amazon SES ، والتي بدورها تقوم بإرجاع الرسالة إلى المرسل.

4. موازنة الحمل

يعمل هذا المكون على تحسين أداء وكفاءة التطبيق والخادم. يعمل كجهاز شبكة لزيادة كفاءة البنية في التطبيقات التقليدية. كما يوفر موازنة مرنة للحمل عن طريق توزيع حركة المرور على EC2 من خلال مصادر مختلفة في البنية.

5. موازنة الحمل المرنة

يساعد هذا في تقليل سعة موازنة الحمل وزيادتها عن طريق تبسيط بعض حركة المرور ودعم الجلسات الثابتة لتوفير خدمات توجيه محسّنة.

6. Amazon CloudFront

تُستخدم Amazon CloudFront أساسًا لتوصيل المحتويات مباشرة إلى مواقع الويب. يمكن أن تكون المحتويات التي يقدمها Amazon CloudFront ديناميكية أو ثابتة أو متدفقة تستخدم مواقع الشبكة العالمية. يمكن للمستخدمين طلب المحتوى بناءً على الموقع.

7. إدارة الأمن

مجموعات الأمان هي ميزة في البنية تعمل كجدار حماية مدمج لتزويد البنية بأمان كافٍ.

تحدد المنافذ والبروتوكولات ونطاق عناوين IP المصدر لنظام EC2. يمكن تكوين مجموعة الأمان من خلال الشبكات الفرعية أو عناوين IP التي تحد أيضًا من وصولها إلى EC2.

8. مخبأ مرن

تدير خدمة الويب في البنية ذاكرة التخزين المؤقت للذاكرة في السحابة. تلعب ذاكرة التخزين المؤقت دورًا مهمًا في إدارة الذاكرة وتقليل أحمال الخدمة بكفاءة. عن طريق تخزين المعلومات في قاعدة البيانات مؤقتًا ، فإنه يحسن أداء البنية.

9. أمازون RDS

تساعد Amazon RDS أو Amazon Relational Database Service على توصيل وصول مشابه لـ MySql (Microsoft SQL Server).

أهمية بنية AWS

إليك سبب أهمية بنية AWS:

• يتم إنشاء بنية AWS باستخدام أدوات رسم فعالة وأيقونات مسبقة الصنع في Amazon.
• تضمن بنية AWS خدمات جديرة بالثناء تتوافق مع تقنيات الويب.
• وبالتالي ، فإن موارد AWS متاحة عالميًا ، وهي تلبي احتياجات العملاء في أي ركن من أركان العالم.

مزايا بنية AWS

تسلط القائمة التالية الضوء على مزايا بنية AWS:

1. تتيح قابلية التوسع للهندسة تقديم خدماتها للشركات الصغيرة والكبيرة الحجم.
2. التوافق الأكبر والسرعة يقدمان حلولًا سريعة.
3. إنه سهل الاستخدام ، حتى للمبتدئين. يمكنهم إنشاء واستخدام مواقع الويب أو التطبيقات على AWS.
4. لا يتطلب الدفع مقابل استخدام AWS أي عقد أو سند.
5. تقدم AWS الخدمة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع و 365 يومًا في السنة. في حالة فشل الخادم ، سيتم الاحتفاظ بالتطبيقات قيد الاستخدام وخدماتها عن طريق تحويلها إلى خادم جديد. موثوقية خدمة AWS عالية نسبيًا.
6. سعة التخزين التي تقدمها AWS غير محدودة. لا يُطلب من المستخدمين دفع حتى فلسًا إضافيًا مقابل مساحة تخزين إضافية.
7. يتم توفير التخزين والنسخ الاحتياطي للبيانات واستعادة البيانات بسهولة بواسطة AWS.
8. يتم منح العملاء إمكانية الوصول إلى معلوماتهم من أي ركن من أركان العالم بمجرد تسجيلهم في منصة الخدمة السحابية AWS.

أنواع نماذج النشر في AWS

هناك أربعة نماذج نشر تقدمها AWS:

1. السحابة العامة: يتم استخدامها عندما يكون النشر على شبكة مفتوحًا للمستخدمين العموميين. يتم استخدام هذا بشكل أساسي من قبل الشركات التي لديها طلبات ديناميكية ومتنامية باستمرار.
2. السحابة الخاصة: السحابة الخاصة أكثر أمانًا من السحابة العامة. يتم استخدامه من قبل الشركات حيث تحتاج البيانات إلى دعم داخليًا بجدران الحماية. يتم استضافة البيانات لاحقًا داخليًا أو خارجيًا بناءً على متطلبات الشركة.
3. سحابة المجتمع: تتم مشاركة هذا النموذج السحابي من قبل شركات أو مؤسسات مختلفة تشترك في نفس الموقع أو المجتمع. يتم مشاركة السحابة يدويًا. البنوك ، على سبيل المثال ، تستخدم إعداد السحابة المجتمعية.
4. Hybrid Cloud: Hybris cloud هي مزيج من السحابة العامة والخاصة. يتم توفير الموارد من خلال مزودين داخليين أو خارجيين. تلجأ المؤسسات التي تحتاج إلى قابلية عالية للتوسع والأمان إلى استخدام سحابة مختلطة تسمح لها بالتفاعل مع عملائها على السحابة العامة أثناء وجود بياناتهم في سحابة خاصة.

ركائز هندسة AWS

1. التميز في التشغيل: يشمل ركيزة التميز التشغيلي دعم التطوير ، وتوفير رؤى التشغيل ، وتلبية احتياجات العمل بكفاءة. لتحقيق التميز التشغيلي ، يتم اتباع مبادئ التصميم التالية.

• تنفيذ العمليات كرموز.
• إجراء تغييرات صغيرة ومتكررة وقابلة للعكس في السحابة.
• التبسيط المتكرر للعمليات.
• التنبؤ والاستعداد لمواجهة الإخفاقات.

2. الأمن: يمكن لهذا الركيزة تأمين البيانات والأنظمة والأصول. يساعد هذا في الاستخدام الفعال لخدمات الحوسبة السحابية لتعزيز الأمن. مبادئ تصميم ركيزة الأمن هي:

• وجود أساس قوي للهوية
• تتبع أفضل
• تأمين جميع الطبقات
• وجود نظام آلي للأمن في الأماكن الرئيسية
• حماية البيانات عند العبور والتحويل.
• تطويق البيانات من الوصول العام.

3. الموثوقية: تشمل هذه الركيزة قدرة عبء العمل على أداء وظائفه بطريقة خالية من الأخطاء ومتسقة. يتم فحص القدرة التشغيلية ، وتقييم أعباء العمل بانتظام. مبادئ تصميم ركيزة الموثوقية هي:

• استعادة الفشل الآلي
• الفحص المتكرر لإجراءات الاسترداد
• تحديد أو وقف القدرة على التخمين

4. كفاءة الأداء: يتم استخدام موارد الحوسبة بشكل فعال لتلبية متطلبات النظام وللحفاظ على الكفاءة لمواكبة التغيرات في الطلبات وتطور التقنيات الجديدة. مبادئ تصميم ركيزة كفاءة الأداء هي:

• استخدام بنية بدون خادم.
• الذهاب إلى جميع أنحاء العالم في وقت قصير
• تجديد التقنيات المتقدمة

5. تحسين التكلفة: يدمج الركيزة قدرة أنظمة التشغيل على تلبية احتياجات العمل بأقل سعر ممكن. مبادئ تصميم ركيزة تحسين التكلفة هي:

• فرض الإدارة المالية في السحابة.
• تطوير نموذج الاستهلاك
• التدقيق وخفض الإنفاق.

ليستنتج

تعمل بنية AWS بدون خادم على نشر التطبيقات دون الحاجة إلى خوادم المستخدمين. لا تتطلب تطبيقات AWS أي إدارة يدوية أو توسيع نطاق أو توفير. تقوم منصة AWS بالعمليات الخلفية لتطوير التطبيقات وصيانتها. الميزات المذكورة أعلاه تجعلها نعمة للشركات الناشئة والشركات الصغيرة حيث تكون إمكانات الإنفاق محدودة.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن بنية AWS بدون خادم وإمكانية تطبيقها في التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي ، فإننا نوصي بالحصول على دورة تدريبية عبر الإنترنت لإتقان المهارة. يمكن أن يساعدك برنامج upGrad التنفيذي عبر الإنترنت في التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي ، وهي دورة مدتها 12 شهرًا تقدم بالاشتراك مع IIT Bangalore ، على تحقيق التميز في المجال. تم تصميم الدورة للمهندسين ومحترفي البرمجيات وتكنولوجيا المعلومات ومحترفي البيانات الذين يتطلعون إلى الارتقاء في حياتهم المهنية في ML & AI.

تواصل معنا إذا كان لديك أي أسئلة. سنكون سعداء للمساعدة!