آثار التخزين للهندسة المعمارية الحديثة لتكنولوجيا المعلومات
شبكة الطيف الاخبارية -

ينشر قادة تكنولوجيا المعلومات عددًا متزايدًا من الحاويات لتحديث التطبيقات، وتشغيل البرامج التجارية الجاهزة، والتعامل مع الذكاء الاصطناعي (AI) وأعباء عمل التحليلات المتقدمة.

في حين أن النقل بالحاويات يرتبط ببنية الخدمات الصغيرة السحابية الأصلية، فإنه يستخدم أيضًا لاستضافة تطبيقات المؤسسات التقليدية، كما هو الحال عندما ترغب المؤسسات في تقليل ملكية VMware الخاصة بها واختيار Kubernetes لدعم كل من التطبيقات السحابية الأصلية والتطبيقات التقليدية. ونتيجة لذلك، يتعين على المزيد من المؤسسات التوصل إلى أفضل السبل للتعامل مع التخزين المستمر باستخدام Kubernetes (انظر مربع الحمض مقابل القاعدة).

استطلاع رأي الأبعاد لـ 519 من صناع القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات التي تضم 500 موظف أو أكثر في Portworx تقرير صوت Kubernetes 2026 وجدت أن 71% من المؤسسات تخطط لتحديث و/أو ترحيل أجهزتها الافتراضية إلى Kubernetes.

القرون والتطبيقات ذات الحالة

بدأت عملية النقل بالحاويات كنهج لتطوير التطبيقات الحديثة السحابية الأصلية التي كانت “عديمة الحالة”. ومع ذلك، ذكر تقرير Portworx أن 58% من صناع القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات يخططون لتشغيل تطبيقات ذات حالة جيدة مثل قواعد البيانات على Kubernetes.

في حين أن حاويات Linux – المعروفة باسم pods في عالم Kubernetes – يمكنها الوصول مباشرة إلى مساحة التخزين، فإن ملفات القرص الموجودة في الحاوية لها عمر افتراضي قصير ويتم حذفها عندما تتعطل الحاوية.

بالنظر إلى كيفية نشر حاويات Docker، تقول شركة المحللين Gartner’s كيفية نشر وتشغيل الحاويات وKubernetes يشير التقرير إلى أن هذه الحاويات لم تقرأ المعلومات، باستثناء المعلمات المتوفرة في ملفات التكوين الخاصة بها، ولم تقم بتخزين حالتها خارج النطاق التشغيلي أو عمر مثيل حاوية واحدة.

وهذا له تداعيات على فرق تكنولوجيا المعلومات المكلفة بإعادة هندسة تطبيقات المؤسسة لجعلها سحابية أصلية، حيث يتم وضعها في حاويات وإدارتها من خلال Kubernetes.

تشهد شركة Gartner الآن اهتمامًا باستخدام الحاويات لنشر التطبيقات ذات الحالة، مما يعني أنه يمكن الوصول إلى البيانات بعد عمر الحاوية. تتم حماية الحاويات ذات الحالة أيضًا من خلال عمليات النسخ الاحتياطي والاستعادة، وكما تلاحظ شركة Gartner، قد تتم مشاركة البيانات بواسطة حاويات متعددة.

حاوية حوسبة الحافة

أحد أسباب الاهتمام المتزايد بالتخزين المستمر الآن هو متطلبات تخزين البيانات للحوسبة الطرفية، والتي قد تحتاج إلى التعامل مع الاتصال المتقطع بالشبكة أو التشغيل بشكل مستقل.

في مدونة نُشرت عام 2022، كتب كيفن بيتستيك وجاكوب راتزلاف، مهندسي البرمجيات في معهد كارنيجي ميلون، عن فوائد استخدام النقل بالحاويات على الحافة.

كتب بيتستيك وراتسلاف أن النقل بالحاويات يتيح الاسترداد واستمرار التشغيل في ظل ظروف الخطأ. إذا تم تصميم تطبيق الحافة المحتوي على حاوية باستخدام بنية خدمة صغيرة، فإن هناك فائدة أخرى للحاويات وهي أنه في حالة تعطل تطبيق الحاوية، ستتعطل قدرة واحدة فقط بدلاً من النظام بأكمله.

وأشاروا إلى أن Kubernetes يمكنه الاستفادة من عناوين IP الافتراضية للسماح بتجاوز الفشل في حاوية النسخ الاحتياطي في حالة تعطل الحاوية الأساسية، ويمكن استخدام التنسيق لإعادة نشر الحاويات تلقائيًا لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل.

وفقًا لبيتنيك وراتسلاف، يمكن نشر الحاويات بسهولة عبر أنظمة طرفية متعددة لزيادة فرصة استمرار العمليات في حالة انقطاع اتصال أحد الأنظمة أو تدميره.

تستخدم أول كوكبة حوسبة فضائية مترابطة في المدار في الصين، بقيادة مختبر تشيجيانغ، مشروع CubeFS، وهو مشروع منتدى الحوسبة السحابية الأصلية (CNCF) المصنف على أنه “متدرج”، كقاعدة تخزين لنظام التشغيل الموزع القائم على الفضاء لإدارة البيانات الموزعة عبر أقمار صناعية متعددة. تم تطوير CubeFS في الأصل بواسطة عملاق التجارة الإلكترونية الصيني JD.com. إلى جانب المرونة المطلوبة في البرامج التي تعمل في الفضاء، تم تحسين CubeFS للتعامل مع كميات كبيرة من الملفات الصغيرة بكفاءة.

تعتبر هذه الوظيفة مهمة لتوسيع نطاق الأنظمة، وهو الأمر الذي يحظى بمزيد من الاهتمام حيث يأخذ صناع القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات في الاعتبار متطلبات البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات للذكاء الاصطناعي (AI).

طرق التخزين المستمر

في دراسة استقصائية أجريت عام 2024 شملت 372 مؤسسة، وجدت CNCF أن المؤسسات التي لديها بعض الخبرة فقط في الحوسبة السحابية الأصلية ونقل الحاويات كانت أكثر عرضة لأن تجد التخزين تحديًا (15%) من تلك التي تعتبر نفسها مؤسسات سحابية أصلية ناضجة (13%). ومن المثير للاهتمام أن المؤسسات التي كانت لديها أقل اهتمام بشأن التخزين هي تلك التي لم تبدأ بعد رحلتها نحو السحابة الأصلية (11%).

في حين أنه من الممكن نشر تطبيقات ذات حالة تتطلب تخزينًا مستمرًا باستخدام الخدمات السحابية العامة مثل Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)، إلا أن هذه الخدمات عمومًا أقل مرونة من التخزين المستمر مفتوح المصدر في Kubernetes.

قبل Portworx، لم نتمكن من دعم أحمال عمل قاعدة البيانات لدينا على Kubernetes. الآن بعد أن أصبح لدينا Portworx في قلب بنيتنا التحتية، فإننا نوفر لعملائنا أقصى قدر من المرونة والسرعة لتلبية احتياجات التخزين المستمرة الأكثر تطلبًا

جيروين فان جيمرت، KPN

في مؤتمر KubeCon في أمستردام في مارس، ناقشت SuSE تحديثًا لمشروع التخزين المستمر Longhorn الخاص بها لدعم القدرات عالية الأداء اللازمة للذكاء الاصطناعي. يقول روي إيلسلي، المحلل الرئيسي في Omdia – الذي حضر المؤتمر وكان أيضًا حاضرًا في حدث Nvidia GTC في سان خوسيه – إن التخزين المستمر السحابي الأصلي له أهمية خاصة لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي.

يقول إيلسلي: “من المحتمل أن يصبح الأمر أكثر أهمية لأن الناس يدركون أننا إذا أردنا استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، وأردنا استخدام الحاويات أو التكنولوجيا السحابية الأصلية، فسنحتاج إلى تخزين مستمر”.

ترى SuSE أن التخزين المستمر هو مفتاح التحديث الناجح للتطبيقات التي يمكنها الاستفادة من الحاويات والتنسيق. إنه يضع Longhorn كمنتج لمساعدة فرق البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات على معالجة مشكلات الأداء، مثل تباطؤ قواعد البيانات وتعرض التطبيقات لزيادة في زمن الوصول. وفقًا لـ SuSE، تميل تكنولوجيا المعلومات إلى معالجة مثل هذه الاختناقات في الأداء من خلال الإفراط في توفير وحدات تخزين عالية السرعة. لقد تم تصنيف Longhorn كمشروع حاضن من قبل CNCF، مما يعني أنه مستقر بدرجة كافية لبيئات الإنتاج.

تقول SuSE أن محرك البيانات Longhorn V2 الخاص بها يتجنب استخدام مكدس تخزين Linux kernel، وقد تم تصميمه لتجنب الحمل الزائد للسياق المتأصل عند استخدام خطوط أنابيب التخزين التقليدية. تقول SuSE إن البنية الجديدة تسمح بتشغيل عمليات التخزين على مراكز وحدة المعالجة المركزية المخصصة (CPU) لفتح إنتاجية أعلى وزمن وصول أقل.

تدعي أن القياس المبكر أظهر أن Longhorn V2 يحقق تحسينًا يتراوح بين مرتين إلى أربع مرات في أداء الكتابة وأداء قراءة عشوائي أسرع بما يصل إلى مرتين إلى ثلاث مرات مقارنة بالإصدار السابق. وإلى جانب التحسينات الأخرى، قالت SuSE إن الإصدار الجديد يقدم أداءً أعلى بعشرة أضعاف من Longhorn V1 في سيناريوهات معينة.

تعد Portworx، التي استحوذت عليها Pure Storage في عام 2020 وتعرف الآن باسم Portworx بواسطة Everpure، بديلاً تجاريًا لـ SuSE Longhorn، المبني على تقنيات مفتوحة المصدر. في KubeCon، كشفت النقاب عن إمكانات جديدة لـ Portworx Enterprise لدعم المؤسسات التي تقوم بتشغيل الأجهزة الافتراضية على مستوى المؤسسة (VMs) والحاويات في البيئات السحابية والمختلطة والمحلية. وتقول الشركة إن هذه التحديثات تسمح للمؤسسات بتبني المحاكاة الافتراضية الحديثة، وبالتالي تسريع التزويد وتبسيط الأتمتة وتوفير الوقت.

تستخدم شركة الاتصالات الهولندية KPN Portworx لعدد من السنوات لدعم البرامج التي تتطلب تخزينًا مستمرًا عندما يتم وضعها في حاويات، كما يوضح Jeroen van Gemert، مهندس DevOps في KPN: “قبل Portworx، لم نكن قادرين على دعم أعباء عمل قاعدة البيانات لدينا على Kubernetes. والآن بعد أن أصبح لدينا Portworx في قلب بنيتنا التحتية، فإننا نوفر لعملائنا المرونة والسرعة المطلقة لتلبية احتياجات التخزين المستمرة الأكثر تطلبًا، من قواعد البيانات مثل Redis وElasticSearch إلى عمليات الإدخال والإخراج العالية الأخرى [input/output] أعباء العمل.”

تخزين مستمر للسيادة الرقمية

إلى جانب نقل تطبيقات الحوسبة الطرفية في حاويات، والذكاء الاصطناعي، وترحيل أعباء العمل بعيدًا عن برنامج VMware، فإن ارتفاع الطلب على سيادة البيانات يعني أن قادة تكنولوجيا المعلومات يطالبون برقابة صارمة على مكان تخزين بيانات مؤسستهم.

على سبيل المثال، تقوم SAP ببناء عمود أساسي للتخزين بسعة 120 بيتابايت (بيتابايت) رقميًا لأوروبا، استنادًا إلى منصة التخزين الموزعة ذات المصدر المفتوح والمحددة بواسطة برنامج Ceph وRook، وهو منسق تخزين لـ Kubernetes، والذي يوفر طبقة إدارة. Rook هو مشروع آخر لـ CNCF. تم تصنيف تصنيف CNCF الخاص بها، مما يجعلها مناسبة لبيئات الإنتاج.

نظرًا لأن نقل التطبيقات ذات الحالة الخاصة بالحاويات أصبح أكثر شيوعًا، توصي شركة Gartner صناع القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات بالنظر في مجموعة متنوعة من الأساليب لتوفير ثبات البيانات للتطبيقات الموضوعة في حاويات. على الرغم من أن توفير تخزين مستمر للبيانات للتطبيقات التي تعمل على مضيف فردي هو أمر بسيط، إلا أن شركة المحلل تشير إلى أنه مع تجميع التطبيقات عبر مضيفين متعددين بغرض التوفر العالي أو قابلية التوسع، فإن تنسيق حالة هذه البيانات يمكن أن يكون أكثر صعوبة.

Source link



إقرأ المزيد