مجموعة مختارة من التقنيات Serverless: توصيات عملية لبناء تطبيقات فعالة وقابلة للتوسع

# مجموعة مختارة من التقنيات Serverless: توصيات عملية لبناء تطبيقات فعالة وقابلة للتوسع تزداد شعبية بنية Serverless يومًا بعد يوم، فهي تبسط بشكل كبير نشر التطبيقات وتشغيلها، مما يسمح للمطورين بالتركيز على تنفيذ منطق الأعمال. ومع ذلك، للاستفادة الكاملة من مزايا Serverless، فإن اختيار مجموعة التقنيات المناسبة أمر بالغ الأهمية. ستقدم هذه المقالة، بناءً على المناقشات على X/Twitter، بعض الأدوات والموارد العملية لـ Serverless، وستقدم بعض النصائح العملية لبناء تطبيقات فعالة وقابلة للتوسع. ## المزايا الأساسية لـ Serverless قبل الخوض في الأدوات المحددة، دعنا نراجع أولاً المزايا الأساسية لـ Serverless: * **لا حاجة لإدارة الخوادم:** لا حاجة لتكوين الخوادم وصيانتها يدويًا، مما يقلل من تكاليف التشغيل. * **توسع تلقائي:** تقوم المنصة تلقائيًا بضبط الموارد بناءً على حركة المرور الفعلية، مما يضمن التشغيل المستقر للتطبيقات في ظل الأحمال العالية. * **الدفع حسب الاستخدام:** تحتاج فقط إلى الدفع مقابل موارد الحوسبة المستخدمة بالفعل، مما يتجنب إهدار الموارد. * **نشر سريع:** يبسط عملية نشر التطبيقات ويحسن كفاءة التطوير. ## أدوات البنية التحتية كتعليمات برمجية (IaC) على الرغم من أن Serverless تؤكد على عدم الحاجة إلى إدارة الخوادم، إلا أن تكوين البنية التحتية لا يزال مهمًا. يمكن لأدوات IaC أتمتة نشر البنية التحتية وإدارتها، مما يضمن الاتساق وقابلية التكرار. * **AWS CloudFormation / AWS CDK:** أدوات IaC أصلية مقدمة من AWS. يستخدم CloudFormation YAML أو JSON لتعريف البنية التحتية، بينما يسمح AWS CDK باستخدام لغات البرمجة المألوفة (مثل TypeScript و Python و Java وما إلى ذلك) لتعريف موارد السحابة. * **نصائح عملية:** استخدم CloudFormation StackSets لتنفيذ نشر الموارد عبر المناطق وعبر الحسابات. يمكن للطبقة المجردة عالية المستوى التي يوفرها CDK تبسيط تكوين الموارد المعقدة، مثل بناء خطوط أنابيب CI/CD. * **Terraform:** أداة IaC مفتوحة المصدر تدعم العديد من الأنظمة الأساسية السحابية، بما في ذلك AWS و Azure و Google Cloud. * **نصائح عملية:** استخدم وظيفة الوحدات النمطية في Terraform لتقسيم تعريف البنية التحتية إلى مكونات قابلة لإعادة الاستخدام. استخدم ملف حالة Terraform لإدارة الحالة، مما يضمن اتساق التكوين. * **Serverless Framework:** أداة IaC مصممة خصيصًا لتطبيقات Serverless، تدعم العديد من الأنظمة الأساسية السحابية، وتبسط نشر تطبيقات Serverless وإدارتها. * **نصائح عملية:** استخدم آلية المكونات الإضافية في Serverless Framework لتوسيع وظائفها، مثل إضافة نطاقات مخصصة وتكوين مصادقة API وما إلى ذلك. ## منصة الحوسبة تعد منصة الحوسبة جوهر بنية Serverless، وتستخدم لتنفيذ منطق الأعمال للتطبيقات. * **AWS Lambda:** خدمة الحوسبة الوظيفية التي تقدمها AWS، تدعم العديد من لغات البرمجة، مثل Python و Node.js و Java و Go و C# وما إلى ذلك. * **نصائح عملية:** استخدم Lambda Layers لمشاركة التعليمات البرمجية الشائعة وتقليل حجم حزمة الوظائف. استخدم Lambda Extensions لإضافة وظائف مثل المراقبة والأمان. انتبه إلى مشكلة بدء التشغيل البارد لـ Lambda، يمكنك استخدام Provisioned Concurrency لتسخين الوظائف مسبقًا. ```python # مثال لوظيفة Python Lambda import json def lambda_handler(event, context): body = { "message": "Hello from Lambda!" } response = { "statusCode": 200, "body": json.dumps(body) } ```## منصات الحوسبة عديمة الخادم تتيح لك منصات الحوسبة عديمة الخادم تشغيل التعليمات البرمجية دون الحاجة إلى إدارة الخوادم. فيما يلي بعض الخيارات الشائعة: * **AWS Lambda:** خدمة الحوسبة عديمة الخادم التي تقدمها Amazon Web Services. تسمح لك بتشغيل التعليمات البرمجية دون توفير الخوادم أو إدارتها. كما قال @@awscloud، "AWS Lambda هي خدمة حوسبة عديمة الخادم تتيح لك تشغيل التعليمات البرمجية دون توفير الخوادم أو إدارتها." * **نصائح عملية:** استخدم وظائف Lambda مع AWS API Gateway لإنشاء واجهات برمجة تطبيقات عديمة الخادم. استخدم AWS CloudWatch لمراقبة أداء وظائف Lambda. ```python import json def lambda_handler(event, context): # TODO implement return { 'statusCode': 200, 'body': json.dumps('Hello from Lambda!') } ``` ```typescript import { APIGatewayProxyEvent, APIGatewayProxyResult } from 'aws-lambda'; export const handler = async (event: APIGatewayProxyEvent): Promise => { console.log('Event: ', event); const response = { statusCode: 200, body: JSON.stringify({ message: 'hello world', }), }; return response } ``` * **Google Cloud Functions:** خدمة الحوسبة الوظيفية التي تقدمها Google Cloud، على غرار AWS Lambda. * **نصائح عملية:** تتكامل Google Cloud Functions افتراضيًا مع Cloud Logging و Cloud Monitoring، مما يسهل تسجيل الأحداث ومراقبة الأداء. * **Azure Functions:** خدمة الحوسبة الوظيفية التي تقدمها Microsoft Azure، والتي تدعم أيضًا لغات برمجة متعددة. * **نصائح عملية:** تدعم Azure Functions العديد من المشغلات، مثل HTTP و Queue و Timer وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تلبي احتياجات السيناريوهات المختلفة. * **Deno Deploy:** منصة عديمة الخادم مقدمة من منشئ بيئة التشغيل Deno، وتتميز بالأمان العالي والأداء الجيد. كما قال @@deno_land، توفر Deno Deploy قاعدة بيانات Postgres عديمة الخادم فورية يمكن دمجها مع Prisma. * **نصائح عملية:** Deno Deploy مناسب لبناء التطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا وأمانًا. ## تخزين البيانات تحتاج التطبيقات عديمة الخادم عادةً إلى استخدام قواعد بيانات NoSQL لتخزين البيانات. * **Amazon DynamoDB:** خدمة قاعدة بيانات NoSQL التي تقدمها AWS، وتتميز بتوافر عالٍ وأداء عالٍ وتوسع تلقائي. كما قال @@Sanchit0496، فإن Lambda و DynamoDB هما مزيج شائع لبناء تطبيقات عديمة الخادم. * **نصائح عملية:** اختر استراتيجية الفهرسة المناسبة وفقًا لسيناريوهات العمل. استخدم DynamoDB Accelerator (DAX) لتخزين البيانات مؤقتًا وتحسين أداء القراءة. * **Google Cloud Datastore:** خدمة قاعدة بيانات NoSQL التي تقدمها Google Cloud. * **نصائح عملية:** تتمتع Google Cloud Datastore بقدرات معالجة معاملات قوية، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب معاملات ACID. * **Azure Cosmos DB:** خدمة قاعدة بيانات متعددة النماذج موزعة عالميًا تقدمها Microsoft Azure. * **نصائح عملية:** تدعم Azure Cosmos DB العديد من واجهات برمجة التطبيقات، مثل SQL و MongoDB و Cassandra وما إلى ذلك، مما يسهل ترحيل التطبيقات الحالية. * **Turso Cloud:** كما قال @@penberg، يمكن الوصول إلى برنامج تشغيل قاعدة البيانات عديمة الخادم الذي توفره Turso Cloud باستخدام `fetch()` API، وهو مناسب للتطبيقات عديمة الخادم ووظائف الحافة التي لا تتطلب قاعدة بيانات محلية. * **نصائح عملية:** Turso Cloud مناسب لبناء تطبيقات عديمة الخادم خفيفة الوزن. ## إدارة واجهة برمجة التطبيقات تُستخدم بوابة واجهة برمجة التطبيقات لإدارة واجهات برمجة التطبيقات وحمايتها. * **Amazon API Gateway:** خدمة بوابة واجهة برمجة التطبيقات التي تقدمها AWS، وتدعم REST API و WebSocket API و HTTP API. * **نصائح عملية:** استخدم وظيفة التفويض في API Gateway لحماية أمان واجهة برمجة التطبيقات. استخدم وظيفة التخزين المؤقت في API Gateway لتحسين أداء واجهة برمجة التطبيقات. * **Google Cloud API Gateway:** خدمة بوابة واجهة برمجة التطبيقات التي تقدمها Google Cloud. * **نصائح عملية:** تتكامل Google Cloud API Gateway مع Google Cloud Endpoints، مما يسهل إدارة وحماية gRPC API.* **Azure API Management:** خدمة بوابة API مقدمة من Microsoft Azure. * **نصيحة عملية:** يدعم Azure API Management طرق مصادقة متعددة، مثل API Key و OAuth 2.0 و OpenID Connect وغيرها. ## أدوات متعلقة بالذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة كما ذكر @@GoogleDevsIN و @@AWSstartups، يتم استخدام بنية Serverless على نطاق واسع في مجال الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة. * **Google Cloud Run:** منصة حاويات مقدمة من Google Cloud، يمكنها تشغيل حاويات عديمة الحالة، وتدعم التوسع التلقائي والدفع حسب الطلب. تستخدم Google حاليًا Cloud Run لبناء تطبيقات Serverless AI قابلة للتطوير. * **AWS SageMaker:** منصة تعلم آلي مقدمة من AWS، يمكن استخدامها لبناء وتدريب ونشر نماذج تعلم الآلة. * **نصيحة عملية:** يمكنك استخدام SageMaker Endpoint لنشر نماذج تعلم الآلة والوصول إليها عبر API Gateway. ## أدوات عملية أخرى * **Prisma:** أداة ORM مفتوحة المصدر، يمكنها تبسيط عمليات قاعدة البيانات. توصي Deno Deploy رسميًا باستخدام Prisma. * **ONNX:** تنسيق مفتوح لنماذج تعلم الآلة، يمكنه تسهيل ترحيل النماذج بين الأطر المختلفة. ## Serverless vs. VPS: كيف تختار؟ كما أثار @@rozzabuilds السؤال، فإن Serverless و VPS (الخادم الخاص الافتراضي) لهما مزايا وعيوب، ويعتمد الاختيار على سيناريو التطبيق المحدد. | 特性 | Serverless | VPS | | -------------- | --------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | | 运维 | 无需管理服务器，平台自动管理 | 需要自行管理服务器，包括配置、维护、安全等 | | 扩展性 | 自动扩展，根据实际流量自动调整资源 | 需要手动配置扩展，可能需要停机升级 | | 成本 | 按需付费，只需为实际使用的计算资源付费 | 固定费用，无论是否使用都会产生费用 | | 适用场景 | 适用于事件驱动型应用、API 后端、批处理任务等 | 适用于需要长期运行的应用、需要自定义配置的应用等 | | 复杂性 | 架构相对复杂，需要理解 Serverless 的概念和原理 | 架构相对简单，容易理解 | | الخاصية | Serverless | VPS | | -------------- | --------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | | التشغيل والصيانة | لا حاجة لإدارة الخوادم، المنصة تديرها تلقائيًا | تحتاج إلى إدارة الخوادم بنفسك، بما في ذلك التكوين والصيانة والأمان وما إلى ذلك | | قابلية التوسع | توسع تلقائي، يضبط الموارد تلقائيًا وفقًا لحركة المرور الفعلية | تحتاج إلى تكوين التوسع يدويًا، وقد تحتاج إلى إيقاف التشغيل للترقية | | التكلفة | الدفع حسب الطلب، تحتاج فقط إلى الدفع مقابل موارد الحوسبة المستخدمة بالفعل | رسوم ثابتة، سيتم تكبد الرسوم بغض النظر عما إذا كانت مستخدمة أم لا | | سيناريوهات قابلة للتطبيق | مناسبة للتطبيقات القائمة على الأحداث، وخلفيات API، ومهام المعالجة المجمعة، وما إلى ذلك | مناسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى التشغيل لفترة طويلة، والتطبيقات التي تحتاج إلى تكوين مخصص، وما إلى ذلك | | التعقيد | البنية معقدة نسبيًا، تحتاج إلى فهم مفهوم ومبادئ Serverless | البنية بسيطة نسبيًا، وسهلة الفهم |**بشكل عام:** * إذا كان تطبيقك يعتمد على الأحداث، أو يحتاج إلى نشر سريع وتوسع تلقائي، فإن Serverless هو خيار جيد. * إذا كان تطبيقك يحتاج إلى التشغيل لفترة طويلة، أو يحتاج إلى تكوين مخصص، فقد يكون VPS أكثر ملاءمة. ## الخلاصة توفر لنا بنية Serverless العديد من المزايا، واختيار مجموعة التقنيات المناسبة هو المفتاح لبناء تطبيقات فعالة وقابلة للتطوير. نأمل أن تساعدك الأدوات والموارد المقدمة في هذه المقالة على الاستفادة بشكل أفضل من مزايا Serverless وبناء تطبيقات أفضل. تذكر أن التعلم المستمر والممارسة هما الطريق الذي لا مفر منه لتصبح خبيرًا في Serverless. نتمنى لك النجاح في عالم Serverless!