ما هي بنية السحابة الهجينة؟

• تشير بنية السحابة الهجينة إلى بيئة تجمع بين الإعدادات المحلية والسحابة الخاصة والسحابة العامة والحافة لإنشاء بنية تحتية لتكنولوجيا المعلومات واحدة ومرنة ومدارة.
• كنموذج معماري، تلعب السحابة الهجينة دورًا رئيسيًا في التحول الرقمي، مما يوفر للمؤسسات طريقة مرنة وقابلة للنقل وفعالة من حيث التكلفة للقيام بذلك.
• مع شيوع الحوسبة السحابية التجارية وزيادة الحاجة إلى التحول الرقمي، تتجه المؤسسات إلى حلول السحابة الهجينة للتحكم في التكاليف وتحسين المرونة الكلية.

كيف تعمل بنية السحابة الهجينة؟

تشير بنية السحابة الهجينة إلى بيئة تجمع بين الإعدادات المحلية والسحابة الخاصة والسحابة العامة والحافة لإنشاء بنية تحتية لتكنولوجيا المعلومات واحدة ومرنة ومدارة.

كنموذج معماري، تلعب السحابة الهجينة دورًا رئيسيًا في التحول الرقمي، مما يوفر للمؤسسات طريقة مرنة وقابلة للنقل وفعالة من حيث التكلفة لتحديث التطبيقات القديمة الحالية، ونشر البيانات، وتشغيل أعباء العمل عبر بيئات حوسبة متعددة.

تعتبر بنيات السحابة الهجينة معقدة وتختلف بناءً على احتياجات العمل الفردية وحالات الاستخدام. على الرغم من عدم وجود نهج واحد يناسب الجميع لبناء بنية تحتية للسحابة الهجينة، إلا أنها تشترك جميعًا في بيئات حوسبة هجينة (داخل الموقع وخارجه)، بما في ذلك:

البيئة المحلية ("محلي"): شكل تقليدي من أشكال الحوسبة يتضمن تشغيل المؤسسة وإدارة موارد الحوسبة والشبكات والتخزين والبرامج على أجهزة وخوادم في موقعها الفعلي الخاص، مثل مبنى مكتب أو مركز بيانات محلي.

بيئة السحابة الخاصة: بيئة حوسبة سحابية حيث تكون جميع الموارد معزولة وتعمل حصريًا لمؤسسة واحدة. تجمع السحابات الخاصة بين العديد من فوائد الحوسبة السحابية مع أمان وسيطرة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات المحلية.

بيئة السحابة العامة: نوع من الحوسبة السحابية يستضيفها موفر خدمة سحابية تابع لجهة خارجية (CSP)، مثل Amazon Web Services (AWS) وMicrosoft Azure وIBM Cloud وGoogle Cloud. يستضيف موفرو الخدمات السحابية العامة هذه موارد تكنولوجيا المعلومات السحابية العامة، مثل الأجهزة الافتراضية الفردية (VMS) وخدمات الحوسبة السحابية الأخرى، على الإنترنت العام على أساس الدفع لكل استخدام.

تستخدم العديد من الشركات المتوسطة أكثر من واحدة، وتستخدم معظم الشركات الكبيرة جميع خدمات موفري السحابة الثلاثة المدرجة أدناه:

البنية التحتية كخدمة (IaaS) توفر موارد الحوسبة والشبكات والتخزين للمستهلكين عند الطلب، عبر الإنترنت، والدفع حسب الاستخدام. تمكن IaaS المستخدمين النهائيين من توسيع نطاق الموارد لأعلى ولأسفل حسب الحاجة، مما يقلل من الحاجة إلى النفقات الرأسمالية الأولية المرتفعة أو البنية التحتية "الخاصة" غير الضرورية، خاصة عندما تتزايد أعباء العمل.

المنصة كخدمة (PaaS) توفر منصة سحابية كاملة (مثل الأجهزة والبرامج والبنية التحتية) لتطوير التطبيقات وتشغيلها وإدارتها دون التكلفة والتعقيد والمرونة المرتبطة ببناء وصيانة تلك المنصة في الموقع.

البرمجيات كخدمة (SaaS) تشير إلى برامج التطبيقات المستضافة في السحابة للتطبيقات النهائية (مثل Zoom وDropbox). موفرو خدمات SaaS مسؤولون عن تشغيل البرامج والبنية التحتية التي تعمل عليها وإدارتها وصيانتها. SaaS هي خدمة السحابة العامة الأكثر شيوعًا ونموذج تسليم البرامج السائد.

اللبنات الأساسية لبنية السحابة الهجينة

توفر بنية السحابة الهجينة المثالية للمؤسسات قدرات حوسبة وتخزين عالية الأداء، واتصال شبكة منخفض الكمون، ومحاكاة افتراضية، وأمان قوي.

بالإضافة إلى الجمع بين التطبيقات التي تعمل على موارد متعددة (البنية التحتية المحلية والسحابة الخاصة والسحابة العامة)، تتضمن بنيات السحابة الهجينة هذه المكونات الرئيسية الأخرى.

1. الاتصال بالشبكة

الاتصال بالشبكة هو مكون رئيسي لبنية السحابة الهجينة. تمكن اتصالات الشبكة من مشاركة الموارد عبر مواقع متعددة.

يعتمد اتصال السحابة الهجينة على استخدام التقنيات التالية:

VPN (الشبكة الخاصة الافتراضية) تنشئ اتصال نقطة إلى نقطة آمن بين نقطتي نهاية للشبكة (عقد). تنشئ VPN قناة مشفرة تحافظ على خصوصية البيانات التي ينقلها المستخدم، بالإضافة إلى هوية وبيانات اعتماد الوصول، عبر الإنترنت. باستخدام VPN، يمكن ربط البنى التحتية المحلية والسحابة الخاصة بشكل آمن عبر اتصال خاص وآمن عبر شبكة عامة.

WAN (شبكة واسعة النطاق) تربط أجهزة الكمبيوتر عبر منطقة واسعة، مثل من منطقة إلى أخرى، أو حتى من قارة إلى أخرى. الإنترنت هي أكبر شبكة واسعة النطاق، تربط مليارات أجهزة الكمبيوتر حول العالم. في الأعمال المؤسسية، تربط WAN المكاتب ومراكز البيانات وتطبيقات السحابة والتخزين السحابي. تسمح شبكات WAN القائمة على السحابة للمؤسسات بربط الشبكات المحلية في مكاتب الشركات ومراكز البيانات بالتخزين السحابي والتطبيقات والموارد الأخرى.

API (واجهة برمجة التطبيقات) هي مجموعة من القواعد المحددة التي تمكن التطبيقات المختلفة من التواصل مع بعضها البعض، وتعمل كطبقة وسيطة لمعالجة نقل البيانات بين الأنظمة. تسمح واجهات API للشركات بفتح بيانات تطبيقاتها ووظائفها لمطورين خارجيين من جهات خارجية، وشركاء الأعمال، والأقسام الداخلية. في إعداد بنية السحابة الهجينة، يتم استدعاء واجهات API من خلال طلبات HTTP بين السحابات لتوصيل التطبيقات وقواعد البيانات والشبكات.

2. المحاكاة الافتراضية

تعتمد بنيات السحابة الهجينة الحديثة على تقنية المحاكاة الافتراضية، التي تستخدم البرامج لإنشاء طبقة مجردة من نظام حوسبة افتراضي على الأجهزة المادية، مما يؤدي بشكل أساسي إلى إنشاء أجهزة كمبيوتر افتراضية متعددة تسمى الأجهزة الافتراضية (VMS). تم تطوير المحاكاة الافتراضية في الأصل للمؤسسات بواسطة VMware وهي مكون رئيسي لحوسبة المؤسسات السحابية. تمكن المؤسسات من تشغيل أجهزة كمبيوتر افتراضية متعددة وأنظمة تشغيل وتطبيقات على خادم فعلي واحد. كما تتيح للمستخدمين شراء موارد الحوسبة حسب الحاجة وتوسيع نطاق تلك الموارد بشكل فعال من حيث التكلفة مع نمو أعباء العمل.

بالإضافة إلى الخوادم الافتراضية، تستخدم بنيات السحابة الهجينة العديد من أنواع المحاكاة الافتراضية الأخرى، بما في ذلك محاكاة الشبكة الافتراضية. تشمل محاكاة الشبكة الافتراضية الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN)، التي ت virtualize الأجهزة (تسمى "مستوى التحكم") التي تتحكم في توجيه حركة مرور الشبكة. محاكاة وظائف الشبكة الافتراضية (NFV) ت virtualize جهازًا واحدًا أو أكثر من الأجهزة التي توفر وظيفة شبكة محددة، مثل جدار الحماية أو موازن التحميل أو محلل حركة المرور، مما يجعل هذه الأجهزة أسهل في التكوين والإدارة.

تتيح المحاكاة الافتراضية أيضًا البنية التحتية كرمز (IaC)، التي تؤتمت تكوين البنية التحتية، مما يمكن المطورين من تطوير تطبيقات السحابة ونشرها وتوسيع نطاقها بشكل أسرع وبمخاطر أقل وتكلفة أقل.

3. الحاويات

الحاويات هي مكونات تطبيق خفيفة الوزن وقابلة للتنفيذ تجمع بين كود مصدر التطبيق وجميع مكتبات نظام التشغيل (OS) والتبعيات اللازمة لتشغيل الكود في أي بيئة، وهي جزء أساسي من بنيات السحابة الهجينة الحديثة. بدلاً من محاكاة الأجهزة الأساسية مثل VMS، تقوم الحاويات بمحاكاة نظام التشغيل (عادة Linux أو Windows).

مع قابلية نقل وكفاءة موارد أكبر من الأجهزة الافتراضية (VMS)، أصبحت الحاويات الوحدة الفعلية للحوسبة لتطبيقات السحابة الحديثة. تم بناء تطبيقات السحابة الحديثة خصيصًا للتشغيل في السحابة، وصممتها فرق DevOps وغيرها لتكون قابلة للتوسع، وتتكون من خدمات مصغرة، تُعرف أيضًا باسم بنيات الخدمات المصغرة. هذا يعني أن تطبيقًا واحدًا يتكون من العديد من المكونات أو الخدمات الأصغر حجمًا والمترابطة بشكل غير محكم والقابلة للنشر بشكل مستقل.

تسرع الخدمات المصغرة تطوير ونشر البرامج لأنه يمكن تطوير كل خدمة ونشرها بشكل فردي. انتقلت العديد من الشركات الرائدة من تطوير تطبيقات متجانسة إلى تطبيقات الخدمات المصغرة، مثل Amazon، التي تستخدم الخدمات المصغرة لتتبع نشاط المستخدم وسجلهم وبيانات أخرى لتقديم توصيات في الوقت الفعلي لتجربة أفضل للعملاء.

4. إدارة السحابة الهجينة الموحدة

يتضمن نهج السحابة الهجينة الحالي منصة موحدة لاكتشاف ومعالجة وإدارة البيانات والموارد المحلية والخاصة والعامة. تجمع مجموعة منصات وأدوات السحابة الهجينة بين وظائف الحوسبة والتخزين والشبكات وقواعد البيانات والتحليلات والأمان لتوفير الاتساق والموثوقية عبر بيئة سحابة هجينة متنوعة.

اقرأ أيضًا:هيتاشي وسيسكو تطلقان خدمات استضافة سحابة هجينة جديدة

تشمل منصات السحابة الهجينة الشائعة مع الأجهزة والبرامج والخدمات المكونة مسبقًا AWS Outposts وGoogle Cloud Platform وVMware Hybrid Cloud وRed Hat OpenShift. تدمج كل منصة عادةً تقنيات السحابة القياسية مثل Kubernetes لتنسيق الخدمات القائمة على الحاويات والوظائف الأخرى القائمة على البرامج. تُستخدم أدوات الإدارة الموحدة هذه لمراقبة هذه الموارد وتخصيصها وإدارتها من منصة إدارة واحدة، مما يوفر استراتيجية إدارة لتكنولوجيا المعلومات والشبكة لدمج أدوات المراقبة المتعددة وتغذيات البيانات في واجهة واحدة.

فيما يلي ملخص للميزات الرئيسية المرتبطة بمنصة إدارة السحابة الهجينة:

إدارة الموارد

تساعد أدوات خدمات الاستضافة السحابية الهجينة أصحاب المصلحة على تخصيص وإعادة تخصيص الموارد في الموقع وفي البيئات السحابية بناءً على متطلبات التطبيق. على سبيل المثال، يمكن للمؤسسات مثل المؤسسات المالية استخدام السحابات الخاصة للاحتفاظ بمعلومات العملاء الحساسة والسحابات العامة لاختبار التطبيقات الجديدة، مثل تطبيقات الخدمات المصرفية عبر الهاتف المحمول.

تنسيق أعباء العمل

تستخدم بنيات السحابة الهجينة أدوات تنسيق الحاويات، مثل Kubernetes أو Docker Swarm، لأتمتة أعباء العمل المعبأة في حاويات. تساعد هذه التقنيات المطورين على نشر وتشغيل ومزامنة الحاويات بسرعة عبر مجموعات من الخوادم في مواقع مختلفة. كما أنها تعزز قابلية توسيع أعباء العمل المعبأة في حاويات، مما يعني أن DevOps والفرق الأخرى يمكنها إضافة مجموعات Kubernetes التي تشغل تطبيقات معبأة في حاويات تلقائيًا حسب الحاجة، مما يقلل من وقت التوقف ويحسن الأداء.

تكامل البيانات

تجمع البيئات الهجينة البيانات ومعالجتها من مجموعة متنوعة من المصادر المختلفة، مما يتطلب تكامل البيانات، وهي عملية دمج البيانات من أنظمة مصدر متعددة لإنشاء عرض موحد.

تشمل حلول إدارة البيانات للسحابة الهجينة منصات برامج تحليلات البيانات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي لجمع البيانات وتنظيمها وتحليلها. تستخدم العديد من أدوات تكامل البيانات هذه مفهوم تصميم هياكل البيانات التي تعمل فوق تقنيات مختلفة في بيئة مختلطة، وتجمع البيانات من أنظمة مصدر متعددة لإنشاء عرض موحد.

حوكمة البيانات

توفر أدوات حوكمة البيانات طبقة أخرى من التكنولوجيا في بنية السحابة الهجينة للمؤسسات لإنشاء وصيانة السياسات والبروتوكولات التي تحدد كيفية تخزين بياناتها وإدارتها واستخدامها وفقًا لمعايير الامتثال والتنظيم.

الأمان

يتضمن أمان السحابة الهجينة التقنيات وأفضل الممارسات المستخدمة لحماية المعلومات الحساسة للمؤسسة في بيئة تتدفق فيها البيانات والتطبيقات عبر مزيج من منصات السحابة المحلية والخاصة والعامة. تتضمن طبقة الأمان لبنية السحابة الهجينة ضوابط فنية مثل التشفير والمصادقة الشبكية وبرامج الإدارة:

تشفير البيانات

يستخدم تشفير البيانات في إعدادات السحابة الهجينة لحماية البيانات الحساسة من خروقات البيانات أو الهجمات الإلكترونية، بما في ذلك البرامج الضارة وبرامج الفدية.

إدارة الهوية والوصول (IAM): أداة إدارة IAM هي طريقة تفويض قياسية تنشئ هويات رقمية لجميع المستخدمين لمراقبتهم وتقييدهم بشكل استباقي أثناء جميع تفاعلات البيانات.

إدارة المعلومات والأحداث الأمنية (SIEM): توفر أداة إدارة SIEM وحدة تحكم لمراقبة الأمان وقابلية الملاحظة، بالإضافة إلى حل تنسيق أمني شامل يؤتمت مراقبة التهديدات واكتشاف التهديدات في الوقت الفعلي والاستجابة لها.

التعافي من الكوارث (DR): توفر أدوات التعافي من الكوارث القائمة على السحابة الهجينة حماية البيانات للنسخ الاحتياطي للبيانات والاحتفاظ بها واسترجاعها لتسريع استعادة البيانات المفقودة واستعادة عمليات الأعمال العادية.

فوائد بنية السحابة الهجينة

تقدم بنية السحابة الهجينة العديد من المزايا، بما في ذلك:

المرونة وقابلية التوسع

تزيد بنيات السحابة الهجينة من المرونة عن طريق تعيين وإلغاء تعيين الموارد بسرعة في السحابات المحلية أو العامة أو الخاصة للاستجابة بسهولة لاحتياجات العمل المتغيرة. بفضل موارد السحابة عند الطلب، توفر السحابات الهجينة أيضًا توسعًا غير محدود تقريبًا لأعلى أو لأسفل.

استمرارية الأعمال

تقلل عمليات نشر السحابة الهجينة من وقت التوقف عن طريق تحسين استمرارية الأعمال من خلال نسخ البيانات المهمة للمهمة إلى السحابة وتمكين قابلية التوسع خلال فترات الذروة في الطلب.

توفير التكاليف

يمكن أن تساعد استراتيجية السحابة الهجينة في تقليل النفقات الرأسمالية عن طريق نقل أعباء العمل إلى السحابة العامة، وتجنب التكاليف المستمرة المرتبطة بصيانة وترقية الأجهزة القديمة.

تحديث التطبيقات

توفر بيئة السحابة الهجينة المرونة والأمان لتحديث التطبيقات، وهو تحديث التطبيقات القديمة إلى بيئة تطبيقات سحابية قابلة للتوسع. يسمح هذا ببناء التطبيقات بسرعة ونشرها تلقائيًا وتحديثها بانتظام، وتجنب دورات التطوير الشلالية.

اعتماد الذكاء الاصطناعي التوليدي

تعمل بنية السحابة الهجينة على تسريع الذكاء الاصطناعي التوليدي واعتماده الكبير على كميات كبيرة من البيانات ونماذج اللغات الكبيرة (LLMS) من خلال توفير قدرات تخزين غير محدودة وقوة حوسبة وتوسع سريع.