الدليل الشامل لاستضافة عالية الأداء

ما هو الأداء العالي في الاستضافة، وأي نموذج استضافة يقدم الأداء “الأفضل”؟ الأمر كله مسألة أولويات. تعلم كيفية التركيز على الميزات الصحيحة التي يمكن أن تعني اختيار استضافة أكثر فعالية وأقل تكلفة وتلبي احتياجاتك الخاصة.

سوف أقوم بمناقشة النقاط التالية في هذه المقالة (يمكنك النقر على القسم الذي تريد قراءته إن أحببت):

• مميزات استضافة والأداء
• أنواع الخوادم والاستضافة
• استضافة مواقع عالية الأداء
• إعدادات الخادم ومفهوم الاستقرارية والتوسع
• ماذا يعني أداء عالي بالنسبة لك؟

مميزات استضافة والأداء

عند مقارنة الاستضافات، في كثير من الأحيان ستقارن الميزات التالية، وكلٌ منها يؤثر أو يحد من الأداء.

ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)

ذاكرة الوصول العشوائي تؤثر على سرعة استجابة الخادم لمعالجة الأوامر. ذاكرة وصول عشوائي أعلى مطلوبة عند معالجة الأوامر الأكثر تعقيداً وتنوعاً. على سبيل المثال، مواقع حيوية جداً كالتي تستخدم PHP وغيرها تقوم بإنشاء استعلامات متنوعة لقاعدة البيانات، هذه سترى فائدة في الأداء عندما تكون ذاكرة الوصول العشوائي عالية نسبياً، وكذلك هي خوادم قاعدة البيانات والتي تخدم الاستعلام من قواعد بيانات كبيرة.

وحدة المعالجة المركزية (CPU)

وحدة المعالجة المركزية تنفذ تعليمات مثل خدمة صفحات الويب، وتشغيل استعلامات قاعدة البيانات أو معالجة الأوامر الحوسبية. يؤثر عدد وحدة المعالجة المركزية والنوى “cores” على كيفية تنفيذ العديد من التعليمات المتزامنة “concurrent”. تؤثر أبنية وحدة المعالجة المركزية والميزات أيضاً على السرعة التي يتم فيها تنفيذ هذه التعليمات، خاصة عندما يتم تصميم بعض البرامج حول هذه الميزات.

مساحة التخزين (Storage Space)

مساحة التخزين المحلي “Local storage space” هو العامل المحدد لحجم قاعدة البيانات المحلية والتخزين المحلي من الملفات مثل الصور. إعدادات الـ RAID، تزيد من اعتمادية البيانات و / أو تزيد من أداء الإدخال/الإخراج (I/O) وتتطلب اثنين أو أكثر من وحدات تخزين منفصلة. التخزين يمكن أيضا أن يأخذ شكل التخزين الشبكي مثل NAS (التخزين المرتبط بالشبكات) أو SAN (شبكة التخزين).

نوع التخزين (مثل SATA أو SSD)

أقراص الحالة الصلبة (SSD) تقدم سرعة أعلى في القراءة/الكتابة بالقرص، المعروف أيضا باسم أداء الإدخال/الإخراج (I/O) من نوع القرص الثابت ساتا SATA. خوادم مجهزة بـ SSD تكون فيها القراءة والكتابة على القرص بشكل أسرع، ولكن لديها قدرة تخزين أقل بكثير من القرص الثابت ساتا SATA لسعر معين.

عرض النطاق الترددي (Bandwidth)

عرض النطاق الترددي هو الحد الأقصى لتناقل البيانات – كمية البيانات التي يمكن إرسالها في نفس الوقت من وإلى الخادم الخاص بك. وعرض النطاق الترددي العالي لا يجعل التطبيقات تقدم أداء أفضل إلا إذا كان يمكنهم استخدام عرض النطاق الترددي العالي. أشياء مثل خدمات بث أو مشاهة الفيديو المتزامنة، والألعاب، ومعالجة البيانات الكبيرة قد ترى فائدة في الأداء من عرض النطاق الترددي العالي.

كن حذراً من الفرق بين عرض النطاق الترددي غير المحدود وبين عرض النطاق الترددي العالي. عرض النطاق الترددي غير المحدود بمقدار بيانات يمكن أن يتم فيها حساب حركة المرور بسعر معين. هذا أمر ممتاز، ولكن هذا لا يعني الخوادم لديها نطاق ترددي واسع. عادة ما تقدم الخودم المنفصلة 100Mbps أو 1Gbps. أما الاستضافة المشتركة توفر جزء غير محدد من هذا.

حركة مرور البيانات (Traffic)

مقدار حركة مرور البيانات تشير إلى كمية حركة المرور من و إلى الخادم الخاص بك، وأحياناً تحسب عليها رسوم إضافية (عادة لكل جيجابيات). حدود حركة المرور لا تؤثر على الأداء، ولكن سوف تؤثر على حجم الفاتورة الشهرية.

كمون الشبكة (Network latency)

كمون الشبكة هو أجزاء من الثانية من تأخر عملية إرسال المعلومات بين الخادم والمستخدم. كمون الشبكة لا يحدد من قبل مزود الخدمة، ولكن يتأثر بالمسافة وجودة الشبكة بين الخادم والمستخدم.

التوفر (Availability)

التوفر العالي (High Availability) قد يشير إلى الشبكة وقوة التوفر، وهو ما ينعكس في السجل الفعلي للمستضيف للحفاظ على وقت العمل أو ما يسمى بالـ “uptime” وكذلك (اتفاقية تقديم الخدمة) والتي تنص على ضمان مستوى معين من وقت عمل الخادم.

(HA) قد تتحقق أيضا على مستوى الأجهزة/العتاد أو التطبيقات من خلال إدخال التكرار “redundancy” في شكل أزواج منفصلة نشطة-نشطة أو نشطة-سلبية من المكونات الموجودة في النظام، مع الـ failover في حالة عزل الفشل.

أنواع الخوادم والاستضافة

من بين كل الأنواع المختلفة من شبكات الإنترنت و استضافة الخوادم، من الطبيعي وجود خدمات ذات محدودية في الأداء. إذا لم يكن تطبيقك يحتاج لقدرات إضافية من الأداء، فلن ترى أي عائد من اختيار خدمة ذات أداء ومواصفات عالية. في الواقع، كل شي يكمن في التحجيم السليم أو “right-sizing”.

على سبيل المثال، إذا تطبيقك لا يحتاج إلى قوة حوسبة إضافية، إذا كان موقع الويب الخاص بك يتلقى فقط عدد قليل من الزوار، أو عدد القراءة والكتابة إلى قاعدة البيانات ليس بشكل مكثف وكبير، أو إذا كان تطبيق الخادم الخاص بك لا يحتاج عرض نطاق ترددي لخدمة الكثير من المستخدمين المتزامنين (في وقت واحد)، فإنك لن ترى أي فائدة من المواصفات العالية.

الخوادم المكرّسة / المنفصلة Dedicated Servers

• إمكانية الاختيار من:
  عمارة وحدة المعالجة المركزية،
  ميزات وحدة المعالجة المركزية،
  اعداد وحدة المعالجة المركزية،
  كمية ذاكرة الوصول العشوائي،
  كمية التخزين،
  أنواع التخزين (SATA، SSD)،
  كمية التخزين،
  إعدادات RAID.
• استقرارية الأداء الأعلى
• أعلى درجة ممكنة من خصوصية البيانات
• إمكانية ترقية ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين
• عرض نطاق ترددي عالى ومخصص لك يصل إلى 10Gbps
• السيطرة الكاملة الخادم Root Access
• اختيار مركز البيانات

السلبيات

• المحدودية / تأخير عملية الترقيات
• تغيير وحدة المعالجة المركزية تتطلب الدمج “migration”
• عدة الساعات للإطلاق “deploy”
• مزايا راحة وخيارات أقل من الحوسبة السحابية

الخوادم السحابية

الإيجابيات

• التحجيم التلقائي أو اللحظي إلى:
  وحدة المعالجة المركزية، ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين
• Deployment لحظي أو تلقائي
• مزايا مريحة ومرنة
• ميزات تلقائية
  (مزودين محدودين)
• Platform as a service (PaaS)
  (مزودين محدودين)
• اختيار نوع التخزين،
  وحدات التخزين،
  إعدادات RAID
  (مزودين محدودين)
• عرض نطاق ترددي عالي
  (مزودين محدودين)
• وصول الجذر root access، تحكم كامل بالخادم.
  (مزودين محدودين)
• اختيار مركز البيانات
  (مزودين محدودين)

• أداء القرص متغير
  Variable disk performance
• بيئة مشتركة
• يختلف الأداء باختلاف مزود الخدمة
• ميزات تختلف اختلافا كبيرا باختلاف مزود الخدمة
• لا يتم تحديد كمية النطاق الترددي
• المنصة كخدمة مقفلة
  PaaS vendor lock-in

VPS (الخوادم الافتراضية الخاصة)

الاستضافة العادية

• بداية سريعة
• الاختيار من:
  كمية ذاكرة الوصول العشوائي،
  كمية التخزين
  (مزودين محدودين)

• ذاكرة وصول عشوائي ووحدة معالجة مركزية منخفضة
• برنامج مقيدة
• أداء متغير
• بيئة مشتركة
• محدودية أو تأخير الترقيات
• عرض النطاق الترددي مشترك وغير محدد
• انخفاض أداء التخزين

استضافة مواقع عالية الأداء

استضافة المواقع المشتركة محدودة جداً في الأداء. أبعد من مستوى معين من الضغط على الموقع أو الترافيك الخاص بالموقع، صعب أن نقول أن هناك شيء مثل استضافة مواقع (مشتركة) بأداء عالي. حتى استضافة المواقع “غير محدودة” التي توفر سعة غير محدودة وحركة مرور “traffic” غير محدودة ليست عالية الأداء كما تبدو عليه.

استضافة المواقع المشتركة تتشارك في عمليات الحوسبة والتخزين وقدرة عرض النطاق الترددي بين العديد من المستضافين. وهذا يعني أن الأداء يحدد بمقدار وحدة المعالجة المركزية، ذاكرة الوصول العشوائي وعرض النطاق الترددي التي يتم تخصيصها لك في مدة معينة. حتى إذا لم يكن هناك حد معلن من حركة المرور التي يمكن أن تكون، أو الملفات التي يمكن تخزينها، فأنت محدود جداً بسبب حقيقة أنك متشارك في خادم فعلي مع العديد من المستضافين الآخرين وهناك أعباء وحمل على الخادم غير معروفة ومتغيرة باستمرار. بعد هذه المقدمة، استضافة المواقع الجيدة توفر أداء كافي ومتوازن لكن في مقابل انخفاض حركة المرور وللمواقع الثابتة “static websites”.

إذاً، كيف تعرف أن باقة استضافة معينة غير مناسبة لموقعك الإلكتروني؟ المواقع التي تستخدم استضافات مشتركة سيلاحظ عليها البطء في التحميل إذا كان الخادم يعاني من كثرة الطلبات. تستطيع استخدام خدمات جوجل من هنا للاطلاع على وقت تحميل الصفحة.

إذا كنت تتوقع مستوى حركة مرور عالي “traffic”، أو أنك تريد أن تكون موزعاً لخدمات الاستضافة، قم بالاختيار بعناية لمواصفات الموقع أو الخادم حتى لا تتكبد عناء الدمج أو الانتقال لاحقاً لخدمات أو خوادم ذات مواصفات أعلى تلبي بها احتياجاتك المستقبلية.

هناك طرق عديدة لتحسين أداء المواقع الموجودة على أي نوع من الاستضافات وذلك عن طريق بعض التقنيات. على سبيل المثال، تصغير الـ CSS والـ HTML والـ JavaScript وضغط الصور والملفات الأخرى بتقنيات موجودة واستخدام شبكات توصيل المحتوى أو ما تسمى بالـ CDN لتوزيع محتوى موقعك الثابت، كالملفات والصورة على شبكة عالمية من الخوادم.

إعدادات الخادم ومفهوم الاستقرارية والتوسع

عند مقارنة خيارات استضافة عالية الأداء – تلك الخوادم المكرّسة “Dedicated Servers” أو ذات السمعة والجودة العاليتين كستضافة مقدمي خدمات الحوسبة السحابية مثل أمازون وجوجل وراكسبيس وغيرها (على سبيل المثال لا الحصر) – دعونا نرى كيف كل خيار يرد على بعض من ميزات الأداء والتي تم ذكرها بالتفصيل في القسم الأول من هذا الدليل.

التحكم وخيارات الإعداد

عندما يتعلق الأمر بالتحكم واختيار إعدادات الخادم، الخادم المكرّس “dedicated” هو وبلا منازع ملك المرونة. الخادم المخصص أو المُكرّس كما هو اسمه يمكنك اعداداه كما تريد حسب الطلب، ويوجد في مركز بيانات بخصائص عالية كالتوفر طول الوقت. علاوة على ذلك، فإن العديد من هذه الخوادم مصممة يمكن أن تجمّع لتحسين التوفر والأداء.

على الرغم من أن بعض الخوادم السحابية الراقية مثل AWS C4 وسلسلة مايكروسوفت أزور G تمثل خيارات حوسبة محسّنة، مقدمي خدمات أخرى كـ iWeb لديهم خيارات أوسع بكثير لوحدة المعالجة المركزية والتي يمكن أن تكون مخصصة بدقة لاحتياجات العمل. وهذا يعني حرية الاختيار بين أفضل وحدة معالجة مركزية، أو وحدة معالجة مركزية لا تقدم سوى تلك الميزات المطلوبة – ميزات مثل تقنية Turbo Boost من إنتل، تقنية Hyper-Threading والتكنولوجيا الافتراضية (VT-X). معظم خوادم الحوسبة السحابية أو cloud servers لا توفر أي خيار أو شفافية على وحدة المعالجة المركزية، فهي تذكر فقط عدد vCPUs المتوفرة.

أحد الفروق الكبيرة بين الخوادم المنفصلة/المكرسّة والخوادم السحابية هو أن الأخيرة تستخدم محاكاة الافتراضية لتعمل وتوسع عمل الخوادم الحسابية، بينما الخوادم المنفصلة يمكن أن تستخدم للمحاكاة الافتراضية بنفسها. يمكنك حتى استخدام الخوادم المنفصلة لبناء خدمات حوسبة سحابية خاصة بمؤسستك، على سبيل المثال Microsoft Azure cloud.

بالنسبة لمميزات التخزين، كما هو الحال مع وحدة المعالجة المركزية، إلا أنها أكثر تطوراً، وخيارات الحوسبة السحابية مكلفة وتوفر مجموعة واسعة من خيارات التخزين مثل الأحجام المتعددة، وارتفاع (I / O) تخزين بالـ SSD عالية الأداء وخيارات إعداد الـ RAID.

استقرار الأداء

لإعداد خادم معين، هل تقدم الحوسبة السحابية والنفصلة أداء مماثل؟ في الواقع، في أكثر السيناريوهات عملية تقدم الخوادم المنفصلة “dedicated servers” درجة عالية من الاستقرار من الخوادم السحابية، والمعاناة في الأخيرة عندما يتسبب استخدام “الجيران المزعجين” نسبة غير متناسبة من موارد الخادم على حساب المستضافين الآخرين.

هناك الكثير من التقدم في مجال الحوسبة السحابية والتي تسعى إلى سد الفجوة في استقرار الأداء. بعض الخوادم السحابية تقدم الآن “ضمان جودة الخدمة” أو (QoS) لأداء القرص، وهذا يعني أنه على الرغم من اختلاف الـ I / O للقرص، يتم الحفاظ على الحد الأدنى من الأداء دائماً.

ولكن على الرغم من هذه التحسينات في استقرار الخوادم السحابية، بعض البحوث التي أجريت عام 2014 من قبل Cloud Spectator تحققت من وجود المزايا الإجابية في بيئات الخوادم المنفصلة من خلال محاكاة مجموعة متنوعة من أعباء العمل على الخوادم السحابية والخوادم المفصلة مع ميزات ومواصفات مماثلة. في مثال واحد تم من خلال محاكاة نشاط مستخدم للتجارة الإلكترونية، تفوقت خوادم Internap المنفصلة (المعدنية) على خوادم Rackspare السحابية بـ 2.7x وعلى أمازون AWS بنسبة 50 في المئة على إنتاجية القرص، في زمن أقل 59 في المئة من أمازون وأقل 32 في المئة في نسبة الكمون من Rackspace.

التوسع وغيرها من الميزات السحابية

حيث تأتي الاستضافة السحابية في مقابل الحوادم المنفصلة يأتي لدينا مستوى التشغيل الآلي، والتدرجية وأساسات أخرى من ميزات مختلفة تقدمها هذه البنى التحتية الافتراضية والمنصات. الخوادم السحابية يمكن تشغيها، توسيعها وأغلاقها على الفور، أو حتى تلقائيا باستخدام بعض الـ API، وفقاً لمتطلبات سير عمل الخوادم. لا يقتصر هذا على إضافة مستوى قابلية للتوسع والذي غير ممكناً مع الخوادم المنفصلة، بل إنه يتيح أيضاً مستوى عال من الكفاءة من حيث التكلفة عندما تختلف أعباء العمل إلى حد كبير، أو على مستويات عالية من القدرة المطلوبة للحظات أو بشكل متقطع (أعباء العمل “مفاجئة”).

وكذلك القدرة على إدارة وتكوين بنية تحتية للاستضافة، تقدم واجهات السحابة أيضاً درجات متفاوتة من الميزات لتسريع إدارة الخادم أو حتى إزالة عناصر التكوين والإعداد.

الذهاب إلى أبعد من ذلك، نموذج المنصة كخدمة أو ما يطلق عليها بالـ PaaS، كما هو موجود في محركات تطبيقات جوجل و Heroku فهي تسمح للمطورين ببناء تطبيقات تستغل الميزات الموجودة في البنية التحتية الأساسية من دون الحاجة إلى تحديد أو تكوين البنية التحتية للخادم الأساسية. بالنسبة للبعض، هذه البساطة هي كل الأداء العالي التي يحتاجون إليها.

كمون الشبكة – (فترة الانتظار)

الكمون الشبكة هو أجزاء من الثانية من التأخير أثناء إرسال المعلومات بين الخادم والمستخدم. كمون الشبكة لا يتم تحديده من قبل مزود الخدمة أو الاستضافة، ولكن يتأثر بتغير المسافة ونوعية التواصل بين الخادم والمستخدم.

من أجل قياس كمون الشبكة، ابحث عن مزود خدمة ذو سمعة جيدة، وشريك عتاد شبكي ذو سمعة جيدة، وقم باختبار السرعة الحزمة على موقع على شبكة الإنترنت الخاص بهم. يمكنك أيضا تحليل كمون شبكة الخادم عن طريق إجراء traceroute أو ما يسمى بالتتبع.

دفع بعض المال للحد من كمون الشبكة قد لا يكون مهماً للتطبيقات مثل المواقع الإلكترونية، ولكن يمكن أن يكون مهم جداً عند معالجة البيانات في الوقت الحقيقي “real-time data processing”، أو من أجل القضاء على القطع أو الـ Lag في الألعاب وتطبيقات التواصل.

ماذا يعني أداء عالي بالنسبة لك؟

بدءاً من كون مشروعك مشروع ناشئ وتفكر إما في استضافة مشتركة أو خدمات سحابية أو أنك مطور تركز على تعدد مهام وحدة المعالجة المركزية، فالسيناريوهات التي لديك لا نهائية.

ما لا يتغير هو أن الجميع مع جعل البحث عن الأداء العالي – أو على الأقل، أعلى أداء ممكن أن يلبي مزانيتك الخاصة، والحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة المتاحة.

فكر فيما أو أهم شيء لديك فهذا هو مفتاح نجاحك. إذا كانت دليك تساؤلات فلا تتردد بالتواصل مع أحد ممثلي مناري لمساعدتك في اختيار الأفضل لك حسب دراسة متطلباتك الخاصة.