لقد اجتاحت Serverless عالم الحوسبة السحابية، حيث شهدت نموًا هائلاً على مدار السنوات القليلة الماضية وتوقعات إيجابية للغاية للمستقبل، حيث من المتوقع أن ينمو السوق بمعدل مركب يزيد عن 20% بحلول عام 2028، وفقًا لمعدل النمو السنوي للتوقعات الأخيرة .
بشكل أساسي، تفتح البنية بدون خادم الإمكانات الكاملة للتكنولوجيا المستندة إلى السحابة من خلال برامج أتمتة تكنولوجيا المعلومات، مما يسمح للشركات بقيادة النمو بدلاً من إنفاق الوقت والموارد على إدارة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات.
على الرغم من أن هذا يبدو واعدًا، إلا أن الأنظمة الأساسية السحابية بدون خادم لا تزال عديمة الحالة ومركزية، لذلك تحتاج التطبيقات إلى معالجة هذا العيب في حالة التخزين وتجنب التعرض لتقييد البائع.
توفر الحوسبة على الإنترنت طبقة أخرى من الأمان والتحكم والثقة — وكل ذلك يتم تحقيقه عبر اللامركزية؛ ولا يمكن لأي طرف التحكم في الأجهزة أو البرامج. إضافة إلى ذلك، تعمل الحوسبة على الإنترنت بطريقة ذات حالة وفقًا للتصميم.
في هذه المقالة، نوضح كيف توفّر سلسلة بلوكتشين الحوسبة على الإنترنت قدرات من دون خوادم، إضافةً إلى ميزتين إضافيتين مهمتين: اللامركزية وقابلية الحالة.
ما هو الحوسبة من دون خوادم؟
الحوسبة من دون خوادم هي نموذج جديد لحوسبة سحابية يتيح دورات تطوير سريعة ومرنة دون الحاجة إلى التفكير في البنية التحتية الأساسية (ضبط وتوسعة الأجهزة الافتراضية الصحيحة، تثبيت وصيانة البرمجيات والأطر)، ما يقلل من إجمالي تكاليف التشغيل.
توجد الحوسبة من دون خوادم بأشكال متعددة؛ وفي مثالنا، الأكثر صلة هو الحوسبة على شكل وظائف كخدمة (FaaS). حيث يتم تقسيم قاعدة كود كبيرة (Large codebase) إلى وظائف صغيرة يعمل وقت تنفيذها لفترة قصيرة جدًا (من المللي ثانية إلى دقائق). يتم تسعير الدوال وفقًا للاستخدام (أي حسب وقت التشغيل) بالإضافة إلى تكلفة ثابتة لكل استدعاء. وأخيرًا، من المهم ذكر ميزة ممتازة هي قابلية التوسع: إذ يمكن تشغيل ما يصل إلى عدة آلاف من مثيلات لنفس الوظيفة خلال وقت قصير.
الحوسبة على الإنترنت كمنصة من دون خوادم
ألقِ نظرة سريعة على معمارية الحوسبة على الإنترنت، وستلاحظ بسهولة أنها توفر وظائف من دون خوادم، بل ولها مزايا إضافية أيضًا.
اليوم، يتم تغليف دوال FaaS داخل حاويات أو كودًا بسيطًا (مثل Python وJavascript وJava وRust وغيرها)، ويتم توفير نقطة نهاية واحدة يمكن للمستخدمين الخارجيين أو دوال أخرى استدعاؤها مباشرة.
يمكن أيضًا برمجة العقود الذكية للحاويات على الحوسبة على الإنترنت باستخدام لغات متعددة، بما في ذلك Rust وMotoko وJavaScript أو Python، ويمكنها كشف عدة نقاط نهاية (endpoints) علنًا، ويمكن لكل نقطة نهاية تقديم وظائف مختلفة لكل حاوية.
يلخص الجدول التالي الميزات الرئيسية من دون خوادم، وما يقابلها من وظائف في الحوسبة على الإنترنت، بالإضافة إلى مزايا البلوكتشين مقارنةً بالحوسبة من دون خوادم المبنية على السحابة:
كما يظهر من الجدول، تستوفي الحوسبة على الإنترنت جميع شروط بيئة من دون خوادم؛ وقد لا يعرف المطورون ذلك، لكنهم بالفعل يقومون بتشغيل كود من دون خوادم، كما تشير أبحاثنا إلى أن كفاءتها متقاربة للغاية مع ما توفره مزودات السحابة التقليدية.
على بعض الأبعاد (مثل الذاكرة)، تتجاوز الحوسبة على الإنترنت حتى القدرات التي توفرها السحابات التقليدية من حيث تقديم الميزات؛ ومع ذلك، من المهم جدًا للمطورين أن نؤكد أن أهم ميزتين هما: القابلية للحالة (statefulness) واللامركزية، وهما لا توفرهما سحابات الخوادم الوهمية التقليدية.
في الجداول 2-3، ندعو القراء ذوي الخلفية التقنية لبحث الجوانب التقنية التي تجعل من الحوسبة على الإنترنت منصة من دون خوادم تنافسية. ومن المهم ملاحظة أن للحوسبة على الإنترنت نوعين لتنفيذ العقود الذكية — وضع التحديث (update mode) ووضع الاستعلام (query mode). الأول يمثل استدعاءات حالة (stateful)، بينما الثاني عديم الحالة (stateless)، مثل الحوسبة العامة من دون خوادم.
يُعد الاحتفاظ بالحالة بعد تنفيذ الدالة ميزة طالما كانت مطلوبة بشدة في عالم الحوسبة من دون خوادم / FaaS؛ وهي صعبة التنفيذ جدًا لأنها غالبًا ما تتعارض مع قابلية التوسع لنمط التسليم (fan-out) السلسة الذي تقدمه السحابة الحالية.
ولحسن الحظ، صُممت الحوسبة على الإنترنت منذ البداية مع وضع الحالة في الاعتبار، وقدّمت هذه الميزة للمطورين دون أي نوع من التدخل اليدوي، مثل حفظ البيانات في طبقة تخزين خارجية أو قاعدة بيانات. لذلك، فإن جميع المتغيرات أو البيانات على الحوسبة على الإنترنت يتم تخزينها تلقائيًا بشكل دائم بعد استدعاء العقود الذكية.
اللامركزية هي سمة مهمة أخرى غالبًا ما يُساء فهمها أو لا يُلتفت إليها؛ حاليًا، تعتمد المنتجات الحديثة من دون خوادم على عدة مزودين كبار من السحابة المركزية، ما يؤدي إلى قفل المورد. في هذا السياق، يكون كود المطورين وبياناتهم آمنين مثل مزودهم نفسه، كما أنها تتأثر بسهولة بقطع الاتصال الجغرافي أو بتغيّرات بسيطة في سياسات المزود.
الحوسبة على الإنترنت لا مركزية بالكامل؛ حيث تعمل أجهزة العقد في مواقع جغرافية مختلفة وتعمل تحت ضمانات توافق قوية، ويمكنها حتى تحمل أعطال بايـزانطية (خبيثة).
الحوسبة على الإنترنت مقابل منصات السحابة من دون خوادم التقليدية
لتقييم أداء سلسلة بلوكتشين الحوسبة على الإنترنت مقارنةً بالسحابة من دون خوادم، قمنا بتشغيل حسابات معيارية مكثفة لوحدة المعالجة المركزية (CPU) لحساب الأعداد الأولية على الحوسبة على الإنترنت وأحد أفضل 3 منصات من دون خوادم. بالنسبة للمدخلات الأصغر، تكون الحوسبة على الإنترنت أسرع من الخوادم الوهمية التقليدية، بينما بالنسبة للمدخلات الأكبر تكون السرعة نصف السرعة تقريبًا (انظر نتائج الشكل أدناه).
هذا أمر مشجع جدًا؛ إذ يُظهر أن الحوسبة على الإنترنت، رغم أن الطريق ما يزال طويلًا، تكتسب قوة جذب من ناحية الأداء مقارنةً بالسحابة التقليدية المركزية. ولمزيد من التفاصيل، نشجعك على الاطلاع على مقالتنا المُراجعة من قِبل النظراء التي نشرناها مؤخرًا في مؤتمر USENIX ATC المرموق:
usenix.org/system/files/atc23-arutyunyan.pdf
تحسين الأداء
تؤدي الميزات المدمجة الإضافية (مثل اللامركزية وقابلية الحالة) إلى انخفاض الأداء لدى الحوسبة على الإنترنت عند التعامل مع أحمال عمل كبيرة (انظر الشكل 2). ورغم أن هذه الميزات قوية ومهمة للغاية، إلا أنها تُضعف الأداء الخام.
سيواصل مهندسو وباحثو DFINITY البحث عن طرق لتعزيز وتحسين أداء الحوسبة على الإنترنت واستكشافها. وقد تشمل بعض مجالات التحسين زيادة التوازي أو استبدال طبقة التخزين الحالية بمنهجيات شجرية مدمجة بأسلوب هياكل السجلات لتقصير زمن إنشاء نقاط التحقق (checkpoints).
إن إطلاق الإمكانات الكاملة للاستعلامات المركبة لدعم تطبيقات أكثر تعقيدًا سيؤثر أيضًا بشكل إيجابي على الأداء. وقد بدأت الأعمال المتعلقة بالاستعلامات المركبة، بهدف تحقيق توسع أفقي لـ dapp وتبسيط كود العميل، كما تجري أعمال هندسية للسماح باستدعاءات الاستعلام عبر الشبكات الفرعية وإجراء النسخ التنفيذي بشكل إضافي.
بناء تطبيقات من دون خوادم على الحوسبة على الإنترنت
تشغيل تجربة تجريبية للشركات على الحوسبة على الإنترنت
المحتوى الخاص بـ IC الذي يهمّك
تقدم تقني | معلومات المشروع | الفعاليات العالمية
تابع واهتم بقناة IC على Binance
الإحاطة بأحدث المعلومات