في عصر الحوسبة السحابية، أصبح إدارة قواعد البيانات في السحابة أمرًا بالغ الأهمية للشركات التي تسعى إلى التوسع، والموثوقية، والكفاءة من حيث التكلفة. يقدم نظاما قواعد البيانات المفتوحة المصدر الأكثر شعبية، MySQL و PostgreSQL، حلولًا قوية لتطبيقات مختلفة. ستوجهك هذه المقالة عبر عملية إعداد وإدارة قواعد البيانات السحابية باستخدام MySQL و PostgreSQL، مع التركيز على أفضل الممارسات، والميزات الرئيسية، والاعتبارات المتعلقة بتحسين الأداء.

فهم قواعد البيانات السحابية

ما هي قاعدة البيانات السحابية؟ قاعدة البيانات السحابية هي قاعدة بيانات مستضافة على منصة حوسبة سحابية ويمكن الوصول إليها عبر الإنترنت. إنها تقضي على الحاجة إلى الأجهزة المادية وتمكن المنظمات من توسيع حلول قواعد بياناتها بناءً على الطلب. يمكن أن تكون قواعد البيانات السحابية إما علائقية (مثل MySQL و PostgreSQL) أو غير علائقية (NoSQL).

فوائد قواعد البيانات السحابية

• التوسع: توسيع الموارد بسهولة للأعلى أو للأسفل بناءً على متطلبات الحمل.
• الكفاءة من حيث التكلفة: نماذج التسعير "الدفع مقابل الاستخدام" تقلل من النفقات الرأسمالية المبدئية.
• التوافر العالي: غالبًا ما تقدم مقدمو الخدمات السحابية ميزات مثل التحويل التلقائي للانقطاع والنسخ الاحتياطي.
• إمكانية الوصول: الوصول إلى قواعد البيانات من أي مكان، مما يمكّن الفرق البعيدة من التعاون بفعالية.

اختيار بين MySQL و PostgreSQL كلا من MySQL و PostgreSQL هما خياران شائعان لقواعد البيانات السحابية، لكنهما يخدمان احتياجات مختلفة:

• MySQL: الأنسب لتطبيقات الويب التي تتطلب عمليات قراءة سريعة، مثل مواقع التجارة الإلكترونية. يُعرف ببساطته وسرعته.
• PostgreSQL: مثالي للتطبيقات المعقدة التي تتطلب أنواع بيانات متقدمة، ووظائف مخصصة، وإدارة معاملة قوية. يتميز بالتعامل مع كميات كبيرة من البيانات والاستعلامات المعقدة.

إعداد قواعد البيانات السحابية

إعداد MySQL في السحابة إعداد MySQL في السحابة يتضمن عدة خطوات:

• اختيار مزود الخدمة السحابية: تشمل الخيارات الشائعة Amazon RDS و Google Cloud SQL و Microsoft Azure Database for MySQL.
• إطلاق مثيل MySQL:
  1. تسجيل الدخول إلى وحدة تحكم مزود الخدمة السحابية.
  2. الانتقال إلى قسم خدمات قواعد البيانات واختيار MySQL.
  3. تحديد حجم المثيل، خيارات التخزين، والمنطقة.
  4. تكوين الإعدادات الإضافية مثل النسخ الاحتياطي والأمان.
• الاتصال بمثيل MySQL الخاص بك:
  1. استخدم عميل MySQL (مثل MySQL Workbench أو DBeaver) للاتصال بمثيل قاعدة البيانات باستخدام نقطة النهاية واسم المستخدم وكلمة المرور.

إعداد PostgreSQL في السحابة إعداد PostgreSQL يتبع نفس العملية:

• اختيار مزود الخدمة السحابية: تشمل الخيارات Amazon RDS و Google Cloud SQL و Microsoft Azure Database for PostgreSQL.
• إطلاق مثيل PostgreSQL:
  1. الوصول إلى وحدة تحكم مزود الخدمة السحابية.
  2. اختيار PostgreSQL من قسم خدمات قواعد البيانات.
  3. تحديد مواصفات المثيل، بما في ذلك الحجم، والتخزين، والمنطقة.
  4. تكوين الميزات الإضافية مثل النسخ للقراءة والتوافر العالي.
• الاتصال بمثيل PostgreSQL الخاص بك:
  1. استخدم عميل PostgreSQL (مثل pgAdmin أو DBeaver) للاتصال بقاعدة البيانات باستخدام نقطة النهاية واسم المستخدم وكلمة المرور.

تكوين أمان قاعدة البيانات الأمان أمر بالغ الأهمية عند إعداد قواعد البيانات السحابية. نفذ الممارسات التالية:

• استخدام كلمات مرور قوية: استخدم دائمًا كلمات مرور قوية وفريدة من نوعها للمستخدمين.
• تمكين الاتصالات عبر SSL: قم بتشفير البيانات أثناء النقل من خلال فرض استخدام اتصالات SSL.
• أمان الشبكة: تكوين مجموعات الأمان أو قواعد الجدار الناري لتقييد الوصول إلى المثيل من عناوين IP أو شبكات موثوقة.
• التحكم في الوصول بناءً على الأدوار: تنفيذ أدوار المستخدمين وأذوناتهم للتحكم في الوصول إلى موارد قاعدة البيانات.

إدارة قواعد البيانات السحابية

مراقبة أداء قاعدة البيانات يساعد المراقبة المنتظمة لأداء قاعدة البيانات في تحديد المشكلات وحلها بشكل استباقي. تشمل المقاييس الرئيسية التي يجب تتبعها:

• استخدام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة: مراقبة استهلاك الموارد لتجنب حدوث اختناقات في الأداء.
• أداء الاستعلامات: تحليل الاستعلامات التي تستغرق وقتًا طويلاً وتحسينها حسب الحاجة.
• تجميع الاتصال: إدارة اتصالات قاعدة البيانات بشكل فعال لمنع الحمل الزائد.
• الأدوات الخاصة بالمراقبة: تشمل الأدوات المتاحة أدوات مزودي الخدمة السحابية مثل Amazon CloudWatch و Google Stackdriver و Azure Monitor، بالإضافة إلى الأدوات الخارجية مثل New Relic و Datadog و SolarWinds.

استراتيجيات النسخ الاحتياطي والاسترداد قد يكون لفقدان البيانات عواقب وخيمة؛ لذلك، من الضروري إنشاء استراتيجية قوية للنسخ الاحتياطي والاسترداد:

• النسخ الاحتياطي التلقائي: استخدام ميزات النسخ الاحتياطي التلقائي التي يقدمها مزودو الخدمة السحابية لجدولة النسخ الاحتياطي المنتظم.
• الاسترداد لحظة بلحظة: تمكين استرداد لحظة بلحظة لاستعادة قواعد البيانات إلى لحظات معينة قبل حوادث فقدان البيانات.
• اختبار الاستعادة: اختبار عملية استعادة النسخ الاحتياطي بانتظام لضمان القدرة على استرداد البيانات عند الحاجة.

توسيع قواعد البيانات السحابية مع زيادة الطلبات على التطبيقات، يصبح توسيع قاعدة البيانات أمرًا بالغ الأهمية:

• التوسع الرأسي: زيادة حجم المثيل الحالي (مثل المزيد من وحدة المعالجة المركزية أو الذاكرة) للتعامل مع الأحمال العالية.
• التوسع الأفقي: إضافة نسخ للقراءة لتوزيع حركة المرور للقراءة، مما يعزز الأداء لتطبيقات التي تعتمد على القراءة.
• التقسيم (Sharding): تقسيم قاعدة البيانات إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة لتحسين الأداء والتوسع.

تحسين أداء قاعدة البيانات السحابية

استراتيجيات الفهرسة الفهارس ضرورية لتحسين أداء الاستعلام. نفذ الاستراتيجيات التالية:

• استخدام أنواع الفهارس المناسبة: استفد من فهارس B-tree لمعظم الاستعلامات، وفكر في استخدام فهارس النص الكامل للبحث في الحقول النصية الكبيرة.
• مراقبة استخدام الفهارس: تحليل إحصائيات استخدام الفهارس بانتظام لتحديد الفهارس غير المستخدمة التي يمكن إزالتها.
• الفهارس المركبة: إنشاء فهارس مركبة للاستعلامات التي تتصف بالفلاتر على أعمدة متعددة لتحسين الأداء.

تقنيات تحسين الاستعلامات يمكن لتحسين استعلامات SQL أن يحسن بشكل كبير من أداء قاعدة البيانات:

• استخدام EXPLAIN: استخدم عبارة EXPLAIN لتحليل خطط تنفيذ الاستعلام وتحديد العوائق.
• تحديد مجموعات النتائج: استخدام التصفح والحدود لتقييد عدد السجلات المسترجعة عند الاقتضاء.
• تجنب الاستعلامات N+1: تقليل عدد الاستعلامات المنفذة في الحلقات باستخدام العبارات JOIN أو IN لاسترجاع البيانات ذات الصلة.

إدارة الموارد يمكن أن تساعد الإدارة الفعالة للموارد في الحفاظ على أداء قاعدة البيانات المثالي:

• حدود الاتصال: وضع حدود على عدد الاتصالات المتزامنة لتجنب تحميل قاعدة البيانات.
• ضبط معلمات التكوين: ضبط إعدادات تكوين قاعدة البيانات (مثل أحجام المخازن المؤقتة وإعدادات الذاكرة المؤقتة) لتتناسب مع حجم العمل.

أفضل الممارسات لإدارة قواعد البيانات السحابية

اختيار أنواع المثيلات المناسبة عند اختيار أنواع المثيلات لقواعد البيانات السحابية، ضع في اعتبارك:

• خصائص حجم العمل: اختيار أنواع المثيلات بناءً على متطلبات حجم العمل (مثل التطبيقات التي تتطلب وحدة معالجة مركزية عالية أو ذاكرة كبيرة).
• خيارات التخزين: اختر حلول التخزين عالية الأداء (مثل SSD) للوصول الأسرع إلى البيانات.

استخدام خدمات قواعد البيانات المدارة تقدم خدمات قواعد البيانات المدارة العديد من المزايا:

• تقليل العبء التشغيلي: يتولى مزودو الخدمة السحابية الصيانة الروتينية والتحديثات.
• التوافر العالي المدمج: غالبًا ما تأتي الخدمات المدارة مع ميزات التحويل التلقائي للانقطاع والنسخ الاحتياطي.
• التوسع السهل: توسيع الموارد بسهولة بناءً على الطلب دون تدخل يدوي.

تنفيذ خطط التعافي من الكوارث يضمن تنفيذ خطة تعافي من الكوارث استمرارية الأعمال:

• التكرار الجغرافي: تكرار قواعد البيانات عبر مناطق متعددة لحمايتها من انقطاع الخدمة الإقليمي.
• إجراء التدريبات المنتظمة: إجراء تدريبات منتظمة للتأكد من أن الفريق مستعد للاستجابة بفعالية في حالات الطوارئ.

دراسات حالة

• تطبيق التجارة الإلكترونية: استخدمت منصة التجارة الإلكترونية قواعد البيانات السحابية للتعامل مع حركة المرور العالية أثناء فعاليات المبيعات. من خلال دمج MySQL للبيانات المعاملات وRedis للتخزين المؤقت، تم تحسين الأداء وتقليل الكمون، مما أدى إلى زيادات في التحويلات البيعية.
• منصة تحليلات البيانات: استخدمت شركة تحليلات البيانات قدرات PostgreSQL المتقدمة للتعامل مع الاستعلامات المعقدة وبيانات ضخمة. من خلال تطبيق استراتيجيات التقسيم والفهرسة، تم تحسين أداء الاستعلامات مما مكن من تحليل البيانات وإعداد التقارير بشكل أسرع.
• نظام إدارة المحتوى (CMS): استخدم نظام إدارة المحتوى MySQL السحابي لتخزين المحتوى الذي يولده المستخدمون.