في عالم التكنولوجيا الرقمي سريع التطور اليوم، تبحث الشركات باستمرار عن طرق للابتكار مع تحسين التكاليف وتقليل الوقت للوصول إلى السوق. توفر الهندسة بدون خوادم، وخاصة مع AWS Lambda، حلاً جذابًا من خلال تمكين المطورين من بناء وتشغيل التطبيقات دون الحاجة إلى إدارة الخوادم. تستعرض هذه المقالة AWS Lambda والهندسة بدون خوادم، مع التركيز على كيفية إعداد وتحسين هذه التقنيات لأقصى قدر من الكفاءة.

فهم الهندسة بدون خوادم

ما هي الهندسة بدون خوادم؟ تسمح الهندسة بدون خوادم للمطورين ببناء التطبيقات دون الحاجة إلى إدارة البنية التحتية الأساسية. هذا النموذج يقوم بتجريد إدارة الخوادم، مما يمكّن المطورين من التركيز على كتابة الشيفرة البرمجية. بدلاً من تخصيص الخوادم، يقوم المطورون بنشر وظائف تنفذ استجابةً للأحداث.

فوائد الهندسة بدون خوادم

• كفاءة التكلفة: دفع فقط مقابل الوقت الذي يتم فيه استخدام الحساب، دون تكاليف للموارد غير المستخدمة.
• التوسع: يتم توسيع التطبيقات تلقائيًا بناءً على الطلبات الواردة.
• تقليل الأعباء التشغيلية: تقليل الوقت الذي يُنفق في إدارة وصيانة الخوادم.

حالات الاستخدام لـ AWS Lambda

يعد AWS Lambda مثاليًا للعديد من التطبيقات، بما في ذلك:

• معالجة البيانات: معالجة الملفات في الوقت الفعلي (مثل تحميل الصور).
• التطبيقات على الويب: خدمات الخلفية للتطبيقات على الويب.
• خلفية إنترنت الأشياء (IoT): معالجة البيانات من أجهزة إنترنت الأشياء.

ما هو AWS Lambda؟

AWS Lambda هي خدمة حوسبة بدون خوادم تسمح لك بتشغيل الشيفرة البرمجية استجابةً للأحداث دون تخصيص أو إدارة الخوادم. يمكنك تنفيذ الشيفرة البرمجية بعدة لغات برمجة، بما في ذلك Python و Node.js و Java.

الميزات الرئيسية لـ AWS Lambda

• استجابة للأحداث: تشغيل الوظائف تلقائيًا استجابةً للأحداث من خدمات AWS أو التطبيقات المخصصة.
• تخصيص الموارد: اختر كمية الذاكرة التي يتم تخصيصها لوظيفتك، مما يؤثر على أدائها.
• تنفيذ لفترة قصيرة: يمكن لكل وظيفة أن تعمل لمدة تصل إلى 15 دقيقة، مما يجعلها مثالية للمهام قصيرة العمر.

نموذج التسعير لـ AWS Lambda

يستند تسعير AWS Lambda إلى عدد الطلبات ومدة التنفيذ. تدفع مقابل:

• الطلبات: إجمالي عدد الطلبات شهريًا.
• المدة: الوقت الذي يستغرقه تنفيذ الشيفرة البرمجية، ويتم تقريبه لأقرب ميلي ثانية.

إعداد AWS Lambda

1. إنشاء أول وظيفة Lambda

   • تسجيل الدخول إلى AWS Management Console.
   • الانتقال إلى AWS Lambda.
   • النقر على "إنشاء وظيفة".
   • اختيار "المؤلف من البداية".
   • تحديد اسم الوظيفة وبيئة التشغيل (مثل Python 3.x).
   • تعيين الأذونات:
     • إنشاء أو استخدام دور تنفيذ موجود.

2. تكوين المحفزات ومصادر الأحداث يمكنك تكوين مصادر أحداث مختلفة لتحفيز وظائف Lambda الخاصة بك:

   • API Gateway: إنشاء واجهات برمجة التطبيقات (RESTful).
   • أحداث S3: تشغيل الوظائف عند تحميل الكائنات.
   • دفق DynamoDB: الاستجابة للتغييرات في جداول DynamoDB.

3. استخدام طبقات AWS Lambda تسمح لك طبقات AWS Lambda بتعبئة المكتبات والاعتمادات بشكل منفصل عن شيفرة الوظيفة الخاصة بك. تساعد هذه الميزة في الحفاظ على حجم حزمة النشر صغيرًا وإدارة الشيفرة المشتركة.

4. إنشاء طبقة:

   • تعبئة الاعتمادات في ملف ZIP.
   • رفعه إلى AWS Lambda كطبقة.
   • تحديد الطبقة في تكوين وظيفة Lambda الخاصة بك.

دمج AWS Lambda مع خدمات AWS الأخرى

• AWS API Gateway

  • يمكنك إنشاء واجهات برمجة التطبيقات (APIs) باستخدام API Gateway. يتكامل بشكل سلس مع AWS Lambda لمعالجة الطلبات.

  خطوات الدمج:

  • إنشاء واجهة API في API Gateway.
  • تعريف الموارد والأساليب (مثل GET، POST).
  • ربط الأساليب بوظائف Lambda.

• AWS S3

  • يمكنك استخدام AWS Lambda للاستجابة للأحداث في S3، مثل تحميل الملفات أو حذفها.

  مثال على الاستخدام:

  • تحفيز وظيفة Lambda لمعالجة صورة عند تحميل ملف إلى دلو S3 معين.

• AWS DynamoDB

  • دمج AWS Lambda مع DynamoDB للاستجابة للتغييرات في قاعدة البيانات.

  مثال على الاستخدام:

  • تحفيز وظيفة Lambda لتحديث جدول ثانوي تلقائيًا عند إضافة سجل جديد إلى الجدول الرئيسي.

المراقبة والتسجيل في AWS Lambda

• استخدام AWS CloudWatch

  • يوفر AWS CloudWatch مراقبة لوظائف AWS Lambda. يمكنك تتبع المقاييس مثل الاستدعاءات، المدة، الأخطاء، وتقييد السرعة.

  الوصول إلى سجلات CloudWatch:

  • الانتقال إلى وحدة تحكم CloudWatch.
  • الانتقال إلى السجلات والعثور على مجموعة السجلات لوظيفة Lambda الخاصة بك.
  • مراجعة السجلات لأغراض التصحيح والمراقبة.

• إعداد التنبيهات والإشعارات يمكنك إنشاء تنبيهات CloudWatch لإعلامك بمشاكل الأداء:

  • اختر مقياسًا (مثل الأخطاء).
  • تحديد الشروط (مثل أكثر من 1 خطأ).
  • إنشاء تنبيه: تكوين الإشعارات باستخدام Amazon SNS.

تصحيح وظائف Lambda

يمكن تصحيح وظائف AWS Lambda من خلال CloudWatch Logs أو باستخدام AWS X-Ray لتتبع الطلبات.

أفضل الممارسات لـ AWS Lambda

• إدارة الاعتمادات: حافظ على خفة وظيفة Lambda عن طريق تضمين الاعتمادات اللازمة فقط. استخدم Lambda Layers للمكتبات المشتركة لتجنب التكرار.
• تحسين البداية الباردة: تحدث البداية الباردة عندما يتم استدعاء وظيفة بعد فترة من الخمول. لتقليل هذا التأثير:
  • التوازي المخصص: الحفاظ على عدد ثابت من النسخ الدافئة.
  • تحسين حجم الشيفرة: تقليل حجم حزم النشر.
• الاعتبارات الأمنية:
  • أدوار IAM: تخصيص الحد الأدنى من الأذونات لدور تنفيذ Lambda.
  • المتغيرات البيئية: تخزين المعلومات الحساسة مثل مفاتيح API بشكل آمن.

المواضيع المتقدمة في الهندسة بدون خوادم

• إطار العمل بدون خوادم

  • إطار العمل بدون خوادم هو أداة مفتوحة المصدر تسهل نشر التطبيقات بدون خوادم. يوفر واجهة سطر أوامر لإدارة وظائف AWS Lambda والموارد المرتبطة.

• الهندسة المعتمدة على الأحداث

  • يمكن أن تعزز الهندسة المعتمدة على الأحداث من استجابة وتوسع التطبيقات بدون خوادم. قم بتصميم تطبيقاتك للاستجابة للأحداث من مصادر متنوعة، مما يحسن استخدام الموارد.

• إعداد متعدد الحسابات للتطبيقات بدون خوادم

  • إدارة التطبيقات بدون خوادم عبر حسابات AWS متعددة يمكن أن يساعد في عزل البيئات (مثل الإنتاج والتطوير) وتحسين الأمان. استخدم AWS Organizations للإدارة المركزية ومشاركة الموارد.

دراسات حالة

• منصة التجارة الإلكترونية باستخدام AWS Lambda

  • تستخدم منصة التجارة الإلكترونية AWS Lambda للتعامل مع تسجيلات المستخدمين، معالجة الطلبات، وإشعارات الدفع. تسمح الهندسة بدون خوادم بتوسيع نطاق العمل بسلاسة خلال مواسم التسوق المزدحمة، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف التشغيلية.

• معالجة البيانات في الوقت الفعلي باستخدام AWS Lambda

  • تستخدم شركة إعلامية AWS Lambda لمعالجة تحميلات الفيديو في الوقت الفعلي. عند التحميل، يتم تحفيز وظيفة Lambda لتحويل الفيديو وإنشاء مصغرات، وكل ذلك دون الحاجة إلى إدارة أي خوادم.

ملخص النقاط الرئيسية

تقدم AWS Lambda والهندسة بدون خوادم نهجًا مرنًا وفعالًا من حيث التكلفة لبناء التطبيقات. مع ميزات مثل التوسع التلقائي، والتنفيذ المعتمد على الأحداث، والتكامل مع خدمات AWS المختلفة، يمكن للمؤسسات الابتكار بشكل أسرع مع تقليل الأعباء التشغيلية.

مستقبل الحوسبة بدون خوادم

مع استمرار اعتماد الحوسبة بدون خوادم في النمو، نتوقع المزيد من التحسينات في الأدوات، والتكاملات، وأفضل الممارسات. من المحتمل أن تتطور AWS Lambda مع ميزات جديدة تعزز الأداء وتبسط الإدارة.