نظرًا لأن المؤسسات تعتمد بشكل متزايد على التكنولوجيا لقيادة عملياتها ، فإن أهمية وجود أنظمة موثوقة ودائمة التشغيل لم تكن أبدًا أكبر من أي وقت مضى. الإتاحة العالية (HA) عبارة عن مجموعة من الاستراتيجيات والتقنيات المصممة لضمان تشغيل الأنظمة ذات المهام الحرجة وإتاحتها للمستخدمين قدر الإمكان. في هذه المقالة ، سوف نستكشف مفهوم الإتاحة العالية ، ونفحص الطرق المختلفة المستخدمة لتحقيق ذلك ، ونناقش مزايا وقيود كل نهج. سواء كنت مسؤول نظام أو صاحب عمل أو تقنيًا ، ستزودك هذه المقالة بالمعرفة التي تحتاجها لضمان توفر أنظمتك الحيوية.
ما هو التوفر العالي؟
الإتاحة العالية (HA) هو مبدأ تصميم النظام ومجموعة من التقنيات التي تهدف إلى ضمان تشغيل نظام أو خدمة أو بنية تحتية معينة بشكل مستمر ومتاحة للاستخدام مع الحد الأدنى من الانقطاع أو التعطل. الهدف من HA هو توفير مستوى عالٍ من الموثوقية والتوافر للأنظمة والخدمات التي تعتبر بالغة الأهمية لتشغيل المؤسسة. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة مثل التكرار وتجاوز الفشل والنسخ المتماثل. من خلال تطبيق HA ، يمكن للمؤسسات تقليل مخاطر فشل النظام والتأكد من أن أنظمتها وخدماتها متاحة دائمًا للمستخدمين ، حتى في حالات الانقطاع غير المتوقعة أو أعطال الأجهزة.
التطبيقات المبنية على منصة AppMaster تدعم التوافر العالي لهذا ؛ يجب إنشاء تطبيق الواجهة الخلفية ، مع الأخذ في الاعتبار أنهم عديمي الجنسية. ليس لديهم أي حالة داخلية. يجب على مستخدمينا الذين يحتاجون إلى توفير إتاحة عالية لتطبيقاتهم الخلفية تنزيل ثنائيات مشاريعهم واستضافتها في Kubernetes أو Docker Swarm في وضع موازنة التحميل. أي أن كل طلب تالٍ من العميل سينتقل إلى مثيل جديد من الواجهة الخلفية ، بحيث يمكنك زيادة الحمل إلى أجل غير مسمى تقريبًا والحصول على مجموعة تجاوز الفشل.
كيف يعمل التوافر العالي؟
يعمل التوافر العالي من خلال تنفيذ الاستراتيجيات والتقنيات للحفاظ على تشغيل النظام أو الخدمة بشكل مستمر ومتاح للمستخدمين. هناك العديد من الطرق الشائعة المستخدمة لتحقيق التوافر العالي ، مثل:
- يتضمن التكرار وجود نسخ متعددة من نظام أو خدمة تعمل في وقت واحد بحيث إذا فشل أحدهما ، يمكن للآخرين تولي المهمة. على سبيل المثال ، تقوم العديد من الخوادم بتشغيل نفس التطبيق بحيث يمكن للآخرين التعامل مع حركة المرور في حالة تعطل أحدها.
- تجاوز الفشل: يتحول هذا تلقائيًا إلى نظام أو مكون فائض عند اكتشاف عطل. على سبيل المثال ، يمكن لخادم ثانوي تولي أمر حركة المرور والتعامل معها في حالة تعطل الخادم الأساسي.
- النسخ المتماثل: هذه هي عملية نسخ البيانات بين الأنظمة أو الخدمات بحيث إذا فشل أحدها ، يكون لدى الآخرين نسخة محدثة.
- موازنة التحميل : يقوم هذا بتوزيع حركة المرور الواردة بين خوادم متعددة بحيث لا يوجد خادم واحد مرهق ويمكن أن يفشل.
من خلال تنفيذ هذه الأساليب ، يمكن أن يضمن التوافر العالي أن النظام أو الخدمة متاحة دائمًا ، حتى أثناء حالات الفشل أو الانقطاع. ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن التوافر العالي ليس ضمانًا لوقت تشغيل بنسبة 100٪ ، ومن المتوقع حدوث بعض التعطل حتى مع أنظمة HA.
ما هي مجموعات عالية التوافر؟
تعد مجموعات التوافر العالية (HACs) نوعًا محددًا من حلول الإتاحة العالية التي تتضمن تجميع خوادم متعددة معًا للعمل كنظام واحد. تعمل الخوادم في مجموعة عالية التوفر معًا لتوفير نقطة وصول واحدة للمستخدمين ولضمان أنه في حالة فشل أحد الخوادم ، يمكن للآخرين تولي المسؤولية والاستمرار في تقديم الخدمات.
هناك عدة أنواع من المجموعات عالية التوافر ، مثل:
- مجموعات Active-Passive Clusters: في هذا النوع من المجموعات ، يتم تعيين خادم واحد كخادم نشط يتعامل مع جميع الطلبات بينما تكون الخوادم الأخرى (الخوادم السلبية) في وضع الاستعداد ، وجاهزة لتولي المهمة إذا فشل الخادم النشط.
- المجموعات النشطة النشطة: في هذا النوع من المجموعات ، تكون جميع الخوادم نشطة وتعالج الطلبات في وقت واحد ؛ بهذه الطريقة ، يتم موازنة الحمل بينهم.
- مجموعات موازنة التحميل: تقوم هذه المجموعة بتوزيع حركة المرور الواردة بين خوادم متعددة بحيث لا يوجد خادم واحد مرهق ويمكن أن يفشل.
يمكن أن توفر HACs العديد من الفوائد ، مثل التوافر العالي ، وتحسين قابلية التوسع ، وزيادة الأداء. يتم استخدامها في العديد من التطبيقات ، مثل قواعد البيانات وخوادم الويب وخوادم البريد الإلكتروني والمزيد. من المهم ملاحظة أن إعداد HAC وصيانته يمكن أن يكون معقدًا ويتطلب برامج وأجهزة متخصصة. من الضروري أيضًا أن يكون لديك خطة مناسبة للاختبار والتعافي من الكوارث لضمان فشل المجموعة بشكل صحيح في حالة الفشل.
لماذا التوفر العالي مهم؟
يعد التوافر العالي أمرًا بالغ الأهمية للمؤسسات التي تعتمد بشكل كبير على التكنولوجيا لقيادة عملياتها. إنه يضمن أن الأنظمة والخدمات الحيوية تعمل دائمًا ومتوفرة ، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل والاضطراب. تعتبر استمرارية الأعمال من أهم فوائد التوافر العالي. فهو يساعد على ضمان استمرار العمليات التجارية حتى أثناء فترات الانقطاع أو الفشل غير المتوقع ، مما يقلل من مخاطر فقدان الإيرادات والإنتاجية وعدم رضا العملاء. يعد الامتثال للوائح جانبًا مهمًا آخر ، حيث أن العديد من الصناعات لديها متطلبات صارمة لتوافر النظام. يمكن أن يساعد التوافر الكبير المؤسسات على تلبية هذه المتطلبات وتجنب الغرامات والعقوبات المكلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوفر التوافر العالي للمؤسسات ميزة تنافسية من خلال ضمان أن أنظمتها وخدماتها متاحة دائمًا للعملاء ، مما يمكن أن يساعد في تحسين رضا العملاء وولائهم. علاوة على ذلك ، يمكن أن يؤدي التوافر العالي إلى تقليل التكاليف عن طريق تقليل وقت التوقف عن العمل والتكاليف المرتبطة به من خسارة الإيرادات ، والأضرار التي لحقت بالسمعة ، والتكاليف الإضافية لاستعادة الخدمة. بشكل عام ، يلعب التوافر العالي دورًا حيويًا في الحفاظ على موثوقية وتوافر الأنظمة والخدمات الهامة. يساعد المؤسسات على تقليل مخاطر فشل النظام والتأكد من أن عملياتها يمكن أن تستمر بسلاسة.
توافر بنية عالية
تشير بنية الإتاحة العالية إلى تصميم وتنفيذ الأنظمة والبنية التحتية التي يمكن أن توفر إمكانية عالية وموثوقية. يتضمن استخدام استراتيجيات وتقنيات متعددة لضمان توفر نظام أو خدمة دائمًا ، حتى أثناء حالات الفشل أو الانقطاع.
فيما يلي بعض المكونات الأساسية لبنية عالية الإتاحة:
- يتضمن التكرار وجود نسخ متعددة من نظام أو خدمة تعمل في وقت واحد بحيث إذا فشل أحدهما ، يمكن للآخرين تولي المهمة. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة ، مثل تكرار الأجهزة وتكرار البرامج وتكرار الشبكة.
- تجاوز الفشل: يتحول هذا تلقائيًا إلى نظام أو مكون فائض عند اكتشاف عطل. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة مثل تجاوز الفشل اليدوي وتجاوز الفشل التلقائي وموازنة الحمل.
- النسخ المتماثل: هذه هي عملية نسخ البيانات بين الأنظمة أو الخدمات بحيث إذا فشل أحدها ، يكون لدى الآخرين نسخة محدثة. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة ، مثل النسخ المتماثل المتزامن وغير المتزامن والموزّع.
- المراقبة والإدارة: هي عملية مراقبة صحة الأنظمة والخدمات واتخاذ الإجراءات المناسبة عند اكتشاف عطل ما. يمكن تحقيق ذلك من خلال أدوات وتقنيات مختلفة مثل برامج المراقبة والتسجيل والتنبيه.
عادةً ما يتم تنفيذ بنية الإتاحة العالية بطريقة موزعة ، وذلك باستخدام عدة خوادم وأجهزة شبكة ومكونات أخرى تعمل معًا لتوفير مستوى عالٍ من الإتاحة. كما يتطلب أيضًا خطة قوية للاختبار والصيانة والتعافي من الكوارث لضمان إمكانية تجاوز الأنظمة للفشل بشكل صحيح في حالة حدوث عطل.
ما هي المنتجات عالية التوفر التي تحتاجها؟
يمكن أن تساعد العديد من المنتجات المؤسسات في تحقيق التوافر العالي ، وستعتمد المنتجات المحددة المطلوبة على المتطلبات المحددة للمؤسسة ونوع الأنظمة والخدمات التي يجب توفيرها بشكل كبير. فيما يلي بعض الأمثلة على المنتجات التي يمكن استخدامها لتحقيق التوافر العالي:
- موازنات التحميل: توزع هذه الأجهزة حركة المرور الواردة بين خوادم متعددة ، مما يساعد على ضمان عدم إرهاق خادم واحد ويمكن أن يفشل.
- برنامج التجميع: يسمح هذا البرنامج لخوادم متعددة بالعمل معًا كنظام واحد ، مما يوفر نقطة وصول واحدة للمستخدمين ويضمن أنه في حالة فشل أحد الخوادم ، يمكن للخوادم الأخرى تولي المسؤولية والاستمرار في تقديم الخدمات.
- برنامج النسخ المتماثل: يتم استخدام هذا البرنامج لنسخ البيانات بين الأنظمة أو الخدمات ، مما يضمن أنه في حالة فشل أحد الأنظمة ، فإن الأنظمة الأخرى لديها نسخة محدثة من البيانات.
- برنامج النسخ الاحتياطي واستعادة البيانات بعد الكوارث: يستخدم هذا البرنامج لإنشاء نسخ احتياطية من البيانات والأنظمة واستعادتها في حالة حدوث فشل.
- برنامج المراقبة والإدارة: يستخدم هذا البرنامج لمراقبة سلامة الأنظمة والخدمات ولاتخاذ الإجراء المناسب عند اكتشاف عطل ما.
- الخدمات المستندة إلى السحابة: يقدم مقدمو الخدمات السحابية مجموعة واسعة من الخدمات عالية التوفر مثل موازنة الحمل ، والتوسيع التلقائي ، والنسخ النشط النشط ، والتعافي من الكوارث ، والمزيد.
من المهم ملاحظة أن إعداد حل عالي التوفر والحفاظ عليه يمكن أن يكون معقدًا ويتطلب معرفة ومهارات متخصصة. يعد العمل مع المهنيين ذوي الخبرة أمرًا ضروريًا لضمان تنفيذ الإجابة بشكل صحيح ويمكنها تلبية احتياجات المنظمة.
ما الفرق بين التوافر العالي والتكرار؟
يعد التوافر العالي (HA) والتكرار مفاهيم ذات صلة ، ولكنها تشير إلى جوانب مختلفة لضمان توفر الأنظمة والخدمات دائمًا. يشير التوافر العالي إلى ضمان توفر النظام أو الخدمة دائمًا ، مع الحد الأدنى من الانقطاع أو التعطل. يتضمن استخدام استراتيجيات وتقنيات متعددة لضمان توفر نظام أو خدمة دائمًا ، حتى أثناء حالات الفشل أو الانقطاع.
من ناحية أخرى ، يشير التكرار إلى وجود نسخ متعددة من نظام أو مكون بحيث إذا فشل أحدهما ، يمكن للآخرين تولي الأمر. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة ، مثل تكرار الأجهزة وتكرار البرامج وتكرار الشبكة. يعد التكرار أحد الاستراتيجيات الرئيسية لتحقيق التوافر العالي ، ولكنه ليس الوحيد.
لذلك ، باختصار ، التوافر العالي هو هدف ومبدأ تصميم ويشير إلى التوافر العام للنظام. في الوقت نفسه ، يعد التكرار استراتيجية وتقنية ويشير إلى ممارسة وجود نسخ متعددة من نظام أو مكون.
التوافر العالي والتسامح مع الخطأ
يعد التوافر العالي والتسامح مع الخطأ مفاهيم ذات صلة تضمن توفر الأنظمة والخدمات دائمًا. يضمن التوافر العالي (HA) أن النظام أو الخدمة متاحة دائمًا بأقل قدر من الانقطاع أو التعطل. يتضمن استخدام استراتيجيات وتقنيات متعددة لضمان توفر نظام أو خدمة دائمًا ، حتى أثناء حالات الفشل أو الانقطاع.
من ناحية أخرى ، يشير تحمل الخطأ إلى قدرة النظام على الاستمرار في العمل حتى في حالة فشل واحد أو أكثر من مكوناته. إنه يقيس مدى قدرة النظام على تحمل الفشل والاستمرار في العمل. يمكن تحقيق التسامح مع الخطأ من خلال طرق مختلفة مثل التكرار والنسخ المتماثل وموازنة الحمل.
يعد كل من التوافر العالي والتسامح مع الخطأ ضروريين لضمان توفر الأنظمة والخدمات دائمًا. يركز التوافر العالي على تقليل وقت التوقف عن العمل والتأكد من توفر الأنظمة دائمًا ، بينما يركز التسامح مع الأخطاء على ضمان استمرار الأنظمة في العمل حتى عند حدوث أعطال.
باختصار ، التوافر العالي هو هدف ومبدأ تصميم ويشير إلى التوافر الكلي للنظام. في الوقت نفسه ، يعد التسامح مع الخطأ خاصية تقيس قدرة النظام على العمل على الرغم من الفشل.
أفضل ممارسات التوافر العالي
قد يكون تنفيذ التوافر العالي (HA) معقدًا ويتطلب معرفة ومهارات متخصصة. فيما يلي بعض أفضل الممارسات التي يمكن للمؤسسات اتباعها لتحقيق الإتاحة العالية:
- تصميم للفشل: افترض أن الإخفاقات ستحدث وصمم الأنظمة والبنية التحتية للتعامل معها. يتضمن ذلك تنفيذ التكرار وتجاوز الفشل والنسخ المتماثل.
- المراقبة والاختبار: قم بمراقبة واختبار الأنظمة والبنية التحتية بانتظام للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح وأن آليات تجاوز الفشل تعمل كما هو متوقع.
- لديك خطة لاستعادة القدرة على العمل بعد الكوارث: ضع خطة محددة جيدًا للتعافي من الكوارث لضمان إمكانية استعادة الأنظمة بسرعة في حالة حدوث فشل.
- استخدام موازنات التحميل: استخدم موازن التحميل لتوزيع حركة المرور الواردة بين خوادم متعددة بحيث لا يوجد خادم واحد مرهق ويمكن أن يفشل.
- حافظ على تحديث البرامج والأجهزة: قم بتحديث البرامج والأجهزة بانتظام للتأكد من أنها آمنة وتعمل بشكل صحيح.
- استخدام الخدمات المستندة إلى السحابة: استخدم الخدمات المستندة إلى السحابة مثل موازنة الحمل ، والتوسيع التلقائي ، والنسخ المتماثل النشط ، والتعافي من الكوارث ، والمزيد.
- تدريب وتثقيف فريقك: تدريب وتثقيف فريقك بشأن أفضل الممارسات ذات الإتاحة العالية والتأكد من أنهم يعرفون أهمية الحفاظ على التوافر العالي.
- لديك جدول زمني للاختبار والصيانة: ضع جدولًا زمنيًا للاختبار والصيانة والتزم به ؛ سيساعد هذا في تحديد المشكلات قبل أن تتسبب في انقطاع التيار.
باتباع أفضل الممارسات هذه ، يمكن للمؤسسات زيادة موثوقية وتوافر أنظمتها وخدماتها وتقليل مخاطر فشل النظام وانقطاعاته.
التعليمات
ما هو الإتاحة العالية (HA)؟
يشير التوافر العالي إلى قدرة النظام أو الخدمة على أن تظل عاملة ومتاحة للمستخدمين أثناء الانقطاعات أو الاضطرابات المخططة أو غير المخطط لها. يمكن أن يشمل ذلك أعطال الأجهزة أو انقطاع الشبكة أو أنواع أخرى من الاضطرابات.
لماذا يعد التوفر العالي مهمًا؟
يعد التوافر العالي أمرًا مهمًا لأنه يساعد على ضمان بقاء الأنظمة والخدمات متاحة ومتاحة للمستخدمين ، حتى في حالة الانقطاع أو الانقطاع. يمكن أن يساعد هذا في منع التوقف عن العمل وتقليل تأثير الانقطاعات على العمليات التجارية.
كيف يتم تحقيق الإتاحة العالية؟
يمكن تحقيق التوافر العالي من خلال مجموعة متنوعة من الطرق ، بما في ذلك:
- التكرار: استخدام أنظمة أو مكونات متعددة يمكن أن تتولى المسؤولية في حالة حدوث عطل
- التجميع: استخدام أنظمة متعددة تعمل معًا لتقديم خدمة واحدة عالية التوفر
- موازنة التحميل: توزيع الطلبات الواردة عبر أنظمة متعددة لضمان عدم إرهاق أي نظام واحد
هل هناك مستويات مختلفة من الإتاحة العالية؟
نعم ، هناك مستويات مختلفة من التوافر العالي ، اعتمادًا على مستوى الجهوزية المطلوب وتكلفة تحقيق ذلك. تتضمن بعض المستويات الشائعة للإتاحة العالية ما يلي:
توفر بنسبة 99.9٪: يُعرف أيضًا بتوافر "الثلاث تسعات" ، ويترجم هذا المستوى من التوافر إلى حوالي 8.76 ساعة من التعطل سنويًا
توفر بنسبة 99.99٪: يُعرف أيضًا بتوافر "أربعة تسعات" ، ويترجم هذا المستوى من التوافر إلى حوالي 52.56 دقيقة من التعطل سنويًا
توفر بنسبة 99.999٪: يُعرف أيضًا بتوافر "الخمس تسعات" ، ويُترجم هذا المستوى من التوافر إلى حوالي 5.26 دقيقة من التعطل سنويًا
ما علاقة الإتاحة العالية بالتعافي من الكوارث؟
التوافر العالي والتعافي من الكوارث مرتبطان ، لكنهما ليسا نفس الشيء. يركز التوافر العالي على منع الانقطاعات وضمان بقاء الأنظمة والخدمات متاحة ، بينما يركز التعافي من الكوارث على استعادة الأنظمة والخدمات في حالة حدوث اضطراب كبير أو كارثة. يمكن أن يساعد التوافر العالي والتعافي من الكوارث معًا في ضمان استمرار العمل في مواجهة الاضطرابات والانقطاعات.
هل يمكن تنفيذ الإتاحة العالية محليًا أم في السحابة فقط؟
يمكن تنفيذ الإتاحة العالية في كل من أماكن العمل وفي السحابة. عادةً ما تتضمن عمليات التنفيذ المحلية إعداد أنظمة ومكونات مكررة في موقع مادي واحد ، بينما يمكن للتطبيقات المستندة إلى مجموعة النظراء الاستفادة من ميزات مثل موازنة التحميل والتوسيع التلقائي لتوفير إتاحة عالية عبر مواقع جغرافية متعددة.
ما هي فوائد استخدام حلول التوفر العالي؟
تتضمن بعض مزايا استخدام حلول التوافر العالي ما يلي:
- تقليل وقت التوقف عن العمل وتعطيل العمليات التجارية
- تحسين موثوقية وتوافر الأنظمة والخدمات
- تقليل مخاطر فقدان البيانات أو تلفها
- تحسين رضا العملاء من خلال تقديم خدمة أكثر استقرارًا وموثوقية
- توفير التكاليف عن طريق تجنب الحاجة إلى أجهزة إضافية.
