يعد النسخ المتماثل Master-Slave نمطًا معماريًا منتشرًا للغاية وحاسمًا يُستخدم بشكل شائع لتحقيق التوفر العالي وقابلية التوسع والتكرار في أنظمة البرامج المختلفة. ويشير على وجه التحديد إلى عملية الحفاظ على بيانات متسقة عبر عقد متعددة في بيئة موزعة، مثل قواعد البيانات أو أنظمة الملفات أو أي تطبيق يتطلب مزامنة البيانات.
في نمط النسخ المتماثل Master-Slave، توجد عقدة أساسية، يشار إليها بالعقدة الرئيسية، وهي المسؤولة عن معالجة وإدارة جميع عمليات الكتابة. في المقابل، تقوم واحدة أو أكثر من العقد الثانوية، التي تسمى "العبيد"، بنسخ البيانات من العقدة الرئيسية بشكل سلبي وتقديم استعلامات القراءة. تقوم هذه التقنية بتوزيع عبء العمل بشكل فعال عبر العقد المتعددة، مما يسمح بأداء استعلام محسن، وتحسين موثوقية البيانات، وتقليل وقت توقف النظام.
عند حدوث عملية كتابة في العقدة الرئيسية، تقوم العقدة الرئيسية بتسجيل التغييرات في سجل المعاملات. تقوم العقد التابعة بعد ذلك بإحضار سجلات المعاملات هذه وتطبيق التعديلات على نسخها من البيانات. اعتمادًا على ضمان الاتساق المطلوب، يمكن للعبيد إما الاحتفاظ بعملياتهم حتى يتلقوا التحديثات من السيد، أو يمكنهم الاستمرار في تقديم البيانات التي ربما تكون قديمة مع تطبيق أحدث التغييرات في الخلفية في نفس الوقت. غالبًا ما يتم تحديد هذه المفاضلات في الاتساق مقابل التوفر من خلال حالة الاستخدام المحددة ومتطلبات النظام.
في سياق أنظمة قواعد البيانات، يتم استخدام النسخ المتماثل Master-Slave بشكل شائع لتخفيف اختناقات الأداء الناتجة عن نقطة فشل واحدة. على سبيل المثال، قد تستفيد منصة التجارة الإلكترونية المزدحمة من تقنية النسخ المتماثل هذه لضمان بقاء كتالوج منتجاتها متاحًا وفعالًا، حتى في مواجهة الزيادة المفاجئة في حركة مرور المستخدم أو فشل الأجهزة. على الرغم من الاستخدام المكثف للنسخ المتماثل Master-Slave في أنظمة قواعد البيانات، فإن هذا النمط يحمل قيمة لأنواع أخرى من الأنظمة الموزعة، بما في ذلك طبقات التخزين المؤقت، ووسطاء الرسائل، وأنظمة تخزين الملفات، مما يوفر فوائد مماثلة لهذه الأنواع من التطبيقات.
ومع ذلك، هناك العديد من تقنيات النسخ المتماثل ضمن نموذج Master-Slave التي توفر مستويات مختلفة من الأداء والتسامح مع الأخطاء وضمانات الاتساق. على سبيل المثال، يضمن النسخ المتزامن أن عمليات الكتابة لا تكتمل إلا عندما يتم نشر التغييرات إلى جميع العقد المشاركة، مما يوفر ضمانًا قويًا للاتساق. في المقابل، يسمح النسخ المتماثل غير المتزامن للسيد بمواصلة معالجة الكتابة دون انتظار التأكيد من العقد التابعة، وينتهي بسرعات كتابة أسرع ولكن من المحتمل أن يؤدي إلى تناقضات مؤقتة في البيانات بين العقد الرئيسية والعقد التابعة.
في AppMaster ، يمكن للمطورين الاعتماد على أدوات النظام الأساسي no-code برمجية وخبرة هندسة البرمجيات لإنشاء تطبيقات خلفية تضمن قابلية التوسع والتوافر العالي، مما يجعل تنفيذ النسخ المتماثل Master-Slave سهلاً وسلسًا. من خلال تمكين عملائها من إنشاء نماذج بيانات بشكل مرئي، تعمل AppMaster على تبسيط التعقيد المرتبط عادةً بإعداد وإدارة نظام قاعدة بيانات منسوخة.
علاوة على ذلك، يستفيد مطورو التطبيقات من البرامج النصية لترحيل قاعدة البيانات التي يتم إنشاؤها تلقائيًا في النظام الأساسي، مما يضمن انتقالًا سلسًا وخاليًا من الأخطاء بين إصدارات مخطط البيانات. ونتيجة لذلك، يتم نشر أي تغييرات في مخطط قاعدة البيانات تلقائيًا عبر النظام، مما يحافظ على مزامنة كل من العقد الرئيسية والتابعة مع الحد الأدنى من التدخل اليدوي المطلوب.
يمكن رؤية مثال واقعي لنسخ Master-Slave في تنفيذ PostgreSQL، وهو نظام مفتوح المصدر لإدارة قواعد البيانات المرتبطة بالكائنات. يدعم PostgreSQL النسخ المتماثل بشكل أصلي ويوفر خيارات مرنة مثل النسخ المتزامن وغير المتزامن، والنسخ المتماثل المتتالي، وإمكانية قياس القراءات عبر العديد من العبيد. تتيح هذه المرونة للمطورين تصميم إستراتيجية النسخ المتماثل وفقًا لحالات الاستخدام المحددة ومتطلبات الأداء الخاصة بهم، مما يضمن أقصى قدر من الأداء والتسامح مع الأخطاء واتساق البيانات عبر النظام بأكمله.
باختصار، يعد النسخ المتماثل Master-Slave نمطًا معماريًا أساسيًا في مجال هندسة البرمجيات وأنماطها، مما يوفر تقنية قيمة لضمان الاتساق والتوافر والأداء عبر الأنظمة الموزعة. تعمل منصة AppMaster no-code وخبرة هندسة البرمجيات على تبسيط عملية دمج Master-Slave Replication في تطوير التطبيقات، مما يسمح للمطورين بالتركيز على بناء حلول برمجية قوية وقابلة للتطوير وموثوقة.
