في سياق قابلية التوسع، يعد التوسع التلقائي مفهومًا حيويًا يساعد في الحفاظ على الأداء العالي، وضمان تخصيص الموارد الكافية، وتحقيق التوازن تلقائيًا بين توفر النظام وفقًا للطلب. يعد القياس التلقائي تقنية تسمح لجميع مكونات نظام البرنامج بالاستجابة بفعالية للزيادة أو النقصان في حركة مرور المستخدم، وبالتالي منع التحميل الزائد على النظام وضعف تجربة المستخدم بسبب عدم كفاية الموارد.
الهدف الأساسي من التوسع التلقائي هو تحسين أداء النظام من خلال التخصيص الديناميكي للموارد الضرورية متى وأينما تكون هناك حاجة إليها حتى يتمكن النظام من التعامل بسهولة مع التقلبات في الطلب دون إهدار غير ضروري لموارد الخادم. تعتبر هذه التقنية ضرورية لأنظمة البرامج الحديثة، مثل تلك التي تم إنشاؤها على منصة AppMaster ، لأنها تضمن تطبيقات قابلة للتطوير يمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من حالات الاستخدام، بدءًا من الشركات الصغيرة وحتى المتطلبات على مستوى المؤسسة.
يمكن تحقيق القياس التلقائي في بعدين رئيسيين: القياس الرأسي والقياس الأفقي. يتضمن القياس الرأسي ضبط حجم الخادم ديناميكيًا، مثل زيادة أو تقليل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو وحدة المعالجة المركزية (CPU) أو سعة التخزين، بناءً على استخدام الموارد. من ناحية أخرى، يشير القياس الأفقي إلى الإضافة أو الإزالة الديناميكية للخوادم استجابة للتغيرات في التحميل، مما يضمن قدرة البرنامج على توزيع حركة المرور بشكل فعال عبر مثيلات متعددة.
هناك العديد من المقاييس التي يمكن مراقبتها لتحديد متى يجب تشغيل إجراءات القياس التلقائي. يمكن أن تشمل هذه، على سبيل المثال لا الحصر، استخدام وحدة المعالجة المركزية واستخدام الذاكرة وحركة مرور الشبكة الواردة أو الصادرة والطلبات في الثانية ووقت المعالجة. يمكن أن تؤثر المقاييس المحددة التي يتم تتبعها بشكل مباشر على فعالية حل القياس التلقائي.
هناك ثلاث طرق رئيسية لتنفيذ القياس التلقائي في نظام برمجي:
1. البنية التحتية كخدمة (IaaS): يستلزم هذا النهج الاستفادة من موفري الخدمات السحابية مثل Amazon Web Services (AWS) أو Microsoft Azure أو Google Cloud Platform لإدارة موارد الأجهزة الأساسية التي تستضيف التطبيقات. في هذه الحالة، تكون عملية القياس التلقائي مملوكة ومدارة من قبل موفر السحابة، حيث يقوم المطورون بتحديد قواعد القياس والمعلمات والأهداف المطلوبة من خلال التكوين. (تجسد منصة AppMaster نفسها مثل هذا النهج.)
2. النظام الأساسي كخدمة (PaaS): في هذه الطريقة، يتم توفير القياس التلقائي كميزة داخل النظام الأساسي الذي يستضيف التطبيقات ويديرها. يمكن للمطورين نشر تطبيقاتهم على هذه الأنظمة الأساسية دون القلق بشأن موارد البنية التحتية الأساسية أو التكوين التلقائي للتوسع، مما يترك هذه المسؤولية لموفر PaaS.
3. القياس التلقائي المخصص: تستلزم هذه الإستراتيجية إنشاء آلية مخصصة للقياس التلقائي، ومصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات والمتطلبات المحددة للتطبيق والبنية التحتية. يمكن أن يوفر هذا الخيار تحكمًا أكثر دقة في قواعد وشروط القياس، ولكنه يتطلب أيضًا المزيد من الموارد والخبرة للتنفيذ والصيانة.
يتضمن القياس التلقائي أيضًا أنواعًا مختلفة من الخوارزميات التي تحكم كيفية ضبط الموارد. عادة، يمكن تصنيف هذه الخوارزميات إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
1. القياس التفاعلي: تتضمن هذه الطريقة مراقبة مقاييس النظام المحددة مسبقًا وضبط الموارد بشكل فوري عندما تنتهك هذه المقاييس الحدود المحددة مسبقًا. يعمل القياس التفاعلي استجابة للأحداث في الوقت الفعلي ويتخذ القرارات بناءً على اتجاهات البيانات التاريخية.
2. القياس التنبؤي: يستخدم القياس التنبؤي تقنيات التعلم الآلي لتحليل الأنماط والاتجاهات والتقلبات التاريخية في حركة مرور المستخدم، ثم يقوم بعمل تنبؤات حول متطلبات القياس المستقبلية للنظام. ومن خلال القيام بذلك، يمكن لهذه الطريقة ضبط الموارد بشكل استباقي تحسبًا للطلب، مما يسمح بعملية توسيع أكثر سلاسة.
3. القياس المختلط: كما يوحي الاسم، تجمع هذه الطريقة بين أفضل جوانب القياس التفاعلي والتنبؤي لتوفير حل أكثر قوة وتكيفًا للقياس التلقائي. بشكل عام، يستخدم القياس المختلط خوارزميات تنبؤية لتوجيه تخطيط القدرات على المدى الطويل، مع الاعتماد على القياس التفاعلي لمعالجة التقلبات المفاجئة قصيرة المدى في الطلب.
في الختام، يعد التوسع التلقائي أمرًا ضروريًا للحفاظ على أنظمة برمجية قابلة للتطوير وعالية الأداء قادرة على التكيف مع متطلبات المستخدمين المتنوعة. يتضمن تنفيذ استراتيجية فعالة للقياس التلقائي اختيار أبعاد القياس الصحيحة (رأسيًا أو أفقيًا)، واختيار طريقة مناسبة للتنفيذ (IaaS، أو PaaS، أو مخصص)، واستخدام الخوارزميات المناسبة (رد الفعل، أو التنبؤ، أو الهجين). بفضل منصة AppMaster ، التي تم تصميمها مع أخذ قابلية التوسع في الاعتبار، يمكن للمطورين إنشاء حلول برمجية قوية بسرعة وفعالية مصممة خصيصًا لتلبية المتطلبات المتغيرة باستمرار للشركات والصناعات.
