يعد التوسع الأفقي، والمعروف أيضًا باسم التوسع التدريجي، أسلوبًا بالغ الأهمية لضمان النمو الفعال والكفء لتطبيقات البرامج، لا سيما في سياق سيناريوهات الأحمال العالية والمؤسسات. عادةً، يتم دمجها باعتبارها جانبًا أساسيًا في بنية النظام لتوفير المتانة والأداء في ظل المتطلبات المتزايدة من خلال توزيع عبء العمل عبر عقد متعددة. في العصر الحديث للحوسبة الموزعة والبنى التحتية السحابية، أصبح التوسع الأفقي استراتيجية أساسية لتحقيق الاستجابة المثلى والموثوقية وقابلية التوسع في أنظمة البرمجيات.
أحد الجوانب المهمة للقياس الأفقي هو تباينه مع القياس الرأسي أو التوسع. في القياس الرأسي، يتم تحسين مكونات النظام الموجودة عن طريق إضافة المزيد من الموارد، مثل وحدة المعالجة المركزية أو ذاكرة الوصول العشوائي أو التخزين، إلى عقدة فردية لتحسين الأداء. في حين أن هذا يمكن أن يساعد الأنظمة على التوسع إلى حد ما، إلا أن هناك قيودًا متأصلة على مدى إمكانية توسيع نطاق عقدة واحدة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي التوسع الرأسي إلى زيادة التكاليف وتعقيد إدارة البنية التحتية.
من ناحية أخرى، يقوم القياس الأفقي بتوزيع عبء العمل عبر عدد متزايد من العقد، حيث تكون كل منها مثيلًا مستقلاً بمواردها الخاصة. يتيح هذا النوع من القياس لنظام برمجي خدمة أعداد متزايدة من المستخدمين المتزامنين والاتصالات والمعاملات دون حدوث تدهور كبير في الأداء أو الاستجابة. كما يسمح أيضًا بالتسامح مع الخطأ، مما يعني أنه في حالة فشل عقدة واحدة، يمكن للعقد الأخرى الاستمرار في معالجة عبء العمل. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي التوسع الأفقي إلى تسهيل إضافة ميزات وخدمات جديدة دون إثقال قدرة النظام الحالية.
AppMaster ، وهو نظام no-code لإنشاء تطبيقات الواجهة الخلفية والويب وتطبيقات الهاتف المحمول، مثالًا ممتازًا للنظام الذي ينفذ القياس الأفقي بشكل فعال. من خلال نهجها المبتكر لإنشاء التطبيقات من الصفر عند تعديل المخططات، يضمن AppMaster أن التطبيقات يمكنها توفير الأداء الأمثل والاستجابة مع التخلص من الديون الفنية أيضًا. تتوافق التطبيقات التي تم إنشاؤها بواسطة AppMaster مع أي قاعدة بيانات متوافقة مع PostgreSQL وهي جاهزة لحاوية الإرساء، مما يجعلها قابلة للنشر بسهولة عبر البيئات السحابية المختلفة. وبالتالي يسمح AppMaster بالقياس الأفقي البسيط والسريع.
ميزة أخرى قوية للقياس الأفقي هي مفهوم المرونة، وهو ذو أهمية خاصة في الحوسبة السحابية. تشير المرونة إلى قدرة النظام على ضبط الموارد وإعادة توزيعها ديناميكيًا بناءً على الطلب. ويتم تحقيق ذلك من خلال المراقبة الدقيقة والتعديل التلقائي لأعباء العمل، حيث يمكن إضافة العقد أو إزالتها حسب الحاجة، كل ذلك دون التأثير سلبًا على توفر التطبيقات أو أدائها. تعمل المرونة على تقليل التكاليف من خلال ضمان أن النظام يستخدم فقط الموارد المطلوبة للطلب الحالي، بدلاً من الإفراط في التزويد كما هو الحال غالبًا في القياس الرأسي.
تم تصميم التطبيقات التي تم إنشاؤها AppMaster للاستخدام مع بنيات الواجهة الخلفية عديمة الحالة، وهو عامل تمكين رئيسي لقابلية التوسع الأفقي. من خلال تخزين حالة التطبيق بطريقة موزعة خارج مثيلات خادم التطبيق، يمكن لكل مثيل أن يعمل بشكل مستقل ويتوسع بسلاسة كجزء من النظام العام. يضمن أسلوب التصميم هذا مستويات عالية من التوفر والتسامح مع الأخطاء والأداء، مما يسمح لتطبيقات AppMaster بالازدهار عند مواجهة أحمال عالية أو عندما تتطور المتطلبات بمرور الوقت.
يشمل أسلوب القياس الأفقي العديد من الخصائص الأساسية التي يجب أن تأخذها أنظمة البرمجيات في الاعتبار لضمان التنفيذ الفعال:
- موازنة التحميل: التأكد من توزيع حركة المرور الواردة بالتساوي بين العقد المتاحة، مما يقلل من خطر التحميل الزائد للعقدة الفردية.
- تقسيم البيانات أو تقاسمها: تقسيم مجموعات البيانات الكبيرة إلى مجموعات فرعية أصغر وتوزيعها عبر عقد متعددة، مما يتيح معالجة البيانات بشكل فعال ومتوازي.
- النسخ المتماثل: الاحتفاظ بنسخ من البيانات عبر عقد متعددة، مما يضمن مرونة النظام وتوافره في حالة فشل العقدة.
- تصميم عديم الحالة: تطوير مكونات الخادم لمعالجة الطلبات بشكل مستقل، مما يسمح لمثيلات متعددة بالعمل بالتوازي والتوسع أفقيًا.
- القياس التلقائي: تطبيق تقنيات مثل تنسيق الحاويات أو الحوسبة بدون خادم لتمكين إضافة العقد وإزالتها بناءً على الطلب.
في الختام، يعد التوسع الأفقي استراتيجية أساسية لأنظمة البرمجيات الحديثة القابلة للتطوير، مما يمكنها من تلبية المتطلبات المتزايدة مع الحفاظ على الأداء الأمثل والموثوقية. ومن خلال توزيع أعباء العمل عبر عقد متعددة، يمكن للتطبيقات أن تخدم أعدادًا متزايدة من المستخدمين المتزامنين والاتصالات والمعاملات، مما يؤدي إلى تحسين تجربة المستخدم النهائي. AppMaster ، عبارة عن منصة قوية no-code لإنشاء تطبيقات الواجهة الخلفية والويب والهواتف المحمولة، تتضمن هذه المبادئ لإنشاء تطبيقات قابلة للتطوير ومحمولة في حاويات مع الأداء الأمثل لمجموعة واسعة من العملاء من الشركات الصغيرة إلى المؤسسات.
