بنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات

هل سئمت إدارة البنية التحتية للخادم والتعامل مع تعقيدات إنشاء التطبيقات وتوسيع نطاقها؟ أدخل البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات. في هذه المقالة، سنستكشف كيف تعمل هذه التقنية المبتكرة على تغيير الطريقة التي نطور بها التطبيقات وننشرها.

مصدر الصورة: Unsplash‍

فهم البنية بدون خادم

تسمح البنية بدون خادم للمطورين بالتركيز على كتابة التعليمات البرمجية دون القلق بشأن الخوادم أو تخطيط السعة أو إدارة البنية التحتية. باستخدام الحوسبة بدون خادم، يعمل تطبيقك على حاويات يتم توفيرها وإدارتها ديناميكيًا بواسطة موفر السحابة.

تعتمد البنية بدون خادم على مفهوم الوظيفة كخدمة (FaaS)، حيث تقوم بتقسيم التطبيق الخاص بك إلى وظائف أصغر ومستقلة. تعتمد هذه الوظائف على الأحداث ويتم تشغيلها بواسطة أحداث محددة مثل طلب HTTP أو تحديث قاعدة البيانات أو تحميل ملف. تؤدي كل وظيفة مهمة محددة وتكون مسؤولة عن تنفيذها وتوسيع نطاقها.

تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية للبنية بدون خادم في قدرتها على توسيع نطاق تطبيقك تلقائيًا بناءً على عبء العمل الوارد. نظرًا لأن كل وظيفة مستقلة، فيمكن تحجيمها بشكل مستقل دون التأثير على الوظائف الأخرى. يتيح لك ذلك تحسين استخدام الموارد والتأكد من قدرة تطبيقك على التعامل مع أحمال حركة المرور العالية دون أي تدخل يدوي.

ميزة أخرى للبنية بدون خادم هي نموذج تسعير الدفع لكل استخدام. مع البنى التحتية التقليدية، يتعين عليك توفير الخوادم بناءً على الأحمال القصوى، الأمر الذي يؤدي غالبًا إلى قلة الاستخدام وإهدار الموارد خلال فترات النشاط المنخفض. تعمل البنية بدون خادم على التخلص من هذه المشكلة عن طريق فرض رسوم عليك فقط مقابل موارد الحوسبة الفعلية المستخدمة أثناء تنفيذ وظائفك. يمكن أن يؤدي ذلك إلى توفير كبير في التكاليف، خاصة بالنسبة للتطبيقات ذات أعباء العمل المتقطعة أو غير المتوقعة.

تعمل البنية بدون خادم أيضًا على تبسيط عملية نشر تطبيقك وإدارته. نظرًا لأن موفر السحابة يعتني بالبنية التحتية، يمكنك التركيز على كتابة التعليمات البرمجية وتقديم القيمة لمستخدميك. يتيح لك ذلك تسريع وقتك في التسويق وتكرار تطبيقك بسرعة بناءً على تعليقات المستخدمين.

مزايا استخدام البنية بدون خادم

توفر البنية بدون خادم العديد من المزايا مقارنة بالبنيات التقليدية القائمة على الخادم. وفيما يلي بعض الفوائد الرئيسية:1. توفير التكاليف: مع البنية بدون خادم، فإنك تدفع فقط مقابل موارد الحوسبة الفعلية المستخدمة أثناء تنفيذ وظائفك. وهذا يلغي الحاجة إلى توفير الخوادم وإدارتها، مما يؤدي إلى توفير التكاليف وتحسين استخدام الموارد.

2. قابلية التوسع: تسمح البنية بدون خادم لتطبيقك بالتوسع تلقائيًا بناءً على عبء العمل الوارد. يمكن تحجيم كل وظيفة بشكل مستقل، مما يضمن الاستخدام الأمثل للموارد والقدرة على التعامل مع أحمال حركة المرور العالية دون تدخل يدوي.

3. المرونة: تتيح لك البنية بدون خادم إمكانية تقسيم تطبيقك إلى وظائف أصغر ومستقلة. يسهّل هذا النهج المعياري تطوير الميزات أو الوظائف الجديدة واختبارها ونشرها دون التأثير على بقية التطبيق.

4. وقت أسرع للتسويق: من خلال التخلص من إدارة البنية التحتية، تسمح البنية بدون خادم للمطورين بالتركيز على كتابة التعليمات البرمجية وتقديم القيمة لمستخدميهم. وينتج عن ذلك دورات تطوير أسرع ووقت أسرع لتسويق الميزات أو المنتجات الجديدة. في القسم التالي، سنستكشف كيفية عمل البنية بدون خادم مع واجهات برمجة التطبيقات وفوائد استخدام واجهات برمجة التطبيقات في بنية بدون خادم.

كيف تعمل البنية بدون خادم مع واجهات برمجة التطبيقات

تلعب واجهات برمجة التطبيقات دورًا حاسمًا في البنية بدون خادم من خلال توفير الواجهة اللازمة للاتصال بين المكونات المختلفة لتطبيقك. من خلال الاستفادة من واجهات برمجة التطبيقات، يمكنك بسهولة دمج خدمات الجهات الخارجية والخدمات الصغيرة والأنظمة القديمة داخل تطبيقك بدون خادم.

في البنية بدون خادم، يمكن عرض كل وظيفة كنقطة نهاية لواجهة برمجة التطبيقات (API). يتيح لك هذا تشغيل الوظيفة عن طريق تقديم طلب HTTP إلى نقطة النهاية. تقوم الوظيفة بعد ذلك بمعالجة الطلب وإرجاع الاستجابة. يمكّنك هذا الأسلوب من إنشاء بنية معيارية ومنفصلة، ​​حيث تؤدي كل وظيفة مهمة محددة ويمكن تطويرها ونشرها وتوسيع نطاقها بشكل مستقل.

تمكنك واجهات برمجة التطبيقات أيضًا من دمج خدمات وأنظمة مختلفة داخل تطبيقك بدون خادم. على سبيل المثال، يمكنك استخدام واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لتوصيل وظائفك بدون خادم بقاعدة بيانات أو قائمة انتظار رسائل أو مزود خدمة خارجي. ويتيح لك ذلك الاستفادة من الوظائف والبيانات من هذه الخدمات داخل التطبيق الخاص بك، دون الحاجة إلى إدارة البنية التحتية الأساسية.باستخدام واجهات برمجة التطبيقات في بنية بدون خادم، يمكنك تحقيق مستوى عالٍ من المرونة والنمطية. يمكنك بسهولة إضافة وظائف أو إزالتها من تطبيقك، أو تحديث الوظائف الحالية، أو استبدالها بتطبيقات أكثر كفاءة، كل ذلك دون التأثير على بقية التطبيق. وهذا يجعل من السهل تطوير تطبيقك وتوسيع نطاقه بمرور الوقت، مع تغير متطلبات عملك.

في القسم التالي، سنستكشف فوائد استخدام واجهات برمجة التطبيقات في بنية بدون خادم بمزيد من التفاصيل.

فوائد استخدام واجهات برمجة التطبيقات في بنية بدون خادم

يوفر استخدام واجهات برمجة التطبيقات في بنية بدون خادم مجموعة من الفوائد، بما في ذلك:

1. التكامل مع خدمات الجهات الخارجية: تسمح لك واجهات برمجة التطبيقات بدمج خدمات الجهات الخارجية في تطبيقك بدون خادم. وهذا يفتح عالمًا من الإمكانيات، مما يسمح لك بالاستفادة من الوظائف والبيانات من هذه الخدمات داخل التطبيق الخاص بك، دون الحاجة إلى إنشاء البنية الأساسية الأساسية وصيانتها.

2. بنية الخدمات المصغرة: تمكنك واجهات برمجة التطبيقات (API) من إنشاء بنية خدمات صغيرة، حيث تمثل كل وظيفة خدمة صغيرة تؤدي مهمة محددة. يسهّل هذا النهج المعياري تطوير الميزات أو الوظائف الجديدة واختبارها ونشرها دون التأثير على بقية التطبيق.

3. تكامل النظام القديم: توفر واجهات برمجة التطبيقات (API) طريقة للتكامل مع الأنظمة القديمة التي قد لا تكون متوافقة مع البنية بدون خادم. ومن خلال الكشف عن وظائف النظام القديم من خلال واجهات برمجة التطبيقات (APIs)، يمكنك بسهولة دمجها في تطبيقك بدون خادم والاستفادة من إمكانياته.

4. المرونة وقابلية التوسع: تتيح لك واجهات برمجة التطبيقات (APIs) فصل المكونات المختلفة لتطبيقك، مما يسهل التوسع والتطور بمرور الوقت. يمكنك إضافة وظائف أو إزالتها من تطبيقك، أو تحديث الوظائف الحالية، أو استبدالها بتطبيقات أكثر كفاءة، كل ذلك دون التأثير على بقية التطبيق. في القسم التالي، سنستكشف بعض حالات الاستخدام الشائعة للبنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات.

حالات الاستخدام الشائع للبنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات

يمكن تطبيق البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات على نطاق واسع من حالات الاستخدام. فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة:

1. تطبيقات الويب: تعتبر البنية بدون خادم مناسبة تمامًا لإنشاء تطبيقات الويب التي تتطلب قابلية التوسع والمرونة. باستخدام وظائف بدون خادم كواجهة خلفية لتطبيق الويب الخاص بك، يمكنك بسهولة التعامل مع أحمال حركة المرور العالية والتكيف مع متطلبات المستخدم المتغيرة.2. تطبيقات الهاتف المحمول: يمكن استخدام البنية بدون خادم لبناء الواجهة الخلفية لتطبيقات الهاتف المحمول. من خلال الكشف عن الوظائف التي لا تحتوي على خادم مثل واجهات برمجة التطبيقات (APIs)، يمكنك توفير الوظائف والبيانات الضرورية لتطبيق الهاتف المحمول الخاص بك، دون الحاجة إلى إدارة البنية التحتية.

2. تطبيقات إنترنت الأشياء: تعتبر البنية بدون خادم مثالية لبناء تطبيقات إنترنت الأشياء، حيث تحتاج إلى معالجة كميات كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي. باستخدام وظائف بدون خادم لمعالجة وتحليل البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة أجهزة إنترنت الأشياء، يمكنك استخلاص الرؤى بسرعة واتخاذ الإجراءات بناءً على البيانات.

3. بنية الخدمات الصغيرة: تعتبر البنية بدون خادم مناسبة بشكل طبيعي لبناء التطبيقات القائمة على الخدمات الصغيرة. يمكن تنفيذ كل خدمة صغيرة كوظيفة بدون خادم، مما يسهل تطوير واختبار ونشر ميزات أو وظائف جديدة دون التأثير على بقية التطبيق. في القسم التالي، سنناقش أفضل الممارسات لتصميم وتنفيذ التطبيقات بدون خادم باستخدام واجهات برمجة التطبيقات.

أفضل الممارسات لتنفيذ البنية بدون خادم باستخدام واجهات برمجة التطبيقات

عند تصميم وتنفيذ تطبيقات بدون خادم باستخدام واجهات برمجة التطبيقات (API)، من المهم اتباع أفضل الممارسات لضمان قابلية التوسع والموثوقية والأمان لتطبيقك. فيما يلي بعض أفضل الممارسات الرئيسية:

1. التصميم بدون خادم: صمم تطبيقك مع وضع البنية بدون خادم في الاعتبار. قم بتقسيم التطبيق الخاص بك إلى وظائف أصغر ومستقلة تؤدي مهام محددة. يسهّل هذا النهج المعياري تطوير الميزات أو الوظائف الجديدة واختبارها ونشرها دون التأثير على بقية التطبيق.

2. استخدم البنية المبنية على الأحداث: استفد من الطبيعة المبنية على الأحداث للبنية بدون خادم. صمم وظائفك ليتم تشغيلها بواسطة أحداث معينة، مثل طلب HTTP، أو تحديث قاعدة البيانات، أو تحميل ملف. يمكّنك هذا من إنشاء تطبيق تفاعلي وقابل للتطوير يمكنه التعامل مع أحمال حركة المرور العالية دون تدخل يدوي.

3. ضمان الاقتران غير المحكم: صمم واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك بحيث تكون مقترنة بشكل غير محكم بالخدمات والأنظمة الأساسية. يتيح لك ذلك استبدال أو تحديث تنفيذ إحدى الوظائف بسهولة، دون التأثير على بقية التطبيق. استخدم قائمة انتظار الرسائل أو ناقل الأحداث لفصل المكونات المختلفة لتطبيقك.4. تنفيذ أفضل ممارسات الأمان: قم بتطبيق أفضل ممارسات الأمان لحماية التطبيقات وواجهات برمجة التطبيقات بدون خادم. قم بتنفيذ آليات المصادقة والترخيص للتأكد من أن المستخدمين أو الأنظمة المصرح لها فقط هي التي يمكنها الوصول إلى وظائفك أو بياناتك. استخدم التشفير لحماية البيانات الحساسة أثناء النقل وأثناء الراحة. في القسم التالي، سنستكشف بعض الأدوات وأطر العمل التي يمكن أن تساعدك في إنشاء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم.

أدوات وأطر عمل لبناء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم

يمكن أن يصبح إنشاء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم أسهل بمساعدة الأدوات والأطر المتنوعة. وهنا بعض منها شعبية:

1. AWS Lambda: AWS Lambda هي خدمة حوسبة بدون خادم تقدمها Amazon Web Services (AWS). فهو يسمح لك بتشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك دون توفير الخوادم أو إدارتها. يمكنك استخدام AWS Lambda لإنشاء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم ودمجها مع خدمات AWS الأخرى مثل API Gateway وDynamoDB وS3.

2. وظائف Azure: وظائف Azure هي خدمة حوسبة بدون خادم تقدمها Microsoft Azure. فهو يمكّنك من تشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك دون توفير الخوادم أو إدارتها. يمكنك استخدام Azure Functions لإنشاء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم ودمجها مع خدمات Azure الأخرى مثل Azure API Management وCosmos DB وBlob Storage.

3. وظائف Google Cloud: وظائف Google Cloud هي خدمة حوسبة بدون خادم تقدمها Google Cloud Platform. فهو يسمح لك بتشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك دون توفير الخوادم أو إدارتها. يمكنك استخدام Google Cloud Functions لإنشاء واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم ودمجها مع خدمات Google Cloud الأخرى مثل Cloud Endpoints وFirestore وCloud Storage.

4. إطار العمل بدون خادم: إطار العمل بدون خادم هو إطار عمل مفتوح المصدر يساعدك على إنشاء تطبيقات بدون خادم ونشرها. وهو يدعم العديد من موفري الخدمات السحابية، بما في ذلك AWS وAzure وGoogle Cloud Platform. يوفر Serverless Framework طريقة ملائمة لتحديد ونشر واجهات برمجة التطبيقات بدون خادم باستخدام ملف تكوين بسيط. في القسم التالي، سنناقش بعض التحديات والاعتبارات عند استخدام البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات.

التحديات والاعتبارات عند استخدام البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات

على الرغم من أن البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات تقدم فوائد عديدة، إلا أن هناك أيضًا بعض التحديات والاعتبارات التي يجب وضعها في الاعتبار. وهنا عدد قليل:1. تقييد البائع: غالبًا ما تتضمن البنية بدون خادم استخدام خدمات وأدوات خاصة بموفر السحابة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقييد البائع، مما يجعل من الصعب تبديل موفري الخدمات السحابية في المستقبل. فكر في استخدام أطر عمل وأدوات محايدة للسحابة لتقليل تقييد البائع.

2. زمن انتقال البدء البارد: عند تشغيل وظيفة بدون خادم للمرة الأولى أو بعد فترة من عدم النشاط، قد تواجه بداية باردة. يمكن أن يؤدي هذا إلى زيادة زمن الوصول للطلب الأول. فكر في استخدام إستراتيجيات مثل الحفاظ على دفء الوظائف أو استخدام التزامن المتوفر لتقليل زمن وصول البدء البارد.

3. المراقبة وتصحيح الأخطاء: يمكن أن تكون مراقبة التطبيقات التي لا تحتوي على خادم وتصحيح أخطاءها أمرًا صعبًا، خاصة عندما يتعلق الأمر بوظائف متعددة. فكر في استخدام أدوات التسجيل والمراقبة التي يوفرها موفر الخدمة السحابية لديك، أو حلول الجهات الخارجية، للحصول على رؤية حول أداء وسلوك وظائفك التي لا تحتاج إلى خادم.

4. الأمان والامتثال: تأكد من أن تطبيقك بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات (API) تلتزم بمتطلبات الأمان والامتثال. قم بتنفيذ عناصر التحكم في الوصول والتشفير وإجراءات الأمان الأخرى لحماية وظائفك وبياناتك. ضع في اعتبارك المتطلبات التنظيمية ومتطلبات الامتثال الخاصة بصناعتك ومنطقتك الجغرافية. في القسم التالي، سنستكشف بعض دراسات الحالة حول البنية الناجحة بدون خادم وعمليات تنفيذ واجهة برمجة التطبيقات (API).

دراسات حالة للبنية الناجحة بدون خادم وتطبيقات واجهة برمجة التطبيقات (API).

تم تنفيذ البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات بنجاح في مجموعة متنوعة من الصناعات والتطبيقات. فيما يلي بعض دراسات الحالة:

1. Airbnb: تستخدم Airbnb بنية بدون خادم للتعامل مع تدفق الحجز. من خلال الاستفادة من الوظائف بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات، يمكن لـ Airbnb بسهولة توسيع نطاق ملايين الطلبات والتعامل معها يوميًا، مما يضمن تجربة حجز سلسة لمستخدميها.

2. Netflix: تستخدم Netflix بنية بدون خادم لتشغيل محرك التوصيات الخاص بها. من خلال تقسيم محرك التوصيات إلى وظائف أصغر ومستقلة، يمكن لـ Netflix التكيف بسرعة مع تفضيلات المستخدم المتغيرة وتقديم توصيات مخصصة لمستخدميها.

3. وكالة ناسا: تستخدم وكالة ناسا بنية بدون خادم لمعالجة وتحليل البيانات الواردة من الأقمار الصناعية والبعثات الفضائية. ومن خلال الاستفادة من الوظائف وواجهات برمجة التطبيقات بدون خادم، يمكن لوكالة ناسا معالجة كميات كبيرة من البيانات بكفاءة في الوقت الفعلي، مما يتيح الاكتشافات العلمية واستكشاف الفضاء.4. Capital One: تستخدم Capital One بنية بدون خادم لبناء تطبيقها للخدمات المصرفية عبر الهاتف المحمول. من خلال استخدام وظائف وواجهات برمجة التطبيقات بدون خادم، يمكن لـ Capital One توفير واجهة خلفية آمنة وقابلة للتطوير لتطبيق الهاتف المحمول الخاص بها، مما يضمن تجربة مصرفية سلسة وموثوقة لعملائها.

في الختام، تتمتع البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات بالقدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نبني بها التطبيقات وننشرها. بفضل توفير التكاليف وقابلية التوسع والمرونة وسرعة الوصول إلى السوق، أصبحت البنية بدون خادم ذات شعبية متزايدة بين المطورين والشركات. من خلال اتباع أفضل الممارسات، والاستفادة من الأدوات وأطر العمل المناسبة، ومعالجة التحديات والاعتبارات، يمكنك الاستفادة من قوة البنية بدون خادم وواجهات برمجة التطبيقات لإنشاء تطبيقات مبتكرة وفعالة.