ما المقصود بتنسيق البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات؟

بدلًا من إدارة العناصر الفردية بشكل منفصل، يعمل التنسيق على إنشاء مهام سير عمل مؤتمتة للخدمة الذاتية تساعد على توفير الموارد ونشر التطبيقات وتكوين الشبكات وصيانة الأنظمة وفقًا للقواعد والسياسات المحددة مسبقًا. تتعامل مهام سير العمل هذه مع المهام المترابطة، وتنفِّذها بالتسلسل الصحيح مع معالجة التبعيات والأعطال المحتملة.

تعمل المؤسسات الحديثة على تشغيل التطبيقات عبر البيئات الهجينة ومتعددة السحابات - من مراكز البيانات المحلية إلى السحابات العامة (على سبيل المثال، AWS وMicrosoft Azure وIBM Cloud وGoogle Cloud Platform)، إلى مواقع الحافة. ودون التنسيق، تواجه فِرق تكنولوجيا المعلومات تعقيدًا متزايدًا في إدارة آلاف الموارد المترابطة. ومع انتشار منصات الحوسبة السحابية والخدمات المصغرة والتطبيقات المعبأة في حاويات، يصبح من المستحيل إدارة هذه الأنظمة وتنسيقها.

تخيَّل مؤسسة خدمات مالية تنشر تطبيقًا جديدًا للخدمات المصرفية عبر الأجهزة المحمولة. تتضمن العملية توفير البنية التحتية السحابية وتكوين سياسات الأمان. يجب على الفِرق نشر الخدمات والتطبيقات، وإعداد قواعد البيانات، وإنشاء اتصالات الشبكة وتنفيذ أنظمة المراقبة. تعمل البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات على أتمتة هذه المهام المترابطة، وتنفيذها بالتسلسل الصحيح مع التعامل مع التبعيات والأعطال المحتملة.

مع مواجهة المزيد من المؤسسات لتحديات مماثلة في مجال النشر، أصبح التنسيق أمرًا ضروريًا. وفقًا لشركة Coherent Market Insights، من المتوقع أن ينمو سوق تنسيق الحوسبة السحابية العالمي بمعدل نمو سنوي مركَّب قدره 20.6% بين عامي 2025 و2032، ليصل إلى 75.39 مليار دولار أمريكي.¹ ويعكس هذا حاجة المؤسسات المتزايدة إلى قدرات تنسيق متطورة لإدارة بيئات تكنولوجيا المعلومات المعقدة على نطاق واسع.

على الرغم من استخدام مصطلحَي أتمتة البنية التحتية وتنسيق البنية التحتية بشكل متبادل في كثير من الأحيان، فإنهما يمثِّلان مفهومين متميزين مع اختلافات مهمة بينهما.

تركِّز أتمتة البنية التحتية على التخلص من العمل اليدوي للمهام الفردية. على سبيل المثال، قد يعمل سير العمل المؤتمت على توفير جهاز افتراضي (VM)، أو إنشاء نسخة احتياطية من قاعدة البيانات، أو إعادة تشغيل خدمة فاشلة دون تدخل بشري. تعمل هذه المهام المؤتمتة بشكل مستقل، حيث تقوم بتنفيذ وظائف محددة عند تشغيلها.

وجدت دراسة أجراها معهد IBM Institute for Business Value (IBV) عام 2023 أن 92% من المديرين التنفيذيين يتوقعون أن تتم رقمنة مهام سير العمل الخاصة بهم واستخدام الأتمتة المدعومة بالذكاء الاصطناعي بحلول عام 2025. تتطلب هذه التوقعات قدرات تنسيق متقدمة لإدارتها على نطاق واسع.

يأخذ تنسيق البنية التحتية الأمر خطوة أبعد، حيث ينسِّق بين مهام متعددة مؤتمتة ضمن سير عمل متكامل لتحقيق أهداف الأعمال الأوسع. يدير النظام التسلسل والتوقيت والتبعيات ومعالجة الأخطاء عبر مهام الأتمتة المتنوعة.

على سبيل المثال، يتطلب نشر تطبيق ويب ثلاثي المستويات (على سبيل المثال، منصة تجارة إلكترونية) بنية تحتية للتوفير وتكوين موازنات الأحمال. يجب على الفِرق نشر كود التطبيق، وتهيئة قواعد البيانات، وإعداد نظام المراقبة. تتولى الأتمتة معالجة كل مهمة، بينما يعمل التنسيق على تنسيق سير العمل بأكمله، ما يضمن تنفيذ المهام بالترتيب الصحيح ومعالجة السيناريوهات التي تفشل فيها الخطوات الفردية.

تجمع المؤسسات الرائدة بين النهجين. وتستخدم أدوات الأتمتة للتعامل مع المهام المتكررة بكفاءة. ويضمن التنسيق أن تعمل هذه العناصر المؤتمتة معًا نحو نتائج استراتيجية.

يعمل تنسيق البنية التحتية من خلال محركات سير عمل ذكية تنسِّق الموارد والخدمات وعمليات تكنولوجيا المعلومات عبر البيئات الموزعة.

أصبح تنسيق السحابة أمرًا ضروريًا لعمليات تكنولوجيا المعلومات الحديثة، مع وجود أدوات متخصصة تعمل على تنسيق موارد السحابة عبر منصات سحابية متعددة. وهي تُدير كل شيء بدءًا من الأجهزة الافتراضية والحاويات (عادةً Docker) إلى الوظائف دون خادم والخدمات المُدارة. برز نظام Kubernetes كمعيار فعلي لتنسيق الحاويات. فهو يعمل على أتمتة عمليات النشر والتوسع والشبكات وإدارة دورة حياة التطبيقات المعبأة في حاويات.

توفِّر منصات تنسيق البنية التحتية العديد من القدرات الأساسية:

• توفير الموارد وإدارتها: تعمل أنظمة التنسيق على تخصيص موارد الحوسبة والتخزين وموارد الشبكة تلقائيًا بناءً على متطلبات التطبيق والسياسات التنظيمية. تعمل هذه القدرة على إلغاء مهام التوفير اليدوي وتضمن بقاء الموارد متاحة عند الحاجة.

• إدارة التكوين: تطبِّق هذه المنصات التكوينات باستمرار عبر جميع البيئات، ما يضمن احتفاظ الأنظمة بحالاتها المطلوبة مع مرور الوقت. تمنع إدارة التكوين الانحراف الذي يحدث عندما تبتعد الأنظمة تدريجيًا عن مواصفاتها المقصودة.

• تطبيق السياسات: يتم تطبيق عمليات التحقق من الامتثال المؤتمتة، والتحكم في الوصول، وضوابط الحوكمة بشكل موحَّد عبر جميع عناصر البنية التحتية لتحديد الثغرات الأمنية ومعالجتها. يمكن للمؤسسات تحديد السياسات مرة واحدة، ثم تعمل منصة التنسيق على تطبيقها باستمرار دون تدخل يدوي.

• اكتشاف الخدمات والشبكات: تعمل منصات التنسيق على تحديد الخدمات الموزعة وربطها بشكل ديناميكي أثناء توسُّعها أو تقلصها. ويمكن للخدمات تحديد مواقع بعضها والتواصل تلقائيًا مع توسُّع البنية التحتية وتطورها.

• مراقبة السلامة والشفاء الذاتي: يتم تشغيل فحوصات سلامة النظام المستمرة تلقائيًا، مع قيام أنظمة التنسيق بإرسال الإشعارات وتفعيل المعالجة عند اكتشاف المشكلات. تعمل قدرات الشفاء الذاتي على استعادة توافر الخدمة دون الحاجة إلى استكشاف الأخطاء وإصلاحها يدويًا.

• التحكم في الإصدار والتراجع: يتم تتبُّع تغييرات التكوين بشكل منهجي، ما يمنح الفِرق القدرة على العودة إلى الحالات السابقة عند حدوث مشكلات. وتقلل إمكانية التحكم في الإصدارات هذه من المخاطر عند نشر تحديثات البنية التحتية.

• إدارة البيئات المتعددة:يعمل التنسيق على تنسيق عمليات النشر عبر بيئات التطوير والتجربة والإنتاج، ما يمكِّن الفِرق من تعزيز التغييرات عبر البيئات بشكل منهجي مع الحفاظ على الاتساق في إدارة البنية التحتية.

• قدرات التكامل: تتصل منصات التنسيق الحديثة بسلاسة مع الأدوات الحالية من خلال واجهات برمجة التطبيقات (APIs)، بما في ذلك أنظمة المراقبة ومنصات الأمان وأنظمة التذاكر. تعمل عمليات التكامل هذه على إنشاء مهام سير عمل موحَّدة عبر مجموعة التقنيات بأكملها.

تحقق المؤسسات التي تتبنّى تنسيق البنية التحتية فوائد كبيرة:

• زيادة سرعة النشر

• تعزيز الموثوقية والاتساق

• تحسين استخدام الموارد

• تعزيز الامتثال والحوكمة

• مرونة الأعمال

يقلل التنسيق أوقات نشر التطبيقات من أسابيع إلى دقائق عن طريق أتمتة العمليات اليدوية والقضاء على تأخيرات التنسيق. وتتمكَّن فِرق التطوير من إصدار الميزات بشكل أسرع دون انتظار توفير البنية التحتية أو أنشطة التكوين.

تساهم مهام سير العمل المؤتمتة في القضاء على الخطأ البشري وضمان اتساق التكوينات. تتَّبِع كل عملية نشر العمليات نفسها، ما يضمن نتائج متوقعة عبر جميع البيئات.

تعمل منصات التنسيق على تحسين تخصيص الموارد بشكل ديناميكي، حيث توسِّع نطاق الخدمات خلال فترات ذروة الطلب وتقللها خلال فترات انخفاض الطلب. تقلل هذه المرونة من الإفراط في التوفير وتوفِّر تكاليف البنية التحتية مع الحفاظ على الأداء.

تضمن إدارة البنية التحتية تطبيق ضوابط الأمان ومتطلبات الامتثال ومعايير الشركة بشكل متسق عبر جميع عناصر البنية التحتية.

تستجيب المؤسسات لفرص السوق بشكل أسرع عندما تتكيف البنية التحتية بسرعة مع المتطلبات المتغيرة. يمكن لفِرق هندسة المنصات تقديم مبادرات الأعمال والخدمات الجديدة للوصول إلى العملاء في غضون أيام بدلًا من شهور.

يحقق تنسيق البنية التحتية قيمةً في العديد من تخصصات تكنولوجيا المعلومات والسيناريوهات التشغيلية:

• عمليات التطوير والتكامل المستمر والتسليم المستمر (CI/CD): تشكِّل منصات التنسيق أساس ممارسات عمليات التطوير الحديثة، حيث تعمل على أتمتة عملية تطوير وتسليم البرمجيات بالكامل، بدءًا من تغييرات التعليمات البرمجية ومرورًا بالاختبار والتجربة والنشر في بيئة الإنتاج. ويضمن ذلك عمليات متسقة وقابلة للتكرار تمكِّن فِرق التطوير من إطلاق الميزات عدة مرات يوميًا بدلًا من شهريًا، ما يؤدي إلى تسريع دورات الابتكار.

• إدارة الشبكة: تعتمد الشبكات المعرَّفة بالبرمجيات (SDN) على التنسيق لتوفير الشبكات ديناميكيًا، وتكوين سياسات التوجيه، وإدارة عناصر التحكم الأمنية عبر البيئات الموزعة. تُتيح إدارة الشبكة للمؤسسات التعامل مع البنية التحتية للشبكة كموارد قابلة للبرمجة بدلًا من المعدات المادية التي تتطلب تكوينًا يدويًا.

• أعباء عمل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (AI/ML): يتطلب تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي (AI) ونماذج التعلم الآلي (ML) موارد حاسوبية كبيرة. ويعمل التنسيق على أتمتة دورة حياة الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي بأكملها، بما في ذلك إدارة مسار البيانات، وتوفير البنية التحتية لتدريب النماذج، والتحكم في الإصدارات، ونشر النماذج المدرَّبة في بيئات الإنتاج.

• الوضع الأمني: تعمل منصات التنسيق الأمني والأتمتة والاستجابة (SOAR) على تنسيق أدوات الأمن، وأتمتة اكتشاف التهديدات والاستجابة لها (TDR) وضمان تطبيق متسق لسياسات الأمان. عند اكتشاف التهديدات، يعمل نظام التنسيق على تشغيل عمليات التحقيق، وعزل الأنظمة المتأثرة، وتنفيذ عمليات المعالجة تلقائيًا.

• بيئات الحافة: تستخدم المؤسسات التي تنشر التطبيقات عبر بيئات الحافة الموزعة التنسيق لإدارة الآلاف من المواقع بشكل متسق. ويضمن ذلك نشر التطبيقات والتكوينات وسياسات الأمان بشكل صحيح على أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) ومواقع الحافة الأخرى بغض النظر عن تحديات اتصال الشبكة.

• التعافي من الكوارث (DR): تعمل عملية التنسيق على أتمتة عمليات تجاوز الفشل، وتكرار البيانات، ومهام سير عمل الاسترداد. عند حدوث انقطاعات، يتم تنفيذ خطط التعافي من الكوارث (DR) المنسقة بشكل منهجي، ما يقلل من أهداف وقت التعافي (RTO) من ساعات إلى دقائق.

يشمل مجال التنسيق منصات متنوعة وحلول أتمتة مصممة لحالات استخدام وبيئات محددة. ويتطلب اختيار الأدوات المناسبة فهم الاحتياجات التنظيمية والبنية التحتية الحالية والأهداف الاستراتيجية.

تتضمن أدوات ومنصات التنسيق الأساسية ما يلي:

• Kubernetes

• Terraform

• Ansible

• ®Red Hat OpenShift

يُعَد Kubernetes المنصة الرائدة مفتوحة المصدر لأتمتة حاويات التطبيقات، وتستخدمه المؤسسات لبناء التطبيقات السحابية الأصلية. كما يعمل على أتمتة نشر وتوسيع وإدارة التطبيقات المعبأة في حاويات عبر مجموعات من الأجهزة.

يقدِّم مزوِّدو خدمات الحوسبة السحابية الرئيسيون مثل AWS وIBM Cloud وMicrosoft Azure وGoogle Cloud خدمات Kubernetes المُدارة.

يمكِّن Terraform من HashiCorp البنية التحتية ككود (IaC) عبر العديد من موفِّري الخدمات السحابية والبيئات المحلية. تعمل الفِرق على تحديد البنية التحتية في ملفات التكوين والقوالب التصريحية التي يستخدمها Terraform لتوفير وإدارة الموارد بشكل متسق.

يوفر Ansible أتمتة وتنسيقًا دون وكيل لإدارة التكوين ونشر التطبيقات وأتمتة المهام. ومن خلال تركيبته البسيطة ومكتبته الواسعة من الوحدات، يمكن للفِرق المبتدئة في التنسيق الوصول إليه بسهولة.

يجمع Red Hat OpenShift بين Kubernetes وميزات المؤسسات الأخرى -بما في ذلك أدوات المطورين وقدرات الأمان وإدارة المجموعات المتعددة- ما يؤدي إلى تبسيط التطبيقات المعبأة في حاويات على نطاق واسع عبر البيئات السحابية الهجينة. توفِّر المنصة عمليات متسقة عبر البنية التحتية المحلية ومنصات الحوسبة السحابية العامة الرئيسية، مثل IBM Cloud.

ينبغي للمؤسسات تقييم المنصات وفقًا لعدة معايير رئيسية. والبدء بتقييم مدى توافقها مع البنية التحتية والتطبيقات الحالية. هل تدعم المنصة التقنيات الحالية وتسهِّل التكامل مع الأدوات الموجودة؟

ضَع في اعتبارك أيضًا منحنى التعلم. هل تستطيع الفِرق الداخلية اكتساب المهارات اللازمة بكفاءة أم أنها تمتلك بالفعل خبرة ذات صلة؟

تُعَد متطلبات قابلية التوسع ذات أهمية بالغة. يجب أن تتعامل المنصة المناسبة مع أعباء العمل الحالية مع استيعاب النمو المستقبلي. انظر أيضًا إلى منظومة البائعين ودعم المجتمع. توفِّر المجتمعات القوية موارد قيّمة لحل المشكلات وتساعد على تسريع حل المشكلات عند ظهور التحديات.

تتطلب قدرات الأمن والامتثال تقييمًا دقيقًا، خاصةً بالنسبة إلى الصناعات الخاضعة للتنظيم. علاوةً على ذلك، فإن التكلفة الإجمالية للملكية تتجاوز الترخيص لتشمل التدريب والتنفيذ ونفقات الإدارة المستمرة.

تحقق العديد من المؤسسات النجاح من خلال تبنّي أدوات تنسيق متعددة بدلًا من البحث عن منصة واحدة. يُتيح لهم هذا النهج استخدام أدوات متخصصة لأعباء عمل محددة مع الحفاظ على التكامل بينها.

يستمر تنسيق البنية التحتية في التطور بسرعة مع انتقال المؤسسات من تجارب الذكاء الاصطناعي إلى عمليات النشر الإنتاجية واسعة النطاق. تُحدد مجموعة من التوجهات الرئيسية الجيل التالي من قدرات التنسيق:

• التنسيق القائم على الذكاء الاصطناعي

• قابلية الملاحظة المتقدمة

• البنى دون خادم والبنى القائمة على الأحداث

تتجه المؤسسات نحو تجاوز الأتمتة التقليدية إلى الأنظمة الذكية التي تعمل بشكل مستقل مع الحفاظ على الحوكمة وقابلية الملاحظة. تعمل منصات تنسيق الذكاء الاصطناعي على تنسيق وكلاء الذكاء الاصطناعي ونماذج وأدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي عبر بيئات المؤسسات، ما يُتيح لها العمل معًا مع تطبيق ضوابط السياسة.

كما أن التعلم الآلي يُحدِث تحوُّلًا في التنسيق من أنظمة تفاعلية قائمة على القواعد إلى منصات استباقية تتنبأ بالمشكلات وتمنعها قبل حدوثها، وتحلل أنماط البنية التحتية وتتوقع متطلبات الموارد قبل حدوث ارتفاعات في الطلب.

تتضمن منصات التنسيق الحديثة القياس المتقدم عن بُعد، والتتبُّع الموزع، والتحليلات في الوقت الفعلي. توفِّر قابلية الملاحظة هذه القائمة على السحابة رؤية لكيفية أداء الأنظمة المنسَّقة وتفاعلها، ما يُتيح استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل أسرع واتخاذ قرارات أتمتة أكثر ذكاءً.

تتطلب الحوسبة دون خوادم والوظيفة كخدمة (FaaS) تنسيقًا يتجاوز البنية التحتية التقليدية. تعمل هذه المنصات على تنسيق أعباء العمل المؤقتة القائمة على الأحداث، وإدارة التطبيقات المكوَّنة من وظائف مترابطة بشكل فضفاض يتم تنفيذها عند الطلب مع التعامل مع التوسع التلقائي وتوجيه الأحداث.