ما أتمتة البنية التحتية؟

أصبحت بيئات تكنولوجيا المعلومات الحديثة معقدة بشكل متزايد، حيث تشمل العديد من مراكز البيانات، ومزودي السحابة والبنى الهجينة. وتتضمن أحمال التشغيل التي كانت تُشغل في السابق على عدد قليل من الخوادم الآن آلاف الحاويات والخدمات المصغرة الموزعة عبر المناطق.

يمكن أن تؤدي إدارة هذه البنية التحتية يدويًا—إلى تهيئة الخوادم بشكل فردي وتتبع التبعيات في جدول بيانات ونشر تحديثات نظامًا تلو الآخر—خلال أسابيع من العمل ومعدلات خطأ عالية ونوافذ نشر مفقودة.

تعمل الأتمتة على تبسيط هذه العملية من خلال استبدال التكوين اليدوي بسير عمل يعتمد على التعليمات البرمجية وقابل للتكرار ومؤتمت.  وبدلاً من الانتظار لأسابيع للنشر اليدوي، يمكن للمجموعات توفير بيئات كاملة في دقائق. ويعمل هذا النهج على تحسين الموثوقية وتقليل أخطاء التكوين وتمكين قابلية التوسع عند الطلب.

على سبيل المثال، لنشر تطبيق خدمات مصغرة يدويًا عبر مناطق السحابة بمناسبة الجمعة البيضاء، ستحتاج الشركة إلى أسابيع لتوفير الخوادم وتكوين موازنات التحميل وإنشاء اتصالات الشبكة عبر كل منطقة. وباستخدام أدوات الأتمتة للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات، قد يستغرق النشر نفسه دقائق.

تدعم أتمتة البنية الأساسية أيضًا ممارسات عمليات التطوير، بما في ذلك مسارات بيانات التكامل المستمر والتسليم المستمر (CI/CD)، وتنسيق الحاويات والبنية التحتية كرمز (IaC).

تعمل أتمتة البنية التحتية من خلال ثلاث وظائف أساسية: توفير البنية التحتية، وإدارة التكوين، وتنسيق سير العمل. 

تتطلب الأتمتة الحقيقية رؤية مركزية وضوابط موحدة وحواجز حماية إدارية موحدة في جميع هذه الوظائف للمساعدة على ضمان عمليات متسقة وآمنة على نطاق واسع.

بينما يمكن لأدوات الأتمتة أداء هذه الوظائف، لا توجد أداة واحدة تتعامل معها جميعًا. وبدلاً من ذلك، تقوم المجموعات ببناء سلاسل أدوات الأتمتة الشاملة حيث تتعامل الأدوات المختلفة مع مراحل مختلفة من دورة حياة البنية التحتية. 

على سبيل المثال، قد يستخدم مسار بيانات أتمتة البنية التحتية النموذجي:

• Terraform لتوفير البنية التحتية ومركزيتها وتوحيدها وإدارتها، مثل الخوادم.

• Ansible لتكوين البنية التحتية، مثل تثبيت البرامج وتعيين سياسات الأمان للخوادم. 

• Kubernetes لتنظيم الحاويات التي تعمل على هذه الخوادم. 

• Jenkins لأتمتة سير العمل بالكامل وتنسيقه بفعالية.

يتيح لك التجهيز إنشاء عناصر البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الجديدة وينشرها تلقائيًا استنادًا إلى قوالب محددة مسبقًا. وعندما يحتاج التطبيق إلى خوادم جديدة، يمكن لأدوات الأتمتة توفير الأجهزة الافتراضية على الفور، وتكوين الشبكات، وإعداد التخزين، وإنشاء مجموعات الأمان. ويمكن أن تستغرق هذه المهام ساعات عند القيام بها يدويًا، كما يمكن أن تتعرض إلى خطر الخطأ البشري.

على سبيل المثال، يمكن لفريق تطوير التطبيقات توفير بيئة اختبار كاملة—عادةً ما تتكون من 10–20 خادمًا وموازنات تحميل وقواعد بيانات وخوادم التطبيق وعناصر الشبكات—باستخدام أمر واحد، وتكرار تكوينات الإنتاج بدقة.

غالبًا ما تكون عمليات التزويد المؤتمت غير فعالة، ما يعني أنه يمكن تشغيلها بأمان عدة مرات دون تغيير النظام خارج الحالة المطلوبة. 

تشمل أدوات التزويد الشائعة ما يأتي:

• منصة Terraform للبنية التحتية كرمز من HashiCorp التي تعمل عبر بيئات هجينة وسحابة متعددة مثل Amazon Web Services (AWS) وGoogle Cloud وMicrosft Azure وبيئات محلية. 

• AWS CloudFormation للتزويد الأصلي بـ AWS. 

• Docker لبناء صور الحاويات، والتي يمكن نشرها بعد ذلك بواسطة أدوات التنسيق مثل Kubernetes. 

• Pulumi، الذي يتيح للمطورين تحديد البنية التحتية بلغات البرمجة للأغراض العامة مثل Python أو JavaScript أو Go.

تساعد إدارة التكوين على ضمان أن الموارد تحافظ على إعدادات متسقة طوال دورة حياتها.

أدوات الأتمتة تطبيق التحديثات والتصحيحات وتغييرات التكوين بشكل موحد عبر جميع الأنظمة، ما يمنع انحراف التكوين الذي قد يحدث عندما يقوم المسؤولون بإجراء تغييرات يدوية على خوادم فردية. وعادةً ما يتم تعريف هذه التكوينات في YAML أو JSON أو تنسيقات تعريفية أخرى.

على سبيل المثال، عندما يتم إصدار تصحيح أمني حساس، يمكن لأدوات إدارة التكوين تطبيقه تلقائيًا على آلاف الخوادم في غضون ساعات، ما يساعد على ضمان عدم ترك أي نظام عرضة للخطر. وهذا الاتساق مهم بشكل خاص في الصناعات المنظمة حيث يمكن أن يتسبب انحراف التكوين في انتهاكات الامتثال.

تتضمن أدوات التكوين الشائعة ما يأتي: 

• Ansible، الذي يستخدم الدليل YAML ووحدات قابلة لإعادة الاستخدام للأتمتة. 

• Puppet، أداة تكوين تعريفية مفتوحة المصدر. 

• Chef، الذي يستخدم الأتمتة القائمة على الوصفات.

يعمل التنسيق على مزامنة العمليات المؤتمتة على نطاق واسع، وإدارة التبعيات وسير العمل عبر بيئات سحابة متعددة معقدة. عند نشر تطبيق خدمات مصغرة، يساعد التنسيق على ضمان توفير قواعد البيانات قبل خوادم التطبيقات، وتهيئة موازنات التحميل بعد أن تكون المثيلات جاهزة وإنشاء المراقبة بعد تشغيل الخدمات.

على سبيل المثال، يمكن لأدوات التنسيق تحسين التحديثات المتجددة وإدارتها في الوقت الفعلي عبر مجموعة Kubernetes. ويمكن أن تساعد الأدوات على ضمان عدم حدوث فترة التعطل عن طريق استبدال الحاويات القديمة تدريجيًا بإصدارات جديدة مع الحفاظ على توافر الخدمة. إن تقليل فترة التعطل عن العمل مهم جدًا للمجموعات التي تدير خدمات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع حيث يمكن أن تؤدي فترة التعطل عن العمل إلى خسارة في الإيرادات.

على الرغم من أن معظم أحمال التشغيل للحاويات لا تزال تعمل على Linux، فإن أدوات التنسيق الشائعة تشمل:

• Nomad، منظم أحمال التشغيل من HashiCorp الذي يدير الحاويات والأجهزة الثنائية والأجهزة الافتراضية عبر جميع البيئات.

• Kubernetes، وهي منصة تنسيق الحاويات مفتوحة المصدر رائدة في مجال الحاويات التي تدير التطبيقات المعبأة في حاويات على نطاق واسع. 

• محرك Google Kubernetes (GKE)، خدمة Kubernetes Service المُدارة من Google Cloud. 

• منصة Red Hat Ansible Automation Platform، التي توسع نطاق إدارة التكوين إلى تنسيق على مستوى المؤسسة. 

• IBM® Concert، عبارة عن منصة مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتنظيم التطبيقات وإدارتها.

من خلال الجمع بين أدوات التزويد والتهيئة والتنسيق، يمكن للمجموعات تحقيق الأتمتة لدورة حياة التطبيق بالكامل. يتم توفير الأنظمة تلقائيًا عند الحاجة، ويتم الحفاظ عليها في الحالة المطلوبة وإيقاف تشغيلها بناءً على أنماط الاستخدام أو متطلبات العمل أو نهاية الحاجة. 

يمثل هذا النهج نموذجًا أوسع لإدارة دورة حياة البنية التحتية، الذي يوسع نطاق الأتمتة إلى ما هو أبعد من النشر الأولي ليشمل المراقبة المستمرة والتحسين والإيقاف المتحكم فيه. ويساعد على ضمان بقاء البنية التحتية آمنة وفعالة من حيث التكلفة ومتوافقة مع السياسات التنظيمية طوال عمرها الافتراضي.

تعتمد الأتمتة الفعالة على التحكم والرؤية. لتوسيع نطاق الأتمتة بأمان، تقوم المجموعات بتنفيذ حواجز حماية تحدد الموارد التي يمكن إنشاؤها وكيفية تكوينها وتحت أي ظروف يمكن تغييرها. باستخدام السياسة كرمز، يتم ترميز هذه القواعد مباشرةً في سير العمل المؤتمت، ما يسمح بتشغيل فحوصات الامتثال والحوكمة تلقائيًا قبل تطبيق تغييرات البنية التحتية.

مع وجود حواجز الحماية هذه، تصبح الخدمة الذاتية للمطورين ممكنة. وتتمتع فرق العمل بالاستقلالية في نشر الموارد المعتمدة عند الطلب دون انتظار التقييمات اليدوية، مع الاستمرار في العمل ضمن حدود آمنة ومتوافقة. يمكن أن يساعد هذا التوازن بين السرعة والتحكم المجموعات على توسيع نطاق الأتمتة مع الحفاظ على الحوكمة والثقة.

يمكن أن تساعد أتمتة البنية التحتية المجموعات على الابتكار وتقديم التطبيقات بشكل أسرع، وتعزيز الأمن والحوكمة وتحسين العمليات. ويمكن أن تساعد هذه الفوائد مجتمعة على ضمان تحقيق الشركات أقصى عائد على استثماراتها في تكنولوجيا المعلومات.

من خلال استبدال الجهد اليدوي بسير عمل متسق قائم على الرمز، تساعد البنية التحتية للأتمتة على تحسين الموثوقية وتقليل المخاطر والحفاظ على الامتثال عبر بيئات هجينة معقدة بشكل متزايد.

يمكن أن تؤدي العمليات اليدوية إلى حدوث خطأ بشري—خاصة في البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات مع العديد من العمليات المعقدة والمترابطة، من تكوين الخادم وإعداد الشبكة إلى تكوين موازن التحميل والتحكم في الوصول وإدارة النسخ الاحتياطي. وفقًا لشركة Gartner، تظل 67% من أنشطة شبكات المؤسسات يدوية.¹

يمكن أن تقلل الأتمتة من الأخطاء عن طريق التخلص من أخطاء الكتابة اليدوية وفرض تكوينات موحدة متسقة من خلال القوالب.

على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي خطأ مطبعي واحد في تكوين جدار الحماية يدويًا إلى تعريض شبكة بأكملها لتهديدات أمنية. تطبق أدوات البنية التحتية المؤتمتة تكوينات تم اختبارها مسبقًا والتحكم في الإصدار الذي تم التحقق من صحته عبر بيئات التطوير والتجهيز.

تمثل تكاليف البنية التحتية أحد أكبر بنود ميزانية تكنولوجيا المعلومات للمجموعات. ويساعد التشغيل المؤتمت للبنية التحتية على تحسين التكاليف من خلال تمكين البيئات من التوسع بسرعة وكفاءة مع تقلب الطلب باستخدام القدرات المدمجة للسحابة من خلال سير العمل المؤتمت.

بدلاً من مجرد الاعتماد على التوسع التلقائي، تقدم الأتمتة الفعالة حواجز حماية ورؤية—ما يساعد على منع الفرق من إنشاء بنية تحتية غير ضرورية أو مكلفة للغاية. ومن خلال الإدارة المركزية وإنفاذ السياسات، يمكن للمجموعات تحديد الموارد الخاملة وإزالتها، وتحديد الحجم المناسب للبيئات والحفاظ على توافق الإنفاق مع الاحتياجات الفعلية.

على سبيل المثال، يمكن لأدوات الأتمتة مراقبة استخدام السحابة وإلغاء توفير الخوادم عندما يكون الطلب منخفضًا، ثم توفير خوادم جديدة بسرعة عندما يزداد الطلب، مثل خلال التخفيضات أو العروض الخاصة.

تدير المجموعات الآن النظام البنائي الموزع، ويشمل البيئات المحلية والسحابة والسحابة الهجينة.

تساعد أتمتة البنية التحتية على توحيد الإدارة عبر هذه البيئات المتنوعة والمتعددة السحابية في كثير من الأحيان من خلال نشر الموارد وتكوينها بشكل فوري تقريبًا. يمكن للمجموعات أن تحافظ على المرونة سواء كانت تستخدم مركز البيانات، أو خوادم السحابة أو أي مزيج منهما.

على سبيل المثال، يمكن للمجموعة نشر التطبيق نفسه عبر خوادم AWS وAzure والخوادم المحلية باستخدام ملفات تهيئة متطابقة. وتساعد هذه القدرة على ضمان الاتساق للمطورين وفرق المنصة مع الحفاظ على المرونة في تحويل أحمال التشغيل بناءً على التكلفة أو الأداء أو متطلبات الامتثال.

من خلال توحيد سير العمل للأتمتة وإنشاء اتساق عبر السحابة، يمكن للمجموعات تقديم الخدمات بشكل أسرع دون المساس بالأمان أو التحكم.

تعمل الأتمتة أيضًا على تعزيز الوضع الأمني من خلال فرض السياسات وتقليل احتمالية حدوث انحراف في التكوين أو خطأ بشري. ويمكن تدوين عناصر التحكم في الأمان وسياسات الوصول ومتطلبات الامتثال في سير عمل الأتمتة، ما يساعد على ضمان تطبيقها بشكل متسق عبر جميع الأنظمة. يقلل هذا النهج من التعرض للتهديدات ويساعد على الحفاظ على الامتثال للمعايير الداخلية واللوائح الخارجية.

تدعم أتمتة البنية التحتية الفعالة الخدمة الذاتية للمطورين—ما يسمح للفرق بنشر البيئات المعتمدة وإدارتها دون الحاجة إلى خبرة عميقة في البنية التحتية. ومن خلال إنشاء قوالب مُعدّة مسبقًا وسير عمل محكوم، تعمل فرق المنصة كمنتجين، وتحدد أنماطًا آمنة يمكن للمستهلكين (مثل مطوري التطبيق) استخدامها بثقة. كما يعمل هذا النموذج على تسريع التنفيذ مع الحفاظ على الاتساق والامتثال والتوافق مع أفضل الممارسات التنظيمية.

من دون الأتمتة، غالبًا ما تنتشر تكوينات البنية التحتية عبر البرامج النصية اليدوية ووثائق GitHub وإعدادات الخادم الفردية، ما يؤدي إلى إنشاء تحديات الصيانة والثغرات الأمنية.

تنشئ أدوات أتمتة البنية التحتية مستودعًا مركزيًا لجميع تكوينات البنية التحتية، ما يؤدي إلى إنشاء مصدر واحد للحقيقة. ويمكن لفرق تكنولوجيا المعلومات العودة إلى الوضع الطبيعي بعد الفشل وتقليل متوسط الوقت اللازم للتعافي (MTTR).

على سبيل المثال، عندما تتطلب ثغرة أمنية التصحيح عبر مئات الخوادم، يمكن للفرق تحديث ملف تكوين واحد ونشر التغيير تلقائيًا عبر جميع البيئات، بدلاً من تحديث كل خادم يدويًا. 

أتمتة البنية التحتية هي أحد عناصر أتمتة تكنولوجيا المعلومات—وهو تخصص أوسع يتضمن أتمتة جميع العمليات التقنية عبر المجموعة.

تركز أتمتة البنية التحتية بشكل خاص على طبقة التقنية التأسيسية. فهي تدير تلقائيًا الخوادم والشبكات والتخزين وأنظمة التشغيل، وتتعامل مع مهام مثل توفير الأجهزة الافتراضية وتطبيق التصحيحات ومراقبة الأداء والحفاظ على الاتساق. على سبيل المثال، يُعد البرنامج النصي الذي يقوم تلقائيًا بتشغيل خوادم جديدة عند زيادة الطلب مثالاً على الأتمتة.

تشمل أتمتة تكنولوجيا المعلومات جميع العمليات التقنية المؤتمتة عبر المجموعة بأكملها: أتمتة البنية التحتية بالإضافة إلى عمليات الأعمال التجارية وسير عمل البيانات والمهام على مستوى التطبيق. على سبيل المثال، تمثل الأتمتة لسير عمل تأهيل الموظفين أو معالجة الفواتير أو مزامنة بيانات العملاء النطاق الأوسع لأتمتة تكنولوجيا المعلومات.

فكر في الأمر بهذه الطريقة: تحافظ أتمتة البنية التحتية على التقنية، بينما تعمل أتمتة تكنولوجيا المعلومات على توسيع الأتمتة لتشمل كل عملية رقمية داخل المجموعة. قد تكون إدارة الخوادم تلقائيًا مثالاً على أتمتة البنية التحتية، في حين أن أتمتة عمليات الموارد البشرية وإعداد التقارير المالية ستكون أمثلة على أتمتة تكنولوجيا المعلومات. 

تدير البنية التحتية كرمز (IaC) البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات من خلال التعليمات البرمجية، في حين أن الأتمتة هي الممارسة الأوسع نطاقًا لأتمتة إدارة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات من خلال التعليمات البرمجية أو البرامج النصية أو غيرها من الأدوات. تنسق الأتمتة عمليات متعددة عبر بيئات بأكملها، على عكس البرامج النصية ذات المهمة الواحدة.

تستخدم IaC الرمز لتوفير البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات. عادةً ما يتم تخزين التعليمات البرمجية في مستودعات مصدر الرمز مثل GitLab أو GitHub أو Bitbucket. 

يعمل IaC بشكل جيد لحالات استخدام محددة، مثل توفير الخوادم وإدارة التكوينات. وغالبًا ما تتطلب عمليات سير العمل الأكثر تعقيدًا منصات CI/CD مثل Jenkins لتنسيق تزويد البنية التحتية مع أدوات IaC مثل Terraform أو Ansible.

تتيح أتمتة البنية التحتية نشر سريع وموثوق، وهو مبدأ أساسي في عمليات التطوير. 

يمكن اختبار الوظائف المؤتمتة والتنقل بين البيئات بأقل قدر من المخاطر. يمكن أن تسهّل أدوات أتمتة البنية التحتية وعملياتها أيضًا الحفاظ على مسارات تدقيق كاملة للتغييرات التي تم إجراؤها عبر الشبكة، ما يمكّن الفرق من توسيع نطاق التغييرات أو التراجع عنها أو عكسها حسب الحاجة. 

يمكن أن يساعد اختبار الأداء المؤتمت أيضًا فرق عمليات التطوير على تحسين جودة التعليمات البرمجية واكتشاف المشكلات مبكرًا. مع تبني المجموعات لممارسات DevSecOps، يمكن للأتمتة أن تساعد على فرض سياسات الأمان وإدارة عناصر التحكم في الوصول وتطبيق التصحيحات والمساعدة على ضمان اجتياز الرمز لفحوصات الأمان داخل مسار بيانات CI/CD. 

يعمل الذكاء الاصطناعي (AI) على تحويل الأتمتة من خلال أنظمة الشفاء الذاتي وتحسين الموارد الذكية والوقاية من الفشل التنبؤي. 

من بين قادة الأعمال الذين شملهم استطلاع IDC، يخطط 45% منهم لزيادة جهود الأتمتة بسبب الذكاء الاصطناعي الوكيل —أي أنظمة الذكاء الاصطناعي التي يمكنها تنفيذ المهام ببعض الاستقلالية.²

بدأت أنظمة الذكاء الاصطناعي في المساعدة على إتمام المهام التي كانت تتطلب في السابق حكمًا بشريًا، مثل تحسين تخصيص الموارد في أثناء ارتفاع حركة المرور أو تحديد السبب الأساسي من خلال تحليل السجلات. إن هذه المساعدة لا تكون جيدة إلا بقدر البيانات التي يمتلكها نظام الذكاء الاصطناعي للمساعدة على صناعة القرار. ويمكن أن يساعد IaC على تسهيل إنشاء طبقة بيانات مركزية عبر ممتلكات المجموعة الهجينة للمساعدة على دفع محرك الذكاء الاصطناعي هذا.

في حين أن الإشراف البشري لا يزال ضروريًا، يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين الأتمتة بثلاث طرق رئيسية:

• يمكن للتحليلات التنبؤية تحديد الأعطال المحتملة قبل حدوثها من خلال تحليل الأنماط عبر المقاييس والسجلات وسلوك النظام. 

• يتجاوز التحجيم التلقائي الذكي القواعد القائمة على العتبة ليأخذ في الحسبان عوامل مثل تحسين التكلفة ومتطلبات الأداء وأنماط الاستخدام السابقة.  

• يمكن لتحليل السبب الأساسي المؤتمت تتبع المشكلات من خلال تبعيات الخدمة المصغرة المعقدة في دقائق بدلاً من ساعات.

ومع زيادة اندماج الذكاء الاصطناعي في عمليات البنية التحتية، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يزيد من قيمة IaC في عمليات البنية التحتية من خلال جعله أكثر تكيفًا وإدراكًا للسياق. وبدلاً من الاعتماد على قواعد محددة مسبقًا، يمكن للذكاء الاصطناعي تفسير الإشارات في الوقت الفعلي من نماذج البنية التحتية المتصلة ومجموعات البيانات لتوجيه قرارات الأتمتة—وتعديل عتبات القياس أو تحسين الموضع أو معالجة المشكلات أو فرض السياسات بشكل ديناميكي.

يُشكل التقارب بين الذكاء الاصطناعي والبنية التحتية المشفرة الأساس لأنظمة ذكية ومستقلة تعمل باستمرار على تقييم الموثوقية والكفاءة والأداء، وتحسينها عبر البيئات الهجينة.