الحوسبة بدون خادم

الحوسبة بدون خادم هي نموذج تنفيذ سحابي حيث يدير موفر السحابة بشكل ديناميكي تخصيص الخوادم وتوفيرها. يتيح هذا النهج للمطورين إنشاء التطبيقات والخدمات وتشغيلها دون التفكير في البنية التحتية للخوادم الأساسية. فبدلاً من توفير الخوادم وإدارتها، يقوم المطورون بنشر التعليمات البرمجية الخاصة بهم في شكل وظائف. يتم تنفيذ هذه الوظائف من قبل الموفّر عند الطلب، حيث يتم توسيع نطاقها تلقائيًا من بضعة طلبات في اليوم إلى آلاف الطلبات في الثانية. نموذج الدفع حسب الاستخدام هذا يجعله عالي الكفاءة لأحمال العمل ذات حركة المرور المتغيرة أو غير المتوقعة، وهو سيناريو شائع في تطبيقات تعلُّم الآلة (ML).

كيف تعمل الحوسبة بدون خادم

إن جوهر الحوسبة بدون خادم هو نموذج الوظيفة كخدمة (FaaS). في هذا الإعداد، يتم تقسيم منطق التطبيق إلى وظائف صغيرة أحادية الغرض يتم تشغيلها بواسطة أحداث محددة. يمكن أن يكون الحدث طلب HTTP من تطبيق ويب، أو رسالة جديدة في قائمة الانتظار، أو ملف يتم تحميله إلى التخزين السحابي.

عند وقوع حدث مشغّل، تقوم المنصة السحابية بتنفيذ الوظيفة المقابلة على الفور. وتتعامل المنصة مع جميع جوانب إدارة الموارد، بما في ذلك توفير مثيل الحوسبة وإدارة نظام التشغيل وضمان التوافر العالي وقابلية التوسع. بمجرد الانتهاء من تنفيذ الوظيفة، يتم تحرير الموارد. يؤدي هذا إلى التخلص من وقت الخادم الخامل ويضمن أنك تدفع فقط مقابل موارد الحوسبة التي يستهلكها تطبيقك بالضبط. هذا هو المبدأ الأساسي لعمليات التشغيل الآلي الحديثة.

تطبيقات في الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

تعتبر البنية بدون خادم مناسبة بشكل خاص للمراحل المختلفة من دورة حياة الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة وخاصةً لاستدلال النماذج.

• خطوط أنابيب البيانات المؤتمتة: يمكن للوظائف بدون خادم أتمتة مهام المعالجة المسبقة للبيانات. على سبيل المثال، يمكن تشغيل الدالة في كل مرة يتم فيها تحميل صورة جديدة إلى خدمة تخزين مثل Amazon S3. يمكن للوظيفة بعد ذلك تغيير حجم الصورة تلقائيًا، وتطبيع قيم البكسل، وتخزينها بتنسيق جاهز لتدريب النموذج.
• تقديم نماذج فعالة من حيث التكلفة: لا تتطلب العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي معالجة مستمرة وكبيرة الحجم. تتيح لك نقطة النهاية بدون خادم لنموذج الرؤية الحاسوبية نشر نماذج مثل Ultralytics YOLO دون الحاجة إلى صيانة خادم يعمل باستمرار، وغالباً ما يكون مكلفاً. يتم تشغيل الوظيفة عند الطلب لمعالجة الطلب وإيقاف تشغيلها بعد ذلك، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف التشغيلية. يبسط هذا النهج نشر النموذج للتطبيقات ذات أنماط الاستخدام المتقطعة.

أمثلة من العالم الحقيقي

1. تحليل الصور عند الطلب: يسمح تطبيق الهاتف المحمول للمستخدمين بتحميل صور النباتات للتعرف عليها. تقوم كل صورة يتم تحميلها بتشغيل وظيفة بدون خادم عبر بوابة واجهة برمجة التطبيقات. تقوم الدالة بتحميل نموذج لتصنيف الصور، وتحلل الصورة لتحديد أنواع النباتات، وتعيد النتيجة إلى تطبيق المستخدم. تحدث هذه العملية بأكملها في ثوانٍ بدون خادم مخصص.
2. معالجة روبوت الدردشة الآنية: في روبوت الدردشة الآلي لخدمة العملاء، تكون كل رسالة مستخدم حدثًا يقوم بتشغيل وظيفة بدون خادم. تقوم الدالة باستدعاء نموذج معالجة اللغة الطبيعية (NLP) لفهم نية المستخدم. وبناءً على التحليل، قد يتم تشغيل وظيفة أخرى للاستعلام عن قاعدة بيانات أو استدعاء واجهة برمجة تطبيقات أخرى، باتباع بنية قائمة على الأحداث.

الخادم بدون خادم مقابل المفاهيم ذات الصلة

من المهم التمييز بين الحوسبة بدون خادم والتقنيات ذات الصلة:

• الحوسبة السحابية مقابل الحوسبة بدون خادم الحوسبة السحابية هي تقديم خدمات الحوسبة على نطاق واسع عبر الإنترنت. الخوادم بدون خادم هو نموذج تنفيذ محدد ضمن الحوسبة السحابية يركز على الإدارة التلقائية للموارد، ويستبعد إدارة الخادم بالكامل. لا تزال نماذج الحوسبة السحابية الأخرى مثل البنية التحتية كخدمة (IaaS) تتطلب من المستخدمين توفير الأجهزة الافتراضية وإدارتها.
• الاحتواء مقابل الخادم بدون خادم: أدوات الاحتواء مثل Docker لحزم التطبيقات وتوابعها. تعمل منصات التنسيق مثل Kubernetes على أتمتة نشر هذه الحاويات وتوسيع نطاقها. وعلى الرغم من أن هذا يقلل من العبء التشغيلي، إلا أنك لا تزال تدير البنية التحتية الأساسية للمجموعة. تقوم المنصات الخالية من الخوادم بتجريد هذه الطبقة بعيدًا تمامًا؛ فأنت تدير فقط رمز الوظيفة. تعرف على كيفية استخدام Docker مع Ultralytics.
• حوسبة الحافة مقابل الحوسبة بدون خادم: تتضمن حوسبة الحافة معالجة البيانات محليًا على الأجهزة القريبة من مصدر البيانات. في المقابل، تعمل الحوسبة بدون خادم على تشغيل الوظائف في مراكز البيانات السحابية المركزية. يمكن أن يكون الاثنان متكاملين؛ فقد يقوم جهاز الذكاء الاصطناعي الحافي (مثل جهاز يعمل على جهاز NVIDIA Jetson) بإجراء تصفية أولية ثم تشغيل وظيفة بدون خادم في السحابة لإجراء تحليل أكثر كثافة.

تشمل المنصات الرائدة بدون خادم AWS Lambda، ووظائف Google Cloud Functions، ووظائف Azure Functions. توفر هذه الخدمات البنية التحتية اللازمة لبناء وتشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي بدون خادم بفعالية. يمكن لمنصات مثل Ultralytics HUB زيادة تبسيط نشر النماذج وإدارتها في مختلف البنى، بما في ذلك الإعدادات بدون خادم.