مخاطر خوادم الشفرات في الشركات الصغيرة والمتوسطة – دحض أسطورة خوادم الشفرات

خوادم الشفرات هي الاتجاه الأكثر رواجاً في مراكز البيانات اليوم. أنا متأكد أنك سمعت الترويج لها: تكلفة أقل وكفاءة أعلى. من المؤكد أن خوادم الشفرات قطعت شوطاً طويلاً في السنوات الأخيرة وتبدو أفضل من أي وقت مضى، لكن النظر في إمكانية إدراجها في عملك أمر يجب التفكير فيه بعناية شديدة. ثمة مخاطر خفية كامنة في مفهوم خوادم الشفرات كثيراً ما يُغفل عنها، وهذه المخاطر الخفية قد تطاردك بعد وقت طويل من التزامك بفكرة خوادم الشفرات.

قبل أن نتناول خوادم الشفرات ذاتها، أودّ مناقشة ما هي خوادم الشفرات. وفقاً لـWikipedia: "خوادم الشفرات هي خوادم حاسوب مُجرَّدة ذات تصميم معياري مُحسَّن للحدّ قدر الإمكان من استهلاك المساحة الفيزيائية. فيما يمكن لخادم حامل الرف القياسي العمل بكيبل طاقة وكيبل شبكة (على الأقل)، تستغني خوادم الشفرات عن كثير من المكونات توفيراً للمساحة وتقليصاً لاستهلاك الطاقة واعتبارات أخرى، مع الاحتفاظ بجميع المكونات الوظيفية اللازمة لاعتبارها حاسوباً." من المهم تعريف خوادم الشفرات لأنه بات شائعاً، لا سيما في سوق الخوادم المستعملة، أن يستخدم الموزعون مصطلح الشفرة للإشارة إلى خوادم الرف القياسية ذات حجم 1U و2U أملاً في إرباك العملاء الجدد على سوق خوادم الشفرات. خوادم الشفرات فئة أجهزة محددة تستلزم استخدام حاوية ولا تعني مجرد خوادم "صغيرة". تستخدم خوادم الشفرات مكونات مشتركة في الحاوية كوحدات الطاقة ووحدات التحكم عن بُعد، مما يُقلّل من المكونات المطلوبة في كل خادم شفرة فردي.

الخطر الأول لخوادم الشفرات هو التكلفة. حاويات الشفرات باهظة الثمن في العادة حتى لو كانت الشفرات أنفسها أقل تكلفةً من نظيراتها في خوادم الرف. في مقارنة سريعة للأسعار لدى أحد كبار موردي الشفرات، بلغت تكلفة الحاوية نحو 5,000 دولار وهي قادرة على استيعاب ما يصل إلى ثمانية خوادم شفرات. وكانت كل شفرة أرخص بحوالي 500 دولار من خادم رف مماثل للمورد ذاته بالمواصفات نفسها أو قريبة منها. هذا يعني أن حاوية شفرات ممتلئة بالكامل بسعر القائمة من هذا المورد ستكلّف 1,000 دولار أكثر من الطاقة الحسابية المعادلة في أشكال تقليدية. وكل فتحة شفرة غير ممتلئة ستُمثّل عجزاً إضافياً بقيمة 500 دولار.

لا تقتصر تكلفة الشفرات على إجمالي التكلفة. فحاويات الشفرات التي تحتوي في الغالب على ثمانية إلى ستة عشر خادم شفرة يجب شراؤها مسبقاً. إذا كنت بحاجة إلى عدد كافٍ من الخوادم يعادل طاقة الحاوية، فلن يكون هذا عاملاً، لكن إذا كنت تتطلع إلى شراء خادم واحد الآن فربما تستثمر في نمو مزرعة خوادم مستقبلية مقترحة. وهذا يعني زيادة المخاطر فضلاً عن استثمار ضد القيمة الزمنية للنقود.

تكلفة الأجهزة دائماً رقم يصعب تحديده بدقة. الأسعار المُعلنة من الموردين نادراً ما تعكس الواقع، وكما تعلم معظم الشركات، أسعار أقل بكثير متاحة إذا طلبتها. عرفت شركات حصلت على حاويات شفراتها مجاناً، على سبيل المثال، مما يُغيّر معادلة التكلفة لخوادم الشفرات كلياً. لكن في الوقت ذاته، ينبغي التذكر أنه إذا كانت حاوية الشفرات متاحة مجاناً فإن خصومات جدية على خوادم الرف التقليدية على الأرجح متاحة هي الأخرى. لذا فالأسعار المُعلنة كثيراً ما تكون مقياساً جيداً للأسعار النسبية حتى وإن لم تكن مطلقة. مسافتك المقطوعة ستتفاوت – فالعناية الواجبة ضرورية لإنشاء تحليل تكلفة مناسب لوضعك المحدد والصفقة التي تحصل عليها من مورّدك.

الخطر الثاني لخوادم الشفرات هو التقادم التكنولوجي. على خلاف الأرفف التقليدية التي لم تتغير تقريباً منذ عقود، تُعدّ حاويات الشفرات حديثة ومتطورة نسبياً. لقد مرّت عدة أجيال من حاويات الشفرات منذ ظهورها عام 2001، وكل جيل لاحق حتى الآن استلزم من المتاجر استبدال حاوياتها لدعم خوادم الشفرات الجديدة. وهذا خطر كبير إذا لم تكن تشتري خوادم بوتيرة كافية وبكميات كافية تُبرر التذبذب التقني في الحاويات. هذه الوتيرة من التغيير تتباطأ مع نضوج التقنيات، لكن المخاطر قائمة. عند إجراء تحليل تكلفة سليم لخوادم الشفرات يجب أخذ هذه الوتيرة من التغيير في الحسبان.

الخطر الثالث هو الارتباط بمورد واحد. تقنيات الأرفف التقليدية حيادية من حيث المورد. معظم المتاجر تمزج وتُطابق ليس الخوادم فحسب بل البطاريات والموجّهات والمحوّلات ومعدات المراقبة وغيرها في أرففها. أما الشفرات فمرتبطة بمورد بعينه. بالنسبة للمؤسسة الكبرى هذا لا يُشكّل قلقاً يُذكر. لكن في المتجر الصغير ذي العدد المحدود من الخوادم قد يكون من الحيوي الحفاظ على القدرة على استخدام موردين وتقنيات مختلفة. وهذا قيد على التقنية فضلاً عن كونه قيداً على النفوذ للحصول على خصومات تسعير مميزة من الموردين مستقبلاً.

خذ مثلاً متجراً يرغب في تشغيل شفرات HP Integrity بمعالجات Intel Itanium اليوم. يستثمر في حاويات شفرات ويبدأ في استخدامها. وبعد ثلاث سنوات يشتري برنامجاً يعمل على معالجات Sun UltraSparc أو IBM Power. لاستخدام الشفرات ستتطلب كل من هذه التقنيات نوعها الخاص من حاوية الشفرات مما يزيد بصورة ملموسة من خطر عدم القدرة على ملء الحاويات بالكامل في متجر صغير. ثمة مرونة أكبر في التقنيات باستخدام خوادم الرف التقليدية لأن كل مورد يوفر في الغالب مجموعة واحدة من أنظمة RISC أو EPIC ومجموعة واحدة من الأنظمة السلعية القائمة على AMD/Intel. وإذا أردت أكثر من ذلك، ستُصبح الشفرات صعبة الإدارة جداً لمتجر صغير. لقد عملت مباشرةً مع متاجر تستخدم تقنيات متعددة كهذه بصفة منتظمة مما يجعل الشفرات خياراً بالغ الصعوبة اليوم قبل النظر في قرارات المنصات المستقبلية المحتملة. كما ينبغي الإشارة إلى استخدام Apple Mac OSX إذ لا توفر Apple خوادم شفرات، وبالتالي لا يمكن دمج أي نشر لخوادم OSX في حاوية شفرات.

الخطر الرابع هو الهيكل الخلفي المشترك والمكونات الرئيسية الأخرى. حاوية الشفرات رغم بنائها في الغالب بتكرار هائل وتصميم بالغ الإتقان، تظل نقطة فشل واحدة يجب أخذها في الحسبان. إذا أخفقت حاويتك فلن تخسر خادماً واحداً بل ما يصل إلى ستة عشر منصة خادم فيزيائية. مع خوادم الرف يمكنك إضافة التكرار بمجرد إضافة خادم إضافي – عادةً خادم واحد مطابق لكل خادم تحتاج إليه. أما مع الشفرات فأنت بحاجة إلى حاويات مكررة للحصول على المستوى ذاته من الموثوقية. وهنا أيضاً، بالنسبة للمؤسسة الكبرى هذا أمر بسيط وطبيعي. أما للمؤسسة الصغيرة فالاضطرار المفاجئ إلى امتلاك حاويتَين للحصول على التكرار الكامل كثيراً ما يُفضي إلى التخلي عن ذلك المستوى من الحماية وزيادة المخاطر.

الخطر الخامس هو تكلفة المرونة. متاجر تقنية المعلومات الصغيرة قد لا تُحرّك معداتها كثيراً. لكن هذا الخيار موجود في الغالب. إذا امتلكت شركة صغيرة ثلاثة خوادم واستبدلت واحداً بوحدة لامعة جديدة، فالخيار متاح دائماً تقريباً لإعادة نشر الخادم القديم في دور آخر في مكان آخر بالشركة – ربما في فرع آخر. أما مع الشفرات فالشفرات القديمة لا يمكن إعادة نشرها إلا في موقع به حاوية شفرات مطابقة للحاوية التي سُحبت منها الشفرة. وهذه تكلفة فرص ضائعة في مرحلة متأخرة من دورة حياة الخادم وغالباً ما يُغفل عنها كلياً في تحليل تكلفة الشفرات. إذا لم يكن هناك موقع مُهيَّأ لاستقبال خادم قديم فمن المرجح أكثر بكثير التخلص منه في نموذج الشفرات عوضاً عن إعادة نشره، ما لم تكن الشركة كبيرة بما يكفي لامتلاك حاويات عديدة من الجيل ذاته مع فتحات شاغرة متاحة لاستقبال خادم أقدم.

الخطر السادس لخوادم الشفرات هو التكلفة المرتفعة للتخزين. التخزين موضوع قائم بذاته هذه الأيام مع توفر SAN وNAS وDAS كخيارات ممكنة. متاجر من جميع الأحجام تتجه بسرعة نحو SAN وNAS، ومع توفر تخزين شبكي كافٍ يمكن أن يُخفف هذا من كثير من مخاطر التخزين المرتبطة بخوادم الشفرات. كثير من المتاجر، مع ذلك، تقع في استدلال دائري وتُبرر SAN بسبب الشفرات والشفرات بسبب SAN. التحليل الشامل للصورة المتكاملة للخادم والتخزين أمر بالغ الأهمية.

يمكن لخادم الشفرة النموذجي استيعاب محرك أقراص SAS أو SATA واحد أو اثنين فحسب بحجم 2.5 بوصة. وهذا أقل بكثير مما يوفره خادم رف نموذجي كمساحة تخزين محتملة. من الشائع إيجاد ثمانية إلى ستة عشر خانة محرك أقراص في تكوينات شائعة من خوادم الرف بحجم 2U – وأحياناً تستخدم محركات أقراص بحجم 3.5 بوصة بدلاً من 2.5 بوصة. أحد خوادم 2U الشائعة وعالية الفعالية من حيث التكلفة يمكنه استيعاب 28 تيرابايت من التخزين منخفض التكلفة على أربعة عشر محور دوران. لا يمكنك وضع هذا النوع من التخزين في حاوية شفرات. وبما أن مساحة القرص المحلية غير متوفرة ببساطة، يُضطر أصحاب خوادم الشفرات إلى الاعتماد على تخزين مباشر محدود واستخدام SAN أو NAS بدلاً منه حتى حين يوفر DAS أداءً أفضل وتكلفةً أقل (خلافاً لذلك) لتلك التطبيقات بعينها.

لسدّ هذه الحاجة تُوفّر معظم موردي الشفرات شفرات تخزين – خوادم شفرات تعمل كأجهزة SAN صغيرة منخفضة الحجم وتُركَّب مباشرةً في حاوية الشفرات. هذه الوحدات محدودة الطاقة الاستيعابية في الغالب، وكثيراً ما تقتصر على ستة محركات أقراص، وأعلى تكلفةً مقارنةً بالوسائل الأخرى لتوفير التخزين. علاوةً على ذلك، تشغل فتحةً حيوية في الحاوية مما يُقلّل من الفتحات المتاحة اللازمة لتوفير كثافة الخوادم في الحاوية. وبالتالي فحاوية ثماني فتحات تضم شفرتَي تخزين صغيرتَين لن تتمكن إلا من استيعاب ستة خوادم شفرات.

من الواضح أن شراء حاوية شفرات لا يعني التخلي عن إمكانية استخدام خوادم الرف أيضاً عند الحاجة. يمكنك الاستمرار في المزج والمطابقة. لكن للوصول إلى الأرقام اللازمة لتبرير البنية التحتية للشفرات في شركة صغيرة من الناحية الاقتصادية، يُطلب في الغالب أن تميل المشتريات بشكل ملحوظ نحو خوادم الشفرات لملء الحاوية أو الحاويات بأكبر كثافة ممكنة.

كثير من مخاطر الشفرات تكمن في احتمال ضياع الفرص. الشركات الصغيرة تحديداً تعمل بأفضل صورة وتنافس بأشد قوة أمام الشركات الأكبر حين تكون مرنة وخفيفة الحركة. والشفرات نقيض خفة الحركة. فهي تتطلب تخطيطاً بنية تحتية مسبقاً ضخماً يشمل الارتباط التكنولوجي والمادي والجغرافي. حتى لو خطّطت الشركة مسبقاً ولم تعترضها عقبات التبنّي، فهذا لا يعني أن الفرص لن تُفوَّت مستقبلاً بسبب انعدام المرونة للتكيف مع الظروف التجارية المتغيرة. وبمجرد وضع حاوية الشفرات، تُتخذ قرارات الشراء على الأرجح استناداً إلى الاستثمار القائم لا إلى ما هو الأمثل للشركة فحسب. لن يحدث هذا بالضرورة لكنه سيحدث على الأرجح. صون الاستثمار القائم هو رد الفعل الطبيعي.

مع كل ما سبق، لا تزال خوادم الشفرات منطقية جداً لبعض الشركات. فهي في الغالب تستهلك طاقة أقل من نظيراتها غير الشفرية بفضل مكوناتها المشتركة. احرص على مراعاة فوارق استهلاك الطاقة في مجال التخزين إذ تُحوّل الشفرات استهلاك الطاقة من الخادم إلى SAN وقد تُضلّل في تحديد مصدر الطاقة. الوفر في مكان واحد ذو قيمة فقط إذا لم تظهر التكلفة في مكان آخر.

خوادم الشفرات سهلة النقل وإعادة الموضع حين تتوفر الحاويات. وهذا قد يكون عاملاً أهم مما يبدو للوهلة الأولى، لا سيما حين يعني ذلك أن عدداً إضافياً من أفراد الفريق قادرون على نقل الخادم. يستطيع تقريباً أي شخص رفع خادم شفرة ونقله.

حين تُقرن ببنية تحتية SAN قوية جداً، يمكن لخوادم الشفرات أن تُفيد كثيراً بيئة الافتراضية. يمنح هذا الجمع أقصى ميزة في التكلفة والمرونة للشركات الكبيرة بما يكفي للاستفادة منه. غير أن سوق الشركات الصغيرة والمتوسطة يتكوّن في معظمه من شركات لا يُمثّل لها ذلك خياراً متاحاً، وسيستمر هذا الحل مقتصراً على الشركات في الطرف الأكبر من طيف الشركات الصغيرة والمتوسطة. والافتراضية، في الواقع، ستُقلّص عدد الخوادم اللازمة لمعظم الشركات مما يجعل تبرير الشفرات للشركات الأصغر أصعب، حيث كانت قبلاً تحتاج إلى اثني عشر خادماً أو أكثر بينما تحتاج اليوم إلى خادمَين إلى أربعة فقط لا لتلبية مستويات الخدمة السابقة بل لتجاوزها.

إذا استطعت تحقيق كثافات كافية أو الحصول على حوافز مورد جذابة جداً فإن الشفرات يمكن أن تكون فعّالة جداً من حيث التكلفة إذا حسبت مقابل مخاطرك. الشفرات دائماً أعلى قليلاً في المخاطر، لكن إذا انخفضت تكلفتها بشكل ملحوظ فقد تكون جديرة جداً بالمخاطرة في المرونة. تكلفة الحاوية عامل رئيسي هنا. إذا كانت حاويتك مجانية فجأةً يمكن أن تكون وفورات نظام الشفرات ضخمة – لا سيما إذا اشتريت عدداً كبيراً من الشفرات محققاً كثافة ممتازة في الحاوية.

خوادم الشفرات تقنية رائعة وتعِد بالكثير في المستقبل. مع تباطؤ دورات حياة الحاويات وظهور تقنيات جديدة وانخفاض التكاليف وزيادة الأحجام، ونأمل ظهور معايير محايدة من حيث المورد، أنا واثق من أن الشفرات ستصبح المعيار الافتراضي حتى في أصغر مراكز البيانات. أرى أن ذلك يستغرق دورة سوق إضافية على الأقل قبل أن يتحقق هذا فعلاً. وعلى الأرجح، في تقديري، سيمضي خمسة إلى سبعة أعوام أخرى قبل أن يُزيح هذا الشكل حقاً خادم الرف في الاستخدام العام.