تخزين السيرفرات: EBS وAMI وEFS

في الأجزاء السابقة شغّلنا سيرفرات، بس وين تعيش بياناتها؟ وش يصير لها لو حذفنا السيرفر؟ وكيف تتشارك بيانات بين أكثر من سيرفر؟

هذا الجزء يجاوب على هذي الأسئلة، ويكمل قسم الخوادم. عندك ثلاثة أنواع من التخزين، وكل واحد له مكانه:

أقراص EBS #

EBS (Elastic Block Store) قرص شبكي توصله بالسيرفر. يتصرف مثل قرص عادي، لكنه مستقل عن السيرفر، فبياناته تبقى حتى لو حذفت السيرفر. وهذا القرص اللي يقلع منه سيرفرك غالباً.

أهم شي تعرفه عنه:

• مربوط بمنطقة توفر واحدة. قرص في eu-central-1a ما يتركب مباشرة على سيرفر في eu-central-1b.
• لسيرفر واحد في الوقت عادةً، والسيرفر الواحد يقدر يركّب كذا قرص. والاستثناء ميزة Multi-Attach في أقراص io1 وio2، داخل نفس منطقة التوفر، وتحتاج نظام ملفات يفهم هذا.
• الحذف مع السيرفر: قرص النظام ينحذف مع السيرفر افتراضياً، والأقراص الإضافية تبقى. وتقدر تغيّر هذا من إعداد Delete on Termination.
• تدفع على المساحة المحجوزة، مو المستخدمة.

أنواع الأقراص #

IOPS عدد عمليات القراءة والكتابة في الثانية، وهو اللي يهم قواعد البيانات. وThroughput كمية البيانات المنقولة في الثانية، وهو اللي يهم الملفات الكبيرة. والأقراص الصلبة (st1 وsc1) ما تصلح أقراص إقلاع.

اللقطات (Snapshots) #

اللقطة نسخة احتياطية من القرص في لحظة معينة. تحفظ التغييرات فقط بعد أول لقطة، فتوفّر في التكلفة. وتقدر من اللقطة تنشئ قرص جديد في أي منطقة توفر، أو تنسخها لمنطقة ثانية. يعني هي الطريقة الصحيحة لنقل قرص بين مناطق التوفر.

وفيه ميزتين تفيدك: Recycle Bin يحميك من حذف لقطة بالخطأ، وArchive يخفّض تكلفة اللقطات اللي نادراً ترجع لها.

التشفير #

فعّل تشفير EBS: البيانات على القرص والنقل بينه وبين السيرفر واللقطات كلها تتشفّر بمفاتيح KMS، بدون أي تغيير في تطبيقك وبأثر بسيط على الأداء. وتقدر تفعّله افتراضياً لكل الأقراص الجديدة في المنطقة من إعدادات EC2.

وتشفير قرص موجود غير مشفّر يمر بخطوات: تسوي له لقطة، تنسخها مع تفعيل التشفير، ثم تنشئ من النسخة قرص جديد مشفّر، وتركّبه بدل القديم.

صور النظام (AMI) #

AMI صورة جاهزة يقلع منها السيرفر: نظام التشغيل والبرامج والإعدادات. عندك ثلاثة مصادر: صور AWS، وصور AWS Marketplace الجاهزة من شركات ثانية، وصورك أنت.

الفكرة اللي تفرق: بدل ما كل سيرفر جديد يثبّت كل شي من أول عن طريق User Data، جهّز سيرفر مرة وحدة وخذ منه صورة:

aws ec2 create-image \
  --instance-id i-0123456789abcdef0 \
  --name "web-nginx-v1"

الحين أي سيرفر يقلع من هذي الصورة يقوم جاهز خلال ثوانٍ بدل دقائق. وهذا مهم جداً في التوسّع التلقائي. لاحظ إن الصورة مربوطة بمنطقة واحدة، وتقدر تنسخها لمناطق ثانية.

والنمط الشائع: صورة فيها الأشياء الثابتة والثقيلة، وUser Data خفيف للإعدادات اللي تختلف من سيرفر لسيرفر.

التخزين المحلي (Instance Store) #

بعض أنواع السيرفرات فيها قرص فعلي داخل الجهاز نفسه. هذا Instance Store أسرع بكثير من EBS، لكنه مؤقت: بياناته تروح لو أوقفت السيرفر أو حذفته أو تعطّل الجهاز. وتبقى مع إعادة التشغيل العادية (Reboot) فقط.

يناسب الكاش والملفات المؤقتة والبيانات اللي لها نسخ في مكان ثاني، ولا تحط فيه شي ما تقدر تخسره.

نظام الملفات المشترك (EFS) #

EFS (Elastic File System) نظام ملفات شبكي يتركّب على عشرات أو مئات السيرفرات في نفس الوقت، وعبر مناطق توفر مختلفة. يكبر ويصغر تلقائياً، وتدفع على اللي تستخدمه فعلاً.

يناسب المحتوى اللي لازم كل السيرفرات تشوفه، مثل ملفات المستخدمين المرفوعة في موقع يعمل على كذا سيرفر. وله شرطين: يعمل مع لينكس فقط، وسعره أعلى من EBS للجيجا الواحدة. ولتوفير التكلفة، فعّل سياسة دورة الحياة عشان تنتقل الملفات اللي ما تُستخدم لفئة أرخص تلقائياً.

تركيبه على سيرفر:

sudo dnf install -y amazon-efs-utils
sudo mkdir -p /mnt/shared
sudo mount -t efs fs-0123456789abcdef0:/ /mnt/shared

أيهم تختار؟ #

عملي: أضف قرص وخذ منه لقطة #

شغّل سيرفر في منطقة توفر معروفة، ثم نفّذ هذا من CloudShell:

# قرص 10 جيجا مشفّر في نفس منطقة توفر السيرفر
aws ec2 create-volume \
  --availability-zone eu-central-1a \
  --size 10 --volume-type gp3 --encrypted

# ركّبه على السيرفر (استبدل المعرّفات بالقيم عندك)
aws ec2 attach-volume \
  --volume-id vol-0123456789abcdef0 \
  --instance-id i-0123456789abcdef0 \
  --device /dev/sdf

وداخل السيرفر، جهّزه واستخدمه:

# اعرف اسم القرص الجديد، غالباً nvme1n1
lsblk

# تنسيق القرص: يمسح كل ما فيه، فاستخدمه مع قرص جديد فقط
sudo mkfs -t xfs /dev/nvme1n1

sudo mkdir /data
sudo mount /dev/nvme1n1 /data
echo "hello from ebs" | sudo tee /data/test.txt

وأخيراً خذ لقطة من CloudShell:

aws ec2 create-snapshot \
  --volume-id vol-0123456789abcdef0 \
  --description "data volume before upgrade"

الخلاصة #

• EBS قرص دائم مربوط بمنطقة توفر، وgp3 هو الخيار الافتراضي.
• اللقطات نسخ احتياطية، وهي الطريق لنقل قرص بين مناطق التوفر والمناطق.
• AMI تخلي السيرفر يقوم جاهز خلال ثوانٍ، وهذا أساس التوسّع السريع.
• Instance Store الأسرع، لكن بياناته تضيع مع الإيقاف.
• EFS للملفات المشتركة بين سيرفرات كثيرة، على لينكس.

اختبر نفسك #

قبل ما تكمل، جرّب هذي الأسئلة عشان تتأكد إنك فهمت الجزء. كل سؤال موقف عملي، وبعد ما تجاوب يطلع لك الشرح.

بهذا نكمل قسم الخوادم. في الجزء السادس نبدأ قسم التوفر العالي: كيف توزّع الزوار على عدة سيرفرات بموزّع الحمل، فما يوقف موقعك لو تعطّل واحد منها.