مهندس حوسبة سحابية تعلم الحوسبة السحابيّة: المتطلبات الأساسيّة، وكيف تصبح مهندس حوسبة سحابيّة

هذا المقال هو الجزء الأول من جزأين يشرحان موضوع الحوسبة السحابيّة. يناقش هذا المقال المتطلبات المسبقة وما تحتاج إلى معرفته قبل بدء رحلتك في الحوسبة السحابية. ويناقش كذلك بعض الافتراضات الخاطئة المتعلقة بالحوسبة السحابية، ويعمل على تصحيح المفاهيم المتعلقة بها، كما ويوضح مفهومي الأجهزة الافتراضيّة (الأجهزة الظاهريّة)، والحوسبة السحابيّة العامّة والخاصّة. ومن ثمّ يناقش أحد المفاهيم المتعلّقة بالحوسبة السحابية والتي تتردّد كثيرًا، وهو مفهوم "مهندس حوسبة سحابية" (Cloud Architect)؛ سنناقش في هذا المقال ما يقوم به مهندس الحوسبة السحابية، وسنحلّل المهارات والشهادات اللازمة لتصبح مهندس حوسبة سحابيّة. وسنذكر كذلك بعض أنواع الوظائف المتاحة إذا قرّرت جعل هذا المجال حرفتك.

المتطلبات المسبقة لتعلم الحوسبة السحابية

يسأل العديد من المهتمين: "ما المتطلبات والمعرفة المسبقة اللازمة لبدء تعلم الحوسبة السحابية؟" سنعطي - في هذا المقال - المعلومات اللازمة للإجابة على هذا السؤال، لتكون جاهزًا لبدء تعلم الحوسبة السحابية دون قلق.

يشير مفهوم الحوسبة السحابية إلى مجال واسع من تقنية المعلومات تشمل: البنية التحتية العتادية، والبنية التحتية البرمجية، ومنشآت مراكز البيانات (data centers)، وتقنيات الأجهزة الافتراضية (أو الأجهزة الظاهرية - Virtualization)، ومفاهيم هندسة البرمجيات.

كلّ هذه المجالات متصلة ببعضها وتوفر لك معرفة أولية جيدة تسهّل عليك رحلتك في استكشاف وتعلّم استخدام منصات الحوسبة السحابية والعمل فيها؛ ولكننا سنركّز في هذا المقال على مزودي خدمة البنية التحتية السحابية (Infrastructure as a Service - IaaS)، مثل خدمات أمازون (Amazon Web Services - AWS)، و Microsoft Azure، و Google Compute Engine و Rackspace Cloud، وكذلك على مزودي خدمة المنصة السحابية (Platform as a Service - PaaS)، مثل Salesforce.com، و Microsoft Azure، و Google App Engine.

يمكننا البدء بافتراض أنّك لن تحتاج شهادة جامعية في أحد مجالات الحاسوب لتعلم الحوسبة السحابية. يمكنك بدء تعلم الحوسبة السحابية من الصفر حتى وإن كانت مهاراتك في تقنية المعلومات بسيطة جدًّا.

افتراضات مغلوطة عن الحوسبة السحابية

1. لتعلم الحوسبة السحابية يجب أن تجيد البرمجة

يمكنك أن تبدأ تعلم الحوسبة السحابية باستخدام خدمة حوسبة سحابية - عامّة أو خاصّة - حتّى وإن لم تكن مطوّر برمجيات.

2. يجب أن تكون لديك خبرة سابقة في عالم تقنية المعلومات

الحوسبة السحابية تقنية مستخدمة في كل المجالات وحول العالم، ومن شأن فهمها أن يساعد الجميع، وليس فقط ذوي الاهتمامات التقنيّة؛ بل غالب الظنّ أنك تعمل في مؤسّسة تستخدم الحوسبة السحابية بالفعل.

3. الحوسبة السحابية فقط للتقنيين ومطوري البرمجيات

إنّ الحوسبة السحابيّة تغيّر طريقة بناء الشركات لأنظمة المعلومات لديها، وكيفية استخدامها لها، بما في ذلك كلّ برمجياتها، ويجب على المدراء، والمسوّقين، ومدراء الأنظمة، والمطورين تعلّمها؛ ولكن - بالطبع- بتوجّهات مختلفة، مركّزين على الجوانب المتعلّقة بأدوارهم ومسؤوليّاتهم.

أنظمة التشغيل والأجهزة الافتراضيّة والشبكة

بما أنّ الحوسبة السحابية مجالها واسع، لكي تتعلّم الحوسبة السحابية تحتاج لبعض المهارات تتعلق بالمفاهيم الأساسيّة لأنظمة التشغيل وكيف تعمل (دون الخوض في تفاصيلها الدقيقة)، مثل Windows ولينُكس ومفاهيم بسيطة تتعلّق بهما.

إذا كانت معرفتك جيدة في هذه الأمور، فأنت تعرف أنّ التقنيات المتعلّقة باستخدام الأجهزة الافتراضيّة (أو الأجهزة الظاهريّة Virtualization) لها دورً مهمّ عندما نتحدّث عن الحوسبة السحابيّة. لا توجد تجربة تضاهي تشغيل جهاز افتراضيّ بنفسك (يمكنك فعل ذلك باستخدام VirtualBox) لتفهم كيف تعمل بيئة الأجهزة الافتراضيّة. تمكّنك هذه التقنيّات من إنشاء بيئة ظاهريّة تحدّد فيها عدد وسرعة المعالجات المركزية (CPU) والذاكرة الرئيسيّة (RAM) ومساحة التخزين، وكذلك نظام التشغيل الذي يعمل عليها مثل Windows أو Linux.

تتشارك الأجهزة الافتراضيّة في العتاد الحقيقيّ وأجهزة الشبكة ولكنّها منفصلة عن بعضها. من أوائل الشركات الرائدة في هذا المجال شركة تُدعى VMWare. لقد كانت الحوسبة الظاهريّة (أو الأجهزة الافتراضيّة) معروفة جيّدًا قبل VMWare، ولكنّ هذه الشركة غيّرت السوق المتعلّق بها، حيث حوّلت هذه التقنيّة إلى حزمة برمجيّة جاهزة للاستخدام ممّا جعلها شائعة في الشركات صغيرة كانت أم كبيرة.

لقد قدّمت هذه التقنيّة مفهومًا اقتصاديًّا واستراتيجيًّا جديدًا، وهو Consolidation، ويعني حرفيًّا الدمج أو الجَمع، ويشير إلى جمع أكثر من خدمة وأكثر من جهاز افتراضيّ على جهاز حقيقيّ واحد. ويعني هذا أن الشركات حول العالم لم يعد واجبًا عليها توفير خادم حقيقيّ لكل نوع من التطبيقات أو الأحمال التي يشغّلونها، بل صار بإمكانهم مشاركة الموارد وتقسيمها بين عدد من الأجهزة الافتراضيّة.

مفاهيم أساسيّة عليك معرفتها عن الأجهزة الافتراضيّة

Hypervisor: هو قلب نظام الأجهزة الافتراضيّة والذي يشغّل كلّ الأجهزة الافتراضيّة. ومن الأمثلة عليه VMWare وKVM وXen و OpenVZ. تستخدم كلّ بيئات الحوسبة السحابيّة hypervisor معدّل. أمازون مثلًا تستخدم Xen.

الجهاز الافتراضيّ (أو الجهاز الظاهريّ، وبالإنجليزيّة: Virtual Machine): وهو العنصر الأساسيّ في هذه التقنيّة. اعلَم أنّ للجهاز الافتراضيّ نظام تشغيل ومعالج وذاكرة وقرص تخزين والعديد من الإعدادات المتعلّقة بالشبكة.

مزايا استخدام الأجهزة الافتراضيّة: الجَمع (جمع أكثر من جهاز على عتاد واحد)، وإمكانيّة نقل الأجهزة الافتراضيّة بين الخوادم الحقيقيّة (والتي تسمّى أيضًا بالعُقَد physical nodes)، والمرونة في إضافة موارد جديدة إلى جهاز افتراضيّ موجود.

ما إن تصبِح ملمًّا بأساسيّات تقنيّات الحوسبة الظاهريّة (الأجهزة الافتراضيّة) وأنظمة التشغيل، فعليك بأخذ مساق مقدمة في الشبكات، ومن ثمّ ستتعلّم الحوسبة السحابية بسهولة. يمكن أن يكون مجال الشبكات صعبًا، وسيحتاج حتّى ذوو المهارات العالية بعض الوقت لفهمه بالكامل. راجع القسم المتعلّق بالشبكات في هذا المقال لفهم المتطلبات اللازمة للخوض في هذا المجال. وفي النهاية، نريد تكوين فكرة واضحة عن معنى كلّ من الحوسبة السحابيّة العامّة والخاصّة.

السحابة العامّة: تشير إلى البنية التحتية التي من الممكن للعموم الوصول إليها وتخزين بيانات وأجهزة افتراضيّة وأيّ نوع من الموارد السحابيّة. يمكنك استخدامها بنفسك، ولست بحاجة إلى الاستثمار في العتاد والبنية التحتيّة من أجل ذلك. يمكنك استخدام السحابات العامّة والدفع حسب الاستخدام. وهذا يشبه استئجار السيّارة لمدّة معينة من الوقت بدلًا من شرائها وامتلاكها.

السحابة الخاصّة: تحتاج الشركات إلى كلّ المرونة والمزايا التي تقدمها الحوسبة السحابيّة، ولكن قد تكون لديها بنيتها التحتيّة ومركز البيانات (data center) الخاصّ بها. في هذه الحالة، تكون الشركة مسؤولة عن إدارة كلّ شيء فيها.

ما هي هندسة الحوسبة السحابيّة

يشير مفهوم معمارية الحوسبة السحابيّة (أو هندسة الحوسبة السحابيّة) إلى المكوّنات الرئيسيّة والفرعيّة التي تحتاجها الحوسبة السحابيّة. وتتكون هذه المكوّنات عادة من منصّة الواجهة، والمنصّة الخلفيّة، ونظام التوصيل السحابيّ للمحتوى (cloud-based delivery) والشبكة. وتشكّل هذه المكوّنات مجتمعة معماريّة الحوسبة السحابيّة. ويعتمد تصميم حلول الحوسبة السحابيّة على أساليب وإجراءات هندسيّة تمّ تطويرها على مدى العقدين الماضيين.

مهندس الحوسبة السحابية مسؤول عن تحويل المتطلبات التقنيّة للمشروع إلى معماريّة وتصميم يوجّهان سير العمل للوصول إلى المنتج النهائيّ. وغالبًا يكون مهندس الحوسبة السحابية مسؤولًا أيضًا عن رأبِ الصدعِ بين المشكلات المركّبة المتعلّقة بالأعمال وبين الحلول المعتمدة على الحوسبة السحابيّة. ويعمل الأعضاء الآخرون في الفريق التقنيّ - بما فيهم مهندس دعم المطورين DevOps والمطورون - مع مهندس الحوسبة السحابيّة للتأكد من بناء الحلّ أو الحلول التقنيّة المناسبة.

ما المهارات المطلوبة في البداية؟

إذا كنت تفكر بأن تغدو مهندس حوسبة سحابية، فيفترض بأن لديك بالفعل معرفة مسبقة قويّة في الحوسبة السحابيّة أو مجال تقنيّ مشابه. إذا كنت ترى المفاهيم التالية مفهومة بالنسبة لك، أو على الأقل بعضها، فغالبًا أنت على الطريق الصحيح. أمّا إذا لم تكن كذلك، فأنصحك أوّلًا بدراسة أو العمل في مجال قريب قبل أن تسعى إلى أن تغدو مهندس حوسبة سحابيّة.

• معرفة جيّدة في واحد من أنظمة التشغيل على الأقل: لينُكس، يونكس، سولاريس، أو ويندوز. ما أنصحك به هو نظام التشغيل لينُكس بأيّ من توزيعاته (سواء بتوزيعة دبيانيّة أو ردهاتيّة أو غيرها). وجود خبرة مسبقة كمدير نظام أو مهندس نظم لأيّ من أنظمة التشغيل المعروفة قد يفيدك أيضًا.
• فهم جيّد في الشبكات: TCP/IP و HTTP و DNS. أقترح أن تتعرف على المفاهيم المتعلقة بها قبل السعي لأن تصبح مهندس حوسبة سحابية.
• لغة برمجة: ستحتاج على الأقل إلى فهم بسيط للغة برمجة مفسّرة (scripting language). غالبًا هذا ليس إلزاميًّا، ولكنه بكل تأكيد سيفيدك.
• الأمن: أمن المعلومات مهم في الحوسبة السحابيّة، ولهذا، يجب أن يكون لديك فهم جيّد للمفاهيم الأساسيّة في مجال أمن المعلومات، كجدران الحماية مثلًا.

إن القائمة المذكورة أعلاه ليست كاملة أبدًا. إن العبرة من ذكرها هو ضرورة أن تكون لديك معرفة تقنيّة قويّة إذا كنت تفكّر بدخول مجال هندسة الحوسبة السحابيّة. يقدّم موقع Could Roster قائمة محدّثة بالمهارات التقنيّة الدارجة، ويشرح ما تقوم به هندسة الحوسبة السحابيّة، ويوضّح الخصائص والتوقّعات اليوميّة، ويعرض قائمة بالمهارات التي يحتاجها السوق. يتم تحديث القائمة شهريًّا، لذا تأكّد من مراجعتها قُبَيلَ بدئك في السعي نحو الحصول على شهادة في المجال.

[001-Cloud-Roster-Features.gif]

ما الخطوة التالية؟

لنفترض بأنّك تحقّق بعض المتطلّبات المذكورة أعلاه؛ ماذا تفعل الآن لتغدو مهندس حوسبة سحابيّة مؤهّلًا؟ يعتمد هذا على المنصّة التي تفضّلها:

خدمات أمازون السحابيّة - AWS

مهندس معتمد لحلول خدمات أمازون السحابيّة (AWS Certified Solutions Architect – Associate) - تحقِّق هذه الشهادة الخبرات التقنيّة في تصميم ونشر نظام قابل للتوسعة، ومتاح دائمًا، ومقاوم للأخطاء على منصّة AWS التابعة لأمازون. يوضّح هذا المقال كيفيّة التحضير للاختبار بالتفصيل، ويتعمّق أكثر فيما يتعلّق بالمصادر المتاحة على Cloud Academy التي من شأنها مساعدتك على النجاح في الاختبار.

Microsoft Azure

مهندس حلول حوسبة سحابية لمنصّة Microsoft Azure (بالإنجليزيّة Microsoft Azure Solutions Architect - إنّ منصّة Microsoft Azure رياديّةٌ في هذا السوق الصاعِد، وتتطلّب شهادتها خبرة في الحوسبة، والشبكات، والتخزين، والأمن، وذلك من أجل تصميم حلول تعمل على Azure. للحصول على شهادة مهندس حلول Azure، ستحتاج إلى النجاح في اختبارين، وهما: AZ-300 و AZ-301. لا تحتاج إلى اجتياز أيّ امتحانات أقلّ درجة من أجل التقدم إلى هذين الامتحانين. يركّز اختبار AZ-300 على تقنيات Azure، بينما يركّز اختبار AZ-301 على التصميم.

خدمات Google السحابيّة - Google Cloud Platform

مهندس مختصّ في الحوسبة السحابيّ: يمكّن المهندسُ المختصّ في الحوسبة السحابيّة (Profestional Cloud Architect) المؤسساتِ من الاستفادة من التقنيات التي تتيحها خدمات Google السحابية. يمكن لهذا المهندس - بفهمه العميق لمعمارية الحوسبة السحابية ومنصّة Google للخدمات السحابيّة - أن يصمّم ويطوّر ويدير حلول تقنيّة متينة وآمنة وقابلة للتوسعة ومتاحة دائمًا ومرنة وذلك لتحقيق أهداف المؤسسة.

لقد غدوتُ مهندس حوسبة سحابية مؤهَّلًا - ماذا أفعل الآن؟

ما إن تتخطى اختبار التأهيل، ستُفتَح أمامك العديد من فُرَص العمل التي ربما لم تفكِّر فيها حتّى. إنّ بعض الشركات الأكثر ابتكارًا في مجال البيانات الضخمة (big data) ليس بوسعها تحقيق أيّ شيء دون مهندس حوسبة سحابيّة مؤهّل لإحدى منصّات الحوسبة السحابية المذكورة.

تُقدِّم AWS المرونة وإمكانيّة التوسعة والرزانة المطلوبة لأكثر من مليون زبون. من الشركات التي تستفيد من خدمات AWS في مجال البيانات الضخمة كلّ من General Motors، وIBM، وSplunk، وWeather Company. قد تجد نفسك يومًا ما تعمل لدى شركة طبيّة لبناء نظام لتحليل الحمض النووي (الجينات) لتوقع الأمراض من خلالها. إذا كنت تحب السّفر، فقد تعمل في يوم ما لدى شركة Expedia، التي تستخدم AWS لاستضافة خدمتها (Expedia Service)، وهي خدمة متخصّصة بتقديم الاقتراحات المتعلّقة بالسياحة. ولكي لا ننسى أحد أكبر زبائن AWS، وهي Netflix، تستخدم منصة AWS في نظام توصيل محتوى متاح دائمًا ومقاوم للأخطاء لخدمة بثّ الأفلام والبرامج التلفازيّة التي تقدّمها. تعتمد Netflix على إمكانات البنية التحتيّة لأمازون في التوسّع السريع والخوادم وتخزين البيانات، وذلك بسبب الكمّ الهائل ونمط الاستخدام المتأرجح لزبائنها. لا يسعنا إلا أن نتخيّل أنّهم يوظّفون مئات إن لم يكن آلاف مهندسي حلول الحوسبة السحابيّة لمنصّة AWS.

إنّ منصّة Microsoft Azure أسرع مزوّدي الخدمات السحابيّة نموًّا لبناء واختبار ونشر وإدارة التطبيقات والخدمات عبر مراكز بيانات تديرها Microsoft. من الشركات التي تستخدم Azure كلّ من Adobe، وApple، وiCloud، وEbay، وTravelocity، وSamsung، وXerox، وNFL، وNBC. ما إن تصبح مهندس حوسبة سحابيّة مؤهًلًا لمنصّة Microsoft Azure، فسيكون باستطاعتك التقدّم لأيّ من آلاف الشواغر المتاحة لـمهندسي الحوسبة السحابيّة لمنصّة Azure.

إنّ منصّة Google للحوسبة السحابيّة هي حقيبة كاملة من خدمات الحوسبة السحابيّة التي تعمل على نفس البنية التحتيّة التي تستخدمها Google من أجل خدماتها التي تقدّمها للمستخدمين الأفراد، وتستخدمها كذلك كلّ من Target، وPayPal، و20th Century Fox، وTwitter. إذا صرت مؤهلًا في هندسة الحوسبة السحابية لمنصة Google، فبإمكانك التقدّم للوظائف ذات العلاقة.

إنّ مهندس الحوسبة السحابيّة لَذو دور هامّ، وهناك حاجة ماسّة في السوق لهذا التخصّص، والإمكانات فيه غير محدودة. وتشير التوقعات أيضًا إلى نموّ هائل في هذا المجال في السنوات القليلة القادمة، ولهذا نعتقد بأنّ الحصول على مؤهّل في هندسة الحوسبة السحابية خطوة في الاتجاه الصحيح، سواء للعمل في المجال، أو للتعرف على أيّ تقنيات حديثة ومذهلة تنشأ في حلبة الحوسبة السحابيّة.

ترجمة -وبتصرف- للمقالين:

• What Exactly Is a Cloud Architect and How Do You Become One?‎ لصاحبه Michael Sheehy
• Prerequisites to Learn Cloud Computing – Introduction لصاحبه Stefano Bellasio