البحث في الموقع

مقدمة تُعتبر خدمات تخزين البيانات المرنة والقابلة للتوسع حسب الحاجة، متطلب أساسي لأغلب التطبيقات والخدمات التي يتم تطويرها بالأدوات والتقنيات الحديثة. بغض النظر عن تخزين كميات قليلة أو كثيرة من الصور، الفيديوهات والنصوص الضخمة فإن مُطوري التطبيقات يحتاجون حلًا لتخزين واسترجاع المحتوى الخاص بالمستخدم، سجلات عمله، نسخه الاحتياطية وغيره من الأمور الأخرى. في ظل الأنظمة المنشورة المعقدة، وفي ظل الحاويات المختلفة والبيئات سريعة التغير والزوال، فإن زمن حفظ الملفات ببساطة في وحدة تخزين على خادوم واحد قد انتهى، حيث قام مزودو الخدمات السحابية بتطوير خدمات لتلبية حاجات التخزين في الأنظمة والتطبيقات الحديثة، وغالبًا تندرج خدمات التخزين السحابية تحت نوعين هما التخزين الكائني (Object Storage) والتخزين الكتلي (Block Storage). سنتناول هنا مميزات وسلبيات كل نوع. ما هو التخزين الكتلي؟ تعتبر خدمات التخزين الكتلي بسيطة ومألوفة نوعًا ما، حيث تُقدم هذه الخدمات خدمة التخزين العادية –كما في القرص الصلب– ولكن من خلال الشبكة. يقدم مزودو الخدمات السحابية الأدوات اللازمة التي تُتيح الحصول على جهاز تخزين كتلي بأي حجم وربطه بالآلة الافتراضية الخاصة بك، ومن هنا تستطيع التعامل مع الجهاز كقرص عادي، حيث تستطيع تهيئته، حفظ الملفات عليه، ربط أكثر من قرص بنظام RAID أو حتى إعداد قاعدة بيانات عليه للكتابة مباشرةً على الجهاز الكتلي. بالإضافة لما سبق، فإن أجهزة التخزين المرتبطة بشبكة غالبًا ما تتميز عن الأقراص الصلبة العادية بما يلي: تستطيع أخذ نسخة حية بسهولة للجهاز للأغراض الاحتياطية. من الممكن إعادة تغيير حجم جهاز التخزين الكتلي وتلبية الاحتياجات المتراكمة. تستطيع فك وربط الجهاز بين الآلات الوهمية بسهولة. ما ذكرناه من مميزات هي خصائص مرنة من الممكن أن تكون مفيدة غالبًا لأي تطبيق. فيما يلي نسرد بعضًا من مميزات وعيوب هذه التقنية. مميزات التخزين الكتلي: التخزين الكتلي شائع ومألوف، حيث أن المستخدمين والبرمجيات يفهمونه ويستطيعون التعامل مع ملفاته وأنظمته بشكل واسع. الأجهزة الكتلية مدعومة جيدًا. كل لغات البرمجة تستطيع قراءة وكتابة الملفات منها. صلاحيات وأذونات ملفات النظام في الأجهزة الكتلية مألوفة ومفهومة بشكل جيد. أجهزة التخزين الكتلي لديها وقت استجابة منخفض في عمليات الإدخال والإخراج، مما يجعلها مناسبة لقواعد البيانات. عيوب التخزين الكتلي: التخزين مرتبط بخادم واحد في نفس الوقت. تحتوي كتلة التخزين وملفات النظام على بيانات وصفية (metadata) قليلة عن المعلومات التي تُخزنها مثل تاريخ الإنشاء، المستخدم الذي تعود له البيانات وحجم هذه البيانات. أي معلومات إضافية عما تُخزنه وحدة التخزين الكتلي يجب أن يتم التعامل معها على مستوى التطبيق أو قاعدة البيانات مما يؤدي إلى زيادة الأعباء على المطور لمتابعة هذه المعلومات. يجب عليك أن تدفع مقابل حجم التخزين الذي حجزته حتى لو لم تقم بالاستفادة منه أو استخدامه. تستطيع أن تصل لخدمة التخزين الكتلي عبر خادومٍ واحد يعمل فقط. التخزين الكتلي يحتاج إلى اعدادات تنصيب وعمل أكثر (اختيار ملفات النظام، الأذونات، الإصدارات، النسخ الاحتياطية...وغيرها) مقارنة بالتخزين الكائني. بسبب سرعة عمليات الإدخال والإخراج في التخزين الكتلي ، فإنه يُعتبر خيارًا أفضل لتخزين البيانات في قواعد البيانات العادية. بالإضافة لذلك، فإن العديد من الأنظمة القديمة تتطلب وجود ملفات نظام عادية للتخزين مما يجعل التخزين الكتلي هو الحل في هذه الحالة. إذا لم يتوفر لدى مزود الخدمات السحابية خدمة التخزين الكتلي، تستطيع أن تقوم بتشغيل الخدمة الخاصة بك بنفسك باستخدام OpenStack Cinder، Ceph، أو خدمة iSCSI المُضمنة مع العديد من أجهزة NAS. ما هو التخزين الكائني؟ في عالم الحوسبة السحابية الحديث، يُعرف التخزين الكائني بأنه تخزين واسترجاع البيانات غير المُرتبة وفق بنية معينة (Unstructured) عبر استخدام الواجهة البرمجية ل HTTP. فبدلًا من تقسيم الملفات إلى كُتل متعددة وحفظها باستخدام نظام الملفات على وحدة التخزين، يتم التعامل مع الملفات ككائنات وتُحفظ على الشبكة. قد تكون هذه الكائنات عبارة عن صورة، سجلات، ملفات HTML أو أية كائنات ثنائية كبيرة بذاتها. تكون هذه الكائنات غير مرتبة وفق بنية معينة لأنها لا تحتاج لاتباع مُخطط أو تنسيق محدد. أصبح التخزين الكائني معروفًا بسبب قدرته الكبيرة على تبسيط تجربة المطور في بناء وتطوير خدمات التخزين، حيث تم تطوير مكتبات تدعم بناء الواجهات البرمجية (التي تحتوي طلبات (HTTP في أغلب لغات البرمجة. حفظ ملف ثنائي كبير أصبح أمرًا سهلًا باستخدام طلب HTTP PUT، وكذلك استرجاع الملف وبياناته الوصفية يتم عبر طلب GET عادي. علاوة على ذلك، فأغلب خدمات التخزين الكائني تستطيع مشاركة هذه الملفات مع المستخدمين الآخرين دون الحاجة لإعدادات خاصة على الخادم المُستضيف. بالإضافة لما سبق، لن تَدفع مقابل خدمة التخزين الكائني إلا مقابل المساحة التي تَستخدمها (بعض الخدمات تُدفع مقابل كل طلب HTTP أو حسب استهلاك النقل عبر النطاق) وهذا الأمر يُعد نعمةً لبعض المطورين الذين يحصلون على خدمة استضافة وتخزين عالمية مقابل تكلفة تتلاءم مع حجم الاستخدام. التخزين الكائني ليس الحل الجيد لكل الحالات. لنلقي نظرة على مميزات وعيوب هذه النوع. مميزات التخزين الكائني: واجهة برمجية بسيطة عبر HTTP تدعم أغلب المستخدمين بغض النظر عن نظام التشغيل المستخدم أو لغة البرمجة. تكلفة التخزين تُحدد مقابل ما يتم استخدامه من مساحة وليس ما يتم حجزه. لن تحتاج لحجز خادوم كامل للحصول على خدمة التخزين الكائني لملفاتك الساكنة. بعض مزودي خدمة التخزين الكائني تُقدم خاصية الدمج CDN المُضمنة، والتي تتيح تخبئة ملفاتك حتى يكون تنزيلها أسرع للمستخدمين. خاصية الأَصْدَرَة (Versioning) التي تتيح لك استرجاع النسخ القديمة من ملفاتك واستعادتها بعد التعديل عليها بشكل خاطئ. تتكيف خدمات التخزين الكائني مع احتياجات الاستخدام بدءًا من الاستخدام البسيط وحتى حالات الاستخدام المكثف دون أن يحتاج المطور لزيادة المصادر أو إعادة الهيكلة لمعالجة الحمل المطلوب. باستخدام خدمات التخزين الكائني لن تحتاج لمتابعة وإدارة وحدات التخزين أو أنظمة RAID لأنها من مسئولية مزود الخدمة. تستطيع حفظ بيانات وصفية بجانب البيانات الأصلية وذلك يُبسط لك هيكلة التطبيق الذي تعمل عليه. عيوب التخزين الكائني: لا تستطيع أن تستضيف قاعدة بيانات عادية على خدمة التخزين الكائني بسبب وقت الاستجابة العالي واللازم لقاعدة البيانات. باستخدام التخزين الكائني لا تستطيع التعديل على جزء من الكائن الذي تحفظه، حيث عليك قراءة أو كتابة الكائن كله في العملية الواحدة وهذا له آثار مترتبة على الأداء. فمثلًا، باستخدام نظام الملفات تستطيع بسهولة أن تُضيف سطر في نهاية ملف سجلات، ولكن في نظام التخزين الكائني يجب عليك قراءة الملف كاملا ثم التعديل عليه ثم إعادة كتابته وحفظه مرة أخرى، وهذا الأمر يجعل من التخزين الكائني خيارًا غير مثالي في حفظ البيانات التي تتغير بشكل مستمر. لا تستطع نُظم التشغيل تعيين كائن كمحرك أقراص بشكل سهل. يوجد بعض العملاء والمحولات التي تساعد في تنفيذ هذا الأمر، ولكن بشكل عام، استخدام الكائن وتصفحه ليس متاحًا بسهولة كما هو متاح لدى التنقل خلال المجلدات في نظام الملفات. بسبب هذه الخصائص، التخزين الكائني مفيد في استضافة الملفات الساكنة، حفظ محتوى المستخدم المتمثل مثلًا في الصور ولقطات الفيديو، حفظ ملفات النسخ الاحتياطي والسجلات. يوجد بعض حلول التخزين الكائني التي تتيح لك حفظ ملفاتك وبياناتك دون القلق على كيفية إدارة الأقراص أو خيارات التوسع. تستطيع مثلا أن تُجرب Minio، وهو خادوم مشهور مُطَوَّرْ باستخدام لغة Go ويقدم خدمة التخزين الكائني، أو تستطيع تجربة Ceph أو OpenStack Swift. خاتمة اختيار طريقة التخزين قد يكون قرارًا معقدًا للمطورين. ناقشنا مزايا وعيوب كلًا من التخزين الكتلي والتخزين الكائني. على الأرجح أن أي تطبيق معقد وذو كفاءة سيحتاج لاستخدام كلا النوعين في التخزين لتلبية كافة الاحتياجات اللازمة للعمل. ترجمة -وبتصرّف- للمقال Object Storage vs. Block Storage Services لصاحبه Brian Boucheron

تتوسع قواعد البيانات بسرعة مع مرور الزمن، وتكاد في بعض الأحيان أن تملأ المساحة التخزينية المتاحة في نظام الملفات كلها. وقد تتعرض أيضًا إلى مشاكل في الإدخال والإخراج نتيجةً لمحاولة عدِّة خدمات الكتابة على (أو القراءة من) القسم نفسه معًا. هذا الدرس سيفيدك لو كنتَ تريد إضافة المزيد من المساحة التخزينية، أو استخدام خصائص جهاز التخزين لزيادة الأداء (ربما عبر استخدام RAID)، أو تتطلّع إلى استعمال ميزات أخرى للتخزين. سيعلِّمُك هذا الدرس طريقة تغيير مجلد تخزين بيانات MySQL. المتطلبات المسبقة للمتابعة مع هذا الدرس يجب أن يكون عندك: - خادوم CentOS 7 مع حساب مستخدم ليس جذرًا لكنه يمتلك امتيازات الجذر باستعمال الأمر sudo، وفيه خادوم MariaDB مثبت مسبقًا، يمكنك معرفة المزيد من المعلومات حول ضبط CentOS 7 بقراءة درس الضبط المبدئي لخادوم CentOS 7، وإذا لم تثبت MariaDB من قبل، فسيساعدك درس تثبيت وإعداد نظامي إدارة قواعد البيانات MySQL وPostgreSQL على ذلك. سننقل البيانات من جهاز تخزينٍ موصولٍ (mounted) في نقطة الوصل ‎/mnt/volume-nyc1-01. يمكنك معرفة المزيد من المعلومات عن أجهزة التخزين والأقسام وكيفية استخدامها في درس «كيفية إجراء مهام إدارة أجهزة التخزين البسيطة في لينكس». سيعلّمك هذا الدرس طريقة نقل مجلد تخزين بيانات MySQL إلى مكانٍ جديد بغض النظر عن وسيط التخزين الذي تستخدمه (قرص صلب، أو مصفوفة RAID، أو تخزين شبكي). الخطوة الأولى: نقل مجلد بيانات MariaDB لكي نحضِّر لنقل مجلد بيانات MariaDB فلنحاول معرفة مساره الحالي عبر بدء جلسة تفاعلية بتسجيل الدخول بحساب المستخدم root: mysql -u root -p أدخِل كلمة المرور عند طلبها، ثم نفِّذ التعليمة التالية من سطر أوامر mysql: select @@datadir; الناتج: +-----------------+ | @@datadir | +-----------------+ | /var/lib/mysql/ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) الناتج السابق يُظهِر أنَّ قواعد MariaDB مضبوطة لاستخدام مجلد تخزين البيانات المبدئي ‎/var/lib/mysql/‎، وهذا هو مسار المجلد الذي علينا نقله؛ نفِّذ الأمر exit للخروج: exit لكي نضمن سلامة البيانات، علينا أولًا إغلاق خادوم MariaDB قبل تعديل مجلد البيانات: sudo systemctl stop mariadb الأمر systemctl لا يُظهِر نتيجة تنفيذ أوامر إدارة الخدمات، لذا إذا أردتَ التحقق أنَّ الخادوم قد أُغلِق بنجاح، فنفِّذ الأمر الآتي: sudo systemctl status mariadb انظر إلى آخر سطر من ناتج الأمر السابق الذي يجب أن يخبرك أنَّ الخادوم قد توقف عن العمل: . . . Dec 16 18:29:26 mysql systemd[1]: Stopped MariaDB database server. سننسخ مجلد قواعد البيانات الموجود حاليًا إلى المكان الجديد باستخدام rsync وذلك بعد إغلاق الخادوم. سنستخدم الخيار ‎-a للحفاظ على الأذونات وخصائص المجلد الأخرى، وسيزودنا الخيار ‎-v بمخرجات توضِّح سير عملية النسخ. ملاحظة: احرص على عدم وجود خط مائل (/) في نهاية مسار المجلد الذي ستُنسَخ البيانات منه، والذي قد يُضاف تلقائيًا إذا كنتَ تُكمِل المسار باستعمال زر tab، فإذا كان الخط المائل موجودًا فسينسخ الأمر rsync المجلد نفسه وليس محتوياته. sudo rsync -av /var/lib/mysql /mnt/volume-nyc1-01 بعد إكمال تنفيذ أمر rsync السابق، فأعد تسمية المجلد الحالية وأضف إليه اللاحقة ‎.bak (لتعرف أنه نسخة احتياطية وليس المجلد الأصل) وأبقِه موجودًا حتى تتأكد من نجاح عملية النقل؛ أعدنا تسميته لتفادي الخلط بين الملفات الموجودة في المكان القديم والجديد: sudo mv /var/lib/mysql /var/lib/mysql.bak سنشرع الآن بتعديل ضبط قواعد البيانات. الخطوة الثانية: الإشارة إلى مكان تخزين البيانات الجديد هنالك طرائق عدِّة لتجاوز القيم المضبوطة في MySQL، إذ تُضبَط التعليمة datadir مبدئيًا إلى ‎/var/lib/mysql في ملف ‎/etc/my.cnf، لذا لنعدِّل هذا الملف لتغيير المسار إلى المجلد الجديد: sudo vi /etc/my.cnf ابحث عن السطر الذي يبدأ بالكلمة datadir=‎ وغيّر المسار الذي يُشير إليه إلى المسار الجديد. ولوجود ملف المقبس (socket file) في مجلد البيانات القديم، فعلينا تحديثه ليشير إلى المكان الجديد أيضًا: [mysqld] . . . datadir=/mnt/volume-nyc1-01/mysql socket=/mnt/volume-nyc1-01/mysql/mysql.sock . . . بعد تحديث الأسطر السابقة الموجودة في الملف، فلنضف ضبطًا خاصًا بعميل mysql وذلك بإضافة الضبط الآتي إلى نهاية الملف (لكي لا نُقسِّم تعليمات الضبط الخاصة بخادوم MySQL إلى قسمين) لكن قبل السطر الذي يحتوي على الكلمة include: [client] port=3306 socket=/mnt/volume-nyc1-01/mysql/mysql.sock !includedir /etc/my.cnf.d بعد أن تنتهي من تعديل الملف، فاضغط على زر Escape ثم اكتب ‎:wq!‎ لحفظ الملف والخروج من المحرر. الخطوة الثالثة: إعادة تشغيل خادوم MariaDB بعد أن حدثنا الضبط ليشير إلى مسار المجلد الجديد، فيمكننا الآن تشغيل خادوم MariaDB والتأكد من عمله بشكل سليم: sudo systemctl start mariadb sudo systemctl status mariadb للتأكد أننا نستعمل المجلد الموجود في المسار الجديد لتخزين البيانات، فسنتصل عبر عميل mysql: mysql -u root -p وننظر إلى قيمة datadir مجددًا: select @@datadir; الناتج: +----------------------------+ | @@datadir | +----------------------------+ | /mnt/volume-nyc1-01/mysql/ | +----------------------------+ 1 row in set (0.01 sec) نفِّذ exit للخروج من العميل. بعد أن أعدت تشغيل خادوم MariaDB وتأكدت أنَّه يستعمل المكان الجديد، فخذ وقتك للتحقق من سلامة بياناتك وأنَّ قواعد بياناتك تعمل دون مشاكل، وبعدئذٍ تستطيع حذف المجلد الاحتياطي بالأمر sudo rm -rf /var/lib/mysql.bak. الخلاصة تعلمنا في هذا الدرس طريقة نقل مجلد بيانات MariaDB إلى مسارٍ جديد، وهذه الطريقة ستعمل مهما كانت تقنية التخزين التي يعتمدها وسيط التخزين الذي ستستعمله. ولمّا كانت قواعد بيانات MariaDB مشتقةً من MySQL، فيمكنك معرفة المزيد من المعلومات حول إدارة مجلدات البيانات في القسمين الآتيين من توثيق MySQL الرسمي: The MySQL Data Directory و Setting Up Multiple Data Directories. ترجمة –وبتصرّف– للمقال How To Change a MariaDB Data Directory to a New Location on CentOS 7 لصاحبته Melissa Anderson