محرك الحوسبة من جوجل

محرك جوجل للحوسبة ( GCE ) هو مكون البنية التحتية كخدمة (IaaS) لمنصة جوجل السحابية ، وهو مبني على البنية التحتية العالمية التي تُشغّل محرك بحث جوجل ، وجيميل ، ويوتيوب ، وغيرها من الخدمات. يُمكّن محرك جوجل للحوسبة المستخدمين (باستخدام المصادقة القائمة على OAuth 2.0) من تشغيل الأجهزة الافتراضية (VMs) عند الطلب. يمكن تشغيل الأجهزة الافتراضية من الصور القياسية أو الصور المخصصة التي يُنشئها المستخدمون. يُمكن الوصول إلى محرك جوجل للحوسبة عبر وحدة تحكم المطورين، أو واجهة برمجة تطبيقات RESTful، أو واجهة سطر الأوامر (CLI).

تاريخ

أعلنت جوجل عن خدمة Compute Engine في 28 يونيو 2012، خلال مؤتمر Google I/O 2012، في مرحلة تجريبية محدودة. وفي أبريل 2013، أُتيحت الخدمة لعملاء باقة الدعم الذهبي. وفي 25 فبراير 2013، أعلنت جوجل أن RightScale هي أول موزع معتمد لها. [ 2 ] وخلال مؤتمر Google I/O 2013، تم الإعلان عن العديد من الميزات، بما في ذلك الفوترة بالساعة، وأنواع مثيلات النوى المشتركة، وأقراص تخزين دائمة ذات سعة أكبر، وقدرات محسّنة للشبكات القائمة على SDN ، وشهادة ISO/IEC 27001. وأصبحت الخدمة متاحة للجميع في 15 مايو 2013. وفي 7 أغسطس 2013، أُضيفت ميزة موازنة الأحمال من الطبقة الثالثة إلى الخدمة. وأخيرًا، في 2 ديسمبر 2013، أعلنت جوجل عن إطلاق الخدمة بشكل عام. كما وسّعت دعم أنظمة التشغيل، ومكّنت من الترحيل المباشر للأجهزة الافتراضية، ودعم مثيلات 16 نواة، وأقراص تخزين دائمة أسرع، وخفّضت سعر المثيلات القياسية.

في فعالية Google Cloud Platform Live بتاريخ 25 مارس 2014، أعلن أورس هولزلي ، نائب الرئيس الأول للبنية التحتية التقنية، عن خصومات على الاستخدام المستمر، ودعم Microsoft Windows Server 2008 R2 ، وخدمة Cloud DNS ، وخدمة Cloud Deployment Manager. وفي 28 مايو 2014، أعلنت جوجل عن تحسينات لحاويات LXC بالإضافة إلى جدولة ديناميكية لحاويات Docker عبر مجموعة من مثيلات الأجهزة الافتراضية. [ 3 ]

وحدة محرك الحوسبة من جوجل

وحدة محرك الحوسبة من جوجل (GCEU)، والتي تُنطق "جي كيو"، هي تجريد لموارد الحوسبة. وفقًا لجوجل، يُمثل 2.75 وحدة GCEU الحد الأدنى من قوة نواة منطقية واحدة ( خيط معالجة فائق للأجهزة ) مبنية على منصة ساندي بريدج . تم إنشاء وحدة GCEU بواسطة أنتوني إف. فولم لحاجةٍ إلى مقارنة أداء الأجهزة الافتراضية التي تُقدمها جوجل. ويتم تقريبها بواسطة معيار Coremark™ الذي يتم تشغيله كجزء من معيار PerfKitBenchmarker مفتوح المصدر الذي أنشأته جوجل بالشراكة مع العديد من مزودي الخدمات السحابية.

الأقراص الثابتة

تبدأ كل نسخة من Google Compute Engine بمورد تخزين يُسمى القرص الدائم. يوفر القرص الدائم مساحة التخزين للنسخ ويحتوي على نظام الملفات الجذر الذي تُقلع منه النسخة. يمكن استخدام الأقراص الدائمة كوحدات تخزين كتلية خام . يستخدم Google Compute Engine بروتوكول SCSI افتراضيًا لربط الأقراص الدائمة. توفر الأقراص الدائمة تخزينًا مباشرًا ومتسقًا وموثوقًا بتكلفة ثابتة وموثوقة، مما يُغني عن الحاجة إلى قرص تخزين مؤقت محلي منفصل. يجب إنشاء الأقراص الدائمة قبل تشغيل أي نسخة. بمجرد ربطها بنسخة، يمكن تهيئتها باستخدام نظام الملفات الأصلي. يمكن ربط قرص دائم واحد بعدة نسخ في وضع القراءة فقط. يمكن أن تصل سعة كل قرص دائم إلى 10 تيرابايت. يقوم Google Compute Engine بتشفير الأقراص الدائمة باستخدام AES-128-CB ، ويتم تطبيق هذا التشفير قبل مغادرة البيانات لشاشة مراقبة الجهاز الظاهري ووصولها إلى القرص. التشفير مُفعّل دائمًا وشفاف لمستخدمي Google Compute Engine. يتم الحفاظ على سلامة الأقراص الدائمة عبر آلية HMAC .

في 18 يونيو 2014، أعلنت جوجل دعمها لأقراص SSD الثابتة. توفر هذه الأقراص ما يصل إلى 30 عملية إدخال/إخراج في الثانية لكل جيجابايت، أي ما يعادل 20 ضعفًا في عمليات الكتابة و100 ضعف في عمليات القراءة مقارنةً بالأقراص الثابتة القياسية.

صور

الصورة عبارة عن قرص ثابت يحتوي على نظام التشغيل ونظام الملفات الجذر اللازمين لتشغيل مثيل. يجب تحديد الصورة عند إنشاء مثيل أو عند إنشاء قرص جذر ثابت. بشكل افتراضي، يقوم محرك جوجل للحوسبة بتثبيت نظام الملفات الجذر المحدد في الصورة على قرص جذر ثابت. يوفر محرك جوجل للحوسبة صور CentOS و Debian كصور لينكس قياسية. تُعد صور Red Hat Enterprise Linux (RHEL) و Microsoft Windows Server 2008 R2 جزءًا من صور أنظمة التشغيل المميزة المتوفرة مقابل رسوم إضافية. كما يدعم محرك جوجل للحوسبة نظام Container Linux (المعروف سابقًا باسم CoreOS )، وهو نظام تشغيل لينكس خفيف الوزن مبني على ChromiumOS .

أنواع الآلات

يستخدم محرك الحوسبة من جوجل KVM كبرنامج إدارة الأجهزة الافتراضية ، [ 4 ] ويدعم صور الضيف التي تعمل بنظامي التشغيل Linux وMicrosoft Windows والتي تستخدم لتشغيل الأجهزة الافتراضية القائمة على بنية x86 64 بت.

مقارنة أنواع الآلات

توفر جوجل أنواعًا معينة من الآلات:

  • الجهاز القياسي: 3.75 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة معالجة مركزية افتراضية
  • جهاز ذو ذاكرة عالية: 6.5 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة معالجة مركزية افتراضية
  • جهاز ذو معالج عالي: 0.9 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة معالجة مركزية افتراضية
  • جهاز مشترك: يتم مشاركة وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي بين العملاء
  • جهاز مُحسَّن للذاكرة: أكثر من 14 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل وحدة معالجة مركزية افتراضية.

تستند الأسعار المذكورة أدناه [ 5 ] إلى تشغيل أجهزة افتراضية قياسية تعمل بنظامي التشغيل Debian أو CentOS Linux. أما الأجهزة الافتراضية التي تعمل بأنظمة تشغيل احتكارية فستكون تكلفتها أعلى.

نوع الآلةاسم الجهازالنوى الافتراضيةذاكرةالتكلفة بالساعة (استضافة في الولايات المتحدة)التكلفة بالساعة (استضافة أوروبية)
معيارn1-standard-113.75 جيجابايت0.070 دولار0.077 دولار
معيارn1-standard-227.5 جيجابايت0.140 دولار0.154 دولار
معيارn1-standard-4415 جيجابايت0.280 دولار0.308 دولار
معيارn1-standard-8830 جيجابايت0.560 دولار0.616 دولار
معيارn1-standard-161660 جيجابايت1.120 دولار1.232 دولار
ذاكرة عاليةn1-highmem-2213 جيجابايت0.164 دولار0.180 دولار
ذاكرة عاليةn1-highmem-4426 جيجابايت0.328 دولار0.360 دولار
ذاكرة عاليةn1-highmem-8852 جيجابايت0.656 دولار0.720 دولار
ذاكرة عاليةn1-highmem-1616104 جيجابايت1.312 دولار1.440 دولار
استخدام عالي لوحدة المعالجة المركزيةn1-highcpu-221.80 جيجابايت0.088 دولار0.096 دولار
استخدام عالي لوحدة المعالجة المركزيةn1-highcpu-443.60 جيجابايت0.176 دولار0.192 دولار
استخدام عالي لوحدة المعالجة المركزيةn1-highcpu-887.20 جيجابايت0.352 دولار0.384 دولار
استخدام عالي لوحدة المعالجة المركزيةn1-highcpu-161614.40 جيجابايت0.704 دولار0.768 دولار
النواة المشتركةf1-micro0.20.60 جيجابايت0.013 دولار0.014 دولار
النواة المشتركةg1-small0.51.70 جيجابايت0.035 دولار0.0385 دولار
مُحسَّن للذاكرةn1-ultramem-4040938 جيجابايت6.3039 دولارًا6.9389 دولارًا
مُحسَّن للذاكرةn1-ultramem-80801922 بريطانيا العظمى12.6078 دولارًا13.8779 دولارًا
مُحسَّن للذاكرةn1-megamem-96961433.6 جيجابايت10.6740 دولارًا11.7430 دولارًا
مُحسَّن للذاكرةn1-ultramem-1601603844 جيجابايت25.2156 دولارًا27.7557 دولارًا

موارد

يربط محرك الحوسبة كياناتٍ مختلفة تُسمى الموارد، والتي تُشكّل جزءًا من عملية النشر. يؤدي كل مورد وظيفةً مختلفة. عند تشغيل مثيل جهاز افتراضي، يتم إنشاء مورد مثيل يستخدم موارد أخرى، مثل موارد القرص وموارد الشبكة وموارد الصور. على سبيل المثال، يعمل مورد القرص كوحدة تخزين بيانات للجهاز الافتراضي، تمامًا مثل القرص الصلب الفعلي، بينما يساعد مورد الشبكة في تنظيم حركة البيانات من وإلى المثيلات.

صورة

يحتوي مورد الصورة على نظام تشغيل ونظام ملفات جذري ضروريين لبدء تشغيل الجهاز. توفر جوجل صورًا جاهزة للاستخدام، أو يمكن للمستخدمين تخصيص صورة واستخدامها كصورة مفضلة لإنشاء الأجهزة. وبحسب الاحتياجات، يمكن للمستخدمين أيضًا تطبيق صورة على قرص ثابت واستخدام هذا القرص كنظام ملفات جذري.

نوع الآلة

يحدد نوع الجهاز الخاص بالمثيل عدد النوى والذاكرة وعمليات الإدخال/الإخراج التي يدعمها المثيل.

أدك

الأقراص الثابتة مستقلة عن الأجهزة الافتراضية وتستمر في العمل بعد انتهاء عمر الجهاز الافتراضي. يتم تشفير جميع المعلومات المخزنة على الأقراص الثابتة قبل كتابتها على الوسائط المادية، وتخضع مفاتيح التشفير لرقابة صارمة من جوجل.

يكتبالسعر (لكل جيجابايت/شهريًا)
مساحة مخصصة قياسية0.04 دولار
مساحة مخصصة من نوع SSD0.17 دولار
تخزين اللقطات0.026 دولار
عمليات الإدخال والإخراجلا توجد رسوم إضافية

يمكن لكل مثيل إرفاق كمية محدودة فقط من إجمالي مساحة القرص الثابتة (يمكن للمرء أن يمتلك ما يصل إلى 64 تيرابايت في معظم المثيلات) وعدد محدود من الأقراص الثابتة الفردية (يمكن للمرء إرفاق ما يصل إلى 16 قرصًا ثابتًا مستقلاً بمعظم المثيلات).

يمكن نسخ الأقراص الثابتة الإقليمية بين منطقتين في منطقة واحدة لزيادة التوافر. [ 6 ]

لقطة سريعة

تتيح لقطات القرص الثابتة للمستخدمين نسخ البيانات من القرص الثابت الحالي وتطبيقها على أقراص ثابتة جديدة. يُعد هذا مفيدًا بشكل خاص لإنشاء نسخ احتياطية من بيانات القرص الثابت في حالات الأعطال غير المتوقعة وعمليات صيانة المناطق.

مثال

تُعدّ مثيلات Google Compute Engine عبارة عن أجهزة افتراضية تعمل بنظام Linux أو Microsoft Windows. ويمكن للمستخدمين تعديل هذه المثيلات، بما في ذلك تخصيص الأجهزة ونظام التشغيل والقرص وخيارات التكوين الأخرى.

شبكة

تُحدد الشبكة نطاق العناوين وعنوان البوابة لجميع الأجهزة المتصلة بها. كما تُحدد كيفية تواصل هذه الأجهزة مع بعضها البعض، ومع الشبكات الأخرى، ومع العالم الخارجي. ينتمي كل جهاز إلى شبكة واحدة، ويجب أن يتم أي اتصال بين الأجهزة في شبكات مختلفة عبر عنوان IP عام.

يمكن أن يحتوي مشروع وحدة تحكم منصة السحابة على شبكات متعددة، ويمكن ربط عدة مثيلات بكل شبكة. تتيح الشبكة للمستخدم تحديد عنوان IP للبوابة ونطاق الشبكة للمثيلات المرتبطة بها. بشكل افتراضي، يُزوَّد كل مشروع بشبكة افتراضية بإعدادات مسبقة وقواعد جدار حماية. يمكن للمستخدمين تخصيص الشبكة الافتراضية بإضافة قواعد أو إزالتها، أو إنشاء شبكات جديدة في المشروع. عمومًا، يحتاج معظم المستخدمين إلى شبكة واحدة فقط، مع العلم أنه يمكن أن يصل عدد الشبكات إلى خمس شبكات لكل مشروع افتراضيًا.

لا تنتمي الشبكة إلا لمشروع واحد، ولا يمكن أن ينتمي كل مثيل إلا لشبكة واحدة. تستخدم جميع شبكات Compute Engine بروتوكول IPv4. لا يدعم Compute Engine حاليًا بروتوكول IPv6، إلا أن جوجل من أبرز الداعمين له، وهو اتجاه مستقبلي مهم.

عنوان

عند إنشاء مثيل، يُخصص له تلقائيًا عنوان IP خارجي مؤقت. يبقى هذا العنوان مرتبطًا بالمثيل طوال فترة تشغيله، ويُحرر عند إيقاف تشغيله. كما توفر خدمة جوجل للحوسبة السحابية (GCE) آلية لحجز عناوين IP ثابتة وإرفاقها بالأجهزة الافتراضية. ويمكن ترقية عنوان IP المؤقت إلى عنوان IP ثابت.

جدار الحماية

يحتوي مورد جدار الحماية على قاعدة واحدة أو أكثر تسمح بالاتصالات بالخوادم. يرتبط كل مورد جدار حماية بشبكة واحدة فقط، ولا يمكن ربط جدار حماية واحد بشبكات متعددة. لا يُسمح بأي اتصال بالخادم إلا إذا سمح مورد جدار الحماية بحركة مرور الشبكة، حتى بين الخوادم الموجودة على نفس الشبكة.

طريق

توفر خدمة Google Compute Engine جدول توجيه لإدارة كيفية توجيه حركة البيانات المتجهة إلى نطاق IP معين. وكما هو الحال في جهاز التوجيه الفعلي في الشبكة المحلية، تتم مقارنة جميع حركة البيانات الصادرة بجدول التوجيه، ويتم توجيهها بشكل مناسب إذا تطابقت حزمة البيانات الصادرة مع أي من قواعد جدول التوجيه.

المناطق والأقاليم

تشير المنطقة إلى موقع جغرافي لبنية جوجل التحتية. يمكن للمستخدمين اختيار نشر مواردهم في إحدى المناطق المتاحة بناءً على احتياجاتهم. اعتبارًا من 1 يونيو 2014، أصبح محرك جوجل للحوسبة متاحًا في منطقة وسط الولايات المتحدة، وغرب أوروبا، وشرق آسيا.

المنطقة هي موقع معزول داخل إقليم. تتميز المناطق باتصالات شبكية عالية النطاق الترددي ومنخفضة زمن الاستجابة مع مناطق أخرى في نفس الإقليم. ولنشر تطبيقات مقاومة للأعطال وذات توافر عالٍ، توصي جوجل بنشر التطبيقات عبر مناطق متعددة في الإقليم. يساعد هذا في الحماية من الأعطال غير المتوقعة للمكونات، حتى لو كانت منطقة واحدة. اعتبارًا من 5 أغسطس 2014، يوجد ثماني مناطق - ثلاث في كل من منطقة وسط الولايات المتحدة ومنطقة شرق آسيا، ومنطقتان في منطقة أوروبا الغربية.

نطاق الموارد

جميع الموارد ضمن GCE تنتمي إلى المستوى العالمي أو الإقليمي أو القطاعي. الموارد العالمية متاحة من جميع المناطق والقطاعات. على سبيل المثال، الصور مورد عالمي، لذا يمكن للمستخدمين تشغيل جهاز افتراضي في أي منطقة استنادًا إلى صورة عالمية. أما العنوان فهو مورد إقليمي متاح فقط للأجهزة التي يتم تشغيلها في أحد القطاعات داخل نفس المنطقة. يتم تشغيل الأجهزة في قطاع محدد، ويتطلب ذلك تحديد القطاع كجزء من جميع الطلبات المُرسلة إلى ذلك الجهاز.

يلخص الجدول أدناه نطاق موارد GCE:

نِطَاقمورد
عالميصورة
عالميلقطة سريعة
عالميشبكة
عالميجدار الحماية
عالميطريق
منطقةعنوان
منطقةمثال
منطقةنوع الآلة
منطقةأدك

سمات

نموذج الفوترة والتسعير

تفرض جوجل رسومًا على الأجهزة الافتراضية لمدة لا تقل عن 10 دقائق. بعد انقضاء الدقيقة العاشرة، تُحتسب الرسوم على أساس دقائق معدودة، مع تقريب الوقت لأقرب دقيقة. [ 7 ] يُطبق نظام التسعير القائم على الاستخدام المستمر، حيث تُمنح الخصومات للعملاء بناءً على الاستخدام الشهري. [ 8 ] [ 9 ] لا يُشترط على المستخدمين دفع رسوم اشتراك مسبقة للحصول على خصومات على الأسعار العادية عند الطلب.

أداء الأجهزة الافتراضية

يتم تشغيل الأجهزة الافتراضية لمحرك الحوسبة في غضون 30 ثانية [ 10 ] وهو ما يعتبر أسرع من المنافسة بمقدار 4-10 مرات.

أداء القرص

توفر الأقراص الثابتة في محرك الحوسبة معدلات إدخال/إخراج أعلى باستمرار. [ 11 ] وبما أن تكلفة عمليات الإدخال/الإخراج المخصصة مضمنة في تكلفة التخزين، فلا يحتاج المستخدمون إلى دفع رسوم إضافية مقابلها. [ 12 ]

نطاق عالمي للصور واللقطات

تُعتبر الصور ولقطات القرص جزءًا من النطاق العالمي، ما يعني أنها متاحة ضمنيًا في جميع مناطق ونطاقات منصة جوجل السحابية. [ 13 ] وهذا يُغني عن الحاجة إلى تصدير واستيراد الصور واللقطات بين المناطق.

صيانة شفافة

أثناء الصيانة الدورية لمركز بيانات جوجل، يمكن لخدمة Compute Engine نقل الأجهزة الافتراضية تلقائيًا من مضيف إلى آخر دون أي تدخل من المستخدمين. وهذا يُحسّن من وقت تشغيل التطبيقات. [ 14 ] [ 15 ]

مراجع

  1. "إطلاق خدمة Google Compute Engine، مما يوسع نطاق عروض جوجل السحابية" . مدونة منصة جوجل السحابية . 28 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2022 .
  2. بارب دارو (25 فبراير 2013). "حصري: رايت سكيل هي أول من يعيد بيع ودعم محرك جوجل للحوسبة" . مدونة جيجا أوم . مؤرشف من الأصل في 27 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2013 .
  3. جوجل (10 يونيو 2014). "الحاويات على منصة جوجل السحابية" . وثائق محرك الحوسبة من جوجل . تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2014 .{{cite news}}له |author=اسم عام ( مساعدة )
  4. "سبع طرق لتعزيز أمان مُشرف KVM في Google Cloud: الأمن في نص واضح" . مدونة Google Cloud . 25 يناير 2017. تاريخ الاطلاع: 14 يوليو 2020 .
  5. "أسعار خدمة جوجل كومبيوت إنجن" . منصة جوجل السحابية . تم الاطلاع بتاريخ 19 فبراير 2018 .
  6. "خيارات التوافر العالي باستخدام PDs الإقليمية" .
  7. باتلر، براندون. "جوجل تُطلق خدمة فوترة سحابية بالدقيقة، وتُقدم قاعدة بيانات NoSQL جديدة" . NetworkWorld . مؤرشف من الأصل في 30 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2014 .
  8. جونجا، نافنيت. "تقديم خصومات الاستخدام المستدام - ادفع تلقائيًا أقل مقابل أحمال العمل المستدام على محرك الحوسبة" . مدونة جوجل كلاود . جوجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2014 .
  9. بابكوك، تشارلز (28 مارس 2014). "جوجل تفوز في معركة أسعار الحوسبة السحابية مع أمازون" . InformationWeek . تاريخ الاسترجاع: 6 أبريل 2014 .
  10. ستاديل، سيباستيان. "بالأرقام: كيف يقارن محرك الحوسبة من جوجل بخدمة أمازون EC2" . جيجاوم . مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2014 .
  11. ستاديل، سيباستيان. "معايير أداء Scalr السحابية" . Scalr. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2014 .
  12. "تسعير القرص الدائم" . وثائق محرك الحوسبة من جوجل . شركة جوجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2014 .
  13. "الموارد العالمية" . وثائق محرك الحوسبة من جوجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2014 .
  14. أدلر، برايان. "نجاح عملية الترحيل المباشر إلى محرك الحوسبة من جوجل" . مدونة رايت سكيل . رايت سكيل . تاريخ الاسترجاع: 6 أبريل 2014 .
  15. ليونغ، ليديا (14 نوفمبر 2013). "محرك الحوسبة من جوجل والهجرة المباشرة" . مدونة .