Blob Storage: تخزين الكائنات في السحابة

يُعد Azure Blob Storage (الكائن الثنائي الكبير) حل تخزين الكائنات في Azure لتخزين كميات هائلة من البيانات غير المنظمة — أي البيانات التي لا تتوافق مع مخطط قاعدة بيانات علائقية. ومن أمثلتها الصور ومقاطع الفيديو والملفات الصوتية ومستندات PDF وملفات السجلات والنسخ الاحتياطية والملفات الثنائية للتطبيقات. يمكن الوصول إلى Blob Storage عبر واجهات REST API باستخدام HTTP/HTTPS، أو Azure SDK، أو Azure CLI. وهي إحدى خدمات Azure الأكثر استخدامًا، وتشكل الأساس للعديد من بنيات بحيرات البيانات والوسائط والنسخ الاحتياطي.

يُنظَّم Blob Storage في تسلسل هرمي من ثلاثة مستويات: Storage Account → Container → Blob. يشبه container مجلدًا في المستوى الأعلى — فهو يجمع الكائنات الثنائية الكبيرة المرتبطة ويحدد نهج الوصول لكل ما بداخله. أما blob فهو كائن فردي (ملف) مخزن داخل حاوية. يمكن أن تتضمن أسماء الكائنات الثنائية الكبيرة شرطات مائلة (/) لمحاكاة تسلسل هرمي للمجلدات (مثل images/2024/photo.jpg)، لكن Blob Storage مسطح في جوهره — إذ إن هذه الشرطات جزء من اسم الكائن الثنائي الكبير وليست أدلة حقيقية.

يدعم Azure Blob Storage ثلاثة أنواع من الكائنات الثنائية الكبيرة: Block blobs — النوع الأكثر شيوعًا، والمثالي لتخزين المستندات والصور ومقاطع الفيديو. تُقسَّم البيانات إلى كتل وتُرفَع بالتوازي، ويبلغ الحد الأقصى للحجم نحو 190 تيرابايت. Append blobs — مُحسَّنة لعمليات الإلحاق فقط، مثل كتابة ملفات السجلات؛ إذ تُضاف البيانات الجديدة دائمًا إلى النهاية. Page blobs — مجموعات من صفحات بحجم 512 بايت مُحسَّنة للوصول العشوائي للقراءة والكتابة؛ وتستخدمها الأقراص المُدارة للأجهزة الافتراضية في Azure كآلية التخزين الأساسية. عند الشك، استخدموا block blobs — فهي الخيار الافتراضي لتخزين الكائنات للأغراض العامة.

يوفر Blob Storage ثلاثة مستويات للوصول توازن بين تكلفة التخزين وتكلفة الوصول: Hot tier — أعلى تكلفة تخزين وأدنى تكلفة وصول، للبيانات التي يتم الوصول إليها باستمرار. Cool tier — تكلفة تخزين أقل وتكلفة وصول أعلى، مع التزام بحد أدنى لمدة 30 يومًا للتخزين، للبيانات التي يتم الوصول إليها بشكل غير متكرر، مثل التقارير الشهرية. Archive tier — أدنى تكلفة تخزين (أقل بنحو 95% من Hot)، لكنه يتطلب ساعات من إعادة الإماهة قبل إمكانية الوصول إلى البيانات، وهو مناسب لأرشيفات الامتثال طويلة الأجل التي نادرًا ما يتم الوصول إليها. يمكنكم تعيين مستوى افتراضي على مستوى الحساب وتجاوزه لكل كائن ثنائي كبير.

من غير العملي إدارة طبقات الكائنات الثنائية الكبيرة يدويًا عبر ملايين الكائنات. تعمل سياسات إدارة دورة الحياة على أتمتة ذلك؛ إذ تحددون قواعد تنقل الكائنات الثنائية الكبيرة إلى طبقات أبرد أو تحذفها استنادًا إلى عمرها أو تاريخ آخر وصول إليها. على سبيل المثال: نقل الكائنات إلى Cool بعد 30 يومًا من عدم تعديلها، ثم نقلها إلى Archive بعد 180 يومًا، وحذفها بعد 365 يومًا. يضمن ذلك تحسين تكلفة التخزين تلقائيًا بمرور الوقت من دون تدخل يدوي. تُعرَّف سياسات دورة الحياة بتنسيق JSON وتُطبَّق على مستوى حساب التخزين، مما يؤثر في جميع الكائنات الثنائية الكبيرة في الحساب.

تكون جميع الكائنات الثنائية الكبيرة في الحاوية خاصة افتراضيًا، ولا يمكن الوصول إليها إلا للمستخدمين الذين تم التحقق من هويتهم ولديهم الأذونات المناسبة. يمكنكم جعل الحاويات والكائنات الثنائية الكبيرة عامة من خلال ضبط مستوى الوصول إلى Blob (يمكن قراءة الكائنات الثنائية الكبيرة الفردية) أو Container (يمكن عرض محتويات الحاوية وقراءة جميع الكائنات الثنائية الكبيرة). ولتوفير وصول أكثر دقة ومحدود زمنيًا، استخدموا Shared Access Signatures (SAS)، وهي عناوين URL تتضمن رمزًا مميزًا مشفرًا يمنح أذونات محددة (القراءة والكتابة والحذف) لمورد محدد وخلال فترة زمنية محددة، من دون مشاركة مفاتيح الحساب.

يمكن لـ Azure Blob Storage استضافة مواقع ويب ثابتة؛ أي ملفات HTML وCSS وJavaScript والصور التي تُقدَّم مباشرةً من حساب تخزين عبر HTTP/HTTPS من دون أي تعليمات برمجية من جهة الخادم. فعّلوا استضافة موقع ويب ثابت على حساب تخزين، وحددوا مستند فهرس (مثل index.html) ومستند أخطاء، ثم حمّلوا ملفاتكم الثابتة إلى الحاوية الخاصة $web. يصبح عنوان URL لحساب التخزين هو عنوان URL لموقعكم. اقرنوا ذلك مع Azure CDN لدعم النطاقات المخصصة وHTTPS والتخزين المؤقت العالمي عند نقاط الحافة، مما يجعل الموقع سريعًا للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.

يُعد Blob Storage مكانًا طبيعيًا لتخزين النسخ الاحتياطية للتطبيقات وقواعد البيانات؛ فهو يتمتع بمتانة عالية (11 تسعة من المتانة مع LRS، وأعلى من ذلك مع GRS)، وتوافر مرتفع، وتكلفة فعالة جدًا لأحجام البيانات الكبيرة، لا سيما في طبقتي Cool وArchive. تخزن العديد من خدمات النسخ الاحتياطي في Azure (مثل Azure Backup للأجهزة الافتراضية والنسخ الاحتياطية التلقائية لـ SQL Database) بياناتها داخليًا في Blob Storage. ويمكنكم أيضًا كتابة برامج نصية للنسخ الاحتياطي تُفرغ قاعدة بيانات إلى كائن ثنائي كبير مباشرةً باستخدام Azure CLI أو SDK كجزء من مهمة مجدولة.

يعتمد Azure Data Lake Storage Gen2 (ADLS Gen2) على Blob Storage، ويضيف إليه ميزة مساحة الأسماء الهرمية التي تجعل عمليات الدلائل (إعادة التسمية والحذف) ذرية وفعالة، وهو أمر بالغ الأهمية لأحمال عمل تحليلات البيانات الضخمة. يؤدي تمكين مساحة الأسماء الهرمية في حساب تخزين إلى تحويله إلى ADLS Gen2، الذي يتكامل أصليًا مع Azure Synapse Analytics وAzure Databricks وHDInsight. وهو يدعم كلًا من واجهة برمجة تطبيقات Blob Storage وبروتوكول HDFS، مما يجعله متوافقًا مع الأدوات والأطر الحالية المعتمدة على Hadoop.

يتكون تسعير Blob Storage من ثلاثة مكونات: تكلفة التخزين، وهي تكلفة كل جيجابايت شهريًا وتختلف حسب الطبقة (نحو 0.018 دولارًا لكل جيجابايت في Hot، ونحو 0.01 دولارًا في Cool، ونحو 0.001 دولار في Archive في شرق الولايات المتحدة). تكلفة العمليات، وهي تكلفة كل 10,000 عملية قراءة وكتابة، وتكون أعلى في الطبقات الأبرد. تكلفة نقل البيانات، إذ يكون النقل الوارد (التحميل) مجانيًا، بينما تُفرض رسوم على النقل الصادر (التنزيل إلى الإنترنت). بالنسبة إلى مجموعات البيانات الكبيرة، يؤثر اختيار الطبقة تأثيرًا كبيرًا في التكلفة الإجمالية؛ فنقل البيانات التي نادرًا ما يتم الوصول إليها من Hot إلى Cool يؤدي عادةً إلى خفض فاتورة التخزين إلى النصف، بينما يمكن لطبقة Archive خفض التكاليف بنسبة 95%.

تتطلب القطاعات الخاضعة للوائح، مثل قطاعَي المالية والرعاية الصحية، تخزين البيانات بتنسيق الكتابة مرة واحدة والقراءة مرات متعددة (WORM) للامتثال للوائح مثل SEC Rule 17a-4 وHIPAA. تتيح سياسات عدم قابلية التغيير في Azure Blob Storage قفل الكائنات الثنائية الكبيرة بحيث لا يمكن تعديلها أو حذفها خلال فترة احتفاظ محددة. يتوفر نوعان من السياسات: الاحتفاظ المستند إلى الوقت (يظل الكائن الثنائي الكبير مقفلاً حتى تاريخ محدد) والحجز القانوني (يظل الكائن الثنائي الكبير مقفلاً إلى أجل غير محدد حتى إزالة الحجز). بعد القفل، لا يستطيع حتى مسؤولو حساب التخزين حذف الكائنات الثنائية الكبيرة خلال فترة الاحتفاظ.

اختبروا مدى فهمكم لمفاهيم Microsoft Azure Fundamentals (AZ-900) الواردة في هذا الدرس.

تعلمتم في هذا الدرس أن: Blob Storage هو مخزن كائنات للبيانات غير المنظمة، تُنظَّم فيه البيانات ضمن تسلسل هرمي يتكون من حساب التخزين والحاوية والكائن الثنائي الكبير، وأن طبقات الوصول الثلاث — hot وcool وarchive — توازن بين تكلفة التخزين وتكلفة الوصول وفق أنماط الاستخدام المختلفة، وأن سياسات إدارة دورة الحياة تنقل الكائنات الثنائية الكبيرة تلقائيًا إلى طبقات أقل تكلفة أو تحذفها استنادًا إلى عمرها. بعد ذلك سنستكشف Azure Files وQueue Storage لمشاركة الملفات وفصل الرسائل.