الحواسيب

كلاودفلير تكشف استراتيجياتها لتقليل استهلاك العتاد في بنية البيانات

اعتمدت كلاودفلير على سلسلة من التحسينات التقنية المتتالية منذ عام 2022 لتقليل حجم البيانات المنقولة وضغطها، مما سمح لها بتأجيل توسعة العتاد لمدة سنتين ونصف.

رضوان عبدالهاديمحرر وكاتب تقني

نُشر: 13 أكتوبر 2026 · آخر تحديث: 13 أكتوبر 2026 · 3 دقائق قراءة

كلاودفلير تكشف استراتيجياتها لتقليل استهلاك العتاد في بنية البيانات — الصورة: Cloudflare Blog

الخلاصة

تحولت الشركة من مخطط بيانات موحد إلى مخططات مخصصة لكل منتج، مما خفض استهلاك النطاق الترددي الأساسي بنسبة 35-40%.
استبدلت خوارزمية الضغط LZ4 بخوارزمية zstd، مما أدى إلى تقليل حجم المرور المضغوط بنسبة 40% تقريباً دون زيادة ملحوظة في استهلاك المعالج.
أعادت تصميم نظام التكرار (Replication) في عام 2026 لتقليل الازدواجية في نقل البيانات عبر المناطق الجغرافية، مما وفر 43 جيجابايت/ثانية من حركة المرور.
اعتمدت على استراتيجية 'التكرار المتأخر' من خلال طبقة التخزين المؤقت Buftee، مما قلل من الضغط على الشبكة الرئيسية أثناء نقل البيانات بين مراكز البيانات.

التحدي: نمو أسي مقابل موارد خطية

تدير شبكة كلاودفلير أكثر من 20% من حركة المرور على الويب، مما يعني التعامل مع مليارات الأحداث الثانية. تواجه فرق البيانات في الشركة تحدياً مستمراً يتمثل في النمو الأسي لحركة المرور مقابل النمو الخطي للموارد المادية. للحفاظ على تكاليف الموارد تحت السيطرة، نفذت الشركة تحسينات متتالية على مدى السنوات الخمس الماضية، مما مكّنها من تأجيل توسعة العتاد لمدة تصل إلى سنتين ونصف. ويمكن الرجوع إلى Cloudflare Blog للاطلاع على التفاصيل الأصلية للمصدر.

تفكيك مخطط البيانات الموحد

في عام 2022، قامت كلاودفلير بتفكيك مخطط البيانات الموحد (Monolithic Schema) الذي كان يحتوي على حقول جميع المنتجات في تيار واحد. هذا النهج كان يجبر المستهلكين الداخليين على استهلاك جميع البيانات ثم تصفية غير الضروري منها. بدلاً من ذلك، أنشأت الشركة رسائل أصغر مخصصة لكل منتج، مما أدى إلى تقليل استهلاك النطاق الترددي الأساسي بنسبة تتراوح بين 35% و40%، وهو ما يعادل إلغاء نمو سنة كاملة من حركة المرور المضغوطة.

تحسين خوارزمية الضغط

مع استمرار نمو الحركة في عام 2024، واجهت الشركة مشاكل في الازدحام الشبكي. استجابةً لذلك، انتقلت من خوارزمية الضغط LZ4 إلى zstd. على الرغم من المخاوف الأولية بشأن زيادة استهلاك وحدة المعالجة المركزية (CPU)، أظهرت الاختبارات الأولية على عدد قليل من الخوادم عدم وجود فرق ملحوظ. عند التعميم على الأسطول بأكمله، تحقق انخفاض بنسبة 40% تقريباً في حجم المرور المضغوط، مما سمح للشركة بدعم 1.5 ضعف حجم الحركة السابقة بنفس البنية التحتية.

إعادة هندسة التكرار في 2026

لتعزيز المرونة ضد الكوارث الإقليمية، كانت كلاودفلير تعتمد سابقاً على 'الكتابة المزدوجة'، حيث كانت ترسل نسختين كاملتين من كل حدث إلى منطقتين مركزيتين. مع توسع نطاق هذا النهج، تضاعف حجم حركة المرور عبر الشبكة الواسعة، مما أصبح غير مستدام. في ربيع 2026، أعادت الشركة تصميم خط أنابيب التكرار لفصل نقل البيانات عن تكرار قاعدة البيانات، مستلهمة النموذج المستخدم في خدمة Logpush.

آلية التكرار المتأخر والتخزين المؤقت

اعتمدت الاستراتيجية الجديدة على ثلاث ركائز: أولاً، استخدام 'مجمع استهلاك مشترك' حيث يُرسل كل حدث مرة واحدة فقط إلى أقرب مستقبِل متاح. ثانياً، يتم التكرار في مرحلة متأخرة عبر طبقة التخزين المؤقت الموزع Buftee، مما يقلل من العبء على الشبكة الرئيسية. ثالثاً، معالجة الفشل المرنة، حيث إذا تعطلت منطقة معينة، تُعاد توجيه الحركة فوراً إلى المنطقة الناجية دون توقف. هذه التغييرات أزالت حوالي 43 جيجابايت/ثانية من حركة المرور المضغوطة عبر الشبكة الواسعة، مع إضافة 7 جيجابايت/ثانية فقط للتكرار بين مراكز البيانات.

النتائج والتأثير على البنية التحتية

يعزى هذا التوفير الكبير إلى عاملين رئيسيين: أولاً، يتم التكرار بعد تطبيق أخذ العينات (Sampling)، مما يعني نقل بيانات مضغوطة أصلاً. ثانياً، تحسين الضغط من خلال التقسيم المنتظم للبيانات بعد تجميعها مركزياً بدلاً من تشتتها على آلاف الخوادم. هذه التحسينات تتيح لكلاودفلير الحفاظ على جودة البيانات مع تقليل التكاليف التشغيلية بشكل كبير، وهو ما يدعم خدماتها التحليلية ومراقبة الأداء.