CNCF چیست؟

تکنولوژی‌های ابر بومی یا Cloud Native به یکی از الزامات دنیای مدرن تبدیل شده و بسیاری از شرکت‌ها و کسب‌و‌کارهای امروزی با استفاده از مزایایی که این تکنولوژی ارائه می‌دهد، پیش می‌روند.

در واقع داشتن محیطی مقیاس‌پذیر و پویا برای اجرا و استقرار اپلیکیشن‌ها بسیار ضروری بوده و این امر از طریق ابر بومی میسر است.

CNCF یا Cloud Native Computing Foundation یک بنیاد نرم‌افزاری و از اصلی‌ترین بازیگران حوزه ابر بومی‌ست که به همگان امکان استفاده از مزایای این تکنولوژی را می‌دهد. بنیاد محاسبات ابر بومی یک پروژه آزاد است که تلاش دارد تا پروژه‌های متن‌بازی را برای استفاده هر چه بیشتر از اکوسیستم Cloud ایجاد کند.

کوبرنتیز، پرومتئوس، Envoy ،etcd و flux از جمله‌ نام آشنا‌ترین ابزارهایی هستند که توسط این بنیاد توسعه و نگهداری می‌شوند. این نکته را نیز در نظر داشته باشید که CNCF بخشی از پروژه Linux Foundation است.

در این مطلب از وبلاگ هم‌روش قصد داریم به صورت‌ کامل‌تری با CNCF و ماموریت آن‌ها در جامعه Open Source آشنا شویم.

تاریخچه CNCF

تأسیس Cloud Native Computing Foundation (CNCF) در سال 2015 نقطه عطفی در توسعه و ترویج فناوری‌های مبتنی بر Cloud محسوب می‌شود. هدف از تأسیس این نهاد، پشتیبانی از پروژه‌هایی بود که معماری‌های ابری نوین و روش‌های مقیاس‌پذیر را توسعه می‌دهند. CNCF از همان ابتدا به عنوان بخشی از Linux Foundation شروع به فعالیت کرد و بر ترویج استانداردهای باز و همکاری میان جوامع متخصصان تمرکز داشت.

یکی از اولین و مهم‌ترین پروژه‌هایی که به مجموعه CNCF اضافه شد، کوبرنتیز بود. کوبرنتیز، که ابتدا توسط Google توسعه داده شده بود، به عنوان یک پلتفرم متن باز برای خودکارسازی عملیات دیپلوی، مقیاس‌پذیری، و مدیریت برنامه‌های کانتینری شناخته می‌شود. کوبرنتیز به سرعت به عنوان یک استاندارد صنعتی در زمینه مدیریت کانتینرها مطرح شد و نقش مهمی در توسعه مفهوم Cloud Native ایفا کرد.

با گذشت زمان، CNCF تعداد بیشتری از پروژه‌ها را در حوزه‌های مختلف فناوری اطلاعات، از جمله مانیتورینگ، امنیت، ذخیره‌سازی، و رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) پذیرفت. این پروژه‌ها به تقویت اکوسیستم فناوری‌های ابری و ارائه راه‌حل‌های جامع در این حوزه کمک کردند.

در سال‌های اخیر، CNCF نه تنها به عنوان یک نهاد پیشرو در زمینه فناوری ابری شناخته شده، بلکه به عنوان یک مرکز تجمع و همکاری برای توسعه‌دهندگان، متخصصین، و شرکت‌های فناوری از سراسر جهان عمل کرده است. با تشکیل جوامع متخصص و برگزاری کنفرانس‌های بین‌المللی، CNCF نقش مهمی در ایجاد ارتباط و همکاری میان فعالان این حوزه داشته است.

آشنایی با پروژه‌های CNCF

CNCF یک بنیاد نرم‌افزاری است و عمده تلاش و تمرکز آن معطوف به فضای ابری و توسعه ابزارها و تکنولوژی‌هایی در این زمینه است. بسیاری از این پروژه‌ها نیز روی گیت‌هاب منتشر شده‌اند.

البته این موضوع را در نظر بگیرید که تمام این پروژه‌ها الزاما توسط این بنیاد ساخته نشده‌اند. بیشتر این موارد توسط سازمان‌ها و یا توسعه‌دهندگان دیگری ساخته شده و در مرحله بعد برای استانداردسازی و نگهداری به CNCF و جامعه کاربری آن داده شده است.

هر کدام از این پروژه‌ها قبل از رسیدن به سطحی قابل قبول برای استفاده عمومی (Graduated Version) نیاز دارند که از سه مرحله عبور کنند:

• مرحله Sandbox: در این مرحله پروژه مربوطه در یک محیط ایزوله شده اجرا می‌شود و تمام تست‌های لازم از آن گرفته می‌شود.
• مرحله Incubating: در این مرحله، پروژه باید تمام انتظارات و نکات مهم اولیه را برطرف کند و همچنین توسط حداقل سه شرکت یا فرد در محیط Production مورد استفاده قرار بگیرد. این موضوع باید همراه با مستندات کافی و مستدل ارائه شود.
• مرحله Graduation: در مرحله نهایی، پروژه باید تمام فاکتورهای مرحله پیش از خود را طی کند و همچنین توسط متخصصین مختلفی به لحاظ امنیتی، عملکردی و استاندارد بودن بررسی شود.

برای مطالعه و آشنایی بیشتر با این متریک‌ها و همچنین معرفی پروژه‌ خود به CNCF می‌توانید از این لینک استفاده کنید.  

پروژه Landscape برای دسته‌بندی ابزارها

پروژه Landscape تلاشی برای دسته‌بندی هر کدام از پروژه‌ها در CNCF است که توسط خود این بنیاد طراحی و پیاده‌سازی شده است.

با استفاده از این ابزار می‌توانیم متوجه شویم که هر کدام از تکنولوژی‌ها مربوط به چه حوزه‌ای کاری هستند. برای مثال دیتابیس، ارکستریشن، کانتینر و… . تمامی این ابزارها برای پیاده‌سازی رویکرد Cloud Native کاربردی بوده و در این زمینه استفاده می‌شوند.

همچنین در این پروژه یک نقشه راه برای شرکت‌هایی که قصد دارند از رویکرد Cloud Native استفاده کنند ایجاد شده که به آن‌ها مراحل و ابزارهای پیشنهادی در جهت انجام این کار ارائه شده است.

این نقشه شامل ده قدم می‌شود که در ادامه به صورت خلاصه با هر کدام از آن‌ها آشنا می‌شویم:

1. کانتینرسازی: قدم اول برای سازمان‌ها، بسته‌بندی اپلیکیشن و تمام نیازمندی‌های آن درون کانتینرهاست. داکر بهترین ابزار برای انجام چنین کاری است.
2. CI/CD: برای خودکارسازی بسیاری از فرایندها استفاده از رویکرد CI/CD در شرکت‌ها و سازمان‌های بزرگ الزامی و بسیار مهم است.
3. ارکستریشن: منظور از ارکستریشن خودکارسازی جریان کاری و انجام تسک‌های مختلف است. در دنیای ابری، مهمترین ابزاری که در پیاده‌سازی این حالت می‌تواند به شما کمک کند، کوبرنتیز است.
4. آنالیز و Observability: بعد از استقرار اپلیکیشن، نیاز است که رفتار آن را بررسی کرده و تمام اتفاقاتی که در آن می‌فتد را مانیتور کنید. پرومتئوس یکی از پروژه‌های اصلی CNCF است که در این زمینه می‌تواند به شما کمک کند.
5. سرویس دیسکاوری: در فرایند مدیریت اپلیکیشن‌های مبتنی بر میکروسرویس، سرویس دیسکاوری نقش بسیار حیاتی و مهمی را ایفا می‌کند. CoreDNS که یکی از پروژه‌های CNCF است، می‌تواند در این زمینه به شما کمک کند.
6. شبکه: برای مدیریت و پیکربندی مسائل مرتبط با شبکه و امنیت، CNCF استفاده از ابزارهایی مانند Calico و Weave Net را پیشنهاد می‌دهد.
7. دیتابیس و ذخیره‌سازی: برای استفاده درست از دیتابیس در پروژه‌های مبتنی بر Cloud Native نیاز است که در مقیاس بزرگ‌تری پیش بروید. خود CNCF استفاده از Vitess به عنوان یک سیستم کلاسترینگ برای دیتابیس MySQL را پیشنهاد می‌کند.
8. استریمینگ و Messaging: برای سازمان‌هایی که به استریمینگ و Messaging با پرفورمنس بالایی نیاز دارند، CNCF استفاده از فریمورک RPC را پیشنهاد می‌کند.
9. کانتینر رجیستری و محیط اجرایی: برای ذخیره و اسکن محتوا کانتینر رجیستری پیشنهاد شده که از پروژه‌هایی مانند Harbor، Containerd و CRI-O استفاده شود.
10. توزیع نرم‌افزار: برای سازمان‌هایی که به یک توزیع امن از نرم افزار نیاز دارند، پیشنهاد شده که از پروژه Notary استفاده شود. این پلتفرم سطح بالایی از امنیت را برای محتوای دیجیتال ایجاد می‌کند.

پروژه‌ها و تکنولوژی‌های کلیدی CNCF

تکنولوژی‌های کلیدی که توسط Cloud Native Computing Foundation (CNCF) پشتیبانی می‌شوند، نقش مهمی در توسعه و اجرای استراتژی‌های موثر فناوری اطلاعات دارند. CNCF با تمرکز بر رویکردهای مبتنی بر کانتینر، میکروسرویس‌ها، و فناوری‌های متن باز، به شرکت‌ها و توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا سیستم‌هایی انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر و قابل اعتماد بسازند.

کوبرنتیز

یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌هایی که توسط CNCF پشتیبانی می‌شود، کوبرنتیز است. کوبرنتیز به عنوان یک پلتفرم متن‌باز برای خودکارسازی عملیات استقرار (Deploy)، مقیاس‌پذیری، و مدیریت برنامه‌های کانتینری، نقش کلیدی در توسعه اکوسیستم ابری دارد. این پلتفرم به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا برنامه‌های خود را به شکل موثرتری مدیریت کنند و از مزایای معماری میکروسرویس بهره ببرند.

Prometheus و Fluentd

دیگر تکنولوژی‌های مهمی که توسط CNCF پشتیبانی می‌شوند، Prometheus و Fluentd هستند. پرمتئوس یک سیستم مانیتورینگ و هشداردهی متن باز است که به شرکت‌ها کمک می‌کند تا عملکرد و سلامت سیستم‌های خود را به دقت نظارت کنند. Fluentd نیز به عنوان یک Data Collector یا جمع‌آورنده‌ی داده، امکان مدیریت لاگ‌ها و داده‌های سرور را به شکل مؤثری فراهم می‌آورد.

تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی و شبکه

علاوه بر این‌ها، CNCF پروژه‌هایی در زمینه‌ی ذخیره‌سازی داده‌ها مانند Rook و سیستم‌های شبکه‌ای مانند CNI (Container Network Interface) را نیز پشتیبانی می‌کند. این تکنولوژی‌ها به تقویت بنیان‌های زیرساختی و شبکه‌های ابری کمک می‌کنند و به شرکت‌ها امکان می‌دهند تا به روشی ایمن‌تر و کارآمدتر به مدیریت داده‌ها و شبکه‌های خود بپردازند.

جمع‌بندی

در این مطلب از وبلاگ هم‌روش، نگاهی عمیق به Cloud Native Computing Foundation (CNCF) و تأثیر آن بر دنیای فناوری‌های اطلاعات داشتیم: از تاریخچه و تکامل CNCF گرفته تا تکنولوژی‌های کلیدی و فواید متعددی که این نهاد به ارمغان آورده است.

CNCF نه تنها به ترویج و توسعه‌ی فناوری‌های مبتنی بر Cloud کمک کرده است، بلکه به عنوان یک محور اصلی برای همکاری و نوآوری در میان جامعه‌ی فناوری اطلاعات عمل کرده است. با پشتیبانی از پروژه‌هایی مانند Kubernetes،  Prometheusو دیگر تکنولوژی‌های مهم، CNCF نقش مهمی در ارتقاء انعطاف‌پذیری، کارایی و امنیت سیستم‌های مختلف داشته است.