اطلاعات ذخیره شده در نرم افزارها، با ارزشترین دارایی آنها هستند. از این رو وجود سیستمهای ذخیره سازی معتبر و کارآمد، بسیار ضروری است. نیاز روزافزون به نوآوری در فناوریهای ذخیره سازی اطلاعات، موجب پدید آمدن راه حلهای جدید برای ذخیره سازی دادهها میشوند. این روالها جهت تامین نیاز کاربران عادی و سازمانها به وجود میآیند.
آشنایی با انواع مختلف سیستم ذخیره سازی:
از انواع مختلف سیستم ذخیره سازی میتوان Direct Attached Storage ،Network Attached Storage و Storage Area Network را نام برد. هر کدام از این موارد در ادامه توضیح داده می شوند:
Direct Attached Storage یا DAS چیست؟
تصویر(1)
در بین انواع مختلف سیستم های ذخیره سازی، ساده ترین روش ذخیرهسازی انبوه اطلاعات، Direct Attached Storage یا به اختصار DAS است. در این روش، یک دستگاه ذخیرهسازی مستقیما به کامپیوتر یا سرور متصل میگردد. دستگاههای ذخیرهسازی خارجی یا همان external storage ها که به کامپیوتر یا سرور متصل میشوند، نمونه ای از DAS هستند.
یک DAS میتواند ترکیبی از چندین هارد دیسک در یک محفظه واحد باشد که به شبکه متصل نیستند. اتصالات پشتیبانی شده از سوی سیستمهای ذخیره سازی DAS، عبارتند از:
- Universal Serial Bus یا USB
- Serial Advanced Technology Attached یا SATA
- External Serial Advanced Technology Attachment یا eSATA
- Serial Attached SCSI یا SAS
تصویر(2)
مزایای استفاده از DAS
مزیت اصلی سیستمهای ذخیره سازی DAS، کارایی بالای آنها است. در انواع مختلف سیستم های ذخیره سازی، DAS به دلیل اتصال مستقیم به سیستمهای میزبان، بیشترین کارایی و کمترین تاخیر را دارد. از دیگر مزایای آن میتوان موارد زیر را نام برد:
- هزینه پایین: در بین سیستمهای ذخیره سازی، DASها کمترین هزینه را دارند. دلیل این ارزانی نیز عدم نیاز به تجهیزات ارتباط با شبکه است. DASها نیازی به سخت افزار ایجاد ارتباط با شبکه یا اتصال به فیبر نوری ندارند.
- مدیریت ساده: به پروتکل خاصی جهت مدیریت، راه اندازی و پیکربندی DAS نیاز نمی باشد. راه اندازی DAS ساده بوده و نیازی به آموزش نحوه مدیریت آن نیست.
- ظرفیت ذخیره سازی قابل ارتقا: بدون استفاده از هیچ سیستم گران قیمتی، میتوان هارد اضافی را به DASها اضافه نمود. درست مانند افزودن RAM بیشتر به کامپیوترها، میتوان هارد اضافی را به DAS اضافه کرد.
معایب استفاده از DAS
سیستمهای DAS فاقد قابلیت اتصال به شبکه بوده و به همین دلیل جهت ارائه فضای ذخیره سازی به چند کاربر، مناسب نیستند. همچنین DASها قابلیت گسترش محدودی دارند. این محدودیت به دلیل تعداد درگاههای اتصال کم یک سیستم کامپیوتری یا محدودیت تعداد درایوهای پشتیبانی شده در DAS به وجود میآید.
چه زمانی باید از DAS استفاده کرد؟
زمانی که کسب و کارها نیاز به فضای ذخیره سازی بیشتر با کمترین هزینه ممکن را دارند، DAS از بین انواع مختلف سیستم ذخیره سازی بهترین انتخاب خواهد بود. از DAS میتوان در موارد زیر استفاده نمود:
- محیط کاری دسکتاپ: در این محیطها میتوان جهت افزودن فضای ذخیره سازی به هر یک از سیستمهای موجود، از DAS استفاده کرد. DAS جهت ذخیره سازی محلی فایلهای تصویری، اطلاعات دیجیتال و دادههای حیاتی کسب و کارها نیز به کار گرفته میشود.
- استفاده برای رایانههای صنعتی یا Industrial PC: سیستمهای DAS گزینهای ایده آل برای رایانههای کارمندان مشغول به کار در صنایع هستند. در این صورت با کمترین هزینه، امکان ذخیره سازی محلی حجم انبوهی از اطلاعات با سرعت دسترسی پذیری بالا، فراهم میگردد.
Network Attached Storage چیست؟
تصویر(3)
مشهورترین سیستم ذخیره سازی، Network Attached Storage یا به اختصار NAS نام دارد. این شهرت نیز به دلیل سهولت استفاده از سمت کاربران و سازمانها به وجود آمده است. NAS یک نوع سیستم ذخیره سازی داده در سطح فایل می باشد. این روش میتواند ذخیره سازی از طریق شبکه را فراهم سازد. سیستمهای NAS میتوانند اتصال همزمان چندین کاربر را بدون کاهش محسوس کارایی، فراهم نمایند.
اکثر دستگاههای NAS شامل چند HDD یا SSD در محفظه ای واحد هستند. دیسکهای موجود در NAS معمولا به صورت واحد و تحت RAID یا Synology Hybrid RAID (به اختصار SHR) مدیریت میشوند. البته شرکت ارائه دهنده NAS میتواند ویژگیها RAID را در برخی محصولات خود قرار دهد و در برخی دیگر این چنین نباشد. اغلب دستگاههای NAS از پیکربندیهای رایج RAID مانند RAID 1 تا RAID 5 پشتیبانی میکنند. با این حال NASهای پیشرفته میتوانند RAID 50 یا RAID 60 را نیز پیاده سازی و پشتیبانی نمایند.
تصویر(4)
NASهای رایج، از پروتکلهای شبکه مانند SMB یا Server Message Block و NFS یا Network File System برای ایجاد ارتباط در شبکه، استفاده میکنند. NASها در اندازههای مختلف و پیکربندیهای متفاوت ارائه میشوند. شرکتهایی مانند Synology و QNAP دستگاههای NAS خود را برای استفاده عموم کاربران و دیتاسنترها ارائه میکنند. شرکتهای بزرگتر مانند HP و Dell روی ارائه محصولات NAS به سازمانها و مراکز داده تمرکز دارند.
مزایای استفاده از NAS:
دستگاههای NAS امکان برقراری ارتباط تحت شبکه را دارند و صرفا به یک سرویس میزبان متکی نیستند. فضای ذخیره سازی NAS میتواند به صورت مجازی به تعداد نامحدودی از میزبانها اختصاص داده شود. این سیستم ذخیره سازی به راحتی قابل گسترش است و امکان افزودن دیسکهای بیشتر را نیز دارد.
علاوه بر این، NASها به دلیل پشتیبانی از RAIDها، افزونگی داده بالایی دارند. پیکربندی دستگاههای NAS ساده بوده و به کمترین تجهیزات برای تعمیر و نگهداری نیاز دارند. دستگاههای NAS در طول زمان از روشهای ساده ذخیره سازی به سرورهای کوچک اما پرچمدار در ذخیره سازی دادهها، تکامل یافته اند. سیستم عاملهای تعبیه شده در NASهای شرکتهای QNAP و Synology عملکردهایی مانند راه اندازی سرور ایمیل و مجازی سازی را نیز پشتیبانی میکنند. همین امر موجب محبوبیت آنها شده است.
چه زمانی باید از NAS استفاده کرد؟
برای کسب و کارهایی که بین انواع مختلف سیستم ذخیره سازی دنبال روشی ارزان جهت به اشتراک گذاری فایلها در شبکه خود هستند، NAS گزینه مناسبی است. از NAS میتوان در شرایط کاری مختلفی استفاده نمود که عبارتند از:
- دپارتمان ها: دپارتمانهای کوچک یا گروههای کاری که به اشتراک گذاری فایلها، ویدیوها و دادههای دیجیتالی تحت شبکه محلی خود نیاز دارند.
- شبکه خانگی: کارمندانی که از خانه کار میکنند و نیاز دارند دادههای مربوط به کسب و کار خود را در فضایی ایمن ذخیره و مدیریت نمایند.
معایب استفاده از NAS
کارایی دستگاههای NAS وابسته به شبکه ای خواهد بود که به آن متصل میشوند. هرگونه کندی در شبکه میتواند روی دسترسی به NAS تاثیر منفی داشته باشد. از این رو، باید در زمان پیاده سازی NAS به سرعت شبکه و میزان تاخیر آن توجه کرد.
علاوه بر این، دستگاههای NAS قابلیتهای محدودی جهت ارتقا CPU ،RAM و غیره دارند. به همین دلیل در زمان مشاهده کاهش کارایی دستگاه، گزینههای متعددی جهت ارتقا سخت افزار آن وجود نخواهد داشت.
Storage Area Network چیست؟
تصویر(5)
سیستم ذخیره سازی Storage Area Network یا به اختصار SAN، روشی اختصاصی جهت ذخیره سازی اطلاعات در سازمانها و دیتاسنترها است. SANها کارایی بالایی دارند و امکان ذخیره سازی در سطح بلاکها (block-level storage) را برای سیستمهای میزبان فراهم میسازند. در تکنولوژی Block storage یا همان block-level storage، دادهها به بلاکهای جداگانه تقسیم شده و هرکدام با یک شناسه منحصر به فرد ذخیره میگردند.
در واقع SANها در جهت ارائه ذخیره سازی سطح بلاک با قابلیت اطمینان و گسترش پذیری بالا، تکامل یافته اند. این میزان گسترش پذیری و قابلیت اطمینان بالا، نیازی اساسی در دیتاسنترهای اختصاصی و سازمانهای بزرگ است.
قبل از ظهور SANها، تنها گزینه برای ذخیره سازی سطح بلاک، استفاده از دستگاههای ذخیره سازی داخلی متصل شده به سرورهای جداگانه بود. البته این روش، ظرفیت ذخیره سازی را محدود میساخت و با حرکت به سوی استفاده از چندین سرور، هزینهها را افزایش میداد. SANها با ایجاد امکان دسترسی کاربران به سیستمهای ذخیره سازی تحت شبکه، به عنوان دستگاه ذخیره سازی جداگانه، این مشکلات را رفع نمودند.
سیستم ذخیره سازی SAN میتواند کارایی سیستمهای DAS را به همراه انعطاف پذیری سیستمهای NAS، به صورت یکجا ارائه نماید. با این حال، پیکربندی، تعمیر و نگهداری SANها پیچیده تر است. SANها برای ایجاد ارتباط تحت شبکه، از پروتکلهای زیر استفاده میکنند:
- Small Computer Systems Interface یا به اختصار SCSI
- Internet Small Computer Systems Interface یا به اختصار ISCSI
- کانال فیبر یا همان Fiber Channel
از شرکتهای فعال در زمینه ارائه راهکارهای مبتنی بر SAN، میتوان IBM، Dell EMC، HPE و NetApp را نام برد. این سیستم میتواند RAIDهای چند آرایهای، سیستم کش، بازگردانی بکآپ و گزینههای بک آپگیری را نیز پشتیبانی نماید.
تصویر(6)
مزایای استفاده از SAN
SANها برای استفاده در سازمانهای مهم و با حجم کاری بالا توسعه داده شده اند. از این رو، بهترین کارایی، اطمینان پذیری و گسترش پذیری را در مقایسه با انواع مختلف سیستم ذخیره سازی، ارائه میدهند. وجود دسترسی سطح بلاک، سازمانها را از تهیه سیستمهای ذخیره ساز محلی بی نیاز میکند. از طرف دیگر، SANها فراخوانی از طریق شبکه را برای محیطهای کاری تسهیل مینمایند. سیستمهای میزبان موجود در شبکه، میتوانند به همه نیازهای خود از طریق SAN دستیابی پیدا کنند. SANها حتی دسترسی به سیستم عامل را نیز تحت شبکه ممکن و تسهیل مینمایند.
در مقایسه با دیگر راهکارهای ذخیره سازی، SANها میتوانند ارتقا ظرفیت و گسترش بی نهایت را فراهم کنند. هر تعدادی از SAN را میتوان در یک روش ذخیره سازی دادهها، استفاده نمود.
چه زمانی باید از SAN استفاده کرد؟
برای کسب و کارهایی که به دنبال بالا بردن کارایی و دسترس پذیری دادههای حیاتی خود هستند، استفاده از SAN در مقایسه با انواع مختلف سیستم ذخیره سازی بسیار مناسب خواهد بود. مکانهای استفاده SAN، عبارتند از:
- سرورهای دیتابیس: نرم افزارهای دیتابیس محور که نیاز به کارایی بالایی در نوشتن و خواندن اطلاعات در سطح بلاک دارند. سیستمهای پردازش تراکنش یا OLTP و سیستمهای آنلاین پردازش و تجزیه و تحلیل دادهها یا OLAP، نمونهای از این نرم افزارها هستند.
- سیستمهای مجازیساز: به دلیل کارایی و میزان مقیاس پذیری بالا، SANها گزینه ای عالی برای سیستمهای مجازیساز هستند.
- نرم افزارهای سازمانی: جهت ادغام اپلیکیشنهای سازمانی روی پلتفرمی مشترک و مدیریت متمرکز آنها، میتوان از SAN استفاده نمود.
معایب استفاده از SAN
بزرگترین ایراد SANها، پیچیدگی بالای آنها است. به نحوی که پیاده سازی و نگهداری یک SAN ساده نیز میتواند بسیار پیچیده باشد. از طرفی برای دستیابی به کارایی بالا، باید شبکه مورد استفاده نیز به بهترین شکل ممکن بهینه شود.
جمع بندی
بدون شک انتخاب روش مناسب از بین انواع مختلف سیستم ذخیره سازی، ارتباط مستقیمی با نیازهای کاربران دارد. زیرا هر یک از روشهای ذخیره سازی دارای مزایا و معایبی هستند. البته بدون در نظر گرفتن این که شما یک کاربر هستید یا سازمان ارائهدهنده خدمات، NAS میتواند به عنوان راهکاری مناسب برای شما استفاده شود. این روش میتواند انتخابی مقرون به صرفه و بدون افت کارایی برای تقسیم فضای ذخیره سازی قابل اعتماد، بین چندین کاربر باشد.
از طرف دیگر، DAS بهترین گزینه برای استفاده در کسب و کارهای کوچک است. اگر هدف اصلی، ذخیره سازی داده یا تهیه بک آپ از یک سیستم میزبان باشد، DAS بهترین گزینه خواهد بود. البته یک NAS ارزان با توجه به قابلیت گسترش پذیری آن میتواند به عنوان راهکاری آینده نگرانه استفاده گردد.
در انتها، SANها باید در دیتاسنترها یا جهت ذخیره سازی اطلاعات نرم افزارهای سازمانی حیاتی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، SANها انتخابی ایده آل برای محیطهای سازمانی با هزاران کاربر هستند. البته برای بهینه سازی و نگهداری SANها، وجود تیم پشتیبان فنی اختصاصی، لازم خواهد بود.