مقایسه انواع استوریج براساس کارکرد و اسکیل

انواع ذخیره ­ساز

با توسعه تکنولوژی و به روی کارآمدن هوش مصنوعی،iot،5G و…. رشد اطلاعات، تولید آن نیز روند چشمگیری داشته است. موسسهIDC یا international data corporate در گزارشی اعلام کرده که تا سال 2025حجم اطلاعات تولیدی به 175ZB خواهد رسید که در واقع عدد بسیار بزرگی است.اکنون با توجه به اهمیت اطلاعات نوع ذخیره¬سازی آن نیز اهمیت پیدا می­کند و به طور قطع ذخیره­سازها نقش ویژه­ای را در سازمان­ها ایفا می­کنند.

ذخیره¬سازها به دو صورت نرم افزاری و سخت افزاری استفاده می­شوند.نوع اول یعنی ذخیره¬سازهای سخت افزاری به 3 دسته DAS،NASو SAN تقسیم شده که هر کدام دارای ویزگی­های خاص خود هستند که باعث تنوع در مصرف آن­ها می­گردد. برای اینکه بتوانید بهترین ذخیره¬ساز را تهیه کنید بهتر است 3 فاکتور زیر را در نظر بگیرید:

1-مدیریت آسان:

ذخیره­ سازی تهیه کنید که در مدیریت آن به مشکل بر نخورید و یا متخصص آن را داشته باشید تا در مواقع اضطراری بتوانید سیستم را مدیریت کرده و از دست دادن اطلاعات جلوگیری کنید.

2-مقرون به صرفه باشد:

در انتخاب ذخیره­سازعلاوه بر ویژگی­های فنی به قیمت آن نیز توجه کنید. به یاد داشته باشید نگهداری ذخیره­ساز نیز هزینه دارد.به عنوان مثال تعویض هارد دیسک سوخته می­تواند برای شما هزینه بالایی داشته باشد در صورتی که هزینه خرید و نگهداری دستگاه برای شما به صرفه نباشد از ذخیره¬ساز دیگری استفاده کنید که سربار مالی برای شما ایجاد نکند.

3-قابل اطمینان باشد:

از ذخیره­سازی استفاده کنید که متناسب با نیاز شما بوده و قابل اطمینان است.از برند های غیر معروف یا نرم افزارهایی که هنوز Reliability آنها مشخص نیست استفاده نکنید.همچنین در انتخاب ذخیره­ساز به پشتیبانی آن هم توجه کنید که تا چند سال آینده اگر مشکلی برای سیستم پیش آمد بتوانید از خدمات پشتیبانی استفاده کنید.

در آخر اگر اطلاعات کافی ندارید از مشاوران مجرب و حرفه ای در این زمینه کمک بگیرید.ما در این نوشتار سعی داریم تا شما را با انواع ذخیره­سازهای رایج در بازار آشنا کنیم:

(DAS)Direct Attached Storage

اگر دیسک یا ذخیره­ساز خود را بدون نیاز به اتصالات گوناگون مانند شبکه، به سیستم متصل کردید شما یک DAS ایجاد کرده­اید.پس طبق تعریف لپ­تاب­ ها و Pc نیز یک DAS به حساب می آیند ،اما در سرورها واژه DAS معنی خاصی دارد و با آنکه دیسک ها به صورت Bay به سروروصل میشوند و معنی DAS را تلاقی میکند اما در بعضی برند ها مانند HPE سرورهایی به نام DAS وجود دارد که نوعی Enclosure است .وظیفه Enclosure ها این است که نوعی منبع تامین حافظه برای سرورهای دیگر هستند.برای مثال HPE D3000 را می­توان به HPE Gen10 متصل نمود تا حجم ذخیرهساز بیشتر گردد.به صورت خلاصه می­توان گفت Enclosureها دیسک های اضافی هستند که تنها وظیفه Storage را دارند و وظیفه Compute را بر عهده نمی­گیرند و به عنوان Storage اضافی به سرورهای Compute متصل می­شوند.سرورهای Compute سرورهایی هستند که با رم و پردازنده وظیفه محاسبات را به عهده دارند.

عکس D3000

مزایایDAS

1-نصب آسان:

به علت نصب داخل سرور و یا اتصال از طریق usb پیچیدگی خاصی برای راه اندازی این ذخیرهساز وجود ندارد و تنها کافی است به سرور متصل شود.

2-هزینه پایین:

نسبت به دیگر ذخیره­ساز ها هزینه این ذخیره­ساز کمتر است و تقریبا با هر دیسک سازگار است و برای شرکت­های کوچک مناسب است.

3- Performance بالا

چون دیسک­ها به سیستم مستقیم متصل می­شوند سرعت این Storage بالاتر از ذخیره­سازهای دیگر بوده و عملکرد بهتری دارد.برای اتصال DAS از کانکتورهای زیر استفاده میشود:

• SAS
• ESATA
• SATA
• USB

معایب DAS

1-عدم اتصال همزمان به چند سرور:

نمی­توان DAS را به صورت همزمان به چند سرور متصل کرد.و استفاده چند کاربر نیز به اشتراک گذاری از طریق سرویس دارد

2-محدودیت در Scale:

در افزایش حجم DAS محدودیت وجود دارد و نمی­توان تعداد زیادی دیسک به آن متصل کرد.

(NAS)Network Attached storage

NAS ذخیره­سازی است که دارای محبوبیت بالایی بوده و در شرکت­های کوچک و بزرگ استفاده می­شود.این ذخیره­ساز از سیستم file-level بهره برده و تنها از طریق شبکه قابل دسترسی است. یکی از مزایای NAS این است که می­تواند به صورت همزمان به چندین سرور متصل شده و چندین کاربر همزمان از آن استفاده کنند و هیچ تاثیر محسوسی بر روی عملکرد آن مشاهده نشود.در انتخاب NAS  دقت کنید که از چه دیسکی پشتیبانی میکند، در بعضی از NASها فقط از دیسک  HDD استفاده می­شود اما در بیشترNASهای امروزی هر دو مدل Disk یعنی   HDD و  SSD به صورت همزمان قابل استفاده است. برای اینکه از امنیت اطلاعات خیال آسوده باشیم ازRAID استفاده کرده هر چند برخی از برندها مانند Synology تکنولوژی­هایی دیگری مانند SHRیا sinology hybrid raid استفاده می­کنند.البته نوع raid کاملا وابسته به NAS و تکنولوژی آن است، NASهای کوچکتر به طور معمول از Raidهای 0 ،1 ،5 وشایدهم 10 استفاده کنند در حالی­که NASهای Enterprise می­توانند Raidهای 50 ،60 و یا 56 را نیز پشتیبانی کنند. به این صورت است که به طور معمول NAS برای اشتراک­گذاری فایل­ها از SMB(server message block) و یا NFS(Network file system)  بهره می­گیرند؛ که اولی بیشتر برای سیستم­های مایکروسافتی و NFS برای سیستم­های لینوکسی مورد استفاده واقع می­شوند. در بازار برندهای مختلفی مانند Qnap،Hp ،Dell و… وجود دارد که در اندازه­های مختلف با ویژگی­های گوناگون عرضه می­گردد که در ذیل به چند ویژگی مهم آنها اشاره کرده­ایم:

Storage Tiering یا طبقه بندی لایه­ای اطلاعات:

در tiering اطلاعات بر اساس اهمیت و میزان دسترسی در دیسک­هایی با مدل و قیمتهای متفاوت ذخیره می­شوند،بدین معنی که tiering این قابلیت را به دستگاه داده قابلیت بهره­وری همزمان از چند دیسک را دارا بوده و بتواند برای عملکرد بهتر اطلاعات را بر اساس طبقه بندی تعریف شده در دیسک­های مختلف ذخیره کند و باعث رشد عملکرد سیستم شود. برای مثال اطلاعاتی که حیاتی هستند و در بازه­های زمانی کوتاه مورد استفاده قرار می­گیرند را در دیسک­های سریعتر و گرانتر و اطلاعاتی که به ندرت بازیابی می­شوند در دیسک های ارزانتر قرار میدهد.

Storage Replication

این قابلیت در برخی از دستگاه­ها وجود دارد و اجازه می­دهد که یک دستگاه به طور کامل از خود یک کپی گرفته و در دستگاه دیگر نگهداری کند، این کپی برداری نه تنها شامل اطلاعات بلکه شامل تنظیمات، اجازه دسترسی­ها، نوع اشتراک گذاری و … می­شود تا در صورت خرابی دستگاه اصلی دستگاه جایگزین به سرعت درمدار شبکه قرار گیرد.

استفاده از ماژول فیبر

همانگونه که بیان شد NAS برای انتقال اطلاعات از بستر شبکه استفاده میکند، به همین علت بعضی ازذخیره­سازهای NAS  از کارت­های شبکه پر سرعت 10G و یا بیشتر استفاده می­کنند تا پهنای باند بیشتری را در شبکه داشته باشد.

Disaster Recovery(DR)

در برخی از برندهای Enterprise از این قابلیت برای محافظت از اطلاعات بهره گرفته شده است.در این قابلیت با استفاده از snapshot یا backup پشتیبان از اطلاعات تهیه می­شود. البته نوع پشتیبان­گیری در دستگاه­های متفاوت است که در نوشتاری جداگانه به انواع backup اشاره خواهیم کرد.

این قابلیت همچنین به بازگردانی سریع اطلاعات با کمترین وقفه وdown timeکمک شایانی انجام می­دهد.

Deduplicate

این خاصیت تنها در چند برند موجود است و از کپی اطلاعات تکراری جلوگیری می­کند تا حجم دستگاه بیهوده مصرف نشود هرچند تنظیم این خاصیت نیاز به دقت بالایی دارد.

Data Protection

برای این قابلیت و حفاظت از اطلاعات روشهای مختلفی وجود دارد که در دستگاه های مختلف متفاوت است.

Immutable Snapshot

در این حالت از اطلاعات یک snapshot گرفته شده که نه قابل تغییر است و نه قابل پاک کردن؛ بدین گونه که بعد از ایجاد به عنوان حالتی پایدار ثبت می­شود و اگر خرابی و یا مشکلی در اطلاعات رخ دهد به سرعت اطلاعات را به حالت ثبت شده با­زمی­گرداند.

Worm

Worm که مخفف Write once read many است بر پایه یکبار نوشتن و چند بار خواندن استوار شده است. البته اطلاعاتی که نوشته شده تنها توسط یک سیستم ایجاد می­گردد و دیگر سیستم­ها تنها حق خواندن اطلاعات را دارند این قابلیت­ها در کلاستر دیتابیس بسیار کارا است هرچند برای دیتابیس بهتر است از SAN استفاده شود.

استفاده از ابزار های حفاظتی

در این روش از ابزارهایی مانند Anti-malware  یا  Ant-ransomware استفاده میشود که امنیت اطلاعات در برابر حملات هکرها تضمین نمایید و از آۀوده شدن به ابزارهای باجگیر و یا ویروس جلوگیری کند

اتصال به  CLOUD

این قابلیت به شما کمک کرده تا دستگاه­تان را از طریق اینترنت به ذخیره­سازهای ابری مانند Google drive ،Aws و… متصل کنید و از اطلاعات حیاتی که نیاز دارید پشتیبان تهیه کنید.البته هزینه نگهداری اطلاعات در ابر هزینه قابل توجهی است که شما را ملزم به انتخاب دقیق اطلاعات می­کند تا تنها اطلاعات بسیار مهم را در ابر نگهداری کنید.

Global Namespace

این قابلیت به شما این امکان را داده که از NAS  به عنوان یک Drive محلی و File Server  در شبکه استفاده کنید.هر چند این قابلیت مختص file-level  بوده اما به عنوان یک سرویس ارائه شده است هرچند که به علت security استفاده از آن را پیشنهاد نمی­کنم.

قابلیت های دیگری مانندAuto rebalance و parallel-throughput نیز وجود دارد که در دسترسی و نگهداری اطلاعات بسیار موثر بوده و جود آنها می­تواند به شما در حفظ و نگهداری داده کمک کند.

مزایای NAS

1-دسترسی از طریق شبکه و استفاده همزمان کاربران از آن

2-قابلیت افزایش دیسک ها در بعضی برند ها توسطEnclosure

3-استفاده از قابلیت های محافظتی مانندDR،Back up،Raid و…

4-نگهداری و مدیریت آسان

معایب NAS

1-وابستگی به شبکه : این وابستگی از این جهت عیب حساب می­شود که شبکه ای که NAS استفاده میکند همان شبکه­ای است که اطلاعات دیگر نیز در آن انتقال داده می­شوند به بیان واضح­تر دستگاه­ها و سرویس­های شبکه نیز سهمی در پهنای باند داشته وشریک ذخیره­ساز هستند، پس هر حادثه­ای در شبکه بر دسترسی کاربران به ذخیره­ساز تاثیر میگذارد.حال این حادثه لایه 2 باشد یا لایه 3 و یا از طرف ذخیره­ساز باشد یا از طرف دستگاه­های دیگر در هر صورت دسترسی شما به اطلاعات با مشکل مواجه شده است

2-عدم توانایی در تغییر سخت افزارمانند CPU و RAM(در بعضی از برندها)

SAN (Storage Area Network)

یک ذخیره­ساز enterprise و عالی برای شرکت­های بزرگ و دیتاسنتر­ها، قدرت بالا، مقیاس پذیری و مدیریت حرفه­ای همه جزء گزینه­هایی هستند که SAN را گزینه اول برای یک شرکت بزرگ قرار می­دهد.SAN یک ذخیره­ساز Block-level است و به همین علت قابلیت مقیاس پذیری بالاتری نسبت به NAS دارد.قبل از    SAN تنها راه استفاده از Block-level استفاده از دیسک­های اینترنال توزیع شده در سرورهای مختلف بود که هماهنگی بین آنها کار بسیار دشواری و طاقت فرسایی بود.SAN به خاطر استفاده از شبکه و در بسیاری از موارد جدا بودن شبکه Data از شبکه compute قادر است نسبت به DAS و NAS عملکرد و بازدهی بالاتری داشته باشد.همچنین استفاده از پروتکل Fc (Fiber channel) باعث بالا رفتن سرعت انتقال می­گردد، اگرچه SAN از scsi و  iscsi هم استفاده میکند.قابلیت Raid در SAN هم به صورت ساده  (simple) وجود داشته و هم به صورت multi-array raid قابل استفاده است.قابلیت caching نیز یکی از مواردی است که استفاده زیادی در SAN دارد.هرچند که برخی از NASها نیز این قابلیت را دارا هستند ولی قدرتcache درSAN  به مراتب فراتر از NAS است. اکثر قابلیت­های NAS در SAN با کیفیت بهتر وجود دارد .مانند BACKUP، DR و گزینه های دیگر.البته قابلیتهای file-levlel  در NAS جایی در SAN ندارد.

به صورت معمول برای ارتباط سرور ها با SAN از SAN switch استفاده میشودو کارتهای HBAبه سرور متصل میگردد که به صورت مشخص برای انتقال data طراحی شده اند.هرچند میتوان از cnaها هم استفاده کرد که هم برایnetwork و هم برای storage مشترک هستند.

نکته مهمی که نباید از آن غافل شد این است که SAN یک دستگاه نیست،هرچند ما آن را با deviceهای مختلف مانند switch و سرور مقایسه میکنیم و هنگام خرید به عنوان دستگاه خریداری میشود .اما SANدر مقالات و کتاب ها یک شبکه از ذخیره­سازها توصیف شده است و این نشان دهنده این است که یک ذخیره­ساز SAN میتواند به راحتی با ذخیره­سازهای دیگر یک شبکه از زیر ساخت ذخیره­ساز را فراهم کند.

از قابلیت های جالب SAN استفاده از مجازی ساز دیسک است که به شما در مصرف بهینه دیسک کمک میکند. این قابلیت که dynamin provisioning نام دارد را شاید در مجازی­سازهای دیگر مانند vmware مشاهده کرده باشید.

چند نکته مهم درباره SAN

1-هیچگاه فضای یک SAN را به طور کامل پر نکنید چون برای restore یا balance کردن اطلاعات به فضای خالی نیاز دارد.

2-برای ارتباط  SAN به سرور از LUN یا logical unit number استفاده می­شود.سعی کنید از ساختن Lunهای کوچک به تعداد زیاد خودداری کنید چون مدیریت آنها بسیار سخت است.

3-در انتخاب پروتکل ارتباطی دقت زیادی انجام دهید . FCOE، ISCSI، FC، FCP و… همه پروتکل هایی هستند که قابلیت ارتباط را دارا هستند و نوع انتخاب آنها وابسته به توپولوژی شبکه شما است.

4-در تنظیم مقادیر شبکه مانند MSS،MTU،KEEP ALIVEو…دقت لازم را انجام دهید تا بهره وری بیشتری در شبکه داشته باشید.

مزایای SAN

1-مقیاس پذیری بالا

2-مدیریت حرفه ای

3-block-level بودن زیر ساخت

4-down-time پایین

5- پشتیبانی­گیری حرفه ای

6-عملکرد و بازدهی بسیار بالا

معایبSAN

1-پیچیدگی در تنظیمات

2-هزینه خرید و نگهداری