یک راه حل سخت افزاری و نرم افزاری برای ذخیره سازی مطمئن داده ها و دسترسی سریع و مطمئن به آنها است.

پیاده سازی سخت افزار در سیستم های ذخیره سازی(SAN) شبیه به اجرای معماری یک کامپیوتر شخصی است. پس چرا اصلاً از سیستم های ذخیره سازی در معماری شبکه محلی یک سازمان استفاده می شود، چرا نمی توان آن را بر اساس یک رایانه شخصی معمولی تضمین و پیاده سازی کرد؟

ذخیره سازیبه عنوان یک گره شبکه محلی اضافی مبتنی بر یک رایانه شخصی یا حتی یک سرور قدرتمند برای مدت طولانی وجود داشته است.

ساده ترین ارائه دسترسی به داده ها توسط پروتکل ها FTP(پروتکل انتقال فایل) و SMB(پروتکل دسترسی از راه دور به منابع شبکه) که در تمامی سیستم عامل های مدرن پشتیبانی می شود.

پس چرا اصلاً ظاهر شدند؟ ذخیره سازی?

همه چیز ساده است، ظاهر ذخیره سازیبا تاخیر در توسعه و سرعت دستگاه های ذخیره سازی دائمی (دیسک های مغناطیسی سخت) از پردازنده مرکزی و RAM همراه است. هارد دیسک هنوز هم به عنوان گلوگاه در معماری رایانه شخصی در نظر گرفته می شود، حتی با وجود توسعه قدرتمند SATA(رابط سریال) تا 600 مگابایت بر ثانیه ( SATA3، دستگاه فیزیکی درایو یک بشقاب است که باید با استفاده از هد خواندن به آن دسترسی داشت که بسیار کند است. آخرین کاستی ها در حال حاضر توسط درایوها حل شده است SSD(دستگاه ذخیره سازی غیر مکانیکی) بر اساس تراشه های حافظه. علاوه بر قیمت بالای SSDآنها، به نظر من، در حال حاضر، فاقد قابلیت اطمینان هستند. مهندسان ذخیره سازیپیشنهاد شده است که دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به یک عنصر جداگانه تبدیل کرده و از رم این دستگاه‌ها برای ذخیره داده‌های متوالی در حال تغییر با استفاده از الگوریتم‌های خاص استفاده شود که به یک جزء نرم‌افزاری محصول نیاز دارد. در نهایت سیستم های ذخیره سازیسریعتر از هارد دیسک در سرورها کار می کند و حذف دستگاه ذخیره سازی (زیر سیستم دیسک در یک عنصر جداگانه) تحت تأثیر قرار می گیرد. قابلیت اطمینان و تمرکز سیستم ها به عنوان یک کل

قابلیت اطمیناناز واقعیت پیاده سازی در یک دستگاه جداگانه سیستم دیسک اطمینان حاصل کرد که با کار با مؤلفه نرم افزار، یک عملکرد را انجام می دهد - اینها عملیات هستند I/Oو ذخیره سازی داده ها

علاوه بر اصل ساده - یک دستگاه، یک عملکرد قابلیت اطمینان را تضمین می کند. تمام گره های اصلی: منابع تغذیه، کنترلرهاسیستم های ذخیره سازی داده ها تکراری هستند که البته قابلیت اطمینان سیستم را بیشتر می کند، اما بر قیمت محصول نهایی تاثیر می گذارد.

انتقال سیستم دیسک به یک گره جداگانه اجازه می دهد متمرکز کردن دستگاه های ذخیره سازی. به عنوان یک قاعده، بدون ذخیره سازی شبکه جداگانه، پوشه های خانگی، نامه، پایگاه داده کاربران در گره های جداگانه، معمولاً سرورهای شبکه ذخیره می شوند، که بسیار ناخوشایند و قابل اعتماد نیست. شما باید پشتیبان گیری کنید، داده ها را روی یک سرور پشتیبان در شبکه کپی کنید که علاوه بر هزینه های پشتیبانی و سخت افزاری، نرم افزاری، بخشی از پهنای باند شبکه را به خود اختصاص می دهد.

در اینجا به نظر می رسد:

با فضای ذخیره سازی مجزا:

بسته به روش، فناوری اتصال ذخیره سازیبه شبکه اطلاعات ذخیره سازیتقسیم شده به: DAS، NAS، SAN

DAS (مستقیمپیوست شده استذخیره سازی)- یک روش اتصال که هیچ تفاوتی با اتصال استاندارد دیسک سخت، آرایه های دیسک (RAID) به سرور یا رایانه شخصی ندارد. معمولا برای اتصال استفاده می شود SAS.

SAS- در واقع، پروتکلی که برای جایگزینی SCSI طراحی شده است، برخلاف SCSI از یک رابط سریال استفاده می کند، اما دستورات استفاده شده مانند SCSI هستند. SAS به دلیل اتصالات کانال در یک رابط، توان عملیاتی بیشتری دارد.

NAS (شبکهپیوست شده استذخیره سازی)- سیستم دیسک به یک شبکه LAN مشترک متصل است، پروتکل انتقال TCP استفاده می شود، پروتکل ها در بالای مدل کار می کنند smb،NFS(دسترسی از راه دور به فایل ها و چاپگرها).

SAN (ذخیره سازیحوزهشبکه)یک شبکه اختصاصی است که دستگاه های ذخیره سازی را با سرورها متصل می کند. با استفاده از پروتکل کار می کند کانال فیبریا iSCSI.

از جانب فیبرکانالهمه چیز روشن است - اپتیک. و اینجا iSCSI- کپسوله کردن بسته ها در پروتکل IP، به شما امکان می دهد شبکه های ذخیره سازی را بر اساس زیرساخت اترنت، سرعت انتقال 1 و 10 گیگابایت ایجاد کنید. به گفته توسعه دهندگان، سرعت iSCSI باید برای تقریباً همه برنامه های تجاری کافی باشد. برای اتصال سرور به ذخیره سازیبر iSCSIآداپتورهای مورد نیاز iSCSI. هنگام استفاده از iSCSI، حداقل دو مسیر برای هر دستگاه تعیین می شود VLAN، هر دستگاه و LUN(یک بخش مجازی را در آرایه تعریف می کند که هنگام آدرس دهی استفاده می شود) آدرس ( جهانوسیعنام).

تفاوت NASاز جانب SANدر آنچه آنلاین است SANعملیات ورودی/خروجی داده ها را در بلوک می خواند و می نویسد. ذخیره سازیهیچ ایده ای در مورد ساختار فایل سیستم ها ندارد.

از برندهای معتبر در بازار دستگاه های ذخیره سازی می توان به NetApp، IBM، HP، DELL، HITACHI، EMC اشاره کرد.

پروژه ما به یک سیستم ذخیره سازی با مشخصات زیر نیاز دارد:

• حجم 1 ترابایت برای فایل ها 1 ترابایت برای سیستم عامل سرورها و پایگاه های داده 300 - 500 گیگابایت برای سرورهای پشتیبان + رزرو. جمعحداقل فضای دیسک 3 ترابایت
• پشتیبانی از پروتکل های SMB و NFS، برای توزیع فایل های مشترک بین کاربران بدون مشارکت سرور
• اگر بخواهیم هایپروایزر را بوت کنیم ذخیره سازی، حداقل به پروتکل iSCSI نیاز دارد
• در تئوری، هنوز باید پارامتر مهمی مانند سرعت خروجی ورودی (IO) که ذخیره سازی می تواند ارائه دهد را در نظر بگیرید. شما می توانید این پارامتر را با اندازه گیری IO بر روی سخت افزار عامل، به عنوان مثال، با استفاده از برنامه IOmeter تخمین بزنید.

به خاطر داشته باشید که خوشه بندی از مایکروسافت فقط از طریق انجام می شود فیبرکانال.

در اینجا لیستی از شرکت ها و سخت افزارها برای انتخاب وجود دارد:

آسوستور

آسوستور AS 606T, AS 608T, 609RD(علاوه بر امکان نصب تا 8 دیسک با ظرفیت 4 ترابایت، پشتیبانی از VMware، Citrix و Hyper-V اعلام شده است.

جزء سخت افزاری

CPU Intel Atom 2.13

رم 1 گیگابایت (3 گیگابایت) DDR3

هارد 2.5، 3.5، SATA 3 یا SSD

شبکه گیگابیت اترنت - 2

صفحه نمایش LCD، HDMI

خالص

شبکه پروتکل ها

سیستم فایل

برای هارد دیسک های داخلی: EXT4، برای هارد اکسترنال: FAT32، NTFS، EXT3، EXT4، HFS+

ذخیره سازی

پشتیبانی از چندین جلد با قطعات یدکی

نوع صدا: تک دیسک، JBOD، RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10

پشتیبانی از انتقال آنلاین سطوح RAID

حداکثر تعداد اهداف: 256

حداکثر LUN: 256

پوشاندن هدف

نمایشگر LUN

نصب تصاویر ISO

پشتیبانی MPIO و MCS

افزونگی دائمی (SCSI-3)

مدیریت دیسک

طبق برنامه بلوک های آسیب دیده را جستجو کنید

اسکن S.M.A.R.T برنامه ریزی شده

پشتیبانی سیستم عامل

ویندوز XP، ویستا، 7، 8، سرور 2003، سرور 2008، سرور 2012

Mac OS X 10.6 به بعد

یونیکس، لینوکس و BSD

پشتیبان گیری

پشتیبانی از حالت Rsync (همگام سازی از راه دور)

پشتیبان گیری ابری

پشتیبان گیری از FTP

پشتیبان گیری در رسانه های خارجی

پشتیبان گیری با یک لمس

مدیریت سیستم

نوع گزارش: گزارش سیستم، گزارش اتصال، گزارش دسترسی به فایل

ضبط کننده فعالیت کاربر در زمان واقعی

مانیتور سیستم بلادرنگ

سبد شبکه

سهمیه دیسک کاربر

دیسک مجازی (نصب تصاویر ISO، حداکثر 16)

پشتیبانی از یو پی اس

کنترل دسترسی

حداکثر تعداد کاربر: 4096

حداکثر تعداد گروه: 512

حداکثر تعداد پوشه به اشتراک گذاشته شده: 512

حداکثر تعداد اتصالات همزمان: 512

پشتیبانی از اکتیو دایرکتوری ویندوز

امنیت

فایروال: جلوگیری از دسترسی غیرمجاز

فیلتر شبکه: پیشگیری از حمله شبکه

اعلان های تهدید: ایمیل، پیامک

اتصالات امن: HTTPS، FTP از طریق SSL/TLS، SSH، SFTP، Rsync از طریق SSH

سیستم عامل ADM با قابلیت اتصال ماژول های اضافی از طریق app central

مدل ها AS 604RD, AS 609RDبر خلاف AS 606T, AS 608T، شامل صفحه نمایش LCD نیست، برای نصب در رک طراحی شده اند و منبع تغذیه اضافی دارند، پشتیبانی از پلتفرم های مجازی سازی اعلام شده است.

Netgear

آماده ناس 2100, آماده ناس 3100, Ready Nas Pro 6

جزء سخت افزاری

CPU Intel SOC 1GHz

هارد 2.5، 3.5، SATA 2 یا SSD

شبکه گیگابیت اترنت - 2

خالص

شبکه پروتکل ها

CIFS/SMB، AFP، NFS، FTP، WebDAV، Rsync، SSH، SFTP، iSCSI، HTTP، HTTPS

سیستم فایل

برای هارد دیسک های داخلی: BTRFS، برای هارد های اکسترنال: FAT32، NTFS، EXT3، EXT4، HFS+

ذخیره سازی

پشتیبانی از افزایش آنلاین ظرفیت RAID

حداکثر تعداد اهداف: 256

حداکثر LUN: 256

پوشاندن هدف

نمایشگر LUN

مدیریت دیسک

ظرفیت دیسک، عملکرد، نظارت بر بار

اسکن برای بلوک های بد روی دیسک

پشتیبانی از HDD S.M.A.R.T.

تصحیح آنلاین داده ها روی دیسک ها

پشتیبانی از تمیز کردن دیسک

یکپارچه سازی پشتیبانی

پیام‌ها (از سرویس SMTP از طریق ایمیل، SNMP، syslog، گزارش محلی)

خاموش شدن خودکار (HDD، فن، UPS)

بازیابی عملکرد هنگامی که برق بازیابی می شود

سیستم عامل پشتیبانی شده

Microsoft Windows Vista (32/64 بیت)، 7 (32/64 بیت)، 8 (32/64 بیت)، Microsoft Windows Server 2008 R2/2012، Apple OS X، Linux/Unix، Solaris، Apple iOS، گوگل اندروید)

پشتیبان گیری

عکس های فوری نامحدود برای محافظت مداوم.

عکس های فوری را در هر نقطه از زمان بازیابی کنید. از طریق رابط کاربری گرافیکی (کنسول مدیریت)، ReadyCLOUD یا Windows Explorer

امکان ایجاد یک عکس فوری به صورت دستی یا از طریق زمانبندی

همگام سازی فایل ها از طریق R-sync

تکرار از راه دور مدیریت ابر (ReadyNAS به ReadyNAS). برای دستگاه هایی که Radiator OS v6 دارند به مجوز نیاز ندارد.

افزونگی داغ

پشتیبانی eSATA

پشتیبانی از پشتیبان گیری در درایوهای خارجی به e (USB/eSATA)

پشتیبانی از فناوری پشتیبان گیری و بازیابی Remote Apple Time Machine (از طریق ReadyNAS Remote)

پشتیبانی از سرویس ReadyNAS Vault Cloud (اختیاری)

پشتیبانی از همگام سازی از طریق ReadyDROP (همگام سازی فایل های Mac/Windows با ReadyNAS)

پشتیبانی از DropBox برای همگام سازی فایل (حساب DropBox مورد نیاز است)

مدیریت سیستم

ReadyCLOUD برای کشف و مدیریت دستگاه

RAIDar - عامل کشف شبکه (ویندوز/مک)

ذخیره و بازیابی یک فایل پیکربندی

گزارش رویداد

پشتیبانی پیام برای سرور syslog

پشتیبانی از پیام رسانی برای SMB

رابط کاربری گرافیکی به زبان روسی و انگلیسی

بازار Genie+. فروشگاه برنامه داخلی برای بهبود عملکرد دستگاه

پشتیبانی از کاراکترهای یونیکد

مدیر دیسک

پشتیبانی از Thin Provision Shares و LUN

تامین فوری

کنترل دسترسی

حداکثر تعداد کاربر: 8192

حداکثر تعداد گروه: 8192

حداکثر تعداد پوشه های ارائه شده برای دسترسی به شبکه: 1024

حداکثر تعداد اتصالات: 1024

دسترسی به پوشه ها و فایل های مبتنی بر ACL

مجوزهای گسترش یافته پوشه و زیرپوشه بر اساس ACL برای احراز هویت کنترل کننده دامنه CIFS/SMB، AFP، FTP، Microsoft Active Directory (AD)

لیست های دسترسی شخصی

لیست های دسترسی ReadyCLOUD مبتنی بر ACL

سیستم عامل

ReadyNAS OS 6 مبتنی بر لینوکس 3.x است

آماده ناس 3100متمایز می کند آماده ناس 2100 2 گیگابایت حافظه ECC

Ready Nas Pro 6- حافظه شش اسلات، پردازنده Intel Atom D510، حافظه 1 گیگابایتی DDR2

Qnap

TS-869U-RP, TS-869 PRO

جزء سخت افزاری

CPU Intel Atom 2.13GHz

هارد 2.5، 3.5، SATA 3 یا SSD

شبکه گیگابیت اترنت - 2

خالص

IPv4، IPv6، پشتیبانی از 802.3ad و شش حالت دیگر برای Load Balancing و/یا Network Failover، Vlan

شبکه پروتکل ها

CIFS/SMB، AFP، NFS، FTP، WebDAV، Rsync، SSH، SFTP، iSCSI، HTTP، HTTPS

سیستم فایل

برای هارد دیسک های داخلی: EXT3، EXT4، برای هارد های اکسترنال: FAT32، NTFS، EXT3، EXT4، HFS+

ذخیره سازی

نوع صدا: RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10

پشتیبانی از افزایش آنلاین ظرفیت RAID

حداکثر تعداد اهداف: 256

حداکثر LUN: 256

پوشاندن هدف

نمایشگر LUN

آغازگر iSCSI (دیسک مجازی)

Stack Chaining Master

حداکثر 8 دیسک مجازی

مدیریت دیسک

افزایش ظرفیت ذخیره سازی یک آرایه RAID بدون از دست دادن اطلاعات

اسکن برای بلوک های بد

عملکرد بازیابی RAID

پشتیبانی از بیت مپ

پشتیبانی سیستم عامل

پشتیبان گیری

تکرار زمان واقعی (RTRR)

هم به عنوان سرور RTRR و هم به عنوان مشتری کار می کند

پشتیبانی از پشتیبان گیری زمان واقعی و برنامه ریزی شده

فیلتر کردن فایل، فشرده سازی و رمزگذاری امکان پذیر است

دکمه برای کپی داده ها از / به یک دستگاه خارجی

پشتیبانی Apple Time Machine با مدیریت رزرو

تکرار منابع سطح بلوک (Rsync)

هم به عنوان سرور و هم به عنوان مشتری کار می کند

تکرار امن بین سرورهای QNAP

پشتیبان گیری در رسانه های خارجی

پشتیبان گیری در سیستم های ذخیره سازی ابری

برنامه Replicator NetBak برای ویندوز

پشتیبانی Apple Time Machine

مدیریت سیستم

رابط وب مبتنی بر فناوری AJAX

اتصال HTTP/HTTPS

اطلاعیه های فوری از طریق ایمیل و پیامک

مدیریت سیستم خنک کننده

DynDNS و سرویس اختصاصی MyCloudNAS

پشتیبانی از یو پی اس با مدیریت SNMP (USB)

پشتیبانی از یو پی اس شبکه

مانیتور منابع

سطل بازیافت شبکه برای CIFS/SMB و AFP

گزارش های دقیق رویداد و اتصال

لیست کاربران فعال

مشتری Syslog

به روز رسانی سیستم عامل

ذخیره و بازیابی تنظیمات سیستم

بازیابی تنظیمات کارخانه

کنترل دسترسی

حداکثر 4096 حساب کاربری

حداکثر 512 گروه کاربری

حداکثر 512 منبع شبکه

اضافه کردن دسته ای کاربران

واردات/صادرات کاربران

تنظیم گزینه های سهمیه

مدیریت حقوق دسترسی به زیرپوشه ها

سیستم عامل

TS-869 Pro– مدل بدون منبع تغذیه اضافی، حافظه 1 گیگابایتی

سینولوژی

RS2212, DS1813

جزء سخت افزاری

CPU Intel Core 2.13GHz

هارد 2.5، 3.5، SATA 2 یا SSD

شبکه گیگابیت اترنت - 2

خالص

IPv4، IPv6، پشتیبانی از 802.3ad و شش حالت دیگر برای تعادل بار و/یا شکست شبکه

شبکه پروتکل ها

CIFS/SMB، AFP، NFS، FTP، WebDAV، SSH

سیستم فایل

برای هاردهای داخلی: EXT3، EXT4، برای هاردهای اکسترنال: NTFS، EXT3، EXT4

ذخیره سازی

نوع صدا: RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10

حداکثر تعداد اهداف: 512

حداکثر LUN: 256

مدیریت دیسک

بدون خاموش کردن سیستم، سطح RAID را تغییر دهید

سیستم عامل پشتیبانی شده

Windows 2000 و بالاتر، Mac OS X 10.3 و بالاتر، اوبونتو 9.04 و بالاتر

پشتیبان گیری

افزونگی شبکه

افزونگی محلی

همگام سازی پوشه های مشترک

افزونگی دسکتاپ

مدیریت سیستم

اطلاع رسانی رویدادهای سیستم از طریق پیامک، ایمیل

سهمیه کاربری

نظارت بر منابع

کنترل دسترسی

حداکثر 2048 حساب کاربری

حداکثر 256 گروه کاربری

حداکثر 256 منبع شبکه

سیستم عامل

DS1813– 2 گیگابایت رم، 4 گیگابیت، پشتیبانی از HASP 1C، پشتیبانی از دیسک 4 ترابایت

Thecus

N8800PRO نسخه 2, N7700PRO نسخه 2, N8900

جزء سخت افزاری

CPU Intel Core 2 1.66GHz

شبکه گیگابیت اترنت - 2

قابلیت LAN 10 گیگ

خالص

IPv4، IPv6، پشتیبانی از 802.3ad و شش حالت دیگر برای تعادل بار و/یا شکست شبکه

شبکه پروتکل ها

CIFS/SMB، NFS، FTP

سیستم فایل

برای هارد دیسک های داخلی: EXT3، EXT4، برای هارد دیسک های خارجی: EXT3، EXT4، XFS

ذخیره سازی

نوع صدا: RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10، RAID 50، RAID 60

پشتیبانی از افزایش آنلاین ظرفیت RAID

پوشاندن هدف

نمایشگر LUN

مدیریت دیسک

نظارت بر سلامت دیسک (S.M.A.R.T)

اسکن برای بلوک های بد

قابلیت نصب تصاویر ISO

پشتیبانی سیستم عامل

مایکروسافت ویندوز 2000، XP، ویستا (32/64 بیت)، ویندوز 7 (32/64 بیت)، سرور 2003/2008

پشتیبان گیری

تصویر واقعی Acronis

ابزار پشتیبان گیری از Thecus

خواندن از دیسک نوری به Nas

مدیریت سیستم

رابط مدیریت وب سرور

کنترل دسترسی

پشتیبانی از ADS

سیستم عامل

N7700PRO نسخه 2– مدل بدون منبع تغذیه اضافی

N8900– مدل جدید با پشتیبانی SATA 3 و SAS

بر اساس داده های بالا، حداقل 3-x ترابایت در حال حاضر مورد نیاز است، و هنگام به روز رسانی سیستم عامل و برنامه ها، این رقم را می توان در دو ضرب کرد، پس شما نیاز به ذخیره سازی دیسک با ظرفیت حداقل دارید. 6 ترابایتو با فضایی برای رشد. بنابراین، با یک نشانک برای آینده و سازماندهی یک آرایه RAID 5، رقم نهایی نیاز به 12 Tb. هنگام پشتیبانی از یک سیستم درایو دیسک سخت 4 ترابایتی، سیستمی با حداقل شش جایگاه درایو مورد نیاز است.

انتخاب با مدل های زیر به طور قابل توجهی کاهش یافته است: AS 609RD, NAS 3200 آماده, TS-869U-RP, RS-1212RP+, N8900. تمامی مدل ها شامل منبع تغذیه اضافی. و سازنده اعلام کرد حمایت از شناخته شده است پلتفرم های مجازی سازی. مدل NetGear جالب ترین به نظر می رسید - NAS 3200 آماده، از آنجایی که فقط این مدل، علاوه بر SMART، حداقل از برخی فناوری های اضافی برای کار با دیسک های غیر از SMART و حافظه با ECC پشتیبانی می کند، اما قیمت آن 100000 روبل بالا می رود، علاوه بر این، در مورد امکان کار با 4 ترابایت تردید وجود دارد. و دیسک های SATA3 در آن. قیمت هر RS-1212RP+، همچنین بالای 100 هزار پرواز کرد. AS 609RD- بازیکن در بازار سیستم های ذخیره سازی بسیار جدید است، بنابراین معلوم نیست که چگونه رفتار خواهد کرد ذخیره سازی.

آنچه از آن باقی مانده بود دو سیستم برای انتخاب: TS-869U-RP, N8900.

TS-869U-RP- در حال حاضر حدود 88000 روبل هزینه دارد.

N8900- قیمت 95400 روبل است، در مقایسه با آن دارای مزایای زیادی است TS-869U-RP- از هر دو درایو SATA و SAS، امکان نصب اضافی آداپتور 10 گیگابایت، پردازنده دو هسته ای قوی تر، پشتیبانی از درایوهای SATA3 4Tb. علاوه بر این، یک افزونگی میان‌افزار بر روی یک تراشه یدکی وجود دارد که در مقایسه با سایر سیستم‌ها، قابلیت اطمینان بیشتری را به همراه دارد.

• بازگشت

شکرا

با پیچیدگی روزمره سیستم های کامپیوتری شبکه ای و راه حل های سازمانی جهانی، جهان شروع به تقاضای فناوری هایی کرد که انگیزه ای برای احیای سیستم های ذخیره سازی اطلاعات سازمانی (سیستم های ذخیره سازی) ایجاد کند. و بنابراین، یک فناوری واحد سرعتی که قبلاً دیده نشده، مقیاس‌پذیری فوق‌العاده، و کل هزینه استثنایی مزایای مالکیت را برای گنجینه پیشرفت‌های ذخیره‌سازی جهان به ارمغان می‌آورد. شرایطی که با ظهور استاندارد FC-AL (کانال فیبر - حلقه داوری) و SAN (شبکه منطقه ذخیره سازی) شکل گرفته است که بر اساس آن توسعه می یابد، نوید یک انقلاب در فناوری های محاسباتی داده محور را می دهد.

"مهمترین پیشرفت در ذخیره سازی که در 15 سال گذشته دیده ایم"

Data Communications International، 21 مارس 1998

تعریف رسمی SAN در تفسیر انجمن صنعت شبکه ذخیره سازی (SNIA):

شبکه ای که وظیفه اصلی آن انتقال داده ها بین سیستم های کامپیوتری و دستگاه های ذخیره سازی داده ها و همچنین بین خود سیستم های ذخیره سازی است. SAN متشکل از زیرساخت ارتباطی است که اتصال فیزیکی و همچنین لایه مدیریتی را فراهم می کند که ارتباطات، ذخیره سازی و سیستم های کامپیوتری را برای اطمینان از ایمن و قابل اعتماد بودن انتقال داده ها یکپارچه می کند.

فرهنگ لغت فنی SNIA، انجمن صنعت شبکه ذخیره‌سازی حق چاپ، 2000

گزینه هایی برای سازماندهی دسترسی به سیستم های ذخیره سازی

سه گزینه اصلی برای سازماندهی دسترسی به سیستم های ذخیره سازی وجود دارد:

• SAS (Server Attached Storage)، ذخیره سازی متصل به سرور؛
• NAS (Storage Attached Network)، ذخیره سازی متصل به شبکه؛
• SAN (شبکه فضای ذخیره سازی)، شبکه منطقه ذخیره سازی.

توپولوژی سیستم های ذخیره سازی مربوطه و ویژگی های آنها را در نظر بگیرید.

SAS

سیستم ذخیره سازی متصل به سرور. روش سنتی و آشنا برای اتصال یک سیستم ذخیره سازی به یک رابط پرسرعت در یک سرور، معمولاً یک رابط موازی SCSI.

شکل 1. ذخیره سازی متصل به سرور

استفاده از یک محفظه جداگانه برای سیستم ذخیره سازی در توپولوژی SAS اختیاری است.

مزیت اصلی ذخیره سازی متصل به سرور در مقایسه با سایر گزینه ها، قیمت پایین و کارایی بالا با نرخ یک ذخیره سازی برای یک سرور است. چنین توپولوژی در مورد استفاده از یک سرور واحد که از طریق آن دسترسی به آرایه داده سازماندهی می شود، بهینه ترین است. اما او هنوز تعدادی مشکلات دارد که طراحان را بر آن داشت تا به دنبال گزینه های دیگری برای سازماندهی دسترسی به سیستم های ذخیره سازی داده باشند.

ویژگی های SAS عبارتند از:

• دسترسی به داده ها به سیستم عامل و سیستم فایل (به طور کلی) بستگی دارد.
• پیچیدگی سیستم های سازماندهی با در دسترس بودن بالا؛
• کم هزینه؛
• عملکرد بالا در یک گره واحد؛
• کاهش سرعت پاسخ هنگام بارگیری سروری که به فضای ذخیره‌سازی سرویس می‌دهد.

NAS

سیستم ذخیره سازی متصل به شبکه این نوع سازمان دسترسی نسبتاً اخیراً ظاهر شد. مزیت اصلی آن راحتی ادغام یک سیستم ذخیره سازی اضافی در شبکه های موجود است، اما به خودی خود هیچ پیشرفت اساسی در معماری ذخیره سازی ایجاد نمی کند. در واقع، NAS یک سرور فایل خالص است و امروزه می‌توانید بسیاری از پیاده‌سازی‌های جدید ذخیره‌سازی از نوع NAS را بر اساس فناوری Thin Server پیدا کنید.

شکل 2. ذخیره سازی متصل به شبکه.

ویژگی های NAS:

• سرور اختصاصی فایل؛
• دسترسی به داده ها مستقل از سیستم عامل و پلت فرم است.
• سهولت مدیریت؛
• حداکثر سهولت نصب؛
• مقیاس پذیری کم؛
• درگیری با ترافیک LAN/WAN.

فضای ذخیره سازی ساخته شده با استفاده از فناوری NAS یک گزینه ایده آل برای سرورهای کم هزینه با حداقل مجموعه ای از ویژگی ها است.

SAN

شبکه های ذخیره سازی به شدت شروع به توسعه کردند و تنها از سال 1999 معرفی شدند. اساس SAN شبکه ای جدا از LAN / WAN است که برای سازماندهی دسترسی به داده ها از سرورها و ایستگاه های کاری درگیر در پردازش مستقیم آنها عمل می کند. این شبکه مبتنی بر استاندارد کانال فیبر است که به سیستم‌های ذخیره‌سازی مزایای فناوری‌های LAN/WAN و توانایی سازمان‌دهی پلت‌فرم‌های استاندارد برای سیستم‌های با در دسترس بودن و تقاضای بالا را می‌دهد. تقریباً تنها نقطه ضعف SANهای امروزی هزینه نسبتاً بالای قطعات است، اما هزینه کل مالکیت برای سیستم های سازمانی ساخته شده با استفاده از فناوری SAN بسیار پایین است.

شکل 3. شبکه منطقه ذخیره سازی.

مزایای اصلی SAN تقریباً تمام ویژگی های آن را شامل می شود:

• استقلال توپولوژی SAN از سیستم های ذخیره سازی و سرورها؛
• مدیریت متمرکز راحت؛
• عدم تضاد با ترافیک LAN/WAN.
• پشتیبان گیری راحت از داده ها بدون بارگیری شبکه محلی و سرورها؛
• عملکرد بالا؛
• مقیاس پذیری بالا؛
• انعطاف پذیری بالا؛
• در دسترس بودن بالا و تحمل خطا.

همچنین لازم به ذکر است که این فناوری هنوز کاملاً جوان است و در آینده نزدیک باید پیشرفت های زیادی را در زمینه استانداردسازی مدیریت و روش های تعامل بین زیرشبکه های SAN تجربه کند. اما می توان امیدوار بود که این فقط پیشگامان را با چشم اندازهای اضافی برای قهرمانی تهدید می کند.

FC به عنوان پایه ای برای ساخت SAN

مانند یک LAN، یک SAN را می توان با استفاده از توپولوژی ها و رسانه های مختلف ایجاد کرد. هنگام ساخت یک SAN، هم می توان از یک رابط SCSI موازی و هم یک کانال فیبر یا مثلا SCI (واسط منسجم مقیاس پذیر) استفاده کرد، اما کانال فیبر محبوبیت روزافزون خود را مدیون SAN است. طراحی این رابط شامل متخصصانی با تجربه قابل توجه در توسعه رابط های کانال و شبکه بود و آنها توانستند تمام ویژگی های مهم مثبت هر دو فناوری را ترکیب کنند تا چیزی واقعاً انقلابی به دست آورند. دقیقا چه چیزی؟

مهمترین ویژگی های کانال:

• زمان تاخیر کم
• سرعت های بالا
• قابلیت اطمینان بالا
• توپولوژی نقطه به نقطه
• فاصله های کوچک بین گره ها
• وابستگی به پلتفرم

و رابط های شبکه:

• توپولوژی های چند قطره ای
• مسافت های طولانی
• مقیاس پذیری بالا
• سرعت پایین
• تاخیرهای بزرگ

در کانال فیبر ادغام شد:

• سرعت های بالا
• استقلال پروتکل (سطح 0-3)
• مسافت های طولانی
• زمان تاخیر کم
• قابلیت اطمینان بالا
• مقیاس پذیری بالا
• توپولوژی های چند قطره ای

به طور سنتی، رابط های ذخیره سازی (آنچه بین میزبان و دستگاه های ذخیره سازی قرار می گیرد) مانعی برای سرعت و رشد ذخیره سازی بوده است. در عین حال، وظایف کاربردی نیاز به افزایش قابل توجهی در ظرفیت سخت افزاری دارند که به نوبه خود مستلزم افزایش پهنای باند رابط ها برای ارتباط با سیستم های ذخیره سازی است. دقیقاً مشکلات ایجاد دسترسی انعطاف پذیر به داده با سرعت بالا است که Fiber Channel به حل آنها کمک می کند.

استاندارد کانال فیبر در نهایت طی چند سال گذشته (از سال 1997 تا 1999) تعریف شد، که طی آن کارهای فوق العاده ای برای هماهنگ کردن تعامل سازنده های قطعات مختلف انجام شد و همه اقدامات لازم برای تبدیل کانال فیبر از یک فناوری کاملاً مفهومی انجام شد. واقعی است که در قالب نصب در آزمایشگاه ها و مراکز کامپیوتری پشتیبانی می شود. در سال 1997، اولین نمونه های تجاری از اجزای سنگ بنای ساخت یک SAN مبتنی بر FC، مانند آداپتورها، هاب ها، سوئیچ ها و پل ها طراحی شد. بنابراین، از سال 1998، FC برای اهداف تجاری در تجارت، در تولید و در پروژه‌های مقیاس بزرگ برای پیاده‌سازی سیستم‌هایی که برای خرابی‌ها حیاتی هستند، استفاده شده است.

کانال فیبر یک استاندارد صنعتی باز برای رابط سریال پرسرعت است. سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی را تا فاصله 10 کیلومتری (با استفاده از تجهیزات استاندارد) با سرعت 100 مگابایت بر ثانیه (نمونه‌های محصول به نمایش گذاشته شده Cebit'2000 که از استاندارد کانال فیبر جدید با سرعت 200 مگابایت بر ثانیه در هر حلقه استفاده می‌کنند) و در پیاده‌سازی‌های آزمایشگاهی جدید استفاده می‌کند. استاندارد با سرعت 400 مگابایت بر ثانیه در حال حاضر در حال کار است، که در هنگام استفاده از حلقه دوبل 800 مگابایت بر ثانیه است. FC 200 مگابایت بر ثانیه.) کانال فیبر به طور همزمان از طیف وسیعی از پروتکل های استاندارد (از جمله TCP/IP و SCSI-3) روی یک رسانه فیزیکی پشتیبانی می کند، به طور بالقوه ساخت زیرساخت شبکه را ساده می کند، در حالی که فرصت هایی را برای کاهش نصب و راه اندازی و کاهش نصب و راه اندازی فراهم می کند. هزینه های نگهداری استفاده از زیرشبکه های مجزا برای LAN/WAN و SAN دارای چندین مزیت است و پیش فرض توصیه شده است.

یکی از مهمترین مزایای کانال فیبر در کنار پارامترهای سرعت (که اتفاقاً همیشه برای کاربران SAN اصلی ترین آنها نیست و با استفاده از فناوری های دیگر قابل پیاده سازی است) توانایی کار در فواصل طولانی و انعطاف پذیری توپولوژی است. ، که از فناوری های شبکه وارد استاندارد جدید شد. بنابراین، مفهوم ساخت توپولوژی شبکه ذخیره سازی بر اساس همان اصول شبکه های سنتی است که معمولاً مبتنی بر هاب ها و سوئیچ ها هستند که به جلوگیری از کاهش سرعت با افزایش تعداد گره ها کمک می کند و فرصت هایی را برای سازماندهی راحت سیستم ها بدون تنها نقطه شکست

برای درک بهتر مزایا و ویژگی های این رابط، شرح مقایسه ای FC و موازی SCSI را در قالب یک جدول ارائه می دهیم.

جدول 1. مقایسه کانال فیبر و فن آوری های موازی SCSI

استاندارد کانال فیبر استفاده از توپولوژی های مختلف مانند نقطه به نقطه (نقطه به نقطه)، حلقه یا توپی FC-AL (حلقه یا هاب FC-AL)، سوئیچ ستون فقرات (Fabric / Switch) را فرض می کند. .

یک توپولوژی نقطه به نقطه برای اتصال یک سیستم ذخیره سازی واحد به یک سرور استفاده می شود.

Loop یا Hub FC-AL - برای اتصال چندین دستگاه ذخیره سازی به چندین میزبان. هنگام سازماندهی یک حلقه دوتایی، سرعت و تحمل خطای سیستم افزایش می یابد.

سوئیچ ها برای ارائه حداکثر عملکرد و تحمل خطا برای سیستم های پیچیده، بزرگ و شاخه ای استفاده می شوند.

به لطف انعطاف پذیری شبکه، یک ویژگی بسیار مهم در SAN تعبیه شده است - توانایی راحت برای ساخت سیستم های مقاوم در برابر خطا.

SAN با ارائه راه‌حل‌های ذخیره‌سازی جایگزین و توانایی ترکیب چند ذخیره‌سازی برای افزونگی سخت‌افزار، به محافظت از دستگاه‌ها و سیستم‌های نرم‌افزاری در برابر خرابی‌های سخت‌افزاری کمک می‌کند. برای نشان دادن، مثالی از ایجاد یک سیستم دو گره بدون نقاط خرابی ارائه می دهیم.

شکل 4. بدون نقطه شکست.

ساخت سه یا چند سیستم گره به سادگی با افزودن سرورهای اضافی به شبکه FC و اتصال آنها به هر دو هاب / سوئیچ انجام می شود.

هنگام استفاده از FC، ساخت سیستم های مقاوم در برابر خطا شفاف می شود. کانال های شبکه برای ذخیره سازی و شبکه محلی را می توان بر اساس فیبر (حداکثر 10 کیلومتر یا بیشتر با استفاده از تقویت کننده های سیگنال) به عنوان یک حامل فیزیکی برای FC قرار داد، در حالی که از تجهیزات استاندارد استفاده می کند، که این امکان را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. سیستم های.

با توانایی دسترسی به تمام اجزای SAN از هر نقطه، ما یک شبکه داده بسیار انعطاف پذیر برای مدیریت داریم. در عین حال، لازم به ذکر است که SAN شفافیت (قابلیت دیدن) تمام اجزاء تا دیسک را در سیستم های ذخیره سازی فراهم می کند. این ویژگی، سازندگان قطعات را بر آن داشته است تا از تجربه قابل توجه خود در ساخت سیستم های مدیریت LAN/WAN برای ایجاد قابلیت های نظارت و کنترل گسترده در تمام اجزای SAN استفاده کنند. این قابلیت ها شامل نظارت و مدیریت گره های منفرد، ذخیره سازی اجزا، محفظه ها، دستگاه های شبکه و زیرساخت های شبکه است.

سیستم مدیریت و نظارت SAN از استانداردهای باز مانند:

• مجموعه دستورات SCSI
• SCSI Enclosure Services (SES)
• فناوری تحلیل و گزارش خود نظارتی SCSI (S.M.A.R.T.)
• SAF-TE (محفظه های قابل تحمل خطا با دسترسی به SCSI)
• پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP)
• مدیریت سازمانی مبتنی بر وب (WBEM)

سیستم‌هایی که با استفاده از فناوری SAN ساخته شده‌اند، نه تنها توانایی نظارت بر توسعه و وضعیت منابع ذخیره‌سازی را در اختیار مدیر قرار می‌دهند، بلکه فرصت‌هایی را برای نظارت و کنترل ترافیک باز می‌کنند. با استفاده از این منابع، نرم افزار مدیریت SAN کارآمدترین برنامه های زمان بندی ذخیره سازی و تعادل بار را برای اجزای سیستم پیاده سازی می کند.

SAN ها کاملاً در زیرساخت های اطلاعاتی موجود ادغام شده اند. پیاده سازی آنها نیازی به تغییر در شبکه های LAN و WAN موجود ندارد، بلکه تنها قابلیت های سیستم های موجود را گسترش می دهد و آنها را از وظایف متمرکز بر انتقال مقادیر زیادی داده رها می کند. علاوه بر این، هنگام ادغام و مدیریت یک SAN، بسیار مهم است که عناصر کلیدی شبکه از تعویض و نصب داغ با قابلیت‌های پیکربندی پویا پشتیبانی کنند. بنابراین مدیر می تواند این یا آن مؤلفه را اضافه کند یا آن را بدون خاموش کردن سیستم جایگزین کند. و کل این فرآیند یکپارچه سازی را می توان در یک سیستم مدیریت SAN گرافیکی تجسم کرد.

با در نظر گرفتن مزایای فوق، می توانیم تعدادی از نکات کلیدی را برجسته کنیم که مستقیماً بر یکی از مزایای اصلی شبکه منطقه ذخیره سازی - هزینه کل مالکیت (مالکیت هزینه کل) تأثیر می گذارد.

مقیاس پذیری باورنکردنی به شرکتی که از SAN استفاده می کند اجازه می دهد تا در صورت نیاز روی سرورها و ذخیره سازی سرمایه گذاری کند. و همچنین سرمایه گذاری خود را در تجهیزات از قبل نصب شده در هنگام تغییر نسل های فن آوری ذخیره کنید. هر سرور جدید دسترسی پرسرعتی به فضای ذخیره‌سازی خواهد داشت و هر گیگابایت فضای ذخیره‌سازی اضافی به دستور مدیر برای همه سرورهای زیرشبکه در دسترس خواهد بود.

فرصت‌های عالی برای ساختن سیستم‌های مقاوم به خطا می‌تواند مزایای تجاری مستقیمی را از به حداقل رساندن زمان خرابی و نجات سیستم در صورت وقوع بلایای طبیعی یا برخی بلایای دیگر به ارمغان آورد.

قابلیت مدیریت اجزا و شفافیت سیستم، امکان مدیریت متمرکز کلیه منابع ذخیره سازی را فراهم می کند و این به نوبه خود هزینه پشتیبانی آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد که هزینه آن معمولاً بیش از 50% هزینه است. تجهیزات.

تاثیر SAN بر برنامه ها

برای اینکه برای خوانندگان خود روشن تر کنیم که فناوری های مورد بحث در این مقاله چقدر کاربردی هستند، چندین مثال از مشکلات کاربردی ارائه خواهیم داد که بدون استفاده از شبکه های ذخیره سازی به طور ناکارآمد حل می شوند، نیاز به سرمایه گذاری های مالی هنگفت دارند یا حل نمی شوند. اصلا با روش های استاندارد

پشتیبان گیری و بازیابی اطلاعات (پشتیبان گیری و بازیابی اطلاعات)

با استفاده از رابط سنتی SCSI، کاربر در هنگام ساخت سیستم های پشتیبان گیری و بازیابی اطلاعات با تعدادی مشکلات پیچیده مواجه می شود که با استفاده از فناوری های SAN و FC بسیار آسان می توان آنها را حل کرد.

بنابراین، استفاده از شبکه‌های ذخیره‌سازی، راه‌حل مشکل پشتیبان‌گیری و بازیابی را به سطح جدیدی می‌برد و قابلیت پشتیبان‌گیری چندین برابر سریع‌تر از قبل را بدون بارگیری شبکه محلی و سرورها با کار پشتیبان‌گیری از داده‌ها، فراهم می‌کند.

خوشه بندی سرور

یکی از کارهای معمولی که SAN به طور موثر برای آن استفاده می شود، خوشه بندی سرور است. از آنجایی که یکی از نکات کلیدی در سازماندهی سیستم‌های خوشه‌ای پرسرعت که با داده‌ها کار می‌کنند، دسترسی به فضای ذخیره‌سازی است، با ظهور SAN، ساخت خوشه‌های چند گرهی در سطح سخت‌افزار به سادگی با افزودن یک سرور متصل به SAN حل می‌شود (این را می توان حتی بدون خاموش کردن سیستم انجام داد، زیرا سوئیچ های FC از اتصال داغ پشتیبانی می کنند). با یک رابط موازی SCSI، که اتصال و مقیاس پذیری بسیار ضعیف تری نسبت به FC دارد، ساخت خوشه های داده محور با بیش از دو گره دشوار است. سوئیچ های موازی SCSI دستگاه های بسیار پیچیده و گران قیمتی هستند و برای FC این یک جزء استاندارد است. برای ایجاد خوشه ای که یک نقطه خرابی نداشته باشد، کافی است یک mirror SAN را در سیستم ادغام کنید (فناوری DUAL Path).

در چارچوب خوشه‌بندی، به نظر می‌رسد یکی از فناوری‌های RAIS (آرایه مازاد سرورهای ارزان‌قیمت) برای ساختن سیستم‌های تجارت اینترنتی قدرتمند مقیاس‌پذیر و انواع دیگر وظایف با نیازهای انرژی افزایش یافته، جذاب باشد. به گفته Alistair A. Croll، یکی از بنیانگذاران Networkshop Inc، استفاده از RAIS کاملاً مؤثر است: «به عنوان مثال، با 12000-15000 دلار می‌توانید حدود شش سرور ارزان قیمت یک یا دو پردازنده (Pentium III) Linux/Apache خریداری کنید. قدرت، مقیاس پذیری و تحمل خطا در چنین سیستمی به طور قابل توجهی بیشتر از یک سرور چهار سوکتی مبتنی بر پردازنده های زئون خواهد بود و هزینه آن نیز یکسان است.

دسترسی همزمان به ویدئو و به اشتراک گذاری داده ها (جریان فیلم همزمان، اشتراک گذاری داده)

زمانی که باید ویدیو را در چندین ایستگاه (مثلاً 5) ویرایش کنید یا فقط روی داده های عظیم کار کنید، کاری را تصور کنید. چند دقیقه طول می کشد تا یک فایل 100 گیگابایتی را از طریق یک شبکه محلی منتقل کنید و کار کلی روی آن کار بسیار دشواری خواهد بود. هنگام استفاده از SAN، هر ایستگاه کاری و سرور شبکه به یک فایل با سرعتی معادل یک دیسک پر سرعت محلی دسترسی پیدا می کند. اگر به ایستگاه/سرور دیگری برای پردازش داده نیاز دارید، می‌توانید با اتصال ایستگاه به سوئیچ SAN و اعطای حقوق دسترسی به ذخیره‌سازی، آن را بدون خاموش کردن شبکه به SAN اضافه کنید. اگر دیگر از سرعت زیرسیستم داده راضی نیستید، می توانید به سادگی یک فضای ذخیره سازی دیگر اضافه کنید و از یک فناوری توزیع داده (مثلا RAID 0) برای دریافت سرعت دو برابر استفاده کنید.

اجزای اصلی SAN

چهار شنبه

برای اتصال قطعات در استاندارد Fiber Channel، از کابل های مسی و نوری استفاده می شود. هنگام ساخت SAN می توان از هر دو نوع کابل به طور همزمان استفاده کرد. تبدیل رابط با استفاده از GBIC (مبدل رابط گیگابیتی) و MIA (آداپتور رابط رسانه ای) انجام می شود. امروزه هر دو نوع کابل سرعت انتقال داده یکسانی را ارائه می دهند. کابل مسی برای مسافت های کوتاه (تا 30 متر)، نوری - هم برای مسافت های کوتاه و هم برای مسافت های تا 10 کیلومتر یا بیشتر استفاده می شود. از کابل های نوری چند حالته و تک حالته استفاده کنید. کابل چند حالته برای مسافت های کوتاه (تا 2 کیلومتر) استفاده می شود. قطر فیبر داخلی یک کابل چند حالته 62.5 یا 50 میکرون است. برای سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه (200 مگابیت بر ثانیه دوبلکس) هنگام استفاده از فیبر چند حالته، طول کابل نباید از 200 متر تجاوز کند. کابل تک حالته برای مسافت های طولانی استفاده می شود. طول چنین کابلی با قدرت لیزر استفاده شده در فرستنده سیگنال محدود می شود. فیبر تک حالته دارای قطر داخلی 7 یا 9 میکرون است که به یک پرتو اجازه عبور می دهد.

اتصال دهنده ها، آداپتورها

برای اتصال کابل های مسی از کانکتورهای نوع DB-9 یا HSSD استفاده می شود. HSSD قابل اعتمادتر در نظر گرفته می شود، اما DB-9 به همان اندازه استفاده می شود زیرا ساده تر و ارزان تر است. استاندارد (متداول ترین) کانکتور برای کابل های نوری کانکتور SC است که یک اتصال با کیفیت بالا و شفاف را فراهم می کند. کانکتورهای SC چند حالته برای اتصال عادی و کانکتورهای تک حالته برای اتصال از راه دور استفاده می شوند. آداپتورهای چند پورت از کانکتورهای میکرو استفاده می کنند.

رایج ترین آداپتورها برای باس FC PCI 64 بیتی. همچنین تعداد زیادی آداپتور FC برای باس S-BUS تولید می شود؛ برای استفاده تخصصی آداپتورهای MCA، EISA، GIO، HIO، PMC، Compact PCI تولید می شوند. محبوب ترین آنها تک پورت هستند، کارت های دو و چهار پورت وجود دارد. در آداپتورهای PCI، به عنوان یک قاعده، از اتصالات DB-9، HSSD، SC استفاده می شود. همچنین آداپتورهای مبتنی بر GBIC که با یا بدون ماژول‌های GBIC عرضه می‌شوند، رایج هستند. آداپتورهای کانال فیبر در کلاس هایی که پشتیبانی می کنند و در ویژگی های مختلف متفاوت هستند. برای درک تفاوت ها، جدول مقایسه ای از آداپتورهای تولید شده توسط QLogic را ارائه می دهیم.

نمودار خانواده آداپتور اتوبوس میزبان کانال فیبر
SANblade	64 بیت	انتشارات FCAL حلقه Pvt	پورت FL	کلاس 3	پورت F	کلاس 2	نقطه به نقطه	IP/SCSI	فول دوبلکس	نوار F.C	PCI 1.0 Hot Plug Spec	پیکربندی مجدد دینامیک سولاریس	VIB	2 گیگابایت
سری 2100	PCI 33 و 66 مگاهرتز	ایکس	ایکس	ایکس
سری 2200	PCI 33 و 66 مگاهرتز	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس
	PCI 33 مگاهرتز	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس
	Sbus 25 مگاهرتز	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس		ایکس
سری 2300	66 مگاهرتز PCI / 133 مگاهرتز PCI-X	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس	ایکس			ایکس	ایکس

هاب ها

HUB های کانال فیبر (hub) برای اتصال گره ها به حلقه FC (FC Loop) استفاده می شوند و ساختاری مشابه هاب های Token Ring دارند. از آنجایی که شکستن حلقه می تواند منجر به خرابی شبکه شود، هاب های FC مدرن از پورت های بای پس حلقه (مدار بای پس پورت PBC) استفاده می کنند که به شما امکان می دهد حلقه را به طور خودکار باز یا بسته کنید (سیستم های متصل به هاب را وصل یا قطع کنید). به طور معمول FC HUB تا 10 اتصال را پشتیبانی می کند و می تواند تا 127 پورت را در هر حلقه روی هم قرار دهد. همه دستگاه‌های متصل به HUB پهنای باند مشترکی را دریافت می‌کنند که می‌توانند آن را بین خود به اشتراک بگذارند.

سوئیچ ها

سوئیچ های کانال فیبر (سوئیچ ها) عملکردی مشابه سوئیچ های LAN دارند که برای خواننده آشنا هستند. آنها سرعت کامل و اتصال غیر مسدود کننده بین گره ها را فراهم می کنند. هر گره متصل به سوئیچ FC پهنای باند کامل (با مقیاس پذیری) می یابد. با افزایش تعداد پورت ها در یک شبکه سوئیچ، توان عملیاتی افزایش می یابد. سوئیچ ها را می توان همراه با هاب ها (که برای سایت هایی استفاده می شود که به پهنای باند اختصاصی برای هر گره نیاز ندارند) برای دستیابی به بهترین نسبت قیمت/عملکرد استفاده کرد. به دلیل آبشاری، سوئیچ ها به طور بالقوه می توانند برای ایجاد شبکه های FC با 224 آدرس (بیش از 16 میلیون) استفاده شوند.

پل ها

پل های FC (پل ها یا مالتی پلکسرها) برای اتصال دستگاه های SCSI موازی به یک شبکه مبتنی بر FC استفاده می شوند. آنها ترجمه بسته های SCSI را بین دستگاه های Fiber Channel و Parallel SCSI ارائه می کنند که نمونه هایی از آن ها عبارتند از Solid State Disk (SSD) یا کتابخانه های نوار. لازم به ذکر است که اخیراً، تقریباً تمام دستگاه هایی که می توانند در SAN از بین بروند، سازندگان شروع به تولید با رابط FC داخلی برای اتصال مستقیم به شبکه های ذخیره سازی کرده اند.

سرورها و فضای ذخیره سازی

علیرغم این واقعیت که سرورها و فضای ذخیره سازی از کم اهمیت ترین مؤلفه های SAN فاصله دارند، ما به توضیحات آنها نمی پردازیم، زیرا مطمئن هستیم که همه خوانندگان ما با آنها آشنا هستند.

در پایان می خواهم اضافه کنم که این مقاله تنها اولین قدم به سمت شبکه های ذخیره سازی است. برای درک کامل موضوع، خواننده باید توجه زیادی به پیاده‌سازی کامپوننت‌ها توسط تولیدکنندگان SAN و نرم‌افزارهای مدیریتی داشته باشد، زیرا بدون آن‌ها، Storage Area Network تنها مجموعه‌ای از عناصر برای تعویض سیستم‌های ذخیره‌سازی است که شما را به ارمغان نمی‌آورد. مزایای کامل پیاده سازی شبکه ذخیره سازی

نتیجه

امروزه، Storage Area Network یک فناوری نسبتاً جدید است که ممکن است به زودی در بین مشتریان شرکتی رایج شود. در اروپا و ایالات متحده، شرکت هایی که ناوگان نسبتاً بزرگی از سیستم های ذخیره سازی نصب شده دارند، در حال حاضر شروع به مهاجرت به SAN برای ذخیره سازی با بهترین هزینه کل مالکیت کرده اند.

تحلیلگران پیش بینی می کنند که در سال 2005 تعداد قابل توجهی از سرورهای میان رده و رده بالا با رابط کانال فیبر از پیش نصب شده خواهند بود (این روند امروزه قابل مشاهده است) و فقط یک رابط SCSI موازی برای اتصال درایو داخلی در سرورها امروزه در هنگام ساخت سیستم های ذخیره سازی و دستیابی به سرورهای سطح متوسط ​​و بالا، باید به این فناوری امیدوارکننده توجه کرد، به خصوص که امروزه اجرای تعدادی از وظایف بسیار ارزان تر از استفاده از راه حل های تخصصی امکان پذیر است. علاوه بر این، سرمایه گذاری در فناوری SAN امروز فردا از بین نخواهد رفت، زیرا ویژگی های کانال فیبر فرصت های بسیار خوبی برای استفاده آینده از سرمایه گذاری های امروزی ایجاد می کند.

P.S.

نسخه قبلی مقاله در ژوئن 2000 نوشته شده بود، اما به دلیل عدم توجه گسترده به فناوری SAN، انتشار آن به آینده موکول شد. این آینده اکنون است و امیدوارم این مقاله خواننده را تشویق کند که نیاز به حرکت به فناوری شبکه فضای ذخیره سازی را به عنوان یک فناوری پیشرو برای ساخت سیستم های ذخیره سازی و سازماندهی دسترسی به داده ها درک کند.

در حال راه اندازی بخش جدیدی به نام "لیکبز" هستیم. در اینجا، چیزهای به ظاهر شناخته شده شرح داده می شود، اما، همانطور که اغلب معلوم می شود، نه برای همه، و نه چندان خوب. امیدواریم این بخش مفید واقع شود.

بنابراین، شماره 1 - "سیستم های ذخیره سازی داده".

سیستم های ذخیره سازی داده ها

در انگلیسی، آنها در یک کلمه نامیده می شوند - ذخیره سازی، که بسیار راحت است. اما این کلمه به روسی به طرز ناشیانه ترجمه شده است - "مخزن". غالباً در زبان عامیانه "IT-shnikov" از کلمه "storadzh" در رونویسی روسی یا کلمه "ذخیره سازی" استفاده می کنند ، اما این رفتار کاملاً بد است. بنابراین، ما از اصطلاح "سیستم های ذخیره سازی داده" که به اختصار سیستم های ذخیره سازی یا به سادگی "سیستم های ذخیره سازی" نامیده می شود استفاده خواهیم کرد.

دستگاه های ذخیره سازی داده ها شامل هر وسیله ای برای ضبط داده ها می شود: به اصطلاح. "درایوهای فلش"، دیسک های فشرده (CD، DVD، ZIP)، درایوهای نوار (نوار)، هارد دیسک ها (هارد دیسک، به روش قدیمی "درایوهای سخت" نیز نامیده می شوند، زیرا اولین مدل های آنها شبیه یک گیره با کارتریج بود. از تفنگ قرن 19 به همین نام) و غیره. هارد دیسک ها نه تنها در داخل رایانه ها، بلکه به عنوان دستگاه های USB خارجی برای ضبط اطلاعات استفاده می شود، و حتی، به عنوان مثال، یکی از اولین مدل های iPod، یک هارد دیسک کوچک با قطر 1.8 اینچ با خروجی هدفون و صفحه نمایش داخلی.

اخیراً به اصطلاح. سیستم‌های ذخیره‌سازی حالت جامد SSD (دیسک حالت جامد یا درایو حالت جامد)، که در اصل شبیه به «درایو فلش» برای دوربین یا گوشی‌های هوشمند هستند، فقط دارای یک کنترلر و مقدار بیشتری از داده‌های ذخیره‌شده هستند. بر خلاف هارد دیسک، SSD هیچ قطعه مکانیکی متحرکی ندارد. تا کنون، قیمت چنین سیستم های ذخیره سازی بسیار بالا است، اما به سرعت در حال کاهش است.

همه اینها دستگاه های مصرف کننده هستند و در بین سیستم های صنعتی باید اول از همه سیستم های ذخیره سازی سخت افزار را مشخص کرد: آرایه هایی از هارد دیسک ها، به اصطلاح. کنترلرهای RAID برای آنها، سیستم های ذخیره سازی نوار برای ذخیره سازی طولانی مدت داده ها. علاوه بر این، یک کلاس جداگانه: کنترل کننده های سیستم های ذخیره سازی، برای مدیریت پشتیبان گیری از داده ها، ایجاد عکس های فوری در یک سیستم ذخیره سازی برای بازیابی بعدی آنها، تکثیر داده ها و غیره). سیستم‌های ذخیره‌سازی همچنین شامل دستگاه‌های شبکه (HBA، سوئیچ‌های کانال فیبر، کابل‌های FC/SAS و غیره) می‌شوند. و در نهایت، راه حل های در مقیاس بزرگ برای ذخیره سازی داده ها، بایگانی، بازیابی اطلاعات و مقاوم سازی در برابر بلایا (بازیابی بلایا) توسعه یافته است.

داده هایی که باید ذخیره شوند از کجا می آیند؟ از ما، عزیزان، کاربران، از برنامه های کاربردی، ایمیل، و همچنین از تجهیزات مختلف - سرورهای فایل و سرورهای پایگاه داده. علاوه بر این، ارائه دهنده حجم زیادی از داده ها - به اصطلاح. دستگاه های M2M (ارتباط ماشین به ماشین) - انواع سنسورها، سنسورها، دوربین ها و غیره.

با توجه به فراوانی استفاده از داده های ذخیره شده، سیستم های ذخیره سازی را می توان به سیستم های ذخیره سازی کوتاه مدت (ذخیره سازی آنلاین)، ذخیره سازی میان مدت (ذخیره سازی نزدیک به خط) و سیستم های ذخیره سازی بلند مدت (ذخیره سازی آفلاین) تقسیم کرد.

اولین مورد را می توان به هارد دیسک (یا SSD) هر رایانه شخصی نسبت داد. دوم و سوم سیستم های ذخیره سازی خارجی DAS (Direct Attached Storage) هستند که می توانند آرایه ای از دیسک های خارجی در رابطه با کامپیوتر (Disk Array) باشند. آنها به نوبه خود می توانند به "فقط آرایه ای از دیسک ها" JBOD (فقط یک دسته دیسک) و آرایه ای با کنترل کننده کنترل iDAS (ذخیره سازی آرایه دیسک هوشمند) تقسیم شوند.

سه نوع سیستم ذخیره سازی خارجی DAS (Direct Attached Storage)، SAN (Storage Area Network) و NAS (Network attached Storage) وجود دارد. متأسفانه، حتی بسیاری از افراد باتجربه فناوری اطلاعات نمی توانند تفاوت بین SAN و NAS را توضیح دهند و می گویند که قبلاً این تفاوت وجود داشت، اما اکنون ظاهراً دیگر وجود ندارد. در واقع، یک تفاوت وجود دارد و یک تفاوت قابل توجه (نگاه کنید به شکل 1).

شکل 1. تفاوت بین SAN و NAS.

در یک SAN، خود سرورها در واقع از طریق شبکه منطقه ذخیره سازی SAN به سیستم ذخیره سازی متصل هستند. در مورد NAS، سرورهای شبکه از طریق یک LAN به یک سیستم فایل مشترک در یک RAID متصل می شوند.

پروتکل های اتصال پایه ذخیره سازی

پروتکل SCSI(رابط سیستم کامپیوتری کوچک)، با تلفظ "skási"، پروتکلی که در اواسط دهه 80 برای اتصال دستگاه های خارجی به مینی کامپیوترها توسعه یافت. نسخه SCSI-3 آن اساس تمام پروتکل های ارتباطی ذخیره سازی است و از مجموعه دستورات رایج SCSI استفاده می کند. مزایای اصلی آن عبارتند از: استقلال از سرور مورد استفاده، امکان عملکرد موازی چندین دستگاه، سرعت انتقال داده بالا. معایب: تعداد محدود دستگاه های متصل، محدوده اتصال بسیار محدود است.

پروتکل FC(کانال فیبر)، پروتکل داخلی بین سرور و ذخیره سازی مشترک، کنترل کننده، دیسک ها. این یک پروتکل ارتباطی سریال پرکاربرد است که با سرعت 4 یا 8 گیگابیت در ثانیه (Gbps) کار می کند. همانطور که از نامش پیداست، از طریق فیبر نوری (فیبر) کار می کند، اما می تواند روی مس نیز کار کند. کانال فیبر پروتکل اولیه برای سیستم های ذخیره سازی FC SAN است.

پروتکل iSCSI(Internet Small Computer System Interface)، یک پروتکل استاندارد برای انتقال بلوک های داده از طریق پروتکل معروف TCP/IP یعنی. SCSI از طریق IP. iSCSI را می توان به عنوان یک راه حل ذخیره سازی با سرعت بالا و کم هزینه برای سیستم های ذخیره سازی متصل از راه دور از طریق اینترنت در نظر گرفت. iSCSI دستورات SCSI را در بسته های TCP/IP برای انتقال از طریق شبکه IP محصور می کند.

پروتکل SAS(Serial Attached SCSI). SAS از انتقال اطلاعات سریال استفاده می کند و با هارد دیسک های SATA سازگار است. در حال حاضر، SAS می‌تواند داده‌ها را با سرعت ۳ گیگابیت بر ثانیه یا ۶ گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد و از حالت دوطرفه کامل پشتیبانی می‌کند. می تواند داده ها را در هر دو جهت با سرعت یکسان انتقال دهد.

انواع سیستم های ذخیره سازی

سه نوع اصلی از سیستم های ذخیره سازی را می توان تشخیص داد:

• DAS (ذخیره سازی پیوست شده مستقیم)
• NAS (ذخیره‌سازی متصل به شبکه)
• SAN (شبکه منطقه ذخیره سازی)

سیستم‌های ذخیره‌سازی با اتصال مستقیم دیسک‌های DAS در اواخر دهه 70 توسعه یافتند، به دلیل افزایش انفجاری در داده‌های کاربر که به سادگی در حافظه بلندمدت داخلی رایانه‌ها قرار نداشتند (برای جوانان، توجه داشته باشید که ما اینطور نیستیم. در اینجا در مورد رایانه های شخصی صحبت می کنیم، آنها هنوز نبودند، اما رایانه های بزرگ، به اصطلاح مین فریم). سرعت انتقال داده در DAS خیلی بالا نبود، از 20 تا 80 مگابیت بر ثانیه، اما برای نیازهای آن زمان کاملاً کافی بود.

شکل 2. DAS

سیستم های ذخیره سازی متصل به شبکه (NAS) در اوایل دهه 1990 ظاهر شدند. دلیل آن توسعه سریع شبکه ها و الزامات حیاتی برای به اشتراک گذاری مقادیر زیادی داده در شبکه یک شرکت یا اپراتور بود. NAS از یک سیستم فایل شبکه ویژه CIFS (ویندوز) یا NFS (لینوکس) استفاده می‌کرد، بنابراین سرورهای مختلف برای کاربران مختلف می‌توانستند یک فایل را همزمان از NAS بخوانند. سرعت انتقال داده قبلاً بالاتر بود: 1 - 10 گیگابیت در ثانیه.

شکل 3. NAS

در اواسط دهه 90، شبکه ها برای اتصال دستگاه های ذخیره سازی FC SAN ظاهر شدند. توسعه آنها ناشی از نیاز به سازماندهی داده های پراکنده در شبکه بود. یک دستگاه ذخیره سازی در SAN را می توان به چندین گره کوچک به نام LUN (شماره واحد منطقی) تقسیم کرد که هر کدام به یک سرور تعلق دارند. سرعت انتقال اطلاعات به ۲ تا ۸ گیگابیت در ثانیه افزایش یافته است. چنین سیستم‌های ذخیره‌سازی می‌توانند فناوری‌های حفاظت از دست دادن داده‌ها (عکس فوری، پشتیبان‌گیری) را ارائه دهند.

شکل 4. FC SAN

نوع دیگری از SAN IP SAN (شبکه فضای ذخیره سازی IP) است که در اوایل دهه 2000 توسعه یافت. FC SAN گران بود، مدیریت آن دشوار بود و شبکه های IP در اوج خود بودند، به همین دلیل این استاندارد متولد شد. سیستم‌های ذخیره‌سازی با استفاده از یک کنترل‌کننده iSCSI از طریق سوئیچ‌های IP به سرورها متصل شدند و سرعت انتقال داده ۱ تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه را ارائه کردند.

شکل 5. IP SAN.

جدول زیر برخی از ویژگی های مقایسه ای همه سیستم های ذخیره سازی در نظر گرفته شده را نشان می دهد:

تایپ کنید	NAS	SAN
پارامتر		FC S.A.N.	IP SAN	DAS
نوع انتقال	SCSI، FC، SAS	اف سی	IP	IP
نوع داده	بلوک داده	فایل	بلوک داده	بلوک داده
برنامه معمولی	هر	سرور فایل	پایگاه داده	دوربین مداربسته
مزیت - فایده - سود - منفعت	سازگاری عالی	سهولت نصب، هزینه کم	مقیاس پذیری خوب	مقیاس پذیری خوب
معایب	دشواری مدیریت. استفاده ناکارآمد از منابع مقیاس پذیری ضعیف	کارآیی پایین. محدودیت در کاربرد	قیمت بالا. پیچیدگی پیکربندی مقیاس بندی	عملکرد ضعیف

به طور خلاصه، SAN ها برای انتقال بلوک های عظیم داده به ذخیره سازی طراحی شده اند، در حالی که NAS دسترسی به داده ها را در سطح فایل فراهم می کند. با ترکیب SAN + NAS، می توانید درجه بالایی از یکپارچگی داده ها، عملکرد بالا و به اشتراک گذاری فایل را دریافت کنید. چنین سیستم هایی ذخیره سازی یکپارچه نامیده می شوند - "سیستم های ذخیره سازی یکپارچه".

سیستم های ذخیره سازی یکپارچه:معماری NAS که از NAS مبتنی بر فایل و SAN مبتنی بر بلوک پشتیبانی می کند. چنین سیستم هایی در اوایل دهه 2000 به منظور حل مشکلات مدیریتی و هزینه کل بالای مالکیت سیستم های جداگانه در یک شرکت توسعه یافتند. این سیستم ذخیره سازی تقریباً از همه پروتکل ها پشتیبانی می کند: FC، iSCSI، FCoE، NFS، CIFS.

دیسکهای سخت

همه هارد دیسک ها را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: HDD (درایو دیسک سخت، که در واقع به عنوان "دیسک سخت" ترجمه می شود) و SSD (درایو حالت جامد، - به اصطلاح "درایو حالت جامد"). یعنی هر دو درایو هارد هستند. پس "دیسک نرم" چیست، آیا اصلا چنین چیزهایی وجود دارد؟ بله، در گذشته وجود داشت، آنها را "فلاپی دیسک" می نامیدند (به دلیل صدای مشخصه "ترک کردن" در درایو در حین کار). درایوهای مربوط به آنها هنوز هم در بلوک های سیستم رایانه های قدیمی که در برخی از سازمان های دولتی حفظ شده اند، دیده می شود. با این حال، با تمام تمایل، چنین دیسک های مغناطیسی را به سختی می توان به سیستم های ذخیره سازی نسبت داد. اینها برخی از آنالوگهای "درایوهای فلش" فعلی بودند، اگرچه ظرفیت بسیار کمی داشتند.

تفاوت بین HDD و SSD در این است که HDD دارای چندین دیسک مغناطیسی کواکسیال در داخل و مکانیک پیچیده است که هدهای خواندن و نوشتن مغناطیسی را حرکت می دهد، در حالی که SSD اصلاً قطعات متحرک مکانیکی ندارد و در واقع یک تراشه است که به پلاستیک فشرده شده است. . بنابراین، به طور دقیق، نامیدن "هارد دیسک" فقط HDD، نادرست است.

هارد دیسک ها را می توان بر اساس پارامترهای زیر طبقه بندی کرد:

• طراحی: HDD، SSD;
• قطر هارد دیسک در اینچ: 3.5 اینچ، 2.5 اینچ، 1.8 اینچ؛
• رابط: ATA/IDE، SATA/NL SAS، SCSI، SAS، FC
• کلاس استفاده: فردی (کلاس رومیزی)، شرکتی (کلاس Enterprsie).

پارامتر	SATA	SAS	NL-SAS	SSD
سرعت چرخش (RPM)	7200	15000/10000	7200	NA
ظرفیت معمولی (TB)	1T/2T/3T	0.3T/0.6T/0.9T	2T/3T/4T	0.1T/0.2T/0.4T
MTBF (ساعت)	1 200 000	1 600 000	1 200 000	2 000 000
یادداشت	توسعه هارد دیسک های ATA با انتقال اطلاعات سریال. SATA 2.0 از سرعت انتقال 300 مگابایت بر ثانیه و SATA3.0 تا 600 مگابایت بر ثانیه پشتیبانی می کند. AFR سالانه (نرخ خرابی سالانه) برای درایوهای SATA حدود 2٪ است.	هارد دیسک های SATA با رابط SAS برای سلسله مراتب (Tiering) مناسب هستند. میانگین سالانه AFR (نرخ خرابی سالانه) برای درایوهای NL-SAS حدود 2٪ است.		دیسک های حالت جامد ساخته شده از تراشه های حافظه الکترونیکی شامل واحد کنترل و تراشه (FLASH/DRAM). مشخصات رابط، عملکرد و روش استفاده مانند هارد دیسک، اندازه و شکل یکسان است.

ویژگی های هارد دیسک ها

• ظرفیت

در هارد دیسک های مدرن، ظرفیت با واحد گیگابایت یا ترابایت اندازه گیری می شود. برای HDD، این مقدار مضربی از ظرفیت یک دیسک مغناطیسی داخل جعبه است که در تعداد دیسک های مغناطیسی که معمولاً چندین عدد وجود دارد، ضرب می شود.

• سرعت چرخش (فقط HDD)

سرعت چرخش دیسک های مغناطیسی داخل درایو، که بر حسب دور بر دقیقه (Rotation Per Minute) اندازه گیری می شود، معمولاً 5400 RPM یا 7200 RPM است. هارد دیسک های دارای رابط SCSI/SAS دارای سرعت چرخش 10000 تا 15000 RPM هستند.

• میانگین زمان دسترسی =میانگین زمان جستجو + میانگین زمان انتظار، i.e. زمان بازیابی اطلاعات از دیسک
• نرخ انتقال

اینها سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات روی هارد دیسک است که بر حسب مگابایت در ثانیه (MB/S) اندازه گیری می شود.

• IOPS (ورودی/خروجی در هر ثانیه)

تعداد عملیات ورودی/خروجی (یا خواندن و نوشتن) در ثانیه (عملیات ورودی/خروجی در ثانیه)، یکی از شاخص های اصلی برای اندازه گیری عملکرد دیسک است. برای برنامه های کاربردی با خواندن و نوشتن مکرر، مانند OLTP (Online Transaction Processing) - پردازش تراکنش آنلاین، IOPS مهمترین شاخص است، زیرا. این به عملکرد یک برنامه تجاری بستگی دارد. شاخص مهم دیگر توان عملیاتی داده است که تقریباً می تواند به عنوان "پهنای باند انتقال داده" ترجمه شود، که نشان می دهد چقدر داده می تواند در واحد زمان منتقل شود.

RAID

مهم نیست که هارد دیسک ها چقدر قابل اعتماد باشند، باز هم گاهی اوقات به دلایل مختلف داده ها در آنها از بین می رود. بنابراین، فناوری RAID (آرایه اضافی دیسک‌های مستقل) پیشنهاد شد - آرایه‌ای از دیسک‌های مستقل با افزونگی ذخیره‌سازی داده‌ها. افزونگی به این معنی است که تمام بایت‌های داده‌ای که روی یک دیسک نوشته می‌شوند، روی دیسک دیگری کپی می‌شوند و در صورت خرابی دیسک اول می‌توان از آنها استفاده کرد. علاوه بر این، این فناوری به افزایش IOPS کمک می کند.

مفاهیم اولیه RAID عبارتند از حذف (به اصطلاح "striping" یا جداسازی) و mirroring (به اصطلاح "Mirroring" یا Duplication) از داده ها. ترکیب آنها انواع مختلفی از آرایه های RAID هارد دیسک را تعریف می کند.

سطوح زیر از آرایه های RAID وجود دارد:

ترکیبی از این انواع باعث ایجاد چندین نوع جدید RAID می شود:

شکل نحوه پیاده سازی RAID 0 (تقسیم) را توضیح می دهد:

برنج. 6. RAID 0.

و به این ترتیب RAID 1 (تکثیر) انجام می شود:

برنج. 7. RAID 1.

و به این ترتیب RAID 3 کار می کند. XOR تابع منطقی "Exclusive OR" (EXclusive OR) است. با استفاده از آن، مقدار برابری برای بلوک های داده A، B، C، D ... محاسبه می شود که در یک دیسک جداگانه نوشته می شود.

برنج. 8. RAID 3.

نمودارهای بالا به خوبی اصل عملکرد RAID را نشان می دهند و نیازی به اظهار نظر ندارند. ما طرح هایی از سایر سطوح RAID ارائه نمی دهیم، کسانی که مایلند می توانند آنها را در اینترنت پیدا کنند.

مشخصات اصلی انواع RAID در جدول آورده شده است.

نرم افزار ذخیره سازی

نرم افزارهای ذخیره سازی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

1. مدیریت و مدیریت (مدیریت):مدیریت و تنظیم پارامترهای زیرساخت: تهویه، خنک کننده، حالت های عملکرد دیسک و غیره، کنترل زمان از روز و غیره.
2. حفاظت اطلاعات:عکس فوری ("عکس فوری" از وضعیت دیسک)، کپی کردن محتویات LUN، تکرارهای چندگانه (آینه تقسیم شده)، تکرار از راه دور داده ها (Remote Replication)، حفاظت مداوم از داده ها CDP (محافظت مداوم داده ها) و غیره.
3. بهبود قابلیت اطمینان:نرم افزارهای مختلف برای کپی چندگانه و افزونگی مسیرهای انتقال داده در داخل و بین مراکز داده.
4. بهبود کارایی:فناوری تامین نازک، ذخیره‌سازی لایه‌ای خودکار، حذف مجدد، مدیریت کیفیت خدمات، واکشی اولیه حافظه پنهان، پارتیشن‌بندی، انتقال خودکار داده‌ها، چرخش دیسک

تکنولوژی بسیار جالب تامین نازک". همانطور که اغلب در IT اتفاق می افتد، ترجمه اصطلاحات به روسی به اندازه کافی دشوار است، به عنوان مثال، ترجمه دقیق کلمه "تامین" دشوار است ("ارائه"، "پشتیبانی"، "ارائه" - هیچ یک از این اصطلاحات بیان نمی کند. معنی به طور کامل). و وقتی "نازک" است…

برای تشریح اصل «ذخیره نازک» می توان به وام بانکی استناد کرد. وقتی بانکی ده هزار کارت اعتباری با سقف 500 هزار صادر می کند، برای سرویس دهی به این حجم وام نیازی به داشتن 5 میلیارد در حساب ندارد. کاربران کارت های اعتباری معمولا تمام اعتبار خود را به یکباره خرج نمی کنند و تنها از قسمت کوچکی از آن استفاده می کنند. اما در صورتی که کل وجوه بانک تمام نشده باشد، هر کاربر به صورت جداگانه می تواند از کل یا تقریباً کل مبلغ وام استفاده کند.

برنج. نه. تامین نازک.

بنابراین، استفاده از تجهیز نازک به ما اجازه می دهد تا مشکل تخصیص ناکارآمد فضا در SAN را حل کنیم، فضا را ذخیره کنیم، رویه های اداری را برای تخصیص فضا به برنامه های ذخیره سازی تسهیل کنیم و از به اصطلاح اشتراک بیش از حد استفاده کنیم، یعنی تخصیص. فضای بیشتری برای برنامه‌ها نسبت به فضای فیزیکی ما وجود دارد، با توجه به این واقعیت که برنامه‌ها به همه فضا به طور همزمان نیاز ندارند. با توجه به نیاز، می توان بعداً ظرفیت فیزیکی ذخیره سازی را افزایش داد.

تقسیم سیستم ذخیره سازی به سطوح (ذخیره سازی لایه ای) فرض می کند که داده های مختلفی در دستگاه های ذخیره سازی ذخیره می شود که عملکرد آنها با فرکانس دسترسی به این داده ها مطابقت دارد. به عنوان مثال، داده های پرکاربرد را می توان در "ذخیره سازی آنلاین" روی دیسک های SSD با سرعت دسترسی بالا و عملکرد بالا قرار داد. با این حال، قیمت چنین دیسک‌هایی هنوز بالاست، بنابراین توصیه می‌شود از آنها فقط برای ذخیره‌سازی آنلاین (در حال حاضر) استفاده کنید.

سرعت درایوهای FC/SAS نیز بسیار بالاست و قیمت آن نیز متوسط ​​است. بنابراین، چنین دیسک‌هایی برای «ذخیره‌سازی نزدیک به خط» مناسب هستند، جایی که داده‌هایی ذخیره می‌شوند که اغلب به آنها دسترسی پیدا نمی‌کنند، اما در عین حال نه چندان نادر.

در نهایت، درایوهای SATA/NL-SAS سرعت دسترسی نسبتاً کمی دارند، اما از نظر ظرفیت بزرگ و نسبتاً ارزان هستند. بنابراین، ذخیره سازی آفلاین معمولاً برای داده هایی که استفاده نادری دارند، روی آنها انجام می شود.

به محض اینکه سیستم مدیریت متوجه می شود که دسترسی به داده ها در حافظه آفلاین بیشتر شده است، آنها را به ذخیره سازی نزدیک به خط منتقل می کند و با فعال شدن بیشتر استفاده از آنها، به ذخیره سازی آنلاین روی دیسک های SSD.

حذف داده ها(تکثیر، DEDUP). همانطور که از نام آن پیداست، deduplication تکرار داده ها را در فضای دیسک که معمولاً در افزونگی داده ها استفاده می شود حذف می کند. اگرچه سیستم قادر به تعیین اینکه کدام اطلاعات اضافی است، نمی تواند وجود داده های تکراری را تشخیص دهد. این امکان کاهش قابل توجه ظرفیت مورد نیاز سیستم اضافی را فراهم می کند.

کاهش سرعت چرخش دیسک (Disk spin-down) - چیزی که معمولا "خواب زمستانی" (به خواب رفتن) دیسک نامیده می شود. اگر از داده های روی دیسک برای مدت طولانی استفاده نمی شود، پس چرخش دیسک به پایینآن را در حالت خواب زمستانی قرار می دهد تا مصرف انرژی چرخش بی فایده دیسک را با سرعت عادی کاهش دهد. این همچنین عمر دیسک را افزایش می دهد و قابلیت اطمینان سیستم را به طور کلی افزایش می دهد. هنگامی که یک درخواست جدید برای داده روی این دیسک می رسد، "بیدار می شود" و سرعت چرخش آن به حالت عادی افزایش می یابد. معاوضه برای صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود قابلیت اطمینان زمانی که برای اولین بار به داده های روی دیسک دسترسی پیدا می شود تاخیر است، اما این قیمت به خوبی توجیه می شود.

"عکس فوری" از وضعیت دیسک (Snapshot). اسنپ ​​شات یک کپی کاملا قابل استفاده از مجموعه خاصی از داده ها روی دیسک در زمان گرفتن کپی است (به همین دلیل است که به آن "عکس فوری" می گویند). چنین کپی برای بازیابی جزئی وضعیت سیستم در زمان کپی استفاده می شود. در عین حال، تداوم سیستم به هیچ وجه تحت تأثیر قرار نمی گیرد و عملکرد آن بدتر نمی شود.

Remote Data Replication: با استفاده از فناوری Mirroring کار می کند. می تواند چندین نسخه از داده ها را در دو یا چند سایت نگهداری کند تا در صورت وقوع بلایای طبیعی از دست دادن داده ها جلوگیری کند. دو نوع تکرار وجود دارد: همزمان و ناهمزمان که تفاوت بین آنها در شکل توضیح داده شده است.

برنج. 10. Remote Data Replication (Remote Replication).

CDP (محافظت مداوم از داده ها)، که به عنوان پشتیبان گیری مداوم یا پشتیبان گیری در زمان واقعی نیز شناخته می شود، ایجاد یک نسخه پشتیبان به طور خودکار در هر زمان تغییر داده ها است. در عین حال، امکان بازیابی اطلاعات در صورت بروز هرگونه حادثه در هر زمان ممکن می شود و در عین حال، یک نسخه به روز از داده ها در دسترس است، نه آنهایی که چند دقیقه یا چند ساعت پیش بوده اند. .

برنامه های مدیریت و مدیریت (نرم افزار مدیریت):این شامل انواع نرم افزار برای مدیریت و مدیریت دستگاه های مختلف است: برنامه های پیکربندی ساده (جادوگران پیکربندی)، برنامه های نظارت متمرکز: نقشه برداری توپولوژی، نظارت در زمان واقعی، مکانیسم های گزارش خرابی. همچنین شامل برنامه‌های تضمین کسب‌وکار است: آمار عملکرد چند بعدی، گزارش‌های عملکرد و پرسش‌ها و غیره.

بازیابی بلایا (DR، Disaster Recovery). این یک جزء مهم در سیستم های ذخیره سازی صنعتی جدی است، اگرچه بسیار گران است. اما این هزینه ها باید متحمل شوند تا «آنچه با کار زیاد به دست می آید» یک شبه از دست نرود. سیستم‌های حفاظت از داده‌های مورد بحث در بالا (Snapshot، Remote Replication، CDP) تا زمانی که هر بلای طبیعی در محلی که سیستم ذخیره‌سازی در آن قرار دارد رخ دهد خوب هستند: سونامی، سیل، زلزله یا (pah-pah-pah) - جنگ هسته‌ای. و هر جنگی همچنین می تواند زندگی افرادی را که درگیر کارهای مفیدی هستند، به عنوان مثال، ذخیره داده ها و عدم دویدن با مسلسل برای بریدن قلمروهای دیگران یا مجازات برخی "کافر"، بسیار خراب کند. Remote Replication به این معنی است که سیستم ذخیره سازی تکرار کننده در همان شهر یا حداقل در نزدیکی آن قرار دارد. که برای مثال در هنگام سونامی صرفه جویی نمی کند.

فن آوری بازیابی فاجعه فرض می کند که مرکز افزونگی مورد استفاده برای بازیابی داده ها در مواقع بلایای طبیعی در فاصله قابل توجهی از مرکز داده اصلی قرار دارد و از طریق یک شبکه انتقال داده که بر روی یک شبکه حمل و نقل قرار دارد، اغلب نوری، با آن تعامل دارد. از نظر فنی استفاده از فناوری CDP با چنین ترتیبی از مراکز داده اصلی و پشتیبان غیرممکن خواهد بود.

سه مفهوم اساسی در فناوری DR استفاده می شود:

• B.W. (پنجره پشتیبان)– «پنجره پشتیبان»، زمان مورد نیاز برای کپی کردن حجم اطلاعات دریافتی از سیستم کار توسط سیستم پشتیبان.
• RPO (هدف نقطه بازیابی)– «نقطه بازیابی قابل قبول»، حداکثر دوره زمانی و مقدار متناظر داده‌ای که قابل قبول است برای کاربر ذخیره‌سازی از دست برود.
• RTO (هدف زمان بازیابی)– «زمان در دسترس نبودن قابل تحمل»، حداکثر زمانی که در طی آن ذخیره‌سازی می‌تواند در دسترس نباشد، بدون تأثیر حیاتی بر کسب‌وکار اصلی.

برنج. 11. سه مفهوم اساسی فناوری DR.

* * *

این مقاله ادعای کامل بودن ندارد و فقط اصول اولیه سیستم ذخیره سازی را توضیح می دهد، البته نه به طور کامل. منابع مختلف در اینترنت حاوی اسناد بسیاری هستند که با جزئیات بیشتر تمام نکات ارائه شده (و بیان نشده) در اینجا را توضیح می دهند.

ادامه مبحث ذخیره سازی در مورد سیستم های ذخیره سازی اشیا -.

وابستگی فرآیندهای کسب و کار سازمانی به بخش فناوری اطلاعات به طور مداوم در حال افزایش است. امروزه موضوع تداوم خدمات فناوری اطلاعات نه تنها توسط شرکت های بزرگ، بلکه توسط نمایندگان کسب و کارهای متوسط ​​و اغلب کوچک مورد توجه قرار گرفته است.

یکی از عناصر اصلی اطمینان از تحمل خطا، یک سیستم ذخیره سازی داده ها (DSS) است - دستگاهی که تمام اطلاعات به طور متمرکز در آن ذخیره می شود. سیستم ذخیره سازی با مقیاس پذیری بالا، تحمل خطا، توانایی انجام کلیه عملیات سرویس بدون توقف عملکرد دستگاه (از جمله جایگزینی قطعات) مشخص می شود. اما هزینه حتی مدل پایه با ده ها هزار دلار اندازه گیری می شود. مثلا، فوجیتسو ETERNUS DX100با 12 دیسک SAS نزدیک به 1 ترابایت SFF (RAID10 6 ترابایت)ارزش سفارش 21000 تومانکه برای یک شرکت کوچک بسیار گران است.

در مقاله ما، پیشنهاد می کنیم در نظر بگیریم گزینه های ذخیره سازی بودجه، که از نظر عملکرد و قابلیت اطمینان نسبت به سیستم های کلاسیک ضرر نمی کند. برای پیاده سازی آن، پیشنهاد می کنیم از آن استفاده کنید CEPH.

CEPH چیست و چگونه کار می کند؟

CEPH– ذخیره سازی مبتنی بر نرم افزار رایگان که ترکیبی از فضای دیسک چندین سرور است (تعداد سرورها در عمل به ده ها و صدها اندازه گیری می شود). CEPH به شما امکان می دهد تا فضای ذخیره سازی بسیار مقیاس پذیر با کارایی بالا و افزونگی منابع ایجاد کنید. CEPH را می توان هم به عنوان یک ذخیره سازی اشیا (برای ذخیره فایل ها) و هم به عنوان یک دستگاه بلوک (در اختیار گذاشتن هارد دیسک های مجازی) استفاده کرد.

تحمل خطای ذخیره سازی با تکثیر هر بلوک داده در چندین سرور تضمین می شود. تعداد کپی های هر بلوک ذخیره شده به طور همزمان ضریب تکرار نامیده می شود، به طور پیش فرض مقدار آن 2 است. طرح ذخیره سازی در شکل 1 نشان داده شده است، همانطور که می بینیم، اطلاعات به بلوک ها تقسیم می شود که هر کدام در دو بلوک توزیع می شوند. گره های مختلف

شکل 1 - توزیع بلوک های داده

اگر سرورها از آرایه‌های دیسک مقاوم در برابر خطا استفاده نمی‌کنند، توصیه می‌شود از مقدار بالاتری از ضریب تکرار برای ذخیره‌سازی داده‌های قابل اعتماد استفاده شود. در صورت خرابی یکی از سرورها، CEPH در دسترس نبودن بلوک های داده (شکل 2) که روی آن قرار دارند را برطرف می کند، برای مدت معینی منتظر می ماند (پارامتر به طور پیش فرض 300 ثانیه پیکربندی می شود)، پس از آن شروع می شود. ایجاد مجدد بلوک های اطلاعاتی از دست رفته در مکان دیگری (شکل 3).

شکل 2 - شکست یک گره

شکل 3 - بازیابی افزونگی

به طور مشابه، اگر سرور جدیدی به خوشه اضافه شود، فضای ذخیره‌سازی مجدداً متعادل می‌شود تا دیسک‌ها را به طور یکنواخت در تمام گره‌ها پر کند. مکانیزمی که توزیع بلوک های اطلاعات را در خوشه CEPH کنترل می کند CRUSH نامیده می شود.

برای به دست آوردن عملکرد فضای دیسک بالا در خوشه‌های CEPH، توصیه می‌شود از عملکرد ردیف‌بندی کش (کش چند سطحی) استفاده کنید. معنای آن ایجاد یک استخر مجزا با کارایی بالا و استفاده از آن برای ذخیره سازی است، در حالی که اطلاعات اصلی روی دیسک های ارزان تر قرار می گیرد (شکل 4).

شکل 4 - نمایش منطقی استخرهای دیسک

حافظه پنهان ردیفی به شرح زیر عمل می کند: درخواست های نوشتن مشتری در سریع ترین استخر نوشته می شود و سپس به لایه ذخیره سازی منتقل می شود. به طور مشابه برای درخواست‌های خواندن - در صورت دسترسی، اطلاعات به سطح ذخیره‌سازی افزایش یافته و پردازش می‌شوند. داده ها تا زمانی که غیرفعال شوند یا منقضی شوند در سطح کش باقی می مانند (شکل 5). شایان ذکر است که حافظه پنهان را می توان روی فقط خواندنی تنظیم کرد که در این صورت درخواست های نوشتن مستقیماً در استخر ذخیره سازی نوشته می شود.

شکل 5 - اصل عملکرد کش کش

بیایید به سناریوهای واقعی برای استفاده از CEPH در یک سازمان برای ایجاد یک انبار داده نگاه کنیم. به عنوان یک مشتری بالقوه، مشاغل کوچک و متوسط ​​در نظر گرفته می شوند، جایی که این فناوری بیشترین تقاضا را دارد. ما 3 سناریو برای استفاده از راه حل شرح داده شده محاسبه کردیم:

1. یک شرکت تولیدی یا تجاری با نیاز به در دسترس بودن سیستم ERP داخلی و ذخیره سازی فایل 99.98٪ در سال، 24/7.
2. سازمانی که نیاز به استقرار یک ابر خصوصی در محل برای نیازهای تجاری خود دارد.
3. یک راه حل بسیار کم هزینه برای سازماندهی ذخیره سازی داده های بلوکی مقاوم در برابر خطا، کاملا مستقل از سخت افزار با در دسترس بودن 99.98 درصد در سال و مقیاس بندی ارزان.

مورد استفاده 1. انبار داده بر اساس CEPH

بیایید به یک مثال واقعی از نحوه استفاده از CEPH در یک سازمان نگاه کنیم. به عنوان مثال، ما به یک فضای ذخیره سازی با عملکرد بالا با تحمل خطا به ظرفیت 6 ترابایت نیاز داریم، اما هزینه حتی یک مدل ذخیره سازی اولیه با دیسک در حدود $21 000 .

ما ذخیره سازی را بر اساس CEPH جمع آوری می کنیم. پیشنهاد می کنیم از راه حل به عنوان سرور استفاده کنید سوپرمیکرو دوقلو(شکل 6). این محصول از 4 پلتفرم سرور در یک کیس بالا 2 واحدی تشکیل شده است که تمامی اجزای اصلی دستگاه کپی شده است که عملکرد مداوم آن را تضمین می کند. برای اجرای وظیفه ما، استفاده از 3 گره کافی است، 4 برای آینده در انبار خواهد بود.

شکل 6 - سوپرمیکرو دوقلو

ما هر یک از گره ها را به صورت زیر تکمیل می کنیم: 32 گیگابایت رم، پردازنده 4 هسته ای 2.5 گیگاهرتز، 4 دیسک SATA 2 ترابایتی برای استخر ذخیره سازی در 2 آرایه RAID1 ترکیب می شوند، 2 دیسک SSD برای استخر ذخیره نیز در RAID1 ترکیب می شوند. . هزینه کل پروژه در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1. لوازم جانبی ذخیره سازی CEPH

تجهیزات جانبی	قیمت، تومان	تعداد	هزینه، دلار آمریکا
	4 999,28	1	4 999,28
	139,28	6	835,68
سینی پردازنده Ivy Bridge-EP 4 هسته 2.5 گیگاهرتز (LGA2011، 10 مگابایت، 80 وات، 22 نانومتر)	366,00	3	1 098,00
	416,00	12	4 992,00
	641,00	6	3 846,00
جمع			15 770,96

خروجی:در نتیجه ساخت فضای ذخیره سازی، یک آرایه دیسک 6 ترابایتی با هزینه های سفارش دریافت می کنیم $16 000 ، چی 25 درصد کمترنسبت به خرید حداقل سیستم ذخیره سازی، در حالی که با ظرفیت فعلی می توانید ماشین های مجازی را اجرا کنید که با ذخیره سازی کار می کنند و در نتیجه در خرید سرورهای اضافی صرفه جویی کنید. در واقع این یک راه حل کامل است.

سرورهایی که فضای ذخیره سازی از آنها ساخته شده است می توانند نه تنها به عنوان یک محفظه برای هارد دیسک، بلکه به عنوان حامل برای ماشین های مجازی یا سرورهای برنامه استفاده شوند.

استفاده از مورد 2: ساخت یک ابر خصوصی

چالش، استقرار زیرساخت برای ساخت یک ابر خصوصی با حداقل هزینه است.

ساختن حتی یک ابر کوچک متشکل از، برای مثال، 3 حامل در حدود $36 000 : 21000 دلار - هزینه ذخیره سازی + 5000 دلار برای هر سرور با 50 درصد محتوا.

استفاده از CEPH به عنوان ذخیره سازی به شما امکان می دهد منابع محاسباتی و دیسک را روی یک سخت افزار ترکیب کنید. یعنی نیازی به خرید جداگانه فضای ذخیره سازی ندارید - دیسک هایی که مستقیماً روی سرورها نصب شده اند برای میزبانی ماشین های مجازی استفاده می شوند.

مرجع دم دست:
ساختار ابر کلاسیک مجموعه ای از ماشین های مجازی است که عملکرد آن توسط 2 جزء سخت افزاری اصلی ارائه می شود:

1. بخش محاسباتی (محاسبه) - سرورهای پر از RAM و پردازنده ها، که منابع آنها توسط ماشین های مجازی برای محاسبات استفاده می شود.
2. سیستم ذخیره سازی دستگاهی پر از هارد دیسک است که تمام داده ها را ذخیره می کند.

ما همان سرورهای Supermicro را به عنوان تجهیزات می گیریم، اما پردازنده های قدرتمندتری را نصب می کنیم - 8 هسته ای با فرکانس 2.6 گیگاهرتز و همچنین 96 گیگابایت رم در هر گره، از آنجایی که این سیستم نه تنها برای ذخیره اطلاعات، بلکه برای عملکرد ماشین های مجازی نیز استفاده خواهد شد. مجموعه ای از دیسک ها را مشابه سناریوی اول می گیریم.

جدول 2. اجزای یک ابر خصوصی مبتنی بر CEPH

تجهیزات جانبی	قیمت، تومان	تعداد	هزینه، دلار آمریکا
Supermicro Twin 2027PR-HTR: 4 سیستم (گره) قابل اتصال داغ در فرم فاکتور 2U. سوکت دوگانه R (LGA 2011)، حداکثر 512 گیگابایت ECC RDIMM، IPMI یکپارچه 2.0 با KVM و شبکه اختصاصی. 6 در 2.5 اینچ هات سواپ SATA هارد دیسک. منابع تغذیه اضافی 2000 وات	4 999,28	1	4 999,28
ماژول حافظه Samsung DDR3 16GB ثبت شده ECC 1866Mhz 1.5V، رتبه دوگانه	139,28	18	2 507,04
سینی پردازنده Intel Xeon E5-2650V2 Ivy Bridge-EP 8 Core 2.6GHz (LGA2011, 20MB, 95W, 32nm)	1 416,18	3	4 248,54
هارد دیسک SATA 2TB 2.5 اینچ ظرفیت سازمانی SATA 6Gb/s 7200rpm 128Mb 512E	416	12	4 992,00
SSD 2.5 اینچ 400 گیگابایت سری DC S3710.	641	6	3 846,00
جمع			20 592,86

ابر جمع آوری شده با در نظر گرفتن حفظ ثبات در صورت خرابی گره 1، دارای منابع زیر خواهد بود:

• رم: 120 گیگابایت
• فضای دیسک 6000 گیگابایت
• هسته های پردازشگر فیزیکی: 16 عدد.

خوشه مونتاژ شده قادر خواهد بود از حدود 10 ماشین مجازی متوسط ​​با ویژگی های زیر پشتیبانی کند: 12 گیگابایت رم / 4 هسته پردازنده / 400 گیگابایت فضای دیسک.

همچنین شایان ذکر است که هر 3 سرور فقط 50٪ پر هستند و در صورت لزوم می توان آنها را کم پرسنل کرد و در نتیجه منابع ذخیره ابر را 2 برابر افزایش داد.

خروجی:همانطور که می بینید، ما هم یک خوشه کامل Failover از ماشین های مجازی و هم ذخیره سازی اطلاعات اضافی داریم - خرابی هیچ یک از سرورها مهم نیست - سیستم بدون توقف به کار خود ادامه می دهد، در حالی که هزینه راه حل حدود 1.5 برابر کمتر استنسبت به خرید فضای ذخیره سازی و سرورهای جداگانه.

مورد استفاده 3: ساخت انبار داده بسیار کم هزینه

اگر بودجه بسیار محدود است و پولی برای خرید تجهیزاتی که در بالا توضیح داده شد وجود ندارد، می توانید سرورهای دست دوم را خریداری کنید، اما نباید روی دیسک ها صرفه جویی کنید - اکیداً توصیه می شود که سرورهای جدید خریداری کنید.

ما پیشنهاد می کنیم ساختار زیر را در نظر بگیریم: خریداری شده 4 نود سرور، هر سرور 1 دیسک SSD برای کش و 3 دیسک SATA دارد. سرورهای سوپرمیکرو با 48 گیگابایت رم و پردازنده های سری 5600 اکنون با قیمتی حدودا قابل خریداری هستند. $800 .

دیسک ها در آرایه های failover در هر سرور جمع آوری نمی شوند، بلکه به عنوان یک دستگاه جداگانه ارائه می شوند. در این راستا برای افزایش قابلیت اطمینان ذخیره سازی از ضریب تکرار 3 استفاده می کنیم یعنی هر بلوک 3 نسخه خواهد داشت. با این معماری انعکاسی دیسک، حافظه پنهان SSD مورد نیاز نیست، زیرا اطلاعات به طور خودکار در گره‌های دیگر کپی می‌شوند.

جدول 3. لوازم جانبی برای ذخیره سازی

خروجی:در صورت لزوم، در این راه حل، می توانید از دیسک های بزرگتر استفاده کنید یا در صورت نیاز به حداکثر کارایی برای DBMS، آنها را با SAS جایگزین کنید. در این مثال، نتیجه 8 ترابایت فضای ذخیره سازی با هزینه بسیار کم و تحمل خطا بسیار بالا است. قیمت یک ترابایت معلوم شد 3.8 برابر ارزان ترنسبت به ذخیره سازی صنعتی 21000 دلاری.

جدول نهایی، نتیجه گیری

پیکربندی	فضای ذخیره سازی Fujitsu ETERNUS DX100 + 12 Nearline SAS 1Tb SFF (RAID10)	فضای ذخیره سازی Fujitsu ETERNUS DX100 + 12 Nearline SAS 1Tb SFF (RAID10) + Supermicro Twin	سناریوی ما 1: ذخیره سازی مبتنی بر CEPH	سناریوی ما 2: ساختن یک ابر خصوصی	سناریوی ما 3: ساخت ذخیره سازی بسیار کم هزینه
حجم قابل استفاده، گیگابایت	6 000	6 000	6 000	6000	8 000
قیمت، تومان	21000	36000	15 770	20 592	7 324
هزینه 1 گیگابایت، USD	3,5	6	2,63	3,43	0,92
تعداد IOP* (خواندن 70٪/نوشتن 30٪، اندازه بلوک 4K)	760	760	700	700	675
هدف	ذخیره سازی	ذخیره سازی + محاسبه	ذخیره سازی + محاسبه	ذخیره سازی + محاسبه	ذخیره سازی + محاسبه

*محاسبه تعداد IOP برای آرایه های ایجاد شده از دیسک های NL SAS در سیستم ذخیره سازی و دیسک های SATA در ذخیره سازی CEPH انجام شد، ذخیره سازی برای خلوص مقادیر به دست آمده غیرفعال شد. هنگام استفاده از کش، IOPها تا زمانی که کش پر شود به طور قابل توجهی بالاتر خواهد بود.

در نتیجه می توان گفت که بر اساس خوشه CEPH می توانید انبارهای داده قابل اعتماد و ارزانی بسازید. همانطور که محاسبات نشان داده است، استفاده از گره های خوشه ای فقط برای ذخیره سازی بسیار مؤثر نیست - راه حل ارزان تر از خرید سیستم های ذخیره سازی است، اما نه چندان - در مثال ما، هزینه ذخیره سازی در CEPH حدود 25٪ کمتر از Fujitsu DX100 بود. صرفه جویی واقعی در نتیجه ترکیب بخش محاسباتی و ذخیره سازی روی تجهیزات مشابه احساس می شود - در این مورد، هزینه راه حل 1.8 برابر کمتر از ساخت یک ساختار کلاسیک با استفاده از ذخیره سازی اختصاصی و ماشین های میزبان جداگانه خواهد بود.

EFSOL این راه حل را با توجه به نیازهای فردی پیاده سازی می کند. ما می توانیم از تجهیزاتی که شما در اختیار دارید استفاده کنیم که باعث کاهش بیشتر هزینه های سرمایه ای اجرای سیستم می شود. با ما تماس بگیرید تا تجهیزات شما را برای استفاده در ایجاد سیستم های ذخیره سازی بررسی کنیم.

همانطور که می دانید در سال های اخیر حجم اطلاعات و داده های انباشته شده به شدت افزایش یافته است. مطالعه ای توسط IDC Digital Universe نشان داده است که محتوای دیجیتال جهان می تواند تا سال 2020 از 4.4 ZB به 44 ZB افزایش یابد. به گفته کارشناسان، حجم اطلاعات دیجیتالی هر دو سال دو برابر می شود. بنابراین، امروزه مشکل نه تنها پردازش اطلاعات، بلکه ذخیره آن نیز بسیار مهم است.

برای رسیدگی به این موضوع، در حال حاضر توسعه بسیار فعالی از چنین جهتی مانند توسعه سیستم های ذخیره سازی (شبکه ها / سیستم های ذخیره سازی داده) وجود دارد. بیایید سعی کنیم بفهمیم که صنعت مدرن فناوری اطلاعات دقیقاً چه معنایی از اصطلاح "سیستم ذخیره سازی داده" دارد.

Storage یک راه حل یکپارچه نرم افزاری و سخت افزاری است که با هدف سازماندهی ذخیره سازی قابل اعتماد و باکیفیت منابع مختلف اطلاعاتی و همچنین دسترسی بدون وقفه به این منابع می باشد.

ایجاد چنین مجموعه ای باید به حل انواع وظایف پیش روی تجارت مدرن در مسیر ایجاد یک سیستم اطلاعاتی یکپارچه کمک کند.

اجزای اصلی سیستم ذخیره سازی:

دستگاه های ذخیره سازی (کتابخانه نوار، آرایه دیسک داخلی یا خارجی)؛

سیستم نظارت و کنترل؛

زیرسیستم پشتیبان‌گیری/بایگانی اطلاعات؛

نرم افزار مدیریت ذخیره سازی؛

دسترسی به زیرساخت به تمام دستگاه های ذخیره سازی

وظایف اصلی

معمولی ترین وظایف را در نظر بگیرید:

عدم تمرکز اطلاعات برخی از سازمان ها دارای ساختار شاخه ای توسعه یافته هستند. هر واحد منفرد از چنین سازمانی باید به تمام اطلاعاتی که برای کار نیاز دارد دسترسی آزاد داشته باشد. سیستم‌های ذخیره‌سازی مدرن با کاربرانی که در فاصله زیادی از مرکزی که پردازش داده‌ها انجام می‌شود، تعامل دارند، بنابراین قادر به حل این مشکل هستند.

ناتوانی در پیش بینی منابع مورد نیاز نهایی. در طول برنامه ریزی پروژه، تعیین دقیق میزان اطلاعاتی که در طول عملیات سیستم باید با آن کار کنید، می تواند بسیار دشوار باشد. علاوه بر این، مقدار داده های انباشته شده به طور مداوم در حال افزایش است. اکثر سیستم های ذخیره سازی مدرن از مقیاس پذیری (قابلیت افزایش عملکرد آن پس از افزودن منابع) پشتیبانی می کنند، بنابراین می توان قدرت سیستم را متناسب با افزایش بار افزایش داد (ارتقا).

امنیت تمام اطلاعات ذخیره شده کنترل و محدود کردن دسترسی به منابع اطلاعاتی یک شرکت می تواند بسیار دشوار باشد. اقدامات غیر ماهر پرسنل خدمات و کاربران، تلاش های عمدی برای خرابکاری - همه اینها می تواند آسیب قابل توجهی به داده های ذخیره شده وارد کند. سیستم‌های ذخیره‌سازی مدرن از طرح‌های مختلف تحمل خطا استفاده می‌کنند که به آن‌ها اجازه می‌دهد در برابر خرابکاری عمدی و اقدامات نادرست کارکنان غیر ماهر مقاومت کنند و در نتیجه عملکرد سیستم را حفظ کنند.

پیچیدگی مدیریت جریان های اطلاعات توزیع شده - هر اقدامی با هدف تغییر داده های اطلاعات توزیع شده در یکی از شاخه ها، ناگزیر تعدادی مشکلات را ایجاد می کند - از پیچیدگی همگام سازی پایگاه های داده مختلف و نسخه های فایل های توسعه دهنده تا تکرار غیر ضروری اطلاعات. محصولات نرم افزار مدیریت ارائه شده با سیستم ذخیره سازی به شما کمک می کند تا کار با اطلاعات ذخیره شده را به طور بهینه ساده و بهینه کنید.

هزینه های بالا طبق مطالعه ای که توسط IDC Perspectives انجام شد، هزینه های ذخیره سازی داده ها حدود بیست و سه درصد از کل هزینه های فناوری اطلاعات را تشکیل می دهد. این هزینه ها شامل هزینه قطعات نرم افزاری و سخت افزاری مجتمع، پرداخت به پرسنل خدماتی و ... می باشد که استفاده از سیستم های ذخیره سازی باعث صرفه جویی در مدیریت سیستم و همچنین کاهش هزینه های کارکنان می شود.

انواع اصلی سیستم های ذخیره سازی

تمام سیستم های ذخیره سازی داده ها به 2 نوع تقسیم می شوند: سیستم های ذخیره سازی نوار و دیسک. هر یک از دو گونه فوق به نوبه خود به چندین زیرگونه تقسیم می شود.

ذخیره سازی دیسک

چنین سیستم های ذخیره سازی برای ایجاد نسخه های پشتیبان میانی و همچنین کار عملیاتی با داده های مختلف استفاده می شود.

سیستم های ذخیره سازی دیسک به زیرگونه های زیر تقسیم می شوند:

دستگاه های پشتیبان (کتابخانه های دیسک مختلف)؛

دستگاه هایی برای داده های کاری (تجهیزاتی که با عملکرد بالا مشخص می شوند).

دستگاه هایی که برای ذخیره سازی طولانی مدت آرشیوها استفاده می شوند.

ذخیره سازی نوار

برای ایجاد آرشیو و پشتیبان استفاده می شود.

سیستم های ذخیره سازی نوار به زیرگونه های زیر تقسیم می شوند:

کتابخانه های نوار (دو یا چند درایو، تعداد زیادی اسلات نوار)؛

بارگذاری خودکار (1 درایو، اسلات های متعدد اختصاص داده شده به نوارها)؛

درایوهای جداگانه

رابط های اتصال اصلی

در بالا، انواع اصلی سیستم ها را بررسی کردیم و اکنون اجازه دهید نگاهی دقیق تر به ساختار خود سیستم های ذخیره سازی داشته باشیم. سیستم های ذخیره سازی مدرن بر اساس نوع رابط های میزبانی که استفاده می کنند طبقه بندی می شوند. در زیر 2 رابط اتصال خارجی رایج - SCSI و FibreChannel را در نظر بگیرید. رابط SCSI شبیه IDE پرکاربرد است و یک رابط موازی است که اجازه می دهد تا شانزده دستگاه را در یک اتوبوس قرار دهند (همانطور که می دانید برای IDE، دو دستگاه در هر کانال). حداکثر سرعت پروتکل SCSI امروز 320 مگابایت بر ثانیه است (نسخه ای که سرعت 640 مگابایت بر ثانیه را ارائه می دهد در حال حاضر در حال توسعه است). معایب SCSI به شرح زیر است - ناخوشایند، نداشتن ایمنی در برابر نویز، کابل های خیلی ضخیم، حداکثر طول آنها از بیست و پنج متر تجاوز نمی کند. خود پروتکل SCSI نیز محدودیت های خاصی را اعمال می کند - به عنوان یک قاعده، این 1 آغازگر در گذرگاه به علاوه دستگاه های برده (استریمرها، دیسک ها و غیره) است.

رابط FibreChannel کمتر از رابط SCSI استفاده می شود زیرا سخت افزار مورد استفاده برای این رابط گران تر است. علاوه بر این، FibreChannel برای استقرار شبکه های ذخیره سازی بزرگ SAN استفاده می شود، بنابراین فقط در شرکت های بزرگ استفاده می شود. فاصله ها می تواند عملاً هر چیزی باشد - از سیصد متر استاندارد در تجهیزات معمولی تا دو هزار کیلومتر برای سوئیچ های قدرتمند ("مدیرکنندگان"). مزیت اصلی رابط FibreChannel توانایی ترکیب بسیاری از دستگاه های ذخیره سازی و میزبان ها (سرورها) در یک شبکه منطقه ذخیره سازی SAN مشترک است. مزایای کمتر مهم عبارتند از: فواصل بیشتر نسبت به SCSI، امکان تجمع پیوند و مسیرهای دسترسی اضافی، امکان اتصال به تجهیزات داغ، ایمنی بیشتر در برابر نویز. از کابل های نوری تک و چند حالته دو هسته ای (با اتصال دهنده های نوع SC یا LC) و همچنین فرستنده های نوری SFP - ساخته شده بر اساس فرستنده های لیزری یا LED (حداکثر فاصله بین دستگاه های مورد استفاده و همچنین) استفاده می شود. سرعت انتقال، به این اجزا بستگی دارد).

گزینه های توپولوژی ذخیره سازی

به طور سنتی، ذخیره سازی برای اتصال سرورها به DAS - یک سیستم ذخیره سازی داده ها استفاده می شود. علاوه بر DAS، NAS نیز وجود دارد - دستگاه های ذخیره سازی که به شبکه متصل می شوند، و همچنین SAN - اجزای شبکه های ذخیره سازی. سیستم های SAN و NAS به عنوان جایگزینی برای معماری DAS ایجاد شدند. علاوه بر این، هر یک از راه حل های فوق به عنوان پاسخی به نیازهای روزافزون برای سیستم های ذخیره سازی مدرن و مبتنی بر استفاده از فناوری های موجود در آن زمان توسعه یافته است.

معماری اولین سیستم های ذخیره سازی شبکه در دهه 1990 برای رفع محسوس ترین کاستی های سیستم های DAS توسعه یافت. راه حل های شبکه ذخیره سازی برای دستیابی به اهداف فوق طراحی شده اند: کاهش هزینه و پیچیدگی مدیریت داده ها، کاهش ترافیک LAN، بهبود عملکرد کلی و در دسترس بودن داده ها. در همان زمان، معماری های SAN و NAS جنبه های مختلف یک مشکل مشترک را حل می کنند. در نتیجه، 2 معماری شبکه به طور همزمان شروع به وجود کردند. هر کدام از آنها عملکرد و مزایای خاص خود را دارند.

DAS

(دیمستقیم آچسبانده شده است استوراژ)- این یک راه حل معماری است که در مواردی استفاده می شود که دستگاه مورد استفاده برای ذخیره داده های دیجیتال از طریق پروتکل SAS از طریق یک رابط مستقیماً به یک سرور یا ایستگاه کاری متصل می شود.

مزایای اصلی سیستم های DAS عبارتند از: هزینه پایین در مقایسه با سایر راه حل های ذخیره سازی، سهولت استقرار و مدیریت، تبادل اطلاعات با سرعت بالا بین سرور و سیستم ذخیره سازی.

مزایای فوق به سیستم های DAS این امکان را داده است که در بخش شبکه های شرکت های کوچک، ارائه دهندگان میزبانی و دفاتر کوچک بسیار محبوب شوند. اما در عین حال، سیستم های DAS دارای معایبی نیز هستند، به عنوان مثال، عدم استفاده بهینه از منابع، که با این واقعیت توضیح داده می شود که هر سیستم DAS نیاز به اتصال یک سرور اختصاصی دارد، علاوه بر این، هر سیستمی به شما اجازه می دهد تا بیش از دو سرور به یک قفسه دیسک در یک پیکربندی خاص.

مزایای:

هزینه مقرون به صرفه. Storage اساساً یک سبد دیسکی است که خارج از سرور نصب شده و مجهز به هارد دیسک است.

اطمینان از تبادل با سرعت بالا بین سرور و آرایه دیسک.

معایب:

قابلیت اطمینان ناکافی - در صورت بروز حادثه یا هر گونه مشکل شبکه، سرورها دیگر برای تعدادی از کاربران در دسترس نیستند.

تاخیر بالا به دلیل این واقعیت است که تمام درخواست ها توسط یک سرور پردازش می شود.

عدم مدیریت پذیری - داشتن کل ظرفیت در دسترس یک سرور، انعطاف پذیری توزیع داده ها را کاهش می دهد.

استفاده کم از منابع – پیش‌بینی مقدار داده‌های مورد نیاز دشوار است: برخی از دستگاه‌های DAS در یک سازمان ممکن است ظرفیت اضافی داشته باشند، در حالی که برخی دیگر ممکن است فاقد آن باشند، زیرا تخصیص مجدد ظرفیت معمولاً بسیار پر زحمت است یا اصلاً امکان‌پذیر نیست.

NAS

(نکار کردن آچسبانده شده است استوراژ)یک سیستم دیسک مستقل یکپارچه است که شامل یک سرور NAS با سیستم عامل تخصصی خود و مجموعه ای از عملکردهای کاربر پسند است که راه اندازی سریع سیستم و همچنین دسترسی به هر فایلی را فراهم می کند. این سیستم به یک شبکه کامپیوتری معمولی متصل است و به کاربران این شبکه اجازه می دهد تا مشکل کمبود فضای خالی دیسک را حل کنند.

NAS ذخیره‌سازی است که مانند یک دستگاه شبکه معمولی به شبکه متصل می‌شود و دسترسی فایل به داده‌های دیجیتال را فراهم می‌کند. هر دستگاه NAS ترکیبی از یک سیستم ذخیره سازی و یک سرور است که این سیستم به آن متصل است. ساده ترین نسخه یک دستگاه NAS یک سرور شبکه است که اشتراک فایل را فراهم می کند.

دستگاه های NAS از یک واحد اصلی تشکیل شده اند که پردازش داده ها را انجام می دهد و همچنین زنجیره ای از دیسک ها را به یک شبکه متصل می کند. NAS استفاده از سیستم های ذخیره سازی را در شبکه های اترنت فراهم می کند. دسترسی به اشتراک گذاری فایل ها با استفاده از پروتکل TCP / IP در آنها سازماندهی می شود. این دستگاه ها امکان اشتراک گذاری فایل را حتی در بین کلاینت هایی که سیستم عامل های مختلف دارند را فراهم می کنند. برخلاف معماری DAS، در سیستم های NAS، سرورها را نمی توان آفلاین کرد تا ظرفیت کلی افزایش یابد. شما می توانید به سادگی با اتصال دستگاه به شبکه، دیسک ها را به ساختار NAS اضافه کنید.

فناوری NAS امروزه به عنوان جایگزینی برای سرورهای جهانی که دارای تعداد زیادی عملکرد مختلف (ایمیل، سرور فکس، برنامه های کاربردی، چاپ و غیره) هستند، در حال توسعه است. دستگاه های NAS، بر خلاف سرورهای جهانی، تنها یک عملکرد را انجام می دهند - یک سرور فایل، و سعی می کنند آن را تا حد امکان سریع، ساده و کارآمد انجام دهند.

اتصال NAS به LAN دسترسی به اطلاعات دیجیتالی را برای تعداد نامحدودی از کلاینت های ناهمگن (یعنی کلاینت هایی با سیستم عامل های مختلف) یا سایر سرورها فراهم می کند. امروزه تقریباً تمام دستگاه‌های NAS در شبکه‌های اترنت مبتنی بر پروتکل‌های TCP/IP استفاده می‌شوند. دسترسی به دستگاه های NAS از طریق استفاده از پروتکل های دسترسی ویژه انجام می شود. رایج ترین پروتکل های دسترسی به فایل DAFS، NFS، CIFS هستند. سیستم عامل های تخصصی در داخل چنین سرورهایی نصب می شوند.

یک دستگاه NAS می تواند شبیه یک "جعبه" ساده مجهز به یک پورت اترنت و چند هارد دیسک باشد، یا می تواند یک سیستم عظیم مجهز به چندین سرور تخصصی، تعداد زیادی درایو و درگاه های اترنت خارجی باشد. گاهی اوقات دستگاه های NAS بخشی از SAN هستند. در این مورد، آنها درایوهای خود را ندارند، بلکه فقط به داده هایی دسترسی دارند که در دستگاه های بلوک قرار دارند. در این مورد، NAS به عنوان یک سرور تخصصی قدرتمند و SAN به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی عمل می کند. در این حالت، یک توپولوژی واحد DAS از اجزای SAN و NAS تشکیل می شود.

مزایای

هزینه کم، در دسترس بودن منابع برای سرورهای فردی و همچنین برای هر رایانه ای در سازمان.

تطبیق پذیری (یک سرور می تواند به مشتریان Unix، Novell، MS، Mac سرویس دهد).

سهولت استقرار و همچنین مدیریت.

سهولت به اشتراک گذاری منابع

معایب

دسترسی به اطلاعات از طریق پروتکل های سیستم فایل شبکه اغلب کندتر از دسترسی به یک دیسک محلی است.

اکثر سرورهای NAS مقرون به صرفه قادر به ارائه روش دسترسی انعطاف پذیر و پرسرعتی که سیستم های SAN مدرن ارائه می دهند (در سطح بلوک، نه فایل) نیستند.

SAN

(استوراژ آ rea نکار)- این راه حل معماری به شما امکان می دهد دستگاه های ذخیره سازی خارجی (کتابخانه های نوار، آرایه های دیسک، درایوهای نوری و غیره) را به سرورها متصل کنید. با این اتصال، دستگاه های خارجی توسط سیستم عامل به عنوان محلی شناخته می شوند. استفاده از شبکه SAN هزینه کل نگهداری یک سیستم ذخیره سازی را کاهش می دهد و به سازمان های مدرن اجازه می دهد تا ذخیره مطمئن اطلاعات خود را سازماندهی کنند.

ساده ترین گزینه SAN سیستم های ذخیره سازی، سرورها و سوئیچ های متصل شده توسط کانال های ارتباطی نوری است. علاوه بر سیستم های ذخیره سازی دیسک، کتابخانه های دیسک، استریمرها (کتابخانه های نوار)، دستگاه هایی که برای ذخیره اطلاعات روی دیسک های نوری و غیره استفاده می شوند را می توان به SAN متصل کرد.

مزایای

قابلیت اطمینان دسترسی به داده هایی که در سیستم های خارجی هستند.

استقلال توپولوژی SAN از سرورهای استفاده شده و سیستم های ذخیره سازی داده ها.

امنیت و قابلیت اطمینان ذخیره سازی متمرکز داده ها.

مدیریت متمرکز داده و سوئیچینگ راحت.

توانایی انتقال ترافیک ورودی / خروجی به یک شبکه جداگانه، ارائه تخلیه LAN.

تاخیر کم و عملکرد بالا.

انعطاف پذیری و مقیاس پذیری ساختار منطقی SAN.

اندازه جغرافیایی نامحدود واقعی SAN.

امکان توزیع سریع منابع بین سرورها.

سادگی طرح پشتیبان گیری، با این واقعیت تضمین می شود که همه داده ها در یک مکان قرار دارند.

توانایی ایجاد راه حل های خوشه شکست بر اساس SAN موجود بدون هزینه اضافی.

در دسترس بودن خدمات و ویژگی های اضافی، مانند تکرار از راه دور، عکس های فوری و غیره.

امنیت بالا SAN/

تنها عیب چنین راه حل هایی هزینه بالای آنها است. به طور کلی، بازار داخلی سیستم های ذخیره سازی اطلاعات از بازار کشورهای پیشرفته غربی عقب است که استفاده گسترده از سیستم های ذخیره سازی از ویژگی های آن است. هزینه بالا و کمبود کانال های ارتباطی پرسرعت از دلایل اصلی مانع توسعه بازار ذخیره سازی روسیه است.

RAID

صحبت در مورد سیستم های ذخیره سازی داده ها، قطعاً باید یکی از فناوری های اصلی را در نظر گرفت که زیربنای عملکرد چنین سیستم هایی است و به طور گسترده در صنعت فناوری اطلاعات مدرن استفاده می شود. منظور ما آرایه های RAID است.

یک آرایه RAID از چندین دیسک تشکیل شده است که توسط یک کنترلر کنترل می شوند و از طریق کانال های انتقال داده با سرعت بالا به یکدیگر متصل می شوند. چنین دیسک ها (دستگاه های حافظه) توسط یک سیستم خارجی به عنوان یک کل درک می شوند. نوع آرایه مورد استفاده مستقیماً بر درجه عملکرد و تحمل خطا تأثیر می گذارد. آرایه های RAID برای افزایش قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها و همچنین برای افزایش سرعت نوشتن / خواندن استفاده می شود.

سطوح مختلفی از RAID برای ایجاد SAN استفاده می شود. بیشترین سطوح مورد استفاده عبارتند از:

1. این یک آرایه دیسک با عملکرد افزایش یافته، بدون تحمل خطا، با راه راه است.
اطلاعات به بلوک های جداگانه ای از داده ها تقسیم می شود. به طور همزمان روی دو یا چند دیسک ضبط می شود.

طرفداران:

مقدار حافظه خلاصه می شود.

افزایش قابل توجه عملکرد (تعداد دیسک ها به طور مستقیم بر افزایش عملکرد تأثیر می گذارد).

معایب:

قابلیت اطمینان RAID 0 حتی از غیرقابل اعتمادترین دیسک ها کمتر است، زیرا اگر هر یک از دیسک ها از کار بیفتد، کل آرایه غیر قابل اجرا می شود.

2. - آرایه آینه دیسک. این آرایه از یک جفت دیسک تشکیل شده است که به طور کامل یکدیگر را کپی می کنند.

طرفداران:

اطمینان از سرعت نوشتن قابل قبول در هنگام موازی کردن پرس و جوها و همچنین افزایش سرعت خواندن.

اطمینان از قابلیت اطمینان بالا - آرایه دیسکی از این نوع تا زمانی که حداقل 1 دیسک در آن کار می کند کار می کند. احتمال خرابی همزمان 2 دیسک که برابر است با حاصل ضرب احتمال خرابی هر یک از آنها بسیار کمتر از احتمال خرابی یک دیسک است. در عمل، اگر یک دیسک از کار بیفتد، باید فوراً اقدام کرد و دوباره افزونگی را بازیابی کرد. برای انجام این کار، توصیه می شود از دیسک های یدکی داغ با RAID در هر سطحی (به جز صفر) استفاده کنید.

معایب:

نقطه ضعف RAID 1 این است که کاربر یک هارد دیسک را به قیمت دو درایو دریافت می کند.

3. . این یک آرایه RAID 0 است که از آرایه های RAID 1 ساخته شده است.

4. RAID 2. برای آرایه هایی با استفاده از کد Hamming استفاده می شود.

آرایه هایی از این نوع بر اساس استفاده از کد Hamming هستند. دیسک ها به 2 گروه تقسیم می شوند: برای داده ها، و همچنین برای کدهایی که برای تصحیح خطا استفاده می شوند. داده های روی دیسک های مورد استفاده برای ذخیره سازی اطلاعات به طور مشابه با توزیع در RAID 0 توزیع می شود، یعنی مطابق با تعداد دیسک ها به بلوک های کوچک تقسیم می شود. دیسک‌های باقی‌مانده همه کدهای تصحیح خطا را ذخیره می‌کنند که به بازیابی اطلاعات در صورت خرابی یکی از هارد دیسک‌ها کمک می‌کنند. روش Hamming استفاده شده در حافظه ECC امکان تصحیح خطاهای تکی و همچنین تشخیص خطاهای مضاعف را فراهم می کند.

RAID 3، RAID 4. اینها آرایه‌های دیسک با خط‌بندی و همچنین یک دیسک برابری اختصاصی هستند. در RAID 3، داده‌های n دیسک به اجزای زیر بخش (اعم از بلوک یا بایت) تقسیم می‌شوند و سپس در بین n-1 دیسک توزیع می‌شوند. بلوک های برابری روی یک دیسک ذخیره می شوند. در یک آرایه RAID 2، از n-1 دیسک برای این منظور استفاده می شد، با این حال، بیشتر اطلاعات موجود در دیسک های کنترل برای تصحیح خطاها در حال حرکت استفاده می شد، در حالی که برای اکثر کاربران، در صورت خرابی دیسک، یک روش ساده بازیابی اطلاعات کافی است (برای این کار، اطلاعاتی که روی یک هارد دیسک قرار می گیرند کافی است).

آرایه RAID 4 مشابه RAID 3 است، با این حال، داده های موجود در آن به بایت های جداگانه تقسیم نمی شوند، بلکه به بلوک ها تقسیم می شوند. این تا حدودی حل مشکل نرخ ناکافی بالای انتقال داده با حجم کم را ممکن کرد. این نوشتن بسیار کند است به دلیل این واقعیت که نوشتن برابری برای بلوک ایجاد می کند و روی یک دیسک می نویسد.
برخلاف RAID 2، RAID 3 به دلیل عدم توانایی در تصحیح خطاها و همچنین با افزونگی کمتر متفاوت است.

طرفداران:

ارائه دهندگان ابری همچنین به طور فعال سیستم های ذخیره سازی را برای نیازهای خود خریداری می کنند، به عنوان مثال، فیس بوک و گوگل سرورهای خود را از اجزای آماده به سفارش می سازند، اما این سرورها در گزارش IDC گنجانده نشده اند.

IDC همچنین انتظار دارد که بازارهای نوظهور به زودی از نظر مصرف ذخیره سازی از بازارهای توسعه یافته پیشی بگیرند، زیرا آنها با نرخ رشد اقتصادی بالاتر مشخص می شوند. به عنوان مثال، منطقه شرق و مرکز اروپا، آفریقا و خاورمیانه در سال 2014 از نظر هزینه برای سیستم های ذخیره سازی از ژاپن پیشی خواهد گرفت. تا سال 2015، منطقه آسیا و اقیانوسیه، به استثنای ژاپن، از اروپای غربی در مصرف ذخیره سازی پیشی خواهد گرفت.

فروش سیستم های ذخیره سازی داده که توسط شرکت ما "Navigator" انجام می شود به همه این امکان را می دهد که پایه ای قابل اعتماد و بادوام برای ذخیره داده های چند رسانه ای خود داشته باشند. مجموعه گسترده ای از آرایه های Raid، ذخیره سازی های شبکه و سایر سیستم ها امکان انتخاب جداگانه برای هر سفارش RAID از دوم تا چهارم را ممکن می سازد، عدم امکان عملیات نوشتن موازی، به دلیل استفاده از یک دیسک برابری جداگانه برای ذخیره دیجیتال. اطلاعات برابری RAID 5 عیب فوق را ندارد. جمع‌های چک و بلوک‌های داده به‌طور خودکار روی همه دیسک‌ها نوشته می‌شوند، هیچ گونه عدم تقارن در پیکربندی دیسک وجود ندارد. منظور ما از جمع‌های چک، نتیجه عملیات XOR است.XOR این امکان را فراهم می‌کند که هر عملوند را با نتیجه جایگزین کرده و با استفاده از الگوریتم XOR، عملوند گمشده را بدست آوریم. برای ذخیره نتیجه XOR، فقط یک دیسک مورد نیاز است (اندازه آن با اندازه هر دیسک در حمله یکسان است).

طرفداران:

محبوبیت RAID5 در درجه اول به دلیل مقرون به صرفه بودن آن است. نوشتن در یک جلد RAID5 منابع اضافی را مصرف می کند و در نتیجه عملکرد را کاهش می دهد زیرا محاسبات اضافی و همچنین نوشتن مورد نیاز است. اما هنگام خواندن (در مقایسه با یک هارد دیسک منفرد)، یک مزیت خاص وجود دارد، که شامل این واقعیت است که جریان های داده از چندین دیسک می توانند به صورت موازی پردازش شوند.

معایب:

RAID 5 با عملکرد بسیار کندتر مشخص می شود، به ویژه در هنگام انجام عملیات نوشتن تصادفی (مانند نوشتن تصادفی)، که در آن عملکرد 10 تا 25 درصد از عملکرد RAID 10 یا RAID 0 کاهش می یابد. این به این دلیل است که این فرآیند به دیسک بیشتری نیاز دارد. عملیات (هر عملیات نوشتن سرور روی کنترلر RAID با 3 عملیات جایگزین می شود - 1 عملیات خواندن و 2 عملیات نوشتن). مضرات RAID 5 هنگامی که یک دیسک از کار می افتد ظاهر می شود - در این حالت، کل حجم به حالت بحرانی می رود، تمام عملیات خواندن و نوشتن با دستکاری های اضافی همراه است که منجر به افت شدید عملکرد می شود. در این حالت، سطح قابلیت اطمینان به سطح قابلیت اطمینان RAID 0 مجهز به تعداد دیسک مربوطه کاهش می یابد و n برابر کمتر از قابلیت اطمینان یک دیسک می شود. در صورتی که حداقل یک دیسک دیگر قبل از بازیابی آرایه از کار بیفتد، یا خطای غیرقابل جبرانی روی آن رخ دهد، آرایه از بین می‌رود و داده‌های روی آن را نمی‌توان با استفاده از روش‌های مرسوم بازیابی کرد. همچنین توجه داشته باشید که فرآیند بازسازی با داده‌های اضافی RAID، به نام بازسازی RAID، پس از از کار افتادن یک درایو، باعث بار خواندن پیوسته شدید از همه درایوها می‌شود که برای ساعت‌ها ادامه خواهد داشت. در نتیجه، یکی از درایوهای باقی مانده ممکن است خراب شود. همچنین، ممکن است خرابی‌های شناسایی نشده قبلی در خواندن داده‌ها در آرایه‌های داده سرد (آن دسته از داده‌هایی که در طول عملکرد عادی آرایه قابل دسترسی نیستند - غیرفعال و بایگانی‌شده) آشکار شوند، که منجر به افزایش خطر خرابی در طول بازیابی داده‌ها می‌شود.

6. یک آرایه RAID 50 است که از آرایه های RAID5 ساخته شده است.

7. - آرایه دیسک راه راه که از 2 چک جمع محاسبه شده به 2 روش مستقل استفاده می کند.

RAID 6 از بسیاری جهات شبیه RAID 5 است، اما از نظر قابلیت اطمینان بالاتر با آن تفاوت دارد: ظرفیت دو دیسک را برای چک‌سام‌ها اختصاص می‌دهد، دو مجموع با استفاده از الگوریتم‌های مختلف محاسبه می‌شوند. یک کنترلر RAID با ظرفیت بالاتر مورد نیاز است. با اطمینان از عملکرد پس از خرابی همزمان دو درایو، به محافظت در برابر خرابی های متعدد کمک می کند. آرایه به حداقل چهار درایو نیاز دارد. استفاده از RAID-6 معمولاً منجر به کاهش عملکرد گروه دیسک تقریباً 10-15 درصد می شود. این به دلیل حجم زیادی از اطلاعاتی است که کنترل کننده باید پردازش کند (نیاز به محاسبه چک جمع دوم و همچنین خواندن و بازنویسی تعداد بیشتری از بلوک های دیسک در فرآیند نوشتن هر یک از بلوک ها وجود دارد).

8. یک آرایه RAID 0 است که از آرایه های RAID6 ساخته شده است.

9. RAID هیبریدی. این یکی دیگر از سطوح RAID است که اخیراً بسیار محبوب شده است. اینها سطوح RAID معمولی هستند که با نرم افزارهای اضافی و SSDهایی که به عنوان کش خواندنی استفاده می شوند، استفاده می شوند. این امر منجر به افزایش عملکرد سیستم می شود، زیرا SSD ها در مقایسه با HDD ها دارای ویژگی های سرعت بسیار بهتری هستند. امروزه چندین اجرا وجود دارد، به عنوان مثال، Crucial Adrenaline، و همچنین چندین کنترلر Adaptec بودجه. در حال حاضر استفاده از Hybrid RAID به دلیل منابع کم درایوهای SSD توصیه نمی شود.


خواندن در RAID هیبریدی روی SSD سریع‌تر انجام می‌شود، در حالی که نوشتن روی هر دو SSD و HDD انجام می‌شود (این کار برای اهداف افزونگی انجام می‌شود).
Hybrid RAID برای برنامه هایی که از داده های سطح پایین (کامپیوتر مجازی، سرور فایل یا دروازه اینترنت) استفاده می کنند عالی است.

ویژگی های بازار ذخیره سازی مدرن

شرکت تحلیلی IDC در تابستان 2013 پیش بینی بعدی خود را از بازار ذخیره سازی که توسط آن تا سال 2017 محاسبه شده است منتشر کرد. و سی و هشت اگزابایت. کل ظرفیت ذخیره سازی قابل تحقق سالانه حدود 30 درصد افزایش می یابد.

با این حال، در مقایسه با سال های گذشته که رشد سریعی در مصرف ذخیره سازی داده وجود داشت، سرعت این رشد تا حدودی کاهش می یابد، زیرا امروزه اکثر شرکت ها از راه حل های ابری استفاده می کنند و به فناوری هایی که ذخیره سازی داده ها را بهینه می کنند ترجیح می دهند. صرفه جویی در فضای ذخیره سازی با استفاده از ابزارهایی مانند مجازی سازی، فشرده سازی داده ها، حذف مجدد داده ها و غیره به دست می آید. همه ابزارهای فوق صرفه جویی در فضا را فراهم می کنند و به شرکت ها این امکان را می دهند که از خریدهای خود به خودی خودداری کنند و تنها زمانی که واقعاً به آنها نیاز است به خرید سیستم های ذخیره سازی جدید متوسل شوند.

از 138 اگزابایتی که انتظار می رود در سال 2017 به فروش برسد، 102 اگزابایت حافظه خارجی و 36 اگزابایت داخلی خواهد بود. در سال 2012، 20 اگزابایت فضای ذخیره سازی برای سیستم های خارجی و هشت اگزابایت برای سیستم های داخلی پیاده سازی شد. هزینه های مالی سیستم های ذخیره سازی صنعتی سالانه تقریباً 1/4 درصد افزایش می یابد و تا سال 2017 به حدود چهل و دو و نیم میلیارد دلار می رسد.

قبلاً متذکر شدیم که بازار ذخیره سازی جهانی که اخیراً رونق واقعی را تجربه کرده است، به تدریج شروع به کاهش کرد. در سال 2005، رشد مصرف ذخیره سازی در سطح صنعتی شصت و پنج درصد و در سال های 2006 و 2007 - هر کدام پنجاه و نه درصد بود. در سال‌های بعد، رشد مصرف ذخیره‌سازی به دلیل تأثیر منفی بحران اقتصادی جهانی کاهش بیشتری یافته است.

تحلیلگران پیش بینی می کنند که رشد استفاده از فضای ذخیره سازی ابری منجر به کاهش مصرف راه حل های ذخیره سازی در سطح سازمانی خواهد شد. ارائه دهندگان ابری همچنین به طور فعال سیستم های ذخیره سازی را برای نیازهای خود خریداری می کنند، به عنوان مثال، فیس بوک و گوگل سرورهای خود را از اجزای آماده به سفارش می سازند، اما این سرورها در گزارش IDC گنجانده نشده اند.

IDC همچنین انتظار دارد که بازارهای نوظهور به زودی از نظر مصرف ذخیره سازی از بازارهای توسعه یافته پیشی بگیرند، زیرا آنها با نرخ رشد اقتصادی بالاتر مشخص می شوند. به عنوان مثال، منطقه شرق و مرکز اروپا، آفریقا و خاورمیانه در سال 2014 از نظر هزینه برای سیستم های ذخیره سازی از ژاپن پیشی خواهد گرفت. تا سال 2015، منطقه آسیا و اقیانوسیه، به استثنای ژاپن، از اروپای غربی در مصرف ذخیره سازی پیشی خواهد گرفت.

فروش فوری سیستم های ذخیره سازی

فروش سیستم های ذخیره سازی داده که توسط شرکت ما "Navigator" انجام می شود به همه این امکان را می دهد که پایه ای قابل اعتماد و بادوام برای ذخیره داده های چند رسانه ای خود داشته باشند. مجموعه وسیعی از آرایه‌های Raid، ذخیره‌سازی‌های شبکه و سایر سیستم‌ها این امکان را فراهم می‌کند تا برای هر مشتری مجموعه‌ای را که برای او مناسب‌تر است، به‌صورت جداگانه انتخاب کنید.

توانایی های فنی گسترده، سواد و تجربه پرسنل شرکت تضمین کننده اجرای سریع و جامع کار است. در عین حال، ما فقط به فروش سیستم‌های ذخیره‌سازی داده محدود نمی‌شویم، زیرا پیکربندی، راه‌اندازی و خدمات بعدی و نگهداری آن را نیز انجام می‌دهیم.