نماد اعتماد
نماد اعتماد
در این نوع از شبکه از یک سیستم خاص استفاده می شود که به آن SAN (STORAGE AREA NETWORK) گفته می شود. نام این سیستم بسیار مختصر است ولی کارش بسیار پیچیده است. زمانی که شرح دهیم به چه عنوان ما از سیستم SAN استفاده کرده ایم خواهید دید که با چه سیستم پیچیده و دقیقی روبرو هستیم. قبل از اینکه به طور کامل به شرح کارSAN بپردازیم، وضعیت را شرح می دهیم تا با درک شرایط راحت تر و بهتر به کار SAN پی ببریم.
لینک دانلود
SAN
STORAGE AREA NETWORK
استاد : نصیری
گرد آورنده : کورش جمالی
زمستان 92
فهرست
STORAGE AREA
مقدمه
کامپیوتر های اولیه بسیار بزرگ و حجیم و گران قیمت بودند. با اینکه فضایی بزرگتر از یک زمین فوتبال را به خود اختصاص می دادند و کیلومتر ها کابل در آنها به کار رفته بود ولی قدرت پردازش آنها حتی به اندازه یک ماشین حساب های جیبی امروزی نیز نبود و گرمای بسیار زیادی از خود تولید می کردند. ناگفته نماند که کارکرد آنها بستگی به عوامل بسیار زیادی مانند دما و رطوبت هوا و ... داشت.
StorageReview-
مدیریت کردن این نوع کامپیوتر ها بسیار سخت است و به قولی دنیای خاص خود را با تمام مشقاتش دارد. از طرفی چون همه چیز به طرف اتوماتیک شدن و اتوماسیون در حرکت است پس باید چیزی باشد که این نوع شبکه ها را مدیریت کرده و به خواسته های آنها پاسخ دهد. فرض کنید که شما چهل کامپیوتر دارید که از منابع مختلف مواد مورد نظر خود را دریافت می کنند و تغذیه می شوند. هر کدام روی آن منابع عمل و پردازش خاصی را انجام می دهند و پس از اتمام آن در جای دیگر آن را ذخیره می کنند. یک کامپیوتر روی متن آن پردازش می کند و دیگری روی تصویر آن، کامپیوتری آن را در سایت قرار می دهد و دیگری آن را آرشیو می کند پس در درجه اول نیاز به یک فضای است که بتوان مواد را روی آن ذخیره کرد. جایی که تمامی کاربران و کامپیوتر ها بتوانند به آن دسترسی داشته باشند. جایی دیگر برای ذخیره بعد از پردازش نیاز است. بعضی از این کاربران و کامپیوتر ها باید بتوانند روی آن به طور کامل عملی را انجام دهند و برخی دیگر فقط بتوانند آن را ببینند و در عین حال تمامی این کامپیوتر ها به هم شبکه هستند.این یک مثال ساده در مورد یک مجموعه شبکه شده بود. حال این مثال را می توانیم بسط دهیم و به موارد بسیار بزرگتری برسیم.
در یک شبکه خبری تلویزیونی که در یک ساختمان 4 طبقه است تمامی کامپیوتر ها به هم شبکه هستند (از کامپیوتری که در طبقه اول تا کامپیوتری که در طبقه چهارم است) و از منابع مختلف تصویری و نوشتاری و عکسی و ... تغذیه می شوند. اخبار ساخته می شوند و در ساعت مقرر پخش می شوند.در این نوع از شبکه از یک سیستم خاص استفاده می شود که به آن SAN (STORAGE AREA NETWORK) گفته می شود. نام این سیستم بسیار مختصر است ولی کارش بسیار پیچیده است. زمانی که شرح دهیم به چه عنوان ما از سیستم SAN استفاده کرده ایم خواهید دید که با چه سیستم پیچیده و دقیقی روبرو هستیم.قبل از اینکه به طور کامل به شرح کارSAN بپردازیم، وضعیت را شرح می دهیم تا با درک شرایط راحت تر و بهتر به کار SAN پی ببریم.همان شبکه خبری را در نظر بگیرید. در این نوع از شبکه های خبری رسیدن اخبار، تصاویر از اهمیت خاصی برخوردار است. حال اگر اتفاقی در جایی دیگر از این جهان بیافتد باید تصاویر به این شبکه مخابره شود و همچنین شرح واقعیت بصورت متن نیز دریافت شود و یا حتی امکان دارد گزارشگر همین شبکه یک گزارش تصویری و یا صوتی آماده کند و برای پخش شدن از آنتن شبکه آن را به همین شبکه ارسال کند. در اینجا می بینیم که منابع مختلفی برای تغذیه وجود دارد.
چندین منبع تصویری و چندین منبع نوشتاری وجود دارند که در تمام نقاط دنیا دفتر و خبرنگار دارند و تصاویر وقایع روز را از طریق ارسالات ماهواره ای برای مشتریان خود می فرستند و در قبال آن پول دریافت می کنند. همچنین منابع دیگری نیز هستند که شرح واقعه را بصورت نوشتاری از طریق اینترنت یا خط های اختصاصی به مشتریان می فروشند و یا در قبال آن از چیز دیگری بهرمند می شوند. تصاویری که در پاراگراف بالا یاد شد در یک شبکه تلویزیونی چگونه دریافت می شوند و مراحل این کار چگونه است؟ اصولا یک سیستم کپچر (دریافت و ذخیره سازی) هوشمند به نام INGEST وجود دارد که تصویر را به صورت ماهواره ای دریافت می کند. آن را در فولدر مخصوص خود قرار می دهد و دسته بندی می کند. در ضمن برای آن یک نام مشخص می کند که بر گرفته از ساعت دریافت و منبع فرستنده است. از چند مورد از این منابع را می توان به APTN – REUTERS – AFP اشاره کرد. متن ها و نوشتار ها نیز از طریق سیستم WIRED به قسمت دریافت اخبار می رسد که در نرم افزاری به نام NEWSROOM ذخیره و دسته بندی می شود. حال امکان دارد در مناطقی SNG یا سیستم ارسال دریافت ماهواره ای در دسترس نباشد که در این صورت از سیستم ارسال دریافت اینترنتی FTP استفاده می شود.
تا اینجا فقط به چگونگی دریافت و یا ارسال منابع چه تصویر و چه متن و نوشتار پرداختیم. حال باید ببینیم که بعد از دریافت چه اتفاقی برای آن رخ می دهد و چگونه می توان از آن استفاده کرد.برای اینکه بتوان از منابع نام برده (تصویر، متن، فایل های FTP) استفاده کرد در درجه اول باید آنها را در جایی ذخیره کرد. به محض اینکه INGEST فایلی را دریافت و نامگذاری می کند باید آنرا در جایی ذخیره کند. این فضای در روی یک سرور بسیار قدرتمند که همان SAN است وجود دارد. در واقع یک مقدار مشخص از فضای SAN بهINGEST اختصاص داده می شود. این فضا باید به گونه ای طراحی و چیدمان شود که در درجه اول از امنیت بسیار بالایی برخوردار باشد تا اگر فضا ویروسی شد به فایل ها آسیب نرسد و یا کسی به عمد یا سهو آنها را پاک نکند و یا با ریختن فایل های اضافی باعث پرشدن این فضا نشود. از طرفی دیگر چونINGEST در هر زمان در حال کپچر کردن تصاویر است باید تصاویری که روزهای قبل کپچر شده اند در جایی دیگر آرشیو و یا پاک شوند تا کماکان فضا برای کپچر فایل های جدید وجود داشته باشد. بدین صورت خواهیم دید که فقط در پروسه کپچر کردن تصاویر بسیار سختی ها و راه حل ها وجود دارد که باید در نظر گرفت تا تمامی موارد طبق اصول درست پیش برود.در ادامه با تکنولوژی که بالا به آن اشاره کردیم آشنا خواهیم شد و در جزئیات آن بیشتر دقیق خواهیم شد و به چگونگی کار کرد آن پی خواهیم برد.
SANمخفف Storage Area Network است.SAN تکنولوژی منحصر به فردی است که مجموعه ای از سرورها را پوشش می دهد. در این تکنولوژی فضای Hosting منحصر به یک سرور نخواهد بود و اطلاعات روی Hard Drive های داخلی سرور ذخیره نمی شوند، بلکه این فضای ذخیره سازی در خارج از سرور ورودی یک شبکه ذخیره اطلاعات قرار می گیرد. این تکنولوژی علاوه بر اینکه به سادگی قابلیت گسترش فضا و پهنای باند مصرفی را ایجاد می کند به دلیل استفاده از سرورهای مختلف که شبکه ذخیره داده ها را کنترل می کنند.
امکان استفاده از سرویسهای ناهمگن را در یک Plan واحد امکانپذیر می سازد. Hosting نیاز امروز کاربران اینترنتی به فضاهای بزرگتر و سرویسهای پیچیده تر SAN را به عنوان یکی از جدید ترین تکنولوژی های مطرح ساخته است. انباره (Storage) ذخیره سازی متصل به شبکه (Nas) دستگاهی است که به صورت اشتراکی در شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه، با استفاده از NFS (سیستم فایلی شبکه ای مختص یونیکسی)، CIFS (سیستم فایلی شبکه ای مختص محیط های ویندوزی)، FTP، HTTP و سایر پروتکل ها با اجزای شبکه ارتباط برقرار می کند. وجود NAS در یک شبکه برای کاربران آن شبکه افزایش کارایی و استقلال از سکو را به ارمغان می آورد، گویی که این انباره مستقیما به کامپیوتر خودشان متصل است.خود دستگاه NAS یک وسیله پر سرعت، کارآمد، تک منظوره و اختصاصی است که در قالب یک ماشین یا جعبه عرضه می شود. این دستگاه طوری طراحی شده که به تنهایی کار کند و نیازهای خاص ذخیره سازی سازمان را با استفاده از سیستم عامل و سخت افزار و نرم افزار خود در بهترین حالت برآورده سازد. NAS را می توان مثل یک دستگاه Plug-and-play در نظر گرفت که وظیفه آن تامین نیازمندی های ذخیره سازی است. این سیستم ها با هدف پاسخگویی به نیازهای خاص در کوتاه ترین زمان ممکن (به صورت بلا درنگ) طراحی شده اند. ماشین NAS برای به کار گیری در شبکه هایی مناسب تر است که انواع مختلف سرور و کلاینت در آنها وجود دارند و وظایفی چون پراکسی، فایروال، رسانه جریانی و از این قبیل را انجام می دهند. دسته ای از دستگاه های NAS به نام "فایلر" که امکان به اشتراک گذاشتن فایل ها و داده ها را میان انواع متفاوت کلاینت ها فراهم می سازند.
دستگاه های NAS موسوم به فایلر تمام توان پردازشی خود را صرفا روی خدمات فایلی و ذخیره سازی فایل متمرکز می کنند. در واقع فایلر به عنوان یک وسیله ذخیره سازی، نقش یک فایل سرور اختصاصی را ایفا می کند. فایلر مستقیما به شبکه (معمولا LAN) متصل می شود تا دسترسی به داده ها را در سطح فایل فراهم سازد. نصب، راه اندازی و مدیریت آسان فایلر، و همچنین مستقل از سکو بودن آن، باعث شده تا هزینه های مدیریتی کاهش چشمگیری پیدا کنندفایلر های NAS می توانند در هر جایی از شبکه مستقر شوند، بنابراین مدیر شبکه آزادی کامل دارد که آنها را در نزدیکی محلی قرار دهد که نیاز به خدمات ذخیره سازی دارد. یکی از فواید اصلی استفاده از فایلر آزاد شدن سرورهای همه منظوره و گران قیمت سازمان از انجام عملیات مدیریت فایل است. سرورهای همه منظوره غالبا درگیر عملیاتی می شوند که CPU را زیاد به کار می کشند و بنابراین نمی توانند به خوبی فایلر از عهده عملیات مدیریت فایل بر آیند. تحلیلگران پیش بینی می کنند نیاز به ظرفیت ذخیره سازی طی سال آینده ده برابر نسبت به گذشته افزایش پیدا کند و به همین دلیل به مدیران IT استفاده از NAS را توصیه می کنند. برای هر سازمانی که در حال استفاده از فایل سرورهای همه منظوره هستند (یا قصد استفاده از آنها را دارند) بهترین راه حل این است که سیستم های NAS را جایگزین سرورهای خود بکنند.
NAS سرنام عبارت Network Attached Storage است در حالی که SAN مخفف Storage AreaNetwork می باشد. این دو تکنولوژی شباهت های بسیاری به یکدیگر دارند، مثلا این که هر دو بهترین حالت یکپارچگی (Consolidation) را تامین می کنند، هر دو به محل ذخیره سازی داده ها مرکزیت می بخشند، و هر دو دسترسی به فایل را در کار آمدترین حالت فراهم می سازند. قابلیت به اشتراک گذاشتن انباره ذخیره سازی میان چند میزبان، حمایت از سیستم عامل های مختلف، و تفکیک محل ذخیره سازی از محل اجرای برنامه ها از دیگر مشترکات این دو تکنولوژی است. علاوه بر این، هر دو آن ها می توانند با استفاده از RAID و اجزای یدکی، آمادگی و یکپارچگی داده ها را تضمین کنند. اما تفاوت این دو تکنولوژی اصولا در نحوه اتصال آنها به شبکه است. NAS محصولی مشخص و شناخته شده است که بین Application Server و File System می نشیند، در حالی که SAN معماری است که بر روی سیستم فایلی و ابزارهای فیزیکی ذخیره سازی اعمال می شود. SAN در واقع خودش یک شبکه است، شبکه ای که تمام مخازن ذخیره سازی و سرورها را به هم متصل می کند. بنابراین، هر یک از این دو فناوری، برای تامین نیازهای ذخیره سازی بخش های متفاوت از یک سازمان مورد استفاده قرار می گیرد.
NAS برای کاربران شبکه
NAS یک وسیله شبکه محور است و عموما به خاطر یکسان سازی محل ذخیره سازی داده های کاربران در شبکه LAN مورد استفاده قرار می گیرد. NAS یک راه حل مناسب ذخیره سازی است که دسترسی سریع و مستقیم کاربران به سیستم فایلی را فراهم می سازد. استفاده از NAS مشکل معطلی هایی را بر طرف می سازد که غالبا کاربران برای دسترسی به فایل های موجود در سرورهای همه منظوره با آن مواجه هستند. NAS ضمن تامین امنیت لازم، تمام خدمات فایلی و ذخیره سازی را از طریق پروتکل های استاندارد شبکه ای فراهم می سازد: TCP/IP برای انتقال داده ها، Ethernet و Giga Ethernet برای دسترسی میانی، و CIFS، HTTP، و NFS برای دسترسی به فایل از راه دور. علاوه بر این، با NAS می توان به طور همزمان به کاربران یونیکس و ویندوز سرویس داد و اطلاعات را بین معماری های متفاوت به اشتراک گذاشت. از نظر کاربران شبکه، NAS وسیله ای است که دسترسی به فایل را بدون مزاحمت و ایجاد اختلال برای آنها مهیا می سازد. اگر چه NAS تا حدودی کارایی را فدای مدیریت پذیری و سادگی می کند، اما به هیچ وجه نمی توان آن را یک فناوری که در ذات خود تاخیر دارد، پنداشت. NAS به کمک گیگا بایت اترنت به کارایی بالا و تاخیر کوتاه دست یافته و هزاران کاربران را از طریق فقط یک اینتر فیس سرویس می دهد. بسیاری از سیستم های NAS دارای چند اینترفیس هستند و می توانند همزمان به چند شبکه متصل شوند. با رشد شبکه و نیاز بیشتر به سرعت بالا، NAS بهترین انتخاب برای پاسخگویی به برنامه هایی خواهد شد که به کارایی بالایی احتیاج دارند.
SAN برای اتاق سرورها
SAN دیتا محور است. شبکه ای است که برای ذخیره سازی داده ها اختصاص داده شده است. SAN برخلاف NAS، جدای از LAN مرسوم است. بنابراین SAN می تواند از ایجاد ترافیک های استاندارد شبکه، به عنوان یک عامل بازدارنده سرعت، جلوگیری کند. SAN های مبتنی بر Filber Channel، با بهره گیری از مزایای کانال های I/O در یک شبکه اختصاصی جداگانه، سرعت را بهتر و تاخیر را کمتر می کنند. SAN با استفاده از روتر، سوییچ و Gateway، انتقال داده ها بین محیط های ناهمگن ذخیره سازی و سروری را سهولت می بخشد. از همین رو، ایجاد یک شبکه ذخیره سازی NASبتا دور (در حد 10 کیلومتر) با SAN امکان پذیر است. معماری SAN برای انتقال داده های بلوکی در بهترین حالت است. در اتاق کامپیوترها، SAN غالبا بهترین انتخاب برای بررسی مسائل پهنای باند، دسترسی به داده ها، و یکپارچه سازی استبا توجه به تفاوت های بنیادینی که بین تکنولوژی و اهداف SAN و NAS وجود دارد، برای انتخاب هر یک باید تصمیم اساسی گرفته شود. هر یک از این دو را می توان برای رفع نیازهای ذخیره سازی مورد استفاده قرار دارد. البته در آینده ممکن است مرز بین دو تکنولوژی آن چنان روشن نباشد و در یک مجموعه از هر دو روش استفاده شود.
راه حل های NAS برای نیازهای امروز شرکت ها
نیازهای شرکت های ISP، ASP و دات کام به سیستم های قابل اطمینان، کم هزینه، و قابل نصب در رک به گسترش راه حل های NAS کمک خواهد کرد. کاهش هزینه های کادر IT شرکت ها نیز از دیگر دلایل مقبولیت این راه حل ها خواهد بود. از دید کاربر، این که دسترسی به انبوه اطلاعات به صورت بلا درنگ امکان پذیر است، چیز خوشایندی است، و در سمت مدیریت، عدم نیاز به نیروی متخصص IT. مدیریت NAS از طریق یک رابط گرافیکی در مرورگر وب امکان پذیر است. از آنجا که فایلر NAS از قبل برای تامین نیازهای ذخیره سازی تنظیم شده است، اداره آن کار ساده ای است، و همین امر موجب کاهش خطاهایی می شود که هنگام دستکاری و تنظیم سیستم ها پیش می آیند. به علاوه، از آنجا که با NAS ظرفیت بیشتری را (نسبت به سرورهای همه منظوره) به ازاء هر مدیر می توان اداره کرد، هزینه کل مالکیت (TCO) نیز کاهش می یابد.
توسعه سریع، بدون توقف سرویس
شرکت های دات کام و سایر شرکت های رو به رشد، همواره در تلاش اند تا زیر ساخت های IT خود را با فعالیت های پویای کسب و کار خود همگام نگه دارند. اتکا به سرور یا سرورهای عمومی در بعضی فعالیت های شرکت، شاید ضروری باشد، اما نباید این سرورها را با نیازهای رو به افزون ذخیره سازی تحت فشار گذاشت. با اضافه کردن ظرفیت ذخیره سازی در سرورهای عمومی، قطعا با توقف سرویس (Downtime) مواجه خواهید شد. وقتی سیستمی را خاموش می کنید تا ظرفیت ذخیره سازی آن را افزایش دهید، برنامه های کاربردی شما از کار می افتند و این یعنی کاهش بهره وری. از سوی دیگر، افزایش ظرفیت ذخیره سازی با NAS نه تنها ساده است، بلکه بدون ایجاد اختلال در شبکه انجام می شود. طی 15 دقیقه می توانید یک فایلر جدید به مجموعه اضافه کنید بدون اینکه مزاحم کار دیگران بشوید. بیشتر سیستم های پیشرفته NAS می توانند "درجا" ظرفیت ذخیره سازی را افزایش دهند و نیازی به اضافه کردن node جدید به شبکه ندارند. این بدان معنی است که کاربران به محض نیاز به ظرفیت ذخیره سازی بیشتر، به آن دست خواهند یافت رها شدن سرور با استفاده از فایلر NAS، سرورهای شما از انجام عملیات پرمصرف و زمان بر فایلینگ خلاص شده و بدین ترتیب، می توانند با توان بیشتر به پردازش داده ها بپردازند. اگر سرور عمومی خود را برای انجام عملیات فایلینگ (علاوه بر اعمال دیگر) اختصاص داده باشید، خواهید دید که فشار زیادی روی آن وارد می آید، به طوری که عملا از انجام سایر وظایف خود (مثل ارسال و دریافت email یا اداره برنامه ها) باز می ماند.
شرکت های رو به توسعه یا شرکت هایی که در پی ادغام با شرکت های دیگر هستند، بدون شک با وضعیت ناهمگن بودن محیط ها و سیستم عامل ها مواجه خواهند شد. در چنین شرایطی، سیستم NAS می تواند پاسخگوی این چالش باشد، چرا که توانایی کار با دو سیستم اصلی NFS و CIFS را دارد. یکی از توانایی های غیر قابل انکار NAS حمایت آن از این پروتکل ها و قابلیت به اشتراک گذاری داده ها بین سکوهای مختلف است. با توجه به این که روز به روز استفاده شرکت ها از فایل های حجیم در برنامه ها (نظیر فایل های صوتی _ تصویری) بیشتر می شود، این ویژگی NAS اهمیت فوق العاده ای دارد.
با افزادن NAS به شبکه، دانش و مهارت مدیریتی خود را بالاتر برده و به ارتقا شبکه کمک می کنید. به کار بستن NAS در هر کجا از شبکه که نیاز آن احساس می شود امکان پذیر است. NAS را می توان با ابزارهای مدیریتی بزرگ تری چون Microsoft Management Consol، Tivoli و HP OpenView نیز تلفیق کرد. و دیگر این که NAS نیازی به مجوز های پرهزینه سیستم عامل شبکه (NOS) ندارد.
انباره اي به نام NAS شبكه اي به نام SAN
SAN یك معماری است كه بر روی سیستم فایلی و ابزارهای فیزیكی ذخیره‌سازی اعمال می‌شود. ( SAN در واقع خودش یك شبكه است)، شبكه‌ای كه تمام مخازن ذخیره‌سازی و سرورها را به هم متصل می‌كند. بنابراین برای تأمین نیازهای ذخیره‌سازی بخش‌های متفاوت از یك سازمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
SAN ها، شبکه های با کارآیی بالایی هستند که برای حمل و نقل اطلاعات بینسرورها و واحدهای ذخیره سازی استفاده می شود. از منظر سیستم عامل، سیستم SAN به شکلی نمایش داده می شود که گویی روی سیستم کاربر نصب شده است. مهمترین وجه تمایز SAN و DAS، این است که فضای ذخیره سازی، مختص یک سرور بهخصوص نیست، و درواقع برای هر تعداد سرور در دسترس می تواند باشد.SAN، اجزای مختلفی دارد، از جمله HBA در سرورهای Host، سویچهایی که بهرد بدول ترافیک کمک می کنند، دیسک های ذخیره سازی و tape library ها. بهمجموعه این سخت افزارها که سرورها را به فضای Storage روی SAN متصل میکنند،SAN Fabric گفته می شود. این تجهیزات خود با Fiber یا کابل مسی به هممتصل می شوند.هنگامی که تجهیزات به هم متصل شدند، فضای ذخیره سازی به صورت مجازی بهبخش هایی با نام LUN تقسیم می شود که برای هر سرور یکی از آنها نمایش دادهمی شود و برای ذخیره سازی مورد است می گیرد. SAN ها در واقع برای ایجاد امکان متمرکز سازی منابع ذخیره سازی طراحیشده اند در حالیکه استفاده از DAS ها باعث ذخیره سازی غیر متمرکز اطاعات میگردید. همچنین در DAS فاصله بهینه دستگاه ها از هم چیزی در حدود 25 متر استولی فاصله سیستمها هنگام استفاده از SAN به همراه Fiber Channel می تواندتا 10 کیلومتر هم باشد.
