بررسی معماری و سطوح مختلف ذخیره سازی
در گذشته که حجم اطلاعات کم بود کاربران تمام داده‌ها را روی هارد سیستم خود ذخیره می‌کردند. ذخیره دیتا کار آسان و کم هزینه‌ای بود ولی در حال حاضر حجم بالای اطلاعات متنی، ویدئوها، ایمیل‌ها و محتوای وب باعث افزایش هزینه ذخیره سازی و نگهداری اطلاعات شده است، به صورتی که مدیران IT در جستجوی راه حل بهتر و به صرفه‌تری برای ذخیره سازی دیتا هستند. تکنولوژی‌های مختلفی برای اینکار وجود دارد که باید مدیران آنها را شناسایی و مناسب‌ترین روش را انتخاب کنند. در ادامه این مطلب همراه ما باشید تا به بررسی معماری و سطوح مختلف ذخیره سازی بپردازیم.
سه سطح فایل، بلاک و اشیا برای ذخیره سازی وجود دارد
فهرست محتوا
بررسی معماری و سطوح مختلف ذخیره سازی
ذخیره سازی اطلاعات را از نظر معماری میتوان در سه سطح مختلف دسته‌بندی کرد:
- File Storage
- Block Storage
- Object Storage
File storage چیست؟
روش File Storage به ذخیره آسان و مستقیم درسطح فایل معروف است. روشی ساده و قدیمی که تمام اطلاعات در پوشه‌ها و زیرپوشه‌های مختلف با قوانین نام‌گذاری ساده ذخیره می‌شوند.
دستگاه‌های ذخیره ساز NAS از این روش برای ذخیره سازی و اشتراک‌گذاری محلی استفاده می‌کنند که پاسخگوی نیاز کسب و کارهای کوچک است و هزینه مناسبی هم دارد. در این روش برای ذخیره ساز ی دیتا چهارچوب منظمی وجود دارد که برای حجم کم دیتا مناسب است و هیچ محدودیتی برای ایجاد تعداد نامحدود پوشه وجود ندارد. اما زمانی که حجم دیتا افزایش پیدا می‌کند نقط ضعف مهم این روش یعنی پیدا کردن یک فایل از بین هزاران فایل نمایان می‌شود که کاری خسته کننده و زمانبر است.
موارد استفاده File Storage
روش File Storage برای مواردی مانند: اشتراک فایل، آرشیو محلی و محافظت از دیتا کاربرد دارد. ذخیره سازی و اشتراک‌گذاری انواع فایل در این روش کار آسانی است، برای آرشیو محلی و مقرون بصرفه نیز میتوان از این روش بهره برد. همچنین با استفاده از راهکار Scale-Out NAS به خوبی میتوان مقیاس‌دهی کرد.
ذخیره سازی در سطح فایل روشی انعطاف پذیر است زیرا پیاده سازی آن ساده است و از پروتکل‌های استاندارد پشتیبانی می‌کند که همین ویژگی سبب محافظت از دیتا هم می‌شود.
کاربرد/مزایای File Level Storage
استفاده از روش File Level Storage برای شرایطی که نیاز کاربران شبکه فقط با داشتن فضایی برای ذخیره سازی رفع می‌شود و هاست‌های ماشین مجازی که از طریق NFS به استوریج متصل می‌شوند، مناسب است.
مزایای سیستم File Level Storage
- پیاده سازی و اجرای آن آسان است.
- هزینه راه اندازی و نگهداری این روش از روش Block Level Storage کمتر است.
- فایل‌ها و پوشه‌های مختلف در دستگاه ذخیره‌ساز و در سیستم کاربران به یک شکل مشاهده می‌شوند.
- سیستم‌های ذخیره سازی NAS وابسته به روش File Level Storage هستند.
- پیکربندی File Level با پروتکل‌های NTFS در ویندوز و NFS در لینوکس قابل انجام است.
- دستگاه‌های مبتنی بر File Level عملیاتی مانند Access Control و Integration with Corporate Directories را کنترل و مدیریت می‌کنند.
معرفی سیستم‌های ذخیره سازی File Storage
دستگاه‌های ذخیره سازی دیتا NAS که نام آنها مخفف عبارت Network Attached Storage است. از پرکاربردترین سیستم‌های ذخیره سازی اطلاعات در دنیا هستند زیرا با نصب تعداد زیادی هارد متناسب با نوع و مدل آنها مانند یک سرور عمل می‌کنند و تمام هارددیسک‌های دستگاه از طریق سیستم عامل آن مدیریت می‌شود.
دستگاه‌های NAS از پروتکل TCP/IP استفاده می‌کنند و سطح ذخیره سازی اطلاعات در آنها File Storage است و قابلیت ذخیره سازی اطلاعات در قالب پروتکل‌های NFS و CIFS را دارند.
Block Storage چیست؟
سطح دوم ذخیره سازی دیتا Block Storage است که در دستگاه‌های SAN بیشتر کاربرد دارد، در این روش، محلی که داده‌ها در آن ذخیره می‌شوند را Block می‌گویند. بلاک‌های مختلف حجم دیتای یکسانی را ذخیره می‌کنند هر بلاک مانند یک هارد درایو مستقل عمل می‌کند که توسط ادمین استوریج پیکربندی و با سیستم عامل سرور کنترل می‌شود و معمولا توسط پروتکل FC یا iSCSI قابل دسترس است.
از Block Storage برای ذخیره سازی انواع نرم افزارها مانند فایل سیستم‌ها و پایگاه‌داده‌ها استفاده می‌شود، Block Storage ها انعطاف‌پذیر و کارا هستند اما نسبت به دستگاه‌های File Storage پیچیده‌تر و گران‌ترند.
در این روش گفتیم که کنترل توسط سیستم عامل سرور انجام می‌شود یعنی سیستم عامل، فضای ذخیره‌سازی را به نرم‌افزارهای مختلف تخصیص می‌دهد و سپس تصمیم می‌گیرد که دیتا به کدام قسمت از بلاک برود و فضای ذخیره‌سازی را با ابزارهایی مشخص می‌کند، که در روش‌های دیگر ذخیره‌سازی وجود ندارد.
موارد استفاده Block Storage
- از Block Storage برای موارد حیاتی که نیازمند کاربرد دائمی ایده آل هستند مانند Databaseها استفاده می‌شود.
- برای ایمیل سرور مایکروسافت Exchange که از سیستم ذخیره سازی مبتنی بر File Storage پشتیبانی نمی‌کند.
- با ترکیب چند دیسک به عنوان حجم‌های مستقل و ایجاد پایه محکم برای آرایه RAID از دیتا محافظت کرده و عملکرد سیستم را افزایش می‌دهد.
- شرکت فروشنده نرم افزارهای مجازی‌سازی مثل VMware از Block Storage به عنوان فایل سیستم برای سیستم عامل مهمان استفاده می‌کند که با Image ماشین مجازی یکپارچه شود.
مزایای Block Level Storage
- سرعت و کارایی بالاتر نسبت به روش File Level Storage
- با هر بلاک مانند یک هارد درایو مستقل رفتار می‌شود.
- بلاک‌های ویندوز با سیستم فایل NTFS/NFS/SMB و بلاک‌های VMware با سیستم فایل VMFS فرمت می‌شوند.
- برای انتقال داده از پروتکل‌های iSCSI و FCoEاستفاده می‌شود.
- این روش قابل اطمینان‌تر و کاربردی‌تر است.
- این روش در سیستم‌های سن استوریج کاربرد دارد.
- برای ذخیره سازی فایل و یا ذخیره سازی خاص مانند دیتابیس‌ها کاربرد دارد.
لیست قیمت استوریج اپ پی در نتسا با گارانتی معتبر
Object Storage چیست؟
به حجم بالای اطلاعاتی که در بستر اینترنت امروزه توسط افراد مختلف، دستگاه‌ها و موتورهای جستجو در حال تولید و انتشار هستند توجه کنید این اطلاعات را دیتاهای بدون ساختار می‌گویند زیرا حجم بالایی دارند و در دیتابیس‌های سنتی که از سطر و ستون ساخته شده‌اند قابل ذخیره سازی و مدیریت نیستند.
روشی که برای مدیریت دیتاهای حجیم و بدون ساختار ارائه شده است روش Object Storage یا همان ذخیره‌سازی مبتنی بر اشیاء است که مقیاس‌پذیری بالایی دارد و قابلیت ذخیره سازی دیتا در حجم‌های ترابایت و پتابایت و حتی بیشتر را فراهم می‌کند.
عملکرد این روش به نحوی است که مدیران IT به دنبال استفاده از این روش برای پشتیبان‌گیری و آرشیو‌سازی اطلاعات هستند.
مزایا و کاربرد Object Storage
Object Storage به دلیل قابلیت ذخیره سازی دیتاهای حجیم و ساختار نیافته برای برخی موارد بسیار مناسب هستند مانند:
- نرم افزارهای وب: مناسب برای نرم افزارهای وب مبتنی بر API است که نیاز به ذخیره‌سازی مقدار زیادی دیتا دارند.
- آرشیو اطلاعات: به دلیل مقیاس‌پذیری نامحدود برای ذخیره سازی مقادیر بزرگ دیتا در آرشیو کاربرد دارد.
- Big Data: برای ذخیره سازی Big Data در سازمان‌های مالی و سلامت و … استفاده می‌شوند.
مزایای Object Storage
- قابلیت ذخیره سازی و مدیریت دیتاهای فاقد ساختار
- مقیاس‌پذیری بالا
- مقرون به صرفه بودن
- سازگاری با سیستم‌های فضای ابری
- شخصی سازی متا دیتاها
در روش ذخیره سازی ابری محدودیت‌های زمانی و مکانی برای کاربران حذف می‌شود
فضای ذخیره سازی ابری چیست؟
فضای ذخیره سازی ابری یک حافظه شبیه هارد با ظرفیت بسیار بالاست که توسط شرکت‌های مختلفی مانند گوگل درایو، دراپ باکس، I Cloud ارائه می‌شود و کاربران تمام دیتاهای خود را به جای ذخیره سازی در PC یا استوریج‌های سازمان در این فضا ذخیره کرده و در هر کجای دنیا باشند با اتصال به اینترنت به راحتی به تمام داده‌های خود دسترسی دارند. فضای ابری امنیت بالایی دارد و محدودیت‌های زمانی و مکانی را برای کاربران حذف کرده است.
فایل سیستم LTFS با استفاده از Tape قابل پیاده سازی است
سیستم فایل LTFS چیست؟
LTFS مخفف Linear Tape File System است سیستم فایلی که به کاربر اجازه می‌دهد دیتای خود را روی نوار مغناطیسی ذخیره و سپس آنها را در یک جای امن نگهداری کند. از دیگر امکانات LTFS به موارد زیر میتوان اشاره کرد:
- دسترسی آسان به اطلاعات Tape با استفاده از ابزار و رابط‌های کاربری معمول
- استانداردی مناسب برای تبادل داده
- این فایل سیستم با استفاده از ذخیره ساز Tape پیاده سازی می‌شود.
- امکان اشتراک گذاری اطلاعات
نکاتی که در خصوص LTFS باید بدانید؟
در خصوص فایل سیستم LTFS بهتر است 6 نکته مهم را بدانید:
- LTFS دسترسی به فایل‌ها را ساده و سریع می‌کند، روشی امن است و کاربر در این روش اطلاعات خود را به صورت فایل سیستم مشاهده می‌کند و نیازی به اضافه کردن متادیتا یا تغییر فایل‌های کاربر نیست.
- LTFS غیرانحصاری است یعنی هر LTFS Drive قابلیت خواندن هر LTFS Tape را دارد و این کار را بدون توجه به برند و تولید کننده آن انجام می‌دهد.
- LTFS امکان پارتیشن‌بندی Tape به دو سگمنت را دارد که در نهایت موجب ساماندهی فایل- سیستم و دسترسی سریع‌تر به داده‌ها می‌شود.
- LTFS هزینه مصرف انرژی را تا 95 درصد کاهش می‌دهد. با ظرفیت بالا و نرخ خطای کم، امکان ذخیره اطلاعات بیشتر در فضای فیزیکی کوچک‌تر را فراهم می‌کند همچنین با تجمیع استوریج‌های مبتنی بر دیسک هزینه کولینگ و عملیات نصب و راه اندازی کاهش پیدا می‌کند.
- LTFS از نوارهای LTO5 تا LTO8 به دلیل قابلیت اطمینان بالا استفاده می‌کند.
- LTFS برای مدیریت بهتر Tape با برنامه‌های مبتنی بر فایل به سادگی یکپارچه می‌شود.
