شبکه ذخیره سازی SAN

شبکه ذخیره سازی “Storage Area Network” به اختصار “SAN” یک راه حل ویژه جهت مدیریت متمرکز ظرفیت فضای ذخیره سازی و شبکه های ارتباطی بین سرورها را ارائه می نماید. مجموع کل داده های ذخیره شده در سراسر جهان هر دو سال دو برابر می شود. جای تعجب نیست که تقاضاهای شرکت های IT نیز با افزایش پیوسته بار داده “data load” افزایش می یابد و در جایی که زمانی ذخیره داده‌ها بر روی دستگاه‌های ذخیره‌سازی مستقل عملیاتی بود، نیازهای فناوری جدید مانند مجازی‌ سازی، افزونگی داده‌ها و در دسترس بودن بالا نیازمند یک رویکرد جامع تر جهت مدیریت ذخیره‌سازی است. سیستم‌ شبکه های ذخیره‌سازی پیشرفته برای شرکت‌هایی در دسترس می باشند که با حجم زیادی از داده‌ها مواجه هستند که بایستی به‌طور ایمن ذخیره و مدیریت شوند، شبکه ذخیره‌سازی SAN جهت افزایش قابلیت ها و کارآمدی اپلیکیشن های با داده های حساس فعالیت می‌نماید.

شبکه ذخیره سازی SAN

فهرست مطالب

1. شبکه ذخیره سازی SAN
   1. شبکه فضای ذخیره سازی (SAN) چیست؟
      
   2. معماری سیستم شبکه های ذخیره سازی
      
   3. راه اندازی SAN
      
   4. مروری بر مزایای SAN

شبکه ذخیره سازی (SAN) چیست؟

همانطور که از نام آن پیداست، شبکه ذخیره سازی (SAN) ساختاری از شبکه است که به عنوان یک اتصال از سیستم هارد دیسک به شبکه های سرور عمل می کند. با SAN، کل ظرفیت ذخیره‌سازی، شامل تجهیزات ذخیره‌سازی مانند HDD، SSD، آرایه‌های دیسک و مجموعه tape ها “tape libraries”، در یک واحد ذخیره‌سازی مجازی که می‌تواند به صورت مرکزی مدیریت شود، کامپایل “compiled” یا گرد آورده می‌شود. سرورهایی که مطابق با این ساختار پیکربندی شده اند، اساس دسترسی به SAN را فراهم می نمایند. شبکه ذخیره سازی به همراه شبکه پشت روتر “LAN” یا “Local Area Network” فعالیت می نماید و کل اندازه حافظه را برای آن فراهم می سازد. بنابراین SAN را می توان به عنوان نوعی شبکه ثانویه در نظر گرفت که منحصراً جهت انتقال داده ها برای اهداف ذخیره سازی در نظر گرفته شده است.
SANها همچنین جهت کارکرد نیازی به قرارگیری در همان مکان سرور ندارند. علاوه بر این، آنها مستقل از سیستم عامل کامپیوتری که به آن دسترسی دارید فعالیت می نمایند. بنابراین SAN ها به ویژه برای گزینه های کراس پلتفرم (پلتفرم های متقابل) “cross-platform” ایده آل می باشند. SANها با هدف کمک به رفع مشکلات مدیریتی که سرورهای هارد دیسک اختصاصی اغلب مسئول آن هستند، توسعه یافته اند. شبکه‌های ذخیره‌سازی از طریق فضای ذخیره‌سازی مجازی مشترک خود، راه‌حل‌های مؤثرتر و انعطاف‌پذیرتری را جهت مقابله با حجم زیادی از داده‌ها ارائه می نمایند. برخلاف راه‌حل‌های ذخیره‌سازی شبکه ساده مانند ذخیره‌سازی متصل به شبکه (NAS)، SAN از بارگذاری بیش از حد شبکه‌های پشت روتر LAN جلوگیری می نماید.

معماری سیستم شبکه های ذخیره سازی

با توجه به معماری سیستم پیچیده آن، که تا حدی به سخت افزار بسیار گران قیمت نیاز دارد، راه اندازی یک شبکه ذخیره سازی می تواند فرایندی پیچیده و پر هزینه بر باشد. به استثنای کابل ها و سایر تجهیزات پایه، مبانی زیر جهت راه اندازی یک سرور SAN مورد نیاز می باشد:

1. فابریک کانال فیبر “Fiber channel fabric”: در دنیای فناوری اطلاعات، اصطلاح «فابریک “fabric”» شبکه‌ای از خطوط کابل و سوئیچ‌ها و یا اساس زیر ساخت شبکه را در بر می‌گیرد که به دلیل اتصالات متقاطع متعدد، افزونگی بالایی را دارا می باشد. این ساختار علاوه بر ایجاد توان عملیاتی عظیم داده، پهنای باند گسترده و همچنین قابلیت اطمینان بیشتر را افزایش می‌دهد. ساختاری متشکل از سوئیچ های کانال فیبر و کابل های فیبر نوری شبکه Core یا شبکه مرکزی ذخیره سازی را تشکیل می دهند. در انجام این کار، تمام دستگاه‌هایی که از SAN استفاده می نماید به سوئیچ کانال فیبر متصل می گردند و در نتیجه اتصالات لازم جهت دسترسی به داده‌ها در زمان بلادرنگ “real-time” بین فرستنده و گیرنده را فراهم می نمایند. به عنوان اینترفیس های استاندارد برای شبکه های ذخیره سازی، کانال های فیبر به گونه ای طراحی شده اند که انتقال داده با سرعت بالا را تا 16 گیگابیت بر ثانیه ارائه می دهند.
2. عناصر ذخیره‌سازی Storage elements: آرایه‌های دیسک “disk arrays” ابزارهای ذخیره‌سازی مورد استفاده برای SAN به شمار می آیند. اینجاست که دستگاه‌هایی با چندین سخت افزار دیسک درایو (HDD ویا SSD) که برای اهداف ذخیره‌سازی انبوه در نظر گرفته شده‌اند، وارد عمل می‌شوند. به منظور اطمینان از دسترسی آسان به داده های ذخیره شده، آرایه های دیسک مدرن دارای کنترلرهایی هستند که ذخیره سازی اضافی و توزیع بار را برای انتقال داده فراهم می سازد. این امر امنیت داده ها را بیشتر می کند و همچنین نرخ انتقال را افزایش می دهد. پیاده‌سازی فرآیند ذخیره‌سازی اضافی معمولاً با استفاده از یک سیستم RAID (آرایه اضافی از دیسک مستقل) انجام می‌شود که درایوهای سخت فیزیکی آرایه دیسک را در یک درایو دیسک منطقی جمع می‌کند. از طرف دیگر، کتابخانه های نوار یا هارد دیسک های منفرد را می توان به یک SAN وارد کرد.
3. سرورهای SAN ا “SAN servers” :ا SAN ها به سرورهایی با پیکربندی خاص نیاز دارند تا دسترسی به داده ها را به شکل بهینه کنترل نمایند. این سرورها شبکه را قادر می سازد تا به عنوان یک لینک بین شبکه ذخیره سازی و دستگاه های ترمینال متصل به LAN عمل نمایند. برای این منظور، اینترفیس های سخت افزاری ویژه ای (آداپتورهای باس میزبان “host bus adapters” یا HBA) به سوئیچ کانال فیبر متصل می شوند.

راه اندازی SAN

یک شبکه ذخیره سازی به طور خاص جهت ارائه دسترسی بالا تنظیم شده است. علیرغم خرابی‌های احتمالی اجزای سخت‌افزاری مستقل، توانایی این سیستم رایانه‌ای این امکان را فراهم می‌ سازد که اپلیکیشن کاربردی تجاری بدون مشکل ارائه گردند.

افزونگی چرخه های ذخیره سازی Redundant storage cycles

چنانچه ذخیره‌سازی SAN توسط آرایه‌های دیسک اجرا گردد، افزونگی مورد نیاز برای واحدهای ذخیره‌سازی مجازی عموماً از طریق پیاده‌سازی RAID فراهم می‌شود. به همین دلیل این واقعیت که داده‌های موجود در سیستم‌های RAID تمام عیار عموماً در دو دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی مختلف ذخیره می‌شوند حفظ می گردد. علاوه بر این، افزایش در دسترس بودن و کاهش خطر خرابی در واحدهای ذخیره سازی را می توان با پیاده سازی دو کنترلر RAID نیز اجرا نمود. همچنین می توان با ذخیره مجموعه داده های یکسان در دو مکان مختلف از سناریوهای بازیابی از فاجعه “Disaster” جلوگیری کرد. راه‌اندازی شبکه ذخیره‌سازی با افزونگی همچنین شامل یک مهندسی تامین مناسب در مجموعه شما می گردد. بنابراین شرکت ها باید اطمینان حاصل نمایند که منبع انرژی آنها مجهز به ژنراتور تامین انرژی مناسب و عناصر خنک کننده پشتیبان هستند.

مروری بر مزایای SAN

سازمان ها و شرکت هایی که از SAN ها استفاده می نمایند از ظرفیت های ترکیبی ذخیره سازی داده های مختلف سود می برند. توانایی بخشی از یک شبکه ذخیره سازی جهت تجمیع ظرفیت های مختلف ذخیره سازی داده های فیزیکی در یک بنیان ذخیره سازی مستحکم یک ویژگی خاص جذاب برای اپراتورهای سرور است. این گزینه سرورهایی را در اختیار کاربران قرار می دهد که ویژگی مستقل از پلتفرم و انعطاف پذیر را ارائه می نماید. جداسازی دستگاه‌های ذخیره‌سازی از سرورهای قابل دسترسی، ظرفیت ذخیره‌سازی را قادر می‌سازد تا به راحتی مدیریت شود و در صورت نیاز مقیاس‌بندی گردد. بار بیش از حد نیز از شبکه LAN برداشته می شود. شبکه‌های ذخیره‌سازی مبتنی بر فناوری فیبر نوری به دلیل اینترفیس استاندارد کانال فیبر خود، از نرخ بالای انتقال داده پشتیبانی می نمایند.

اتصالات چند مسیره “Multipathing” و متقاطع بر اساس فابریک کانال فیبر از بارگذاری بیش از حد جلوگیری می کند و در دسترس بودن ثابت داده های ذخیره شده در SAN را تضمین می نماید. دسترسی بین مخازن متمرکز داده ها “data pools ” و کاربران می تواند از طریق مسیرهای متعددی رخ دهد. توزیع بیش از حد داده ها بر روی چندین سیستم فیزیکی، امنیت بالای داده های ذخیره شده را تضمین می نماید. تأخیر در هنگام دسترسی همزمان به داده ها نیز کاهش می یابد. به دلیل مدیریت موثر ذخیره سازی، SAN اغلب به عنوان یک پلتفرم برای سرورهای مجازی استفاده می شود. این به عنوان یک IaaS مبتنی بر ابر (زیرساخت به عنوان یک سرویس) به مشتریان ارائه می شود.

 آموزش شبکه

کابل های فیبر نوری

کابل های شبکه مسی

تجهیزات فیبر نوری