ذخیره‌سازی پویای کلان‌داده‌ها در ابر
رایانش ابری و ذخیره‌سازی شیء‌محور چه قابلیت‌هایی در اختیار شرکت‌ها قرار می‌دهند
تقریبا تمامی کارشناسان فناوری اطلاعات هم‌عقیده هستند که آینده از آن رایانش ابری است و بخش عمده‌ای از ابزارها و مهارت‌هایی که برای پیشبرد انجام وظایف به آن‌ها نیاز داریم، در آینده ابرمحور خواهند بود. البته، این روند از سال‌ها قبل آغاز شده و شرکت‌های بزرگی همچون مایکروسافت، اقدام به انتشار نسخه‌های ابرمحور محصولات بزرگی مثل آفیس، ویژوال استودیو و ایمیج‌های ویندوز کرده‌اند و انتظار می‌رود در آینده سیستم‌‌عامل‌های پرطرفداری مثل ویندوز نیز ابرمحور شوند. این اخبار، همگی به این نکته اشاره دارند که ابر به یکی از شریان‌های اصلی کسب درآمد در آینده تبدیل خواهد شد. عوامل مختلفی در این زمینه نقش دارند، اما معماری و پیشرفت‌های مستمر در حوزه فناوری اصلی‌ترین عامل در این زمینه است. ویژگی‌ها و مزایایی که معماری‌هایی همچون ذخیره‌سازی شی‌ءمحور در اختیار کاربران قرار می‌دهند، آن‌ها را به انتخابی درست برای ذخیره‌سازی بلند‌مدت اطلاعات سازمانی تبدیل کرده‌اند. معماری مذکور، به‌جای ذخیره‌سازی داده‌ها در یک قالب یک سیستم فایلی ساختاریافته و سلسله‌‌مراتبی، داده‌ها را در یک مخزن مسطح (Flat) و بدون سلسله‌‌مراتب نگه‌داری می‌کند. این مسئله باعث می‌شود تا سرعت دسترسی به داده‌ها به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کند.

فایل‌هایی که بر پایه مکانیزم ذخیره‌سازی بلوک‌محور نگه‌داری می‌شوند، تنها زمانی در دسترس و قابل استفاده هستند که زیرساخت به سیستم‌عاملی متصل شده باشد. در نقطه مقابل، داده‌هایی که بر پایه معماری شیء‌محور نگه‌داری می‌شوند، شامل فراداده‌ها، اشیاء و گره‌های متصل‌کننده هستند که به کاربران اجازه می‌دهند به‌شکل مستقیم از طریق واسط برنامه‌نویسی کاربردی و از طریق ارسال درخواست‌های HTTP/HTTPS به داده‌های موردنظر دسترسی پیدا کنند. شما می‌توانید انواع مختلفی از داده‌ها، مثل تصاویر، فیلم‌ها و مستندات را در این فضاها ذخیره‌سازی کنید و از طریق رابط‌های ساده‌ وب‌محور به آن‌ها دسترسی داشته باشید. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید، در روش فوق همه‌چیز به ساده‌ترین شکل در اختیارتان قرار می‌گیرد. معماری شی‌ءمحور (Object Storage) ایده‌آل‌ترین معماری ذخیره‌سازی داده‌ها در زیرساخت‌های ابری و به‌ویژه داده‌های ایستا است. این فناوری، گزینه مناسبی برای داده‌هایی است که یک‌بار نوشته و بارها خوانده می‌شوند. همچنین، در زمینه آرشیو و پشتیبان‌گیری از اطلاعات، مکانیزم‌های ابرمحور منعطف‌تر از معماری‌های سنتی هستند. علاوه بر این، معماری شیء‌محور، با استفاده از تکنیک‌های بهینه‌سازی برای کاربردهایی همچون تکثیر داده‌ها در مکان‌های مختلف، این اطمینان خاطر را می‌دهند که همواره نسخه پایداری از اطلاعات در دسترس خواهد بود و در صورت بروز حوادث، بازیابی اطلاعات به ساده‌ترین شکل وجود خواهد داشت. 

مزایای غیرقابل انکاری که معماری فوق همراه با رایانش ابری ارائه می‌دهد، به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد به مزیت‌های رقابتی قابل توجهی نسبت به رقبا دست پیدا کنند و از فناوری‌های ابرمحور به‌منظور رسیدگی به چالش‌هایی مثل ذخیره‌سازی بلندمدت اطلاعات و پاسخ‌گویی به درخواست‌‌های مکرر کاربران استفاده کنند. 

مطلب پیشنهادی

10 پرسش رایج کاربران در ارتباط با رایانش ابری

رایانش ابری چه کاربردهایی دارد؟ 

معماری شیء‌محور را باید یکی از دلایل مهم موفقیت رایانش ابری توصیف کنیم، زیرا به واسطه الگوی خاصی که برای ذخیره‌سازی اطلاعات ارائه کرد، توانست نظر مساعد شرکت‌ها و کارشناسان را به خود جلب کند. از مزایای معماری شیء‌محور در حوزه رایانش ابری به موارد زیر باید اشاره کرد:

ذخیره و توزیع فایل  

معماری شیء‌محور برای ذخیره‌‌سازی حجم زیادی از داده‌های فاقد ساختار طراحی شده است، به این معنا که داده‌ها از طریق یک شناسه‌ منحصربه‌فرد قابل دسترسی هستند و به ساختارهای پیچیده‌ که شامل سلسله‌‌مراتبی از پوشه‌ها است نیازی نیست. ساختار فوق به کاربران اجازه می‌دهد به سهولت و سادگی به تمام محتوای خود مثل تصاویر، فیلم‌ها، فایل‌های متنی، صفحات وب، فایل‌های CSS و غیره دسترسی داشته باشند. در این حالت، دسترسی به فایل‌ها و ابرداده‌های قابل تنظیم آن‌ها از طریق یک واسط برنامه‌نویسی کاربردی استاندارد HTTP انجام می‌شود؛ به این معنا که می‌توانید به‌راحتی با یک آدرس اینترنتی عمومی به فایل‌های خود دسترسی داشته باشید و آن‌ها را با کاربران به اشتراک قرار دهید. توسعه‌دهندگان برنامه‌های کاربردی و وب‌سایت‌ها از مخاطبان اصلی زیرساخت‌های رایانش ابری هستند، زیرا یک فضای ذخیره‌‌سازی نامحدود در اختیار آن‌ها قرار می‌دهد تا بتوانند فایل‌های خود را به‌شکل سازمان‌یافته ذخیره‌سازی کنند. با توجه به این‌که توسعه‌دهندگان وب با حجم زیادی از فایل‌های مختلف و به‌ویژه چندرسانه‌ای در ارتباط هستند، رایانش ابری انتخاب درستی برای آن‌ها است. توانایی ذخیره‌سازی داده‌ها در مقیاس ترابایت، پتابایت و فراتر از ویژگی‌های جذاب مکانیزم‌های ذخیره‌سازی ابری برای شرکت‌هایی است که حجم زیادی از اطلاعات را تولید می‌کنند. 

ارائه فایل‌های ایستا

وب‌سایت‌ها و برنامه‌های کاربردی وب‌محور به‌شکل گسترده‌ای از چارچوب‌های فرانت‌اند استفاده می‌کنند. از منظر معماری، بخش عمده‌ای از وب‌سایت‌ها بر مبنای الگوی برنامه تک‌صفحه‌ای (SPA) توسعه پیدا می‌کنند که تنها شامل یک صفحه اچ‌تی‌ام‌ال است که بسته به صفحه‌ای که کاربر سعی در مشاهده‌ آن دارد، محتوای خود را به کمک جاوااسکریپت تغییر می‌دهند. در معماری فوق، بخش عمده‌ای از محتوا تنها دارایی‌های (Assets) ایستا است. علاوه بر این، تمام فایل‌های تشکیل‌دهنده‌ برنامه، به غیر از فایل index.html، فایل‌های ایستا هستند.  این فایل‌ها در بیشتر مواقع حجم کمی دارند، اما زمانی که فایل‌های چندرسانه‌ای مثل تصاویر و ویدیوها را اضافه می‌کنید، حجم آن‌ها به یک‌باره افزایش پیدا می‌کند. در این زمان است که ذخیره‌سازی شی‌ءمحور، زیرساخت مناسبی برای میزبانی این مدل محتوای ایستا ارائه می‌دهد. در معماری فوق، بار سرور به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند و فضای قابل توجهی آزاد می‌شود. این تکنیک، به‌ویژه در شرایطی مفید است که چند وب‌سایت یا برنامه کاربردی روی سرور داشته باشید.  برخلاف ذخیره‌سازی بلوک‌محور، در ذخیره‌سازی شیء‌محور مشکلی از بابت ذخیره‌سازی اطلاعات در مقیاس پتابایت یا بیش‌تر وجود ندارد. از این‌رو، هرچه تعداد فایل‌های‌تان بیشتر و بیشتر می‌شود، دسترسی به فضای ذخیره‌سازی نیز همگام با آن به‌شکل پویا افزایش پیدا می‌کند. این افزایش ظرفیت در شرایطی انجام می‌شود که هیچ تغییری در ساختار فایل‌ها و معماری به‌وجود نمی‌آید و تمامی فرآیندها به‌شکل خودکار انجام می‌شود.  علاوه بر این، بیشتر معماری‌های شیء‌محور یک شبکه توزیع محتوا را به‌عنوان بخشی از خدمات خود در اختیار کاربران قرار می‌دهند که می‌توان آن‌را به‌شکل جداگانه خریداری کرد. البته، برخی از ارائه‌دهندگان خدمات نیز این سرویس را به‌شکل رایگان در اختیار مشترکان خود قرار می‌دهند. 

این حرف بدان معنا است که تمام اشیاء موجود در زیرساخت ابری در یک شبکه توزیع محتوا ذخیره‌سازی (کش) می‌شوند تا سرعت بارگذاری داده‌ها افزایش پیدا کند. به‌‌لطف چنین معماری، فرآیند ذخیره‌سازی دارایی‌ها به‌شکل هم‌زمان انجام می‌شود. از این‌رو، هنگامی‌که مرورگر کاربر به آن‌ها دسترسی پیدا کرد، اطلاعات از حافظه کش واکشی شده و در اختیار کاربر قرار می‌گیرد. این تکنیک مزیت بزرگ دیگری نیز دارد که باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود. معماری شیء‌محور به‌شکل تقریبی نیمی‌ از هزینه‌ میزبانی فایل‌ها را در مقایسه با ذخیره‌سازی بلوک‌محور یا سرویس‌ ذخیره‌سازی فایل‌محور کاهش می‌دهد. به همین دلیل است که بخش عمده‌ای از توسعه‌دهندگان از فضاهای ابری برای میزبانی دارایی‌های ایستای وب‌سایت‌ها استفاده می‌کنند.  

مطلب پیشنهادی

علم داده‌ها چیست، چه کاری انجام می‌دهد و چرا مورد توجه شرکت‌ها قرار دارد؟

برنامه‌های ابر عمومی (Cloud Native)

در راستای مدرن‌سازی ‌زیرساخت‌ها، کسب‌وکارها در تلاش برای به حداقل رساندن زمان ارائه راه‌حل‌های خود به بازار  برای توسعه‌ برنامه‌های کاربردی هستند. سازمان‌ها به‌منظور ذخیره‌‌سازی دائمی اطلاعات به فضای ذخیره‌سازی  نیاز دارند که دو معیار مهم مقیاس‌پذیری و دسترس‌پذیری را به‌همراه کاهش هزینه‌ها در اختیارشان قرار دهد. معماری شیء‌محور راهکار بهینه‌ای برای غلبه بر این مشکل ارائه کرده، به‌طوری‌که برنامه‌ها می‌توانند به‌شکل مستقیم به معماری شیء‌محور متصل شوند. 

در این حالت، با رشد کسب‌وکار، افزایش حجم داده‌ها و کاربران مقیاس‌پذیری به‌شکل موثر و خودکار انجام می‌شود، در نتیجه هزینه‌ها به یک‌باره افزایش پیدا نمی‌کنند. 

ذخیره‌سازی داده‌های فاقد ساختار  

داده‌هایی که ساختار مشخصی ندارند، همچون فایل‌های صوتی، چندرسانه‌ای یا اسناد متنی، ابرداده‌ای دارند که ثابت است. ذخیره‌سازی شیء‌محور به بهترین شکل قادر به ذخیره‌سازی این مدل فایل‌ها است. همین مسئله باعث شده تا شرکت‌های بزرگ فعال در صنعت فیلم‌سازی و موسیقی همچون Netflix و Spotify فایل‌های چندرسانه‌ای خود را روی فضاهای ابری ذخیره‌سازی کنند. 

بازیابی و پشتیبان‌گیری  

به‌منظور ساخت نقاط بازیابی داده‌ها، پشتیبان‌گیری از بانک‌های اطلاعاتی، ذخیره‌‌سازی فایل‌های گزارش و دیگر دارایی‌های ایستا، زیرساختی ایمن و پایدار برای ذخیره‌سازی اطلاعات مورد نیاز است. برای دستیابی به چنین هدفی، معماری شیء‌محور در مقایسه با نمونه‌های دیگری مثل ذخیره‌سازی بلوک‌محور یا فایل‌محور مناسب‌تر است و عملکرد بهتری دارد. هر شیء به‌شکل خودکار در نواحی چندگانه دسترس‌پذیر تکثیر می‌شود. این کار به‌منظور حصول اطمینان از این مسئله است که داده‌ها در صورت بروز بلای طبیعی که ممکن است باعث از دست رفتن سخت‌افزار و تجهیزات آن منطقه شوند با مشکل روبه‌رو نمی‌شوند و کاربران قادر خواهند بود به داده‌های خود در سیستم ذخیره‌سازی اشیاء دسترسی داشته باشند. 

یکی دیگر از مزایای ذخیره‌سازی شی‌ءمحور پشتیبان‌گیری و بازیابی سریع و دقیق اطلاعات است؛ به‌ویژه زمانی که اطلاعات ماهیت ثابتی دارند و قابل تغییر نیستند. هنگامی‌که یک فایل به‌روز می‌شود، دو وضعیت مختلف به‌وجود می‌آید. در حالت اول، هنگامی‌که یک شیء به‌روز می‌شود، یک شیء جدید ایجاد و نسخه‌ قدیمی‌ به‌شکل خودکار حذف می‌شود. در وضعیت دوم، اگر ذخیره‌سازی نسخه‌های شیء فعال باشد، نسخه‌ قبلی به‌منظور آرشیو نگه‌داری می‌شود. 

مطلب پیشنهادی

8 ویژگی کلیدی رایانش ابری که باید در مورد آن اطلاع داشته باشید
تاثیر رایانش ابری به آینده فناوری اطلاعات و برنامه‌نویسی

تجزیه‌وتحلیل  

مهندسان داده و یادگیری ماشین می‌توانند پروژه‌های کلان‌داده‌های خود را در ظرفیت‌های بالا بدون مشکل و به ساده‌ترین شکل با استفاده از این معماری ذخیره‌سازی کنند. راهکاری که معماری فوق در اختیار این گروه از متخصصان قرار می‌‌دهد به آن‌ها اجازه می‌دهد حجم زیادی از داده‌ها را در ابر ذخیره‌سازی کرده و به تجزیه‌و‌تحلیل آن‌ها بپردازند، پیچیده‌ترین مدل‌های محاسباتی را طراحی و آموزش دهند و در صورت لزوم اقدام به بهینه‌سازی زیرساخت کنند. در صورت عدم استفاده از این معماری، مهندسان مجبور به خرید سرورهای چندصد میلیون تومانی هستند که توان پردازشی، فضای ذخیره‌سازی و حافظه کافی در اختیار آن‌ها قرار دهد که هزینه کردن برای چنین سیستمی برای پروژه‌های عادی کار عاقلانه‌ای نیست.  از سویی دیگر، بانک‌های اطلاعاتی پیوسته در حال رشد و بزرگ شدن هستند، به همین دلیل به زیرساخت ذخیره‌سازی‌ای نیاز است که توانایی مقیاس‌پذیری پویا متناسب با بزرگ شدن بانک‌های اطلاعاتی را داشته باشد و علاوه بر این، سرعت بالایی در پاسخ‌گویی به تراکنش‌های خواندن و نوشتن داشته باشد. فضای ابری امکان مقیاس‌پذیری و استفاده از این فضا را به ساده‌ترین شکل به‌وجود می‌آورد. علاوه بر این، معماری شی‌محور قابلیت جست‌وجو در محل را ارائه می‌دهد. قابلیت فوق به متخصصان اجازه می‌دهد از آن برای اجرای فرآیندهای تجزیه‌و‌تحلیل روی داده‌های ذخیره‌‌شده استفاده کنند. این ویژگی توانایی یکپارچه‌ شدن با سرویس‌های ثالث را دارد، در نتیجه به انتقال داده‌ها به مکان‌های مختلف نیازی نیست. 

بایگانی داده‌ها  

شرکت‌های فعال در صنعت خدمات مالی و مراقبت‌های پزشکی، مجبور به نگه‌داری داده‌ها و سوابق مشتریان خود برای دوره‌های طولانی‌مدت هستند. با توجه به این‌که داده‌ها ماهیت ثابتی دارند و به‌ندرت تغییر می‌کنند، معماری شیء‌محور راهکار مقرون‌‌به‌صرفه‌ای برای چنین پروژه‌هایی ارائه می‌کند. 

نظارت تصویری  

دوربین‌های 8K به مرور زمان، راه خود را به سازمان‌ها و شرکت‌های کوچک و بزرگ باز کرده‌اند؛ دوربین‌هایی که نرخ فریم بالایی دارند و به همان نسبت به فضای ذخیره‌سازی بیش‌تری نیاز دارند. تقریبا تمامی مکان‌هایی که به آ‌ن‌ها مراجعه می‌کنید مجهز به دوربین‌های نظارتی هستند. همچنین، بیشتر شرکت‌ها از ساختمان‌ها و تاسیسات خود از طریق سامانه‌های نظارت تصویری و به‌ شیوه راه دور محافظت می‌کنند. ویدیوهای ضبط‌شده در طول روزها، هفته‌ها، ماه‌ها و سال‌ها به فضای ذخیره‌سازی زیادی نیاز دارند. به‌طور مثال، یک دوربین SD در یک ساعت نزدیک به یک گیگابایت فضا نیاز دارد. دوربینی با وضوح اچ‌دی به 5 گیگابایت در یک ساعت و دوربینی با وضوخ فول اچ‌دی به 5 گیگابایت فضا نیاز دارد. به‌طور میانگین، یک دوربین نظارت تصویری در طول هفته چیزی نزدیک به 840 گیگابایت داده تولید می‌کند. به همین دلیل، سازمان‌ها به راه‌حل جامعی برای ذخیره‌سازی این حجم از داده‌ها نیاز دارند. معماری شیء‌محور، گزینه مناسبی برای ذخیره‌سازی داده‌های ویدیویی است، به‌طوری‌که زیرساختی پویا و نامحدود برای نگه‌داری یا آرشیو این حجم از اطلاعات در اختیار سازمان‌ها قرار می‌دهد. راه‌حل‌های رایج درون‌سازمانی در این زمینه با محدودیت‌هایی روبه‌رو هستند، در حالی‌که معماری شی‌ءمحور وابستگی به تهیه نسخه پشتیبان را برطرف می‌کند. 

چندرسانه‌ای و سرگرمی‌ 

امروزه، بخش عمده‌ای از پوشش فعالیت‌های ورزشی به شیوه آنلاین و بر مبنای زیرساخت‌های ابری انجام می‌شود. فضای ابری در صنعت سرگرمی‌ و ورزش قابلیت‌های ارزشمندی در اختیار شرکت‌ها قرار می‌دهند. با وجود این‌که غنی‌سازی داده‌ها از طریق فراداده‌ها، کار با دارایی‌های چندرسانه‌ای را ساده می‌کند، اما به همان نسبت به فضای ذخیره‌سازی بیشتری نیاز دارد. معماری شیء‌محور با ارائه راهکارهای خاص خود قادر است حجم قابل توجهی از محتوای چندرسانه‌ای را میزبانی کند. کافی است به کلیپ‌های ویدیویی رویدادهای ورزشی فکر کنید که شامل اطلاعات با جزئیات زیاد هستند. شما می‌توانید با اضافه کردن فراداده به هر فایل ویدیویی تمامی اطلاعات و دسته‌بندی‌های مدنظر خود را به فایل اضافه و در صورت نیاز از طریق فراداده‌ها به ساده‌ترین شکل به فایل‌ها دسترسی داشته باشید. 

اینترنت اشیاء

تجهیزات و حس‌گرهای هوشمند متصل به اینترنت، حجم زیادی از داده‌ها را تولید می‌کنند. با توجه به این‌که داده‌ها از گوشی‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند، سامانه‌های امنیتی مستقر در خانه‌ها و کارخانه‌ها و بلندگوهای هوشمند تولید می‌شوند، ساختار مشخصی ندارند. به همین دلیل، معماری شیء‌محور به سازمان‌ها اجازه می‌دهد داده‌های دریافتی از تجهیزات اینترنت اشیاء را به‌شکل دقیقی ذخیره‌سازی کرده و تجزیه‌وتحلیل کنند و نتیجه را برای حس‌گرها ارسال کنند. زیرساخت‌های ابری به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا ارتباطات بین برنامه‌ها، دستگاه‌ها و کاربران را بهتر رصد کنند. 

دریاچه داده‌ها

بخش عمده‌ای از موسسات و سازمان‌ها با حجم عظیمی ‌از داده‌های حساس و اختصاصی، داده‌های مالی، داده‌های دارویی، بهداشتی و داده‌های تحلیلی در ارتباط هستند. معماری شی‌ءمحور، فضاهای ذخیره‌سازی بزرگی در اختیار تیم‌های هوش تجاری قرار می‌دهد تا داده‌های فاقد ساختار را در این فضا ذخیره‌سازی کنند. رویکرد فوق می‌تواند فراتر از ذخیره‌سازی ساده داده‌ها و ساخت یک دریاچه‌ داده باشد. دریاچه‌ داده مکانی برای جمع‌آوری داده‌ها به‌منظور استخراج بینش از آن‌ها است. این داده‌ها باید به‌شیوه‌ای کارآمد ذخیره‌سازی شوند و به‌شکل ایمن نگه‌داری شوند تا قابل استفاده باشند. 

کلام آخر

در این مقاله، سعی کردیم کاربردهای رایانش ابری شیء‌محور را مورد بررسی قرار دهیم و نشان دهیم که این معماری ذخیره‌سازی داده به چه صورتی قادر است به شرکت‌های فعال در حوزه دیجیتال کمک کند. اگر زیرساخت یا کسب‌وکار دیجیتالی دارید، رایانش ابری مزایای بالقوه زیادی در اختیارتان قرار می‌دهد. 

به‌منظور کاهش هزینه‌ها در بایگانی داده‌ها، پشتیبان‌گیری از اطلاعات برای بازیابی از حادثه و راه‌اندازی دریاچه‌ داده، فضای ذخیره‌سازی ابری بهترین انتخابی است که پیش روی شما قرار دارد.

ماهنامه شبکه را از کجا تهیه کنیم؟
ماهنامه شبکه را می‌توانید از کتابخانه‌های عمومی سراسر کشور و نیز از دکه‌های روزنامه‌فروشی تهیه نمائید.

ثبت اشتراک نسخه کاغذی ماهنامه شبکه     
ثبت اشتراک نسخه آنلاین

 

کتاب الکترونیک +Network راهنمای شبکه‌ها

  • برای دانلود تنها کتاب کامل ترجمه فارسی +Network  اینجا  کلیک کنید.

کتاب الکترونیک دوره مقدماتی آموزش پایتون

  • اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی را دارید ولی هیچ پیش‌زمینه‌ای ندارید اینجا کلیک کنید.

ایسوس

نظر شما چیست؟