«شبکه فضای ذخیره‌سازی» چه تفاوتی با «ذخیره‌ساز تحت شبکه» دارد؟

شبکه فضای ذخیره‌سازی (SAN) چیست؟

اجازه دهید کار را با شبکه فضای ذخیره‌سازی آغاز کنیم. شبکه فضای ذخیره‌سازی شبکه‌ای از سرورها، دستگاه‌ها و تجهیزات ذخیره‌سازی با عملکرد و سرعت بالا است که دسترسی به فضای ذخیره‌سازی یکپارچه و سطح بلوک را فراهم می‌کند. در یک محیط مبتنی بر SAN، دستگاه‌های مختلفی می‌توانند به این شبکه متصل شوند و به تعامل با آن بپردازند. شبکه ذخیره‌سازی SAN می‌تواند مستقل از شبکه محلی پیاده‌سازی شود تا در صورت نیاز، عملکرد شبکه، مکانیزم محافظت از داده‌ها و بازیابی پس از بحران را بهبود بخشد. 

شبکه ذخیره‌سازی SAN از چه مولفه‌های تشکیل شده است؟

همان‌گونه که اشاره شد، شبکه‌های فضای ذخیره‌سازی به‌لحاظ فیزیکی مستقل از شبکه محلی پیاده‌سازی می‌شوند و بنابراین امکان پیاده‌سازی آن‌ها در سایت‌های مختلف وجود دارد. به‌طور معمول، شبکه‌های فضای ذخیره‌سازی متشکل از سن سوئیچ‌ها، میزبان‌ها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی هستند که بر مبنای پروتکل‌های اختصاصی و رابط‌های سخت‌افزاری به‌ یک‌دیگر و شبکه‌ محلی متصل می‌شوند.

شبکه‌های SAN چه مزایایی دارند؟

به‌طور کلی، ‌سازمان‌ها برای افزایش بهره‌وری از شبکه فضای ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند، زیرا یک مکانیزم ذخیره‌سازی و اشترا‌ک‌گذاری یکپارچه ارائه می‌کند و علاوه بر این، امکان پیاده‌سازی راه‌حل‌های امنیتی برای محافظت از داده‌ها در دسترس سرپرستان شبکه قرار می‌دهد. از مهم‌ترین مزایای SAN به موارد زیر باید اشاره کرد:

• گسترش‌پذیری: شبکه SAN را می‌توان با نیازهای در حال توسعه کسب‌وکار هماهنگ کرد. به‌طور مثال، اگر به فضای ذخیره‌سازی بیشتری دارید، به ساده‌ترین شکل امکان افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی وجود دارد. بنابراین، هیچ مشکلی از بابت گسترش این فضا وجود ندارد. 
• پشتیبان‌گیری: پشتیبان‌گیری از داده‌ها بزرگ‌ترین دغدغه سازمان‌ها و کارشناسان شبکه است. اگر از SAN استفاده کنید، به راهکاری جامع برای پشتیبان‌گیری از داده‌هایی که ممکن است در شبکه‌های محلی مختلف سازمان قرار داشته باشند دسترسی خواهید داشت. 
• کاهش مشکلات پهنای باند LAN : از آن‌جایی‌که بخش بزرگی از ترافیک شبکه برای انتقال بسته‌های اطلاعاتی استفاده می‌شود، سیستم‌های ذخیره‌ساز مبتنی بر LAN با معضل بزرگ گلوگاه‌های پهنای باند روبرو هستند. علاوه بر این، ممکن است دسترسی به فایل‌های چندرسانه‌ای در تجهیزات به‌دلیل کمبود پهنای باند با تاخیر همراه شود. با این‌حال، هنگامی که یک شبکه SAN را پیاده‌سازی می‌کنید، ترافیک مختص خود را دارد، بنابراین، عملکرد کلی شبکه محلی حفظ می‌شود و زمان دسترسی به فایل‌ها نیز کوتاه‌تر می‌شود. 
• امنیت داده‌ها: با استفاده از شبکه SAN، سرپرستان شبکه می‌توانند بر مبنای میزان حساسیت اطلاعات، از مکانیزم‌های امنیتی مختلفی استفاده کنند و گزینه‌های بیشتری در اختیار خواهند داشت. علاوه بر این، به دلیل آن‌که داده‌ها در شبکه جداگانه‌ای قرار دارند، اگر هکرها موفق شوند به شبکه محلی نفوذ کنند، خطری داده‌ها را تهدید نخواهد کرد، زیرا در شبکه مستقل دیگری قرار دارند. 
• بازیابی پس از بحران: کارمندان یک سازمان می‌توانند به ساده‌ترین شکل از داده‌ها روی یک دستگاه دیگر نسخه پشتیبان تهیه کنند. در این حالت، اگر مشکلی برای اطلاعات ذخیره‌سازی شده روی تجهیزات کلاینت یا سرورها به‌وجود آید، اطلاعات به‌واسطه یک حمله هکری پاک شده یا تحریف شده‌ باشند، بازیابی در کوتاه‌ترین زمان انجام می‌شود. 

معایب SAN

در شرایطی که شبکه‌های SAN مزایای مختلفی برای سازمان‌ها دارند، با این‌حال، معایب خاص خود را دارند. از مهم‌ترین معایب این شبکه‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

• پیچیدگی: یک شبکه SAN پیاده‌سازی نسبتا پیچیده‌ای دارد، نگه‌داری از آن ساده نیست و برای مدیریت آن به کارشناسان خبره‌ای نیاز است که اطلاعات دقیقی در ارتباط با جنبه‌های مختلف این شبکه‌ها داشته باشند. 
• هزینه: با توجه به این‌که شبکه‌های SAN از مولفه‌های مختلفی ساخته می‌شوند، هزینه خرید، نگه‌داری و پیاده‌سازی این شبکه‌ها تقریبا بالا است. از این‌رو، شاید برای شرکت‌های کوچک تا متوسط گزینه مناسبی نباشند. 
• مدیریت: فرآیند نظارت بر شبکه‌های SAN چالش‌‌برانگیز است، از این‌رو، برای مدیریت این شبکه‌ها به کارشناسان خبره شبکه نیاز است. 

رایج‌ترین پروتکل‌های SAN

امروزه، سه پروتکل زیر در هنگام پیاده‌سازی شبکه‌های SAN استفاده می‌شوند.

• پروتکل کانال فیبرFibre Channel Protocol : یک پروتکل انتقال داده با سرعت بالا است که داده‌ها را در سطح بلوک و با کمترین اتلاف (Lossless) انتقال می‌دهد. کانال فیبر برای اتصال تجهیزات ذخیره‌ساز به سرورها در شبکه SAN در مراکز داده استفاده می‌شود. پروتکل مذکور در شبکه SAN عملکردی شبیه به پروتکل TCP/IP در شبکه‌های رایج دارد. 
• Internet Small Computer System Interface: پروتکل iSCSI شامل مجموعه دستورات SCSI داخل یک فریم اترنت است که برای انتقال داده‌ها از شبکه اترنت مبتنی بر آی‌پی استفاده می‌کند.
• Fibre Channel over Ethernet: پروتکل کانال فیبر بر بستر اترنت (FCoE) عملکردی مثل iSCSI دارد، زیرا یک فریم FC را درون دیتاگرام اترنت قرار می‌دهد. این پروتکل نیز برای انتقال داده‌ها از شبکه اترنت آی‌پی استفاده می‌کند. 

نحوه کار SAN چگونه است؟

SAN یک زیرساخت پرسرعت ارائه می‌کند تا سرورها به واحدهای دیسک منطقی متصل شوند. واحد دیسک منطقی، آرایه‌ای از بلوک‌ها است که مبتنی بر مجموعه‌ای از واحدهای ذخیره‌سازی هستند که به‌عنوان یک دیسک منطقی به سرور نشان داده می‌شوند. از این‌رو، هنگامی‌که از یک شبکه محلی یا یک سرور به شبکه SAN متصل می‌شوید، شبکه مثل یک دیسک محلی نمایش داده می‌شود. این‌کار به گونه‌ای انجام می‌شود که هر دستگاه کلاینت بتواند داده‌ها را در واحد منطقی ذخیره کند، درست به همان صورتی که اطلاعات را روی هر نوع دستگاه محلی ذخیره‌سازی می‌کند. به‌بیان دیگر سعی می‌شود با انتزاعی کردن جزئیات فنی یک راه‌حل ساده قابل‌استفاده در اختیار کاربر قرار گیرد. شبکه‌های SAN که پیاده‌سازی دقیق و درستی دارند، بالاترین آستانه تحمل در برابر خطاها را ارائه می‌کنند، بنابراین نرخ از‌دست‌رفتن داده‌ها به‌حداقل می‌رسد. 

مثال‌هایی از کاربرد SAN در دنیای واقعی

SAN‌ها سیستم فایل محلی خاص خود را دارند که سرورها را قادر می‌سازند تا بلوک‌ها را برای استفاده به‌عنوان واحدهای ذخیره‌سازی محلی، پارتیشن‌بندی و فرمت کنند. SANها می‌توانند به‌عنوان یک مکانیزم پشتیبان برای برنامه‌های کاربردی حساس ‌به ‌عملکرد (Performance-Sensitive) مورد استفاده قرار گیرند. از جمله این کاربردها به موارد زیر باید اشاره کرد:

• Oracle Databases: پایگاه‌های داده اوراکل برای فعالیت‌های تجاری حساس استفاده می‌شوند، زیرا بالاترین نرخ عملکرد و دسترسی‌پذیری را ارائه می‌کنند. 
• Microsoft SQL Server: پایگاه داده‌های مایکروسافت اس‌کیو‌ال‌سرور برای نگه‌داری اطلاعات ارزشمند و سازمانی استفاده می‌شوند و همانند نمونه بالا، بالاترین عملکرد و دسترس‌پذیری را ارائه می‌کنند. با این‌حال، در مقیاس‌های بزرگ و سازمانی بانک‌های اطلاعاتی اوراکل انتخاب اول هستند. 
• استقرارهای مجازی‌سازی‌ با استفاده از مایکروسافت هایپر-وی، وی‌ام‌ویر و KVM: این محیط‌ها میزبان هزاران ماشین مجازی هستند که انواع مختلفی از سیستم‌‌عامل‌ها و برنامه‌ها را میزبانی و اجرا می‌کنند و قابلیت گسترش‌پذیری دارند. با توجه به این‌که ماشین‌های مجازی از برنامه‌های مختلف پشتیبانی می‌کنند، قابلیت اطمینان زیرساخت اهمیت زیادی دارد، زیرا یک خرابی ساده می‌تواند باعث از کار افتادن عملکرد برنامه‌ها شود. 
• زیرساخت‌های دسکتاپ مجازی‌سازی (VDIs): سازمان‌ها از محیط‌های دسکتاپ‌های مجازی با هدف کاهش هزینه‌ها استفاده می‌کنند. به این صورت که کاربران از طریق تجهیزات نه‌چندان گران‌قیمت به سرور مرکزی متصل می‌شوند. سازمان‌ها می‌توانند با متمرکز کردن دسترسی کاربران به یک مکان واحد، امنیت داده‌ها را بهبود بخشیده و مدیریت را ساده‌تر کنند. 
• محیط‌های SAP، Large ERP یا CRM: معماری‌های SAN می‌توانند بهترین انتخاب برای مدیریت دقیق منابع باشند، به‌طوری که کاربران و برنامه‌های کاربردی بر مبنای یک برنامه‌ریزی دقیق به منابع دسترسی داشته باشند. 

لازم به توضیح است که هارد دیسک‌ها در حال جایگزینی یا ادغام با حافظه‌های حالت جامد هستند، بنابراین محیط‌های ذخیره‌سازی SAN امروزی ترکیبی از حافظه‌های حالت جامد و دیسک‌های سخت هستند که دستیابی به هر دو معیار سرعت و فضای ذخیره‌سازی بالا به‌وجود آید. 

ذخیره‌ساز تحت شبکه چیست؟

ذخیره‌ساز تحت شبکه (NAS) سرنام Network-Attached Storage، همان‌گونه که از نامش پیدا است یک راهکار ذخیره‌سازی مبتنی بر شبکه است. ذخیره‌سازی مبتنی بر NAS، یک روش مدیریت ذخیره‌سازی مرکزی و اشتراک‌گذاری فضای ذخیره‌سازی با سرورهای متعدد ارائه می‌کند. NAS از مکانیزم ارتباطی مبتنی بر اترنت استفاده می‌کند که نقطه مقابل شبکه SAN است که از اترنت و FC استفاده می‌کند. علاوه بر این، تمرکز NAS بر استفاده آسان، هزینه مالکیت کمتر و سهولت در مدیریت است.

تفاوت مهم دیگر بین این دو، پارتیشن‌بندی فضای ذخیره‌سازی توسط کنترلرهای NAS است، به‌طوری‌که سرور NAS مشابه دیگر سرورهای فایلی بر مبنای معماری کلاینت‌-سرور قابل استفاده است،. در‌ حالی که ذخیره‌سازی داده‌ها در SAN در سطح بلوک است، NAS به داده‌ها بر مبنای سیستم فایلی دسترسی دارد. 

مزایای NAS

مکانیزم ذخیره‌سازی مبتنی بر شبکه همانند شبکه فضای ذخیره‌سازی مزایای خاص خود را دارد. از مزایای NAS به موارد زیر باید اشاره کرد:

• معماری: داده‌های NAS به‌جای بلوک‌ها، در فایل‌ها و پوشه‌ها قرار دارند.
• امنیت: NAS با کنترل دسترسی کاربر و ساختارهای داده اضافی، امنیت خوبی ارائه می‌کند. 
• بهره‌وری: NAS یک روش آسان، سریع و کم‌هزینه برای ذخیره‌سازی داده‌ها ارائه می‌کند. 
• هزینه: خریداری و نگه‌داری NAS مقرون‌به‌صرفه است. گاهی‌اوقات ممکن است هزینه خرید یک NAS سطح بالا بیشتر از یک SAN عادی باشد، با این‌حال، در بیشتر موارد مقرون‌به‌صرفه‌تر از SAN است. 
• پایداری: ذخیره‌ساز تحت شبکه با حذف سرورهای منفردی که به‌عنوان تک نقطه خرابی (Single Point of Failure) از آن‌ها استفاده می‌شود، پایداری بهتری ارائه می‌کند، البته به شرطی که بر مبنای رید (RAID) درستی پیکربندی شده باشد. 

معایب NAS

در شرایطی که ذخیره‌سازهای تحت شبکه از مزایای خوبی برخوردار هستند، با این‌حال، معایب خود را هم دارند. از جمله این معایب به موارد زیر باید اشاره کرد:

• Single Point of Failure: تک نقطه خرابی به حالتی اشاره دارد که اگر مولفه‌ای خراب شود، عملکرد سایر بخش‌ها متوقف می‌شود. با توجه به این‌که NAS در قالب یک درایو پشتیبان محلی در شبکه پیاده‌سازی می‌شود، اگر با مشکلی روبرو شود، ممکن است باعث از دست رفتن اطلاعات شود، مگر آن‌که از معماری رید مناسب استفاده شده باشد. 
• مشکل سرعت: مراجعه زیاد به NAS، باعث افزایش ترافیک شبکه و کند شدن عملکرد آن می‌شود. 
• گسترش‌پذیری: در دستگاه‌های NAS به‌دلیل محدودیت‌های سخت‌افزاری، قابلیت گسترش‌پذیری به‌راحتی فراهم نیست.
• سهمیه‌‌بندی فضای ذخیره‌سازی: مدیران سیستم باید سهمیه‌‌بندی فضای ذخیره‌سازی را برای کاربران اعمال کنند تا مانع استفاده بیش‌‌از‌اندازه فضای کاربری توسط یک کلاینت خاص شوند. 
• مدیریت: برای پیاده‌سازی NAS، باید دانش اولیه‌ای در ارتباط با شبکه و ملزومات سخت‌افزاری مثل هارددیسک‌ها و حافظه‌های حالت جامد داشته باشید. 
• عملکرد: قابلیت‌هایی که یک دستگاه NAS ارائه می‌کند به نوع طراحی و مولفه‌های سخت‌افزاری آن بستگی دارد. به‌طور معمول، NASها تنها با هدف ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند.

در جدول زیر تفاوت های مهم دو فناوری SAN و NAS را مشاهده می‌کنید. 

رایج‌ترین پروتکل‌های NAS

به‌طور معمول، تجهیزات NAS بر مبنای دو پروتکل زیر استفاده می‌شوند:

• Common Internet File Services/Server Message Block: پروتکلی است که توسط سیستم‌عامل ویندوز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• Network File System: پروتکلی است که اولین بار برای استفاده با سرورهای یونیکس توسعه یافت و امروزه در سیستم‌عامل‌های لینوکس استفاده می‌شود. 

چگونه بین NAS و SAN یکی را انتخاب کنیم؟ 

به‌طور معمول، کسب‌وکارهای کوچک تا متوسط‌ از NAS استفاده می‌کنند، اما سازمان‌های بزرگ‌تر برای مدیریت ساخت‌یافته حجم زیادی از داده‌ها از SAN استفاده می‌کنند. قبل از سرمایه‌گذاری در یک سیستم ذخیره‌سازی، با ارزیابی موارد زیر می‌توانید انتخابی هماهنگ با نیازهای سازمان داشته باشید.

•  بررسی الزامات معماری.
•  مدل‌های پردازش داده.
•  پروتکل‌ها و قابلیت‌های شبکه.
•  محدودیت‌های عملکردی.
•  الزامات مقیاس‌پذیری.
•  دارایی‌هایی که باید مدیریت شوند.
•  چالش‌های پشتیبان‌گیری.
•  الزامات افزونگی.
•  بازیابی پس از بحران.
•  گزینه‌های مجازی‌سازی.
•  قیمت. 

انتخاب ذخیره‌ساز انعطاف‌پذیر

چه در حال ذخیره‌سازی پایگاه داده‌ها و چه انواع دیگر داده‌ها هستید، فضای ذخیره‌سازی انعطاف‌‌پذیری که SAN ارائه می‌کند قابل مقایسه با NAS نیست. SAN در بلندمدت مقرون‌به‌صرفه است، قابلیت‌های مدیریتی و کنترلی از راه دور خوبی ارائه می‌کند و در برابر حمله‌های سایبری امنیت بهتری ارائه می‌کند؛ بنابراین قابلیت‌های خوبی در اختیار سازمان‌هایی قرار می‌دهد که نیروهای دورکار دارند. با این‌حال، SAN بیشتر برای سازمان‌ها یا شرکت‌های بزرگ مناسب است.