فهرست مطالب
مقدمه ای بر استوریج
یک دستگاه ذخیره سازی با قابلیت های بسیار بهینه سازی شده می باشد که برای مواجه شدن با نیازهای شدید نرم افزارهای امروزی به امنیت، کارائی، مقیاس پذیری و دسترس پذیری، طراحی شده است. امروزه استفاده از هاردهای SSD و همچنین معماری Scale-out باعث شده است که IOPS این دستگاه ها بسیار بالا رفته و سرعت دسترسی به اطلاعات بطرز شگفت انگیزی افزایش پیدا کند.
کنترولر
در سیستم ISS دو مولفه کلیدی وجود دارد. مولفه اول، کنترولر است که در واقع یک سیستم عامل هدفمند است و دارای ۴ طبقه بندی می باشد:
سیستم عامل ها از طریق پروتکل های از پیش تعیین شده ای به استوریج و دیتای درون آن دسترسی پیدا می کنند، این دسترسی بر روی شبکه از طریق یکی از سه روش Block level، File level و یا Object level ممکن است.
Block Level
در روش Block level فایل سیستم مربوط به یک Volume در داخل سرور ساخته می شود. بدین صورت که شما یک دیسک خام و یا یک Volume موجود در استوریج را به سرور و یا ماشین مجازی خود متصل کرده و سپس در آنجا فایل سیستم آن را می سازید. از آن به بعد دسترسی به دیتا در شبکه در سطح Block امکان پذیر است. پروتکل هایی مانند FC و iSCSI این امکان را در سطح شبکه برای ما فراهم می کنند. بطور کلی وقتی که یک کنترولر می خواهد عملیات خواندن و نوشتن را بر روی استوریج انجام دهد، در سطح block اینکار را انجام می دهد. حال در نظر بگیرید در این روش نیز اطلاعات در سطح block بر روی شبکه منتقل می شود و به استوریج می رسد. در نتیجه به دلیل اینکه نیازی به هیچ تبدیل خاصی وجود ندارد، overhead که بر روی استوریج ایجاد می شود پایین تر از سایر روش هاست.
File Level
در روش File level ، فایل سیستم از طریق سیستم عامل موجود در استوریج ساخته می شود و دیتا در سطح فایل، در شبکه قابل دسترس است که نسبت به روش قبلی overhead بالاتری نیز دارد زیرا زمانی که درخواست به استوریج می رسد، می بایست ابتدا آن درخواست را که در سطح فایل دریافت شده است به سطح بلاک تبدیل کرده تا از این طریق دیتا فراخوان گردد و سپس آنرا مجدد به سطح فایل تبدیل کرده و در شبکه ارسال کند. پروتکل هایی که امکان دسترسی در سطح فایل را در شبکه می دهند عبارتند از NFS و یا CIFS.
Object Level
Object level همان طور که از نامش پیداست برای ذخیره فایل در Containerهای مجزایی به کار می رود که Object نام دارند. می توانید به یک Object یک Identifier منحصر بفرد بدهید و آن را در یک حافظه مدل Flat ذخیره کنید. این مساله به دو دلیل مهم است. می توانید Object را با ارائه ID منحصربفرد آن، از Storage بازیابی کنید و در نتیجه پیدا کردن اطلاعات در یک مخزن بزرگ دیتا ساده تر می شود. می توانید دیتا را به صورت فیزیکی در یک سرور محلی یا روی یک سرور بر روی کلود که کیلومترها دورتر است، ذخیره کنید. با استفاده از ساختار آدرس Flat می توان Object را به همان صورت بازیابی کرد.
استوریج های Unified نیز ترکیبی از سه روش بالا را در خود دارند و همه آنها را پشتیبانی می کنند.
بیشتر بدانید:
استوریج
مولفه دوم، Storage است که هاردها درون آن قرار می گیرند. با توجه به نوع استوریج می توان تمام هاردهای درون آن HDD باشد و یا SSD و یا حتی می توان ترکیبی از این دو را استفاده کرد.
هارد HDD
هارد های HDD یکی از رایج ترین انواع هارد می باشند که بیش از ۶۰ سال قدمت دارند. عملیات خواندن و نوشتن در این نوع از هاردها توسط یک سیستم مکانیکی چرخشی انجام می گیرد. انواع هاردهای HDD با سرعت های متنوع در بازار وجود دارند. از سرعت ۵۴۰۰ دور در دقیقه گرفته تا ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه که به هارد ۱۵k معروف است. یکی از مزایای این نوع از هاردها نگهداری حجم بالای اطلاعات با قیمت نسبتا ارزان است.
هارد SSD
هارد SSD یا همان Solid State Drive نوع جدیدتری از تجهیزات ذخیره سازی می باشد که حرکت چرخشی در این نوع از هارد کاملا حذف شده است در نتیجه سرعت خواندن و نوشتن در این نوع از هاردها که با واحد IOPS سنجیده می شود، بسیار بالاتر از هاردهای HDD می باشد. به دلیل حذف حرکت چرخشی، میزان مصرف برق نیز در آن کاهش چشمگیری پیدا کرده است. این دیسک ها دارای میکروپروسسور یا همان کنترولر اختصاصی خودشان هستند که مراقبت لازم را در خواندن و نوشتن دیتا انجام می دهد و دیتا را بر روی میکروچیپ هایی که فلش مموری های به هم پیوسته دارند ذخیره می کند.
قیمت این نوع از هارد به ازای هر گیگ بسیار بالاتر از هارد HDD است و عموما برای ذخیره سازی اطلاعات بسیار مهم از آن استفاده می کنند. همچنین برای نرم افزارهایی که نیاز به دسترسی سریع و امن به اطلاعات دارند استفاده از هاردهای SSD توصیه می گردد.
تمامی انواع این دیسک ها دارای اینترفیس ها و یا کانکتورهای ارتباطی مختلفی هستند که انواع شناخته شده آن عبارتند از SAS، SCSI، SATA و FC و همچنین در دو اندازه ۲.۵ و ۳.۵ اینچی در بازار عرضه شده اند. عموما از دیسک های SATA در کامپیوترهای خانگی و از دیسک های SCSI و SAS در سطوح اینترپرایز استفاده می گردد. امروزه نام جدیدی از دیسک ها با نام NL-SAS وارد صنعت استوریج شده اند، در واقع همان دیسک های HDD هستند که اینترفیس SAS دارند و در نتیجه سرعت عملکرد آنها از دیسک های SAS پایین تر و از SATA بالاتر است و عموما برای نرم افزارهایی استفاده می شوند که IOPS پایینتری نیاز داشته باشند. در استوریج های امروزی معمولا از هاردهای SAS و یا NL-SAS استفاده می شود.
توسعه پذیری
توسعه پذیری یا همان Scalability که بعضا به آن مقیاس پذیری هم گفته می شود در استوریج یک تعریف بسیار ساده دارد، سیستمی که بتواند خواسته های در حال افزایش را پاسخ دهد. برای مثال اگر استوریج شما ۲ ترابایت فضا را پشتیبانی می نماید و بعد از مدتی و با رشد سازمان، شما نیاز به پشتیبانی از ۱۰ ترابایت فضا دارید. حال اگر شما بتوانید این افزایش را به راحتی انجام دهید، شما یک استوریج توسعه پذیر دارید. اکنون که با مفهوم توسعه پذیری آشنا شدید، بهتر است انواع این توسعه پذیری را توضیح دهیم.
توسعه عمودی و یا Scale-Up
در توسعه Scale up شما به هر کدام از گره ها که در واقع در اینجا استوریج های موجود هستند، دیسک درایوهایی اضافه می کنید. با اینکار شما استوریجی با حجم بالاتر دارید. البته هر استوریجی یک سقف ظرفیت دارد که شما نمی توانید از آن تجاوز کنید.
توسعه افقی و یا Scale-Out
در روش دوم که Scale out نام دارد به جای اضافه کردن دیسک درایو به استوریج موجود، تعداد استوریج ها را در کلاستر موجود افزایش می دهیم. اینکار بدون هیچگونه قطعی در روند کار صورت می گیرد. در این روش تمامی منابع درون pool ها جمع شده و بار کاری بین استوریج ها در کلاستر تقسیم می شود. در نتیجه، نه تنها توسعه Scale out منجر به افزایش ظرفیت می گردد بلکه کارایی و سرعت سیستم نیز بشدت بالا می رود.
