تعریف و مقایسه استوریج های SAN و DAS و NAS

تعریف و مقایسه استوریج های SAN  و DAS و  NAS

آخرین بروزرسانی: آبان 95

شاید این سوال برای شما پیش بیاید که چرا سازمان ها و شرکت های بزرگ از SAN برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می کنند و این نوع ساختار ذخیره سازی اطلاعات را به استفاده از DAS ترجیح می دهند. در این مقاله قصد داریم به مفهوم استوریج، توضیح و مقایسه استوریج های SAN و DAS و NAS بپردازیم. در انتها نیز ویدئویی در این زمینه ارایه شده است. آن را از دست ندهید!

هر سیستم پردازشی به منظور ثبت و ذخیره سازی اطلاعات پردازش شده نیاز به تجهیزات ذخیره سازی دارد. به هر فضایی که اطلاعات را درون آن ذخیره می کنیم Storage می گوییم. لذا هنگام انتخاب سرور باید فضای Storage متناسب با آن نیز در نظر گرفته شود. تجهیزات ذخیره سازی مخصوص سرور و شبكه به دو دسته تقسیم می شوند:


1.  تجهیزات ذخیره سازی داخلی: این تجهیزات شامل انواع هارد دیسك و كنترلر هارد است كه داخل كیس سرور تعبیه شده اند است.
2.  تجهیزات ذخیرسازی خارجی: این تجهیزات شامل انواع دستگاه های ذخیره سازی مبتنی بر هارد دیسك و نوار مغناطیسی یا Tape است كه به عنوان تجهیزات مكمل به سرور یا به شبكه متصل می شوند.

تجهیزات ذخیره سازی مبتنی بر هارد دیسك بر اساس ساختار شبكه، زیرساخت سخت افزاری، سیستم عامل و نرم افزارهای مورد نیاز و كاربری به صورت زیر تقسیم بندی می شود:
1. Direct Attach Storage)DAS)
2. Network Attach Storage)NAS)
3. Storage Area Network)SAN)
4. Cloud Storage


معرفی انواع استوریج: DAS، SAN و NAS

معرفی انواع استوریج: DAS، SAN و NAS

معرفی انواع استوریج: DAS، SAN و NAS

ذخیره سازی DAS (DAS Storage)

DAS یا Direct Attached Storage، یک استوریج دیجیتالی است که مستقیم به Storage Controller یعنی کامپیوتر یا سرور متصل می شود یعنی کنترل سخت افزاری آن استوریج با سرور است و بخشی از شبکه ذخیره سازی نیست. این تکنولوژی زمانی مورد نیاز است که حجم دیتای مورد نیاز شما بیشتر از شیارهای هارد روی سرور باشد لذا با افزودن یك DAS تعداد هاردهای تحت مدیریت سرور خود را افزایش می دهید. بدیهی است كه ارتباط استوریج شما با سایر تجهیزات موجود در شبكه از طریق سرور خواهد بود. کارهایی مانند فرمت و خواندن و نوشتن اطلاعات را خود سرور انجام می دهد و در واقع سطح دسترسی آن Block Level است. معروفترین نمونه DAS، هارد درایوهای لپ تاپ و PC است. DAS می تواند شامل یک هارد یا گروهی از هاردهای متصل به هم باشد. دستگاه های DAS می تواند هم درون سرور یا PC (مانند هاردهای داخلی) و هم بیرون آن (مانند هاردهای خارجی یا دیگر دستگاه های ذخیره سازی) قرار گیرد. سیستم های چندگانه می توانند از یک دستگاه DAS استفاده کنند ولی باید هر کدام از سرورها یا PCها اتصال جداگانه ای به آن داشته باشد.

از اولین مزیت های آن سادگی و کم هزینه بودنش است. نصب سیستم های ذخیره سازی تحت شبکه مانند NAS و SAN، نیازمند برنامه ریزی بیشتری است درست مانند خرید و نصب سخت افزار شبکه مانند سوییچ و روتر به همراه کابل کشی و اتصالات مربوطه. این دستگاه ها نیازمند نرم افزار مدیریتی و مانیتورینگ نیز هستند. در مقابل، DAS در اکثر PCها و برخی سرورها نصب هستند و اگر بخواهید DAS بیشتری اضافه کنید تنها کافیست دستگاه و یک کابل بخرید. این تكنولوژی ارزانترین نوع استوریج و متناسب برای شركت های كوچك، متوسط و شعبات شركت های بزرگ است. 

دیاگرامی از DAS Storage

دیاگرامی از DAS Storage

دیاگرامی از DAS Storage

برای اضافه کردن DAS اضافی تر به سرورها پیچیدگی بیشتری نسبت به اضافه کردن به یک PC وجود دارد ولی با این حال ساده تر از اتصال دستگاه SAN و NAS است زیرا نیازی به طراحی شبکه و یا خرید سخت افزارهایی مانند سوییچ و روتر نیست. بسته به نوع سرور می توانید DAS را به صورت درایوهایی داخل کیس سرور قرار دهید. گاهی اوقات نیز می تواند در یک کیس جداگانه قرار گیرد. توسعه DAS نیازمند برخی پیکربندی هاست اما اغلب کارمندان شبکه می توانند بدون نیاز به مشاور و متخصص، این کار را انجام دهند. استفاده از DAS بسیار آسان است. فایل ها به صورت معمول ذخیره می شود و سیستم عامل نیز به شما امکان دیدن، تغییر نام، حذف و دیگر کاره را روی فایل می دهد.

تکنولوژی DAS

هاردهای DAS شامل HDD و SDD است که اولی ارزانتر از دومی است اما سرعتش کمتر است. اکثر دستگاه های DAS که امروزه به فروش می رسند، از هارد درایو استفاده می کنند هرچند که دستگاه های SSD و هیبریدی نیز محبوب شده اند مخصوصا در اپلیکیشن هایی که کارایی در آنها مهم است مانند تحلیل بیگ دیتاها. SSD ها کارایی بالایی دارند اما گران هستند ولی در سال های اخیر ارزانتر شده اند. از آنجایی که SSD ها دیسک گران ندارند، قابل اعتمادترند و عمر طولانی تری دارند. اغلب فروشندگان SSD را برای سرورهایی با تعداد کاربران متوسط و بزرگ پیشنهاد می دهند تا به عنوان بخش یا همه فضای ذخیره سازی استفاده شوند.

DAS با پروتکل های مختلفی به PC و سرور متصل می شود که در ادامه آمده است:

1. SCSI

2. SAS

3. SATA

4. ATA

5. eSATA

6. Fibber Channel

معرفی پروتکل مورد استفاده در DAS

معرفی پروتکل مورد استفاده در DAS

معرفی پروتکل مورد استفاده در DAS

در اوایل ظهور کامپیوترها، DAS تنها نوع استوریج بود و تا آن زمان این نام را نداشت تا اینکه نیاز به نامگذاری استوریج ها پیدا شد تا تفاوت بین نوع سنتی و جدید یعنی NAS و SAN مشخص شود.

 

ذخیره سازی NAS (NAS Storage)

در روش ذخیره سازی NAS یا Network Attached Storage هارد دیسک ها بر روی یک سرور قرار دارد که به آن NAS Storage گفته می شود و سپس این هاردها را در شبکه برای دستگاه های دیگر به اشتراک می گذاریم. در واقع از طریق پروتکلTCP/IP  به استوریج متصل می شویم و از آن سرویس می گیریم. این استوریج ها به سادگی، فضایی مركزی، محلی و بسیار در دسترس را برای ذخیره سازی فایل ها و فولدرهای حیاتی برای هر سازمانی را با قیمتی مناسب (نسبت به SAN) فراهم می کنند.

تعریف NAS Storage

تعریف NAS Storage

تعریف NAS Storage

در این روش، مدل دسترسی به اطلاعات File level Access است یعنی نمی توانیم بر روی استوریج هایNAS  ویندوز نصب کنیمتفاوت عمده SAN باNAS  درBlock Level  بودن SAN است. ویژگی File level Access باعث می شود اطلاعات با سرعت پایینی خوانده می شود و ترافیک شبکه LAN را افزایش می دهد. مزیت آن این است که مدیریت فضاها به صورت متمرکز انجام می شود. این دستگاه ها دارای سیستم عامل هستند و از ویندوز نسخه Storage Server استفاده می شود مانند نسخه مایکروسافتی آن به نام Windows 2012 Storage Server، در این ویندوز سرویس هایی مانند DHCP و Active Directory قابلیت فعال سازی ندارد و در عوض قابلیت های به اشتراک گذاری فایل ها (File Sharing) بهینه تر شده است. از NAS معمولا برای File Sharing و Home Directory استفاده می شود. مزیت آن نسبت به DAS، سادگی به اشتراک گذاری فایل ها بین چند کاربر است که سرعت سیستم نسبت به فایل سرور سنتی بیشتر است در واقع دارای ویژگی Multiple Access است و همزمان چند نفر می توانند از آن سرویس بگیرند.

انواع دستگاههای ذخیره ساز HP که مختص استفاده در NAS است با نام Store Easy شناخته می شوند.  شرکت HP این ذخیره سازها را در دو مدل X1000 و X3000 ارایه می دهد مانند مدل 1550 و یا مدل 3850. برای افزایش فضای ذخیره سازی می توان این دستگاهها را به D3000 و یا D6000 متصل کرد به عنوان مثال مدل 1650 می تواند 224 ترا بایت فضا در اختیار کاربر قرار دهد. به هر کدام از مدل ها تعداد کاربر مشخصی می تواند وصل شود به عنوان مثال بر روی دستگاه سری 3000 همزمان 30000 کاربر می تواند متصل شود. این دستگاهها برای استفاده به عنوان فایل سرور، Home Folder و Roaming Profile و در شرکت های کوچک و متوسط مناسب هستند.

در واقع این دستگاهها به نوعی سرور هستند که سیستم عامل آنها Windows 2012 Storage Server را دارد و می توان هارد دیسک هایی با حجم بالا و تعداد زیاد روی آن قرار داد و سپس در شبکه به اشتراک گذاشت. انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها در دو شکل زیر نشان داده شده است.

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

 

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

انواع مدل های Store Easy و تفاوت آنها

شاید این سئوال برای شما پیش بیاید که چرا سازمان ها و شرکت های بزرگ از SAN برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می کنند و این نوع ساختار ذخیره سازی اطلاعات را به استفاده از DAS ترجیح می دهند، پاسخ این سئوال بسیار ساده است دستگاه های SAN دارای انعطاف پذیری، دسترس پذیری و کارایی بسیار بالاتری نسبت به دستگاه های ذخیره سازی DAS هستند. با توجه به اینکه دستگاه های SAN وابستگی دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات به سرورها را حذف می کنند و بصورت مجزا می توانند در شبکه ایفای نقش کنند. طبیعی است که هر نرم افزاری بر روی هر سروری در شبکه می تواند به این منابع ذخیره سازی دسترسی پیدا کند و همین موضوع باعث بالا بردن کارایی هر چه بیشتر تجهیزات SAN در شبکه می شود.
 

ذخیره سازی SAN (SAN Storage)

ذخیره سازی SAN یا Storage Area Network به شبکه ای از استوریج ها گفته می شود و استوریجی با دسترسی Block level برای سرور در دیتاسنتر است یعنی می تواند بدون واسطه و مستقیم به بلاکهای هارد دیسک دسترسی پیدا کرد که این روش سرعت بالایی دارد. هنگامی كه صحبت از انعطاف پذیری و تطبیق پذیری به میان می آید، هیچ فناوری ای بر استوریج های سطح بلاك (Block level Storage) برتری ندارد. این استوریج ها برای تقریباً هر نوع كاربرد از جمله ذخیره سازی فایل، ذخیره سازی پایگاه داده، فضای مربوط به فایل سیستمِ ماشین مجازی (VMFS) و ... با سرعت بسیار بالا قابل استفاده هستند. با این تجهیزات شما می توانید انواع فایل سیستم ها را در فضای ذخیره سازی قرار دهید بنابراین اگر شما از ویندوز استفاده می كنید، فضای شما با NTFS و اگر از VMware Server استفاده می نمایید با VMFS فرمت می شود.

هدف در این روش، ارسال اطلاعات بین سرورها و دستگاههای ذخیره ساز یعنی فقط خواندن و نوشتن اطلاعات انجام می شود سرویس هایی مانند وب و یا ایمیل در آن ارائه نمی شود. در سازمان های بزرگ با تعداد زیادی سرور، کارایی و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به DAS را ارایه می دهد و در عین حال که هزینه سخت افزار آن بیشتر است اما باعث صرفه جویی در هزینه می شود. اگر قرار باشد به فضای ذخیره سازی فعلی خود هارد دیسکی اضافه کنید می توانید به راحتی منابع ذخیره سازی اطلاعات خود را افزایش دهید، این امر می تواند در کاهش فضای مصرفی در اتاق سرور یا دیتاسنترتاثیرگذار باشد. هزینه های سازمان نیز کاهش پیدا می کند زیرا برای اضافه کردن هارد دیسک های بیشتر دیگر نیازی به اضافه کردن سرور جدید در شبکه نیست. بسیاری از دستگاه های SAN و NAS، می تواند به عنوان دستگاه های DAS نیز استفاده شود. تعاریف و استانداردهای شبکه SAN را سازمانی به نام SNIA به وجود آورد و امروزه بسیاری ازشرکت ها از این تکنولوژی استفاده می کنند.

این نوع استوریج ها برای انجام فرآیندهای بکاپ گیری و پیاده سازی Disaster Recovery بسیار کارآمد هستند. در یک SAN می توان به راحتی اطلاعاتی را از هارد دیسک های یک SAN به SAN دیگر منتقل کرد و حتی کوچکترین ارتباطی با سرور اصلی مالک اطلاعات برقرار نمی شود و این عدم وابستگی اطلاعات به سرورها، بکاپ گیری را بسیار کارا می کند. تصور کنید که می خواهید یک بکاپ از اطلاعات موجود در هارد دیسک موجود بر روی SAN تهیه کنید، در حالت معمول و بر روی سرورهای فیزیکی این عملیات می تواند پردازنده های سرور را درگیر کند اما در SAN پردازنده های سرور، پردازشی انجام نخواهند داد. با توجه به اینکه بر روی یک SAN Storage ارتباطات شبکه ای زیادی می توان برقرار کرد و سرورهای مختلف را حتی در فضاهای کاری دور به هم ارتباط داد، کارایی و دسترسی پذیری سرورها بالا می رود، معمولاً ساختارهای کلاسترینگ در شبکه های بزرگ را با استفاده از تجهیزات SAN انجام می دهند. در نهایت جدا کردن فضای ذخیره سازی اطلاعات از روی سرورها و قرار دادن آن بر روی یک SAN Storage باعث بالا رفتن و بهینه تر شدن قدرت پردازشی پردازنده های موجود بر روی سرور خواهد شد DAS ها خواه ناخواه بخشی از قدرت پردازشی را به خودشان اختصاص می دهند.

 

مزایای SAN

1. بکاپ گیری و Restore کردن سریعتر

2. پیوستگی کسب و کار

3. دسترس پذیری بالا

4. یکپارچگی سرور و استوریج

5. صرفه جویی در هزینه

6. مدیریت متمرکز

7. امنیت

 

مواردی که روی کارایی شبکه SAN تاثیرگذار است

1. نرخ دیتا

2. اندازه درخواست

3. نرخ خواندن و نوشتن

4. نرخ درخواست

5. زمان پاسخ

6. زمان سرویس دهی

7. تراکم

8. توان عملیاتی

9. پهنای باند:

        انواع پهنای باند در شبکه SAN مبتنی بر پروتکل FC:

1 Gb/s (200 MB/s)

2 Gb/s (400 MB/s)

4 Gb/s (800 MB/s)

8 Gb/s (1600 MB/s)

16 Gb/s (3200 MB/s)

32 and 128 Gb/s (در سال 2016 ارایه خواهد شد)

پروتکل های شبکه SAN

در این شبکه پروتکل FC و یا Fiber Channel به کار می رود که البته امروزه پروتکل های دیگری مانند FCOE نیز وجود دارد این روش سریعترین و کاراترین روش ارتباطی است و سرعت تبادل اطلاعات بسیار سریعتر از دستگاه های DAS است. امروزه این نوع ارتباطات فیبر نوری درون SAN را به Fiber Channel SAN Storage شناخته می شود.

 

تجهیزات و توپولوژی ها در شبکه SAN

تجیهزات شبکه SAN در تصویر زیر ارایه شده است. این تجهیزات همگی با پروتکل FC کار می کنند و با تجهیزات شبکه LAN فرق دارند به عنوان مثال هاب در شبکه SAN با هاب در شبکه LAN متفاوت است.

تجیهزات شبکه SAN

تجیهزات شبکه SAN

تجیهزات شبکه SAN

در ادامه نیز توپولوژی هایی که در شبکه SAN استفاده می شود در قالب تصویری در ادامه آمده است.

 توپولوژی ها در شبکه SAN

توپولوژی ها در شبکه SAN

توپولوژی ها در شبکه SAN

انواع Replication بر روی شبکه SAN

منظور از Replication بروز کردن اطلاعات بر روی دو دستگاه ذخیره ساز است تا چنانچه یکی از آنها به هر دلیلی دچار مشکل شود اطلاعات بر روی دستگاهی دیگر موجود باشد و سازمان دچار مشکل نشود. این کار در دو مدل مختلف انجام می شود: همزمان و غیر همزمان. هر کدام از این دو حالت دارای مزایا و معایبی است که در شکل زیر نشان داده شده است.

روش اول: همزمان یا Synchronous

                       مزیت: تطابق دیتای Remote و Local

                       عیب: دارای Round Trip Latency یا RTL است یعنی در پردازش بسته در مقصد تاخیر وجود دارد.

 

روش دوم: غیرهمزمان یا Asynchronous

                       مزیت: بهبود کارایی اپلیکیشن

                       عیب: دیتای Remote ممکن است به طور کامل آپدیت نشود.

انواع Replication بر روی شبکه SAN

انواع Replication بر روی شبکه SAN

انواع Replication بر روی شبکه SAN

کارت HBA یا FCA چیست

برای اتصال سرورها به شبکه SAN مبتنی بر پروتکل FC باید روی سرورها کارتی به نام HBA نصب شود که این کارت با نام FCA نیز شناخته می شود و می تواند با پروتکل FC کار کند. روی آن یک آدرس فیزیکی به نام World Wide Name یا WWN وجود دارد. شرکتهای Qlogic و Emulex دو شرکت مهم در زمینه تولید کارت HBA هستند. این کارتها سرعت 8 و یا 16 گیگا بیت بر ثانیه دارند و می توانند یک پورت و یا دو پورت باشند. در شکل زیر HBA دو پورت نشان داده شده است.

کارت HBA یا FCA

کارت HBA یا FCA

کارت HBA یا FCA

تفاوت شبکه های SAN، NAS و DAS در یک جدول آورده شده که در ادامه می بینید.

تفاوت شبکه های SAN، NAS و DAS

تفاوت شبکه های SAN، NAS و DAS

تفاوت شبکه های SAN، NAS و DAS

تفاوت اصلی NAS و SAN در چیست؟

دستگاه هایی که با استفاده از ساختار Block Level به SAN دسترسی پیدا می کنند خودشان فایل ها و File System های خودشان را مدیریت می کنند.  مدیریت فایل ها و کنترل های دسترسی در NAS بر عهده سیستم عامل خود دستگاه NAS است. بر خلاف NAS در دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات SAN پروتکل های دسترسی بر اساس فایل نیستند و بر اساس بلوک های اطلاعاتی یا Block Level Access ایجاد می شوند ، نمونه ای از این پروتکل های دسترسی که در SAN استفاده می شود iSCSI و Fiber Channel است که دسترسی به اطلاعات در شبکه در قالب Block Level را فراهم می کنند.

با وجود تمامی تفاوت هایی که بین SAN و NAS وجود دارد آنها کاملا هم از یکدیگر متمایز نیستند و برخی اوقات می توانید از ترکیب چندین پروتکل و یکپارچه کردن دیسک ها در یک سیستم، هم از مزایای SAN یا Block Level Access استفاده کنید و هم از مزایای NAS یا File Level Access استفاده کنید. با این کار در واقع بهینه ترین حالت ممکن استفاده از NAS و SAN را خواهید داشت.

معرفی ابزار دخیره سازی Tape

از دیگر ابزارهای ذخیره سازی که در دنیای IT استفاده می شود، Tapeها هستند که در زمینه ذخیره سازی پیش کسوت بوده و برای تهیه پشتیبان از دیتا کاربرد دارند. این درایوها گاهی به طور مستقیم روی سرورها نصب می شوند. درصورتی كه نیاز باشد پس از پر شدن یک Tape ،Tape بعدی به صورت خودكار جایگزین شود، باید بر روی دستگاه ها Autoloader نصب شود. در صورتی که بخواهیم همزمان از چند درایو برای تهیه پشتیبان از چند دستگاه استفاده کنیم، باید Tape Library استفاده شود.

 

ویدئوی مقایسه ویژگی های DAS، NAS و SAN

 

 

 

 

 

 

کسب اطلاعات بیشتر یا تهیه این محصولات:

021-8363داخلی 118

ساعات پاسخگویی:
شنبه تا چهارشنبه: 8:30 تا 17 و پنجشنبه ها: 8:30 تا 13
مشاهده: 11913بار

5 نظر در مطلب "تعریف و مقایسه استوریج های SAN و DAS و NAS" ثبت شده است

14
0

محمد عباسی

1395/05/11 05:37 ب.ظ

من همیشه به دنبال مطلب جامع و کاملی درباره استوریج ها بودم. این مقاله بسیار مفید است و با نظم خاص خود در بیان مطالب و طبقه بندی آن، یادگیری را آسان می کند.


4
0

FARZAM

1395/05/21 12:14 ب.ظ

با درود و احترام واقعأ دست گلتون درد نكنه مطلب كامل و جامع بود.


2
0

بهار کاظمی

1395/10/10 07:33 ب.ظ

ممنونم از مطلب خوبتون؛

اگر امکان داره درباره virtualization هم مطلب بگذارید.


0
0

مریم فقیهی

1395/10/18 09:48 ق.ظ

با سلام

در مقاله ای با عنوان "مجازی سازی، راه‌حل کاهش هزینه های شبکه سازی" می‌توانید موضوع مورد نظر خود را دنبال کنید. لینک مطلب به صورت زیر است:

http://falnic.net/news/reducing-the-cost-of-networking-with-virtualization-solution


1
0

یوسف

1396/07/17 10:40 ق.ظ

سلام و خدا قوت

خدایی دمتون گرم

عالی بود

شما هم می توانید درباره این محتوا نظر بدهید.

نام:
ایمیل:
نظر:
ثبت نظر
 
شعار رسالت فالنیک (ایران اچ پی) :خلق تجربه‌های لذتبخش برای مشتریان سرتاسر دنیا با انسان‌هایی نوآور و چابک
 
با ما همراه باشيد