أنظمة التخزين الرئيسية وخصائصها. أنظمة تخزين البيانات (DSS) مبادئ تشغيل أنظمة تخزين البيانات
لقد تطورت من أبسط البطاقات والأشرطة ذات الثقوب ، والمستخدمة لتخزين البرامج والبيانات ، إلى محركات الأقراص الصلبة. في هذا المسار ، تم إنشاء العديد من الأجهزة المتباينة - وهي أشرطة مغناطيسية ، وبراميل ، وأقراص ، وأقراص بصرية. بعضها في الماضي: وسائط مثقبة ، وبراميل مغناطيسية ، وأقراص مرنة ، وأقراص بصرية ، بينما يعيش البعض الآخر ويعيشون لفترة طويلة. ما ذهب اليوم يمكن رؤيته والحنين إلى الماضي في متحف وسائل الإعلام القديمة. وفي الوقت نفسه ، يبقى ما يبدو أنه محكوم عليه بالفناء. في وقت من الأوقات توقعوا نهاية الأشرطة المغناطيسية ، لكن لا شيء اليوم يتدخل في وجودها ، الأمر نفسه ينطبق تمامًا على الأقراص الصلبة الدوارة (HDD) ، النبوءات حول نهايتها خالية من أي أساس ، لقد وصلت إلى هذا المستوى من الكمال. أنهم سيبقون في مكانة خاصة بهم ، بغض النظر عن أي ابتكارات.
في المشهد الحالي للتخزين متعدد المستويات ، توجد مكتبات شرائط للنسخ الاحتياطي والأرشفة ، ومحركات أقراص HDD سريعة وبطيئة ، ومحركات أقراص الحالة الصلبة SSD على ذاكرة فلاش ، ومحاكاة (واجهات ، وعامل الشكل) لمحركات الأقراص الصلبة ، وذلك للتوافق بشكل أساسي مع البرامج الحالية و ينشئ ، وكذلك أحدث محركات أقراص فلاش بتنسيق بطاقة NVMe. تم تطوير هذه الصورة تحت تأثير عدة عوامل ، بما في ذلك مخطط جون فون نيومان ، الذي يقسم الذاكرة إلى تشغيلية ، يمكن الوصول إليها مباشرة من المعالج ، وثانوية ، مخصصة لتخزين البيانات. وقد تعزز هذا التقسيم بعد أن تم استبدال ذاكرة أشباه الموصلات ، التي تحتفظ بحالتها الحالية ، بذاكرة أشباه الموصلات ، الأمر الذي يتطلب تحميل البرامج لبدء العمل. وبالطبع ، تؤثر تكلفة وحدة التخزين ، فكلما أسرع الجهاز ، زادت هذه التكلفة ، لذلك سيكون هناك مجال للأشرطة والأقراص في المستقبل المنظور. تعرف على المزيد حول تطور التخزين.
كيف تم تخزين البيانات من قبل
وسائط التخزين باستخدام ثقب
بطاقة ثقب
قبل ظهور أجهزة الكمبيوتر ، لعدة قرون ، في أبسط الأجهزة ذات التحكم المبرمج (أنوال النسيج ، والأعضاء البرميلية ، وساعات الكاريلون) ، تم استخدام الوسائط المثقبة ذات الأشكال والأحجام المختلفة والطبول ذات الدبابيس. مع الحفاظ على مبدأ الكتابة هذا ، قام هيرمان هوليريث ، مؤسس TMC ، التي أصبحت فيما بعد جزءًا من شركة IBM ، باكتشاف. في عام 1890 أدرك كيف يمكن استخدام البطاقات المثقبة لتسجيل البيانات ومعالجتها. قام بتنفيذ هذه الفكرة في معالجة الإحصائيات من التعداد ، ثم نقلها لاحقًا إلى تطبيقات أخرى ، مما ضمن رفاهية IBM لعقود قادمة.
لماذا البطاقات؟ يمكن فرزها ويمكن ، نسبيًا ، توفير "وصول مباشر" لهم من أجل أتمتة معالجة البيانات جزئيًا على جهاز جدولة خاص ، باتباع برنامج بسيط.
لقد تغير تنسيق الخرائط ، ومنذ عشرينيات القرن الماضي ، أصبحت الخرائط المكونة من 80 عمودًا هي المعيار الدولي. حتى أوائل الستينيات ، كانت شركة IBM تحتكرها.
ظلت هذه الكراتين البسيطة ذات الثقوب المستطيلة وسيلة التخزين المهيمنة لعقود ، حيث يتم إنتاجها بالمليارات. يمكن الحكم على حجم استهلاك البطاقة من خلال مثال واحد على الأقل لمركز فك رموز الأشعة الألمانية في بلتشلي بارك: أسبوع عمل - مليوني بطاقة ، هذه شاحنة متوسطة الحجم! تم بناء أعمال ما بعد الحرب أيضًا على تخزين البيانات على البطاقات. عند الحديث عن البطاقات المثقوبة ، تذكر أنها استخدمت في ألمانيا لجمع البيانات عن الأشخاص الذين سيتم تدميرهم.
شريط مثقوب
يبدو أن الأشرطة المثقوبة هي وسائط أكثر عملية ، لكنها لم تُستخدم عمليًا في الأعمال ، على الرغم من أن أجهزة الإدخال والإخراج كانت أبسط وأخف وزناً. تم إعاقة انتشارها من خلال الوصول المتسلسل ، وانخفاض السعة ، وانخفاض معدلات المدخلات والمخرجات ، وتعقيد الأرشفة. منذ عام 1857 ، تم استخدام الأشرطة الضيقة المكونة من 5 أعمدة لإعداد البيانات وإرسالها لاحقًا عن طريق التلغراف من أجل عدم الحد من سرعة الإدخال من خلال القدرات المادية للمشغل وبالتالي استخدام عرض النطاق الترددي للقناة بشكل أفضل. تم إنشاء الشريط المثقوب العريض المكون من 24 عمودًا لتسجيل البرامج في الآلة الحاسبة الكهروميكانيكية Harvard Mark I في عام 1937. كحامل لا يتأثر بالعديد من الدراسات الكهرومغناطيسية وجاما ، تم استخدام الأشرطة المثقوبة على نطاق واسع كأجهزة على متن الطائرة ، ولا تزال تستخدم في بعض أنظمة الدفاع.
لاصقات مغناطيسية
تم اقتراح طريقة لتسجيل الصوت على وسيط مغناطيسي ملفي ، أولاً على سلك ، في عام 1928. تم استخدام هذا النوع من أجهزة التسجيل في UNIVAC-1. تعتبر بداية تاريخ الأشرطة المغناطيسية للكمبيوتر هي طراز IBM 726 ، والذي كان جزءًا من طراز IBM 701. وكان عرض الشريط لطراز IBM 726 والأجهزة الأخرى في ذلك الوقت يساوي بوصة واحدة ، ولكن هذه الأشرطة ثبت أنه غير مريح للاستخدام. نظرًا لكتلتها الكبيرة ، كانت هناك حاجة إلى محركات أقراص قوية ، لذلك سرعان ما تم استبدالها بـ "بكرة مفتوحة" نصف بوصة ، حيث تم لف بكرة إلى بكرة. كانت متوفرة بثلاث كثافة تسجيل 800 و 1600 و 6250. أصبحت أشرطة حماية الكتابة القابلة للإزالة هي المعيار لأرشفة البيانات حتى أواخر الثمانينيات.
استخدم الموديل 726 بكرات غشاء ، لذلك كان عرض الشريط بوصة واحدة وقطر البكرة 12 بوصة. كان الطراز 726 قادرًا على تخزين 1.4 ميغا بايت من البيانات ، مع كثافة تسجيل 9 مسارات تبلغ 800 نقطة في البوصة ؛ عندما كان الشريط يتحرك بسرعة 75 بوصة في الثانية ، تم نقل 7500 بايت في الثانية إلى الكمبيوتر. تم تطوير الشريط نفسه للطراز 726 بواسطة 3M (الآن Imation).
بعد فترة وجيزة ، تم التخلي عن الأشرطة ذات البوصة ، نظرًا لوزنها عند العمل في وضع بدء التشغيل ، وكان يلزم وجود محركات قوية جدًا وجيوب مفرغة من الهواء ، ولفترة طويلة كانت هناك سيطرة شبه احتكارية لـ "الأشرطة المفتوحة" مقاس نصف بوصة (بكرة مفتوحة) ) ، حيث تم إعادة اللف ببكرة إلى أخرى (بكرة إلى بكرة). زادت كثافة التسجيل من 800 إلى 1600 وحتى 6250 نقطة في البوصة. كانت هذه الأشرطة ذات حلقات الحماية ضد الكتابة القابلة للإزالة شائعة على أجهزة الكمبيوتر EC و CM. "بكرة مفتوحة" نصف بوصة ، يتم فيها لف البكرة إلى بكرة أخرى (بكرة إلى بكرة). زادت كثافة التسجيل من 800 إلى 1600 وحتى 6250 نقطة في البوصة. كانت هذه الأشرطة ذات حلقات الحماية ضد الكتابة القابلة للإزالة شائعة على أجهزة الكمبيوتر EC و CM.
كان الدافع لمزيد من التطوير هو حقيقة أنه في منتصف الثمانينيات من القرن الماضي ، بدأت سعة محركات الأقراص الثابتة تقاس بمئات الميجابايت أو حتى الجيجابايت ، لذلك كانوا بحاجة إلى محركات أقراص احتياطية بالسعة المقابلة. كانت عيوب الأشرطة المفتوحة مفهومة ، حتى في مسجلات أشرطة الكاسيت اليومية سرعان ما استبدلت مسجلات الشريط البكرة إلى البكرة. تم الانتقال الطبيعي إلى الخراطيش بطريقتين: الأولى - لإنشاء أجهزة متخصصة تركز على أجهزة الكمبيوتر (باستخدام التكنولوجيا الخطية) ؛ والثانية - التحول إلى التقنيات المبتكرة لتسجيل الفيديو والصوت برؤوس دوارة (باستخدام تقنية اللولب). منذ ذلك الحين ، كان هناك تقسيم إلى معسكرين ، مما يمنح سوق التخزين خصوصية فريدة.
على مدار ثلاثين عامًا ، تم تطوير عدة عشرات من معايير الخراطيش ، وأكثرها شيوعًا اليوم هو معيار LTO (فتح الشريط الخطي) ، حيث تم تحسين الخراطيش ، وزيادة موثوقيتها وسعتها وسرعة نقلها وخصائص تشغيلية أخرى. الخرطوشة الحديثة عبارة عن جهاز معقد مزود بمعالج وذاكرة فلاش.
تم تسهيل الانتقال إلى الخراطيش من خلال حقيقة أن الأشرطة تعمل الآن حصريًا في وضع التدفق. تُستخدم الخراطيش إما في أجهزة قائمة بذاتها أو كجزء من مكتبات الأشرطة. تم إصدار أول مكتبة روبوتية تضم 6000 خرطوشة بواسطة StorageTek في عام 1987.
توقع المحللون ومصنعو الأقراص مرارًا وتكرارًا زوال الأشرطة. شعار "الأشرطة يجب أن تموت" معروف ، لكنها حية وستعيش لفترة طويلة ، لأنها مصممة للتخزين طويل الأمد للأرشيفات الكبيرة. قُدر حجم أعمال مكتبة الأشرطة والأشرطة والأشرطة بحوالي 5 مليارات دولار في عام 2017. وكلما زادت المعلومات التي يمكن تخزينها على محركات الأقراص الثابتة ، زادت الحاجة إلى الأرشفة والنسخ الاحتياطي. على ماذا؟ على الأشرطة ، بالطبع: لم يتم حتى الآن العثور على بديل مجدٍ اقتصاديًا للأشرطة المغناطيسية. يسمح لك الجيل الثامن الحالي من معيار LTO بتوفير ما يصل إلى 12 تيرابايت بشكل روتيني ، وفي الوضع المضغوط الذي يبلغ 30 تيرابايت ، ستزيد هذه الأرقام في المستقبل بترتيب من حيث الحجم أو أكثر ، مع تغيير الأجيال ، ليس فقط المؤشرات الكمية ، ولكن أيضًا الخصائص التشغيلية الأخرى تزداد.
اسطوانة مغناطيسية
طريقة مؤقتة لحل التناقضات بين تقنية التسجيل المتسلسل على الشريط والحاجة إلى الوصول المباشر إلى البيانات الموجودة على جهاز خارجي أصبحت أسطوانة مغناطيسية ، أو بالأحرى أسطوانة برؤوس ثابتة. اخترعها النمساوي جوستاف توشيك عام 1932
المغناطيسية ليست أسطوانة ، حيث ، كما هو معروف ، يعمل قاعها كسطح عمل ، ولكن أسطوانة بطبقة مغنطيسية حديدية مطبقة على سطحها الجانبي ، مقسمة إلى مسارات ، وهي بدورها مقسمة إلى قطاعات. كل مسار له رأس القراءة / الكتابة الخاص به ، ويمكن لجميع الرؤوس العمل في وقت واحد ، أي أن عمليات القراءة / الكتابة تتم بالتوازي.
تم استخدام البراميل لأكثر من مجرد جهاز طرفي. قبل الانتقال إلى نوى الفريت ، كانت ذاكرة الوصول العشوائي باهظة الثمن وغير موثوقة ، لذلك في بعض الحالات لعبت الطبول دور ذاكرة الوصول العشوائي ، بل كانت هناك أجهزة كمبيوتر تسمى الطبول. عادة ، تم استخدام البراميل المغناطيسية للتشغيل (غالبًا ما تتغير) أو المعلومات المهمة التي تحتاج إلى وصول سريع. في ظل ظروف القيود على حجم ذاكرة الوصول العشوائي نظرًا لارتفاع تكلفتها ، تم تخزين نسخة من نظام التشغيل عليها ، وتم تسجيل النتائج الوسيطة لتنفيذ البرنامج. لأول مرة ، تم تنفيذ إجراء المبادلة على البكرات ، والذي يمثل التمثيل الافتراضي للذاكرة على حساب المساحة الموجودة على الأسطوانة ، ثم على القرص لاحقًا.
كانت محركات الأسطوانات المغناطيسية ذات سعة أقل من الأقراص ، ولكنها تعمل بشكل أسرع لأن الرؤوس ، على عكس الأقراص ، ثابتة ، مما يلغي الوقت المطلوب للاقتراب من المسار المطلوب.
تم استخدام الطبول بنشاط حتى أوائل الثمانينيات ، وعاشوا لبعض الوقت بالتوازي مع الأقراص. تم تجهيز BESM 6 ومعاصريه بالبراميل. من المعروف من المصادر المفتوحة أن البراميل الأخيرة بقيت في أنظمة التحكم الصاروخي مينيوتمان حتى منتصف التسعينيات.
الأقراص المرنة
امتدت الحياة النشطة للأقراص المرنة لمدة 30 عامًا من أواخر السبعينيات إلى أواخر التسعينيات. اتضح أنها تحظى بشعبية كبيرة بسبب حقيقة أن أجهزة الكمبيوتر ظهرت في وقت أبكر من إتاحة الفرصة للمستخدمين لنقل البيانات عبر الشبكة. في ظل هذه الظروف ، لا تُستخدم الأقراص المرنة للغرض المقصود منها تخزين النسخ الاحتياطية فحسب ، بل ربما إلى حد كبير لتبادل البيانات بين المستخدمين ، وهذا هو سبب تسميتها أيضًا بأحذية رياضية ، مثل الأحذية الرياضية ، أحذية المبرمجين النموذجية. من خلال تبادل الأقراص المرنة ، قاموا بإنشاء نوع من الشبكة - sneakernet.
كان هناك 3 أنواع رئيسية من الأقراص والعديد من التعديلات المختلفة. تم إنشاء الأقراص المرنة مقاس 8 بوصات في عام 1967 من قبل شركة IBM ، وقد تم تصميمها كجهاز تمهيد للأجهزة الرئيسية IBM / 370 لتحل محل ذاكرة القراءة فقط غير المتطايرة الأغلى ثمناً ، وقد تم تجهيزها بالجيل السابق من IBM / 360. ومع ذلك ، إدراكًا للقيمة التجارية للمنتج الجديد ، قامت شركة IBM في عام 1971 بتحويل القرص المرن إلى منتج مستقل ، وفي عام 1973 أنشأ رئيس التطوير Alan Shugart شركة Shugart Associates ، التي أصبحت الشركة المصنعة الرائدة للأقراص مقاس 8 بوصات بسعة قصوى تبلغ 1.2 ميجا بايت. تم استخدام هذه الأقراص الكبيرة على أجهزة الكمبيوتر التي تم تصنيعها قبل IBM XT. هذا النوع من الأقراص المرنة شائع بشكل خاص بفضل نظام التشغيل CP / M من قبل Harry Kildall.
أما بالنسبة للأقراص المرنة التي يبلغ قطرها 5.25 بوصات ، فإن مظهرها يذكرنا بالحكاية التي تدور حول نيكولاس الثاني ، والتي تفسر بطريقة غريبة زيادة عرض خط السكة الحديد الروسي مقارنة بالمسار الأوروبي. في حالتنا ، التقى En Wang ، صاحب شركة Wang Laboratories ، في حانة بأشخاص من Shugart Associates ، الذين عرضوا عمل محرك أقراص أرخص لأجهزة الكمبيوتر الخاصة به ، لكنهم لم يتمكنوا من تحديد قطر معين. ثم أخذ وانغ منديل كوكتيل وقال إنه بدا له أن الحجم يجب أن يكون كذلك. تم إنتاج أقراص بحجم خمس بوصات بسعة 360 و 720 كيلوبايت حتى نهاية التسعينيات ، وكانت معاصرة لأجهزة الكمبيوتر IBM XT و IBM AT ، وأنظمة التشغيل MS-DOS و DR-DOS ، والتي تخدم بأمانة تشكيل صناعة جديدة.
كانت الخرطوشة البديلة ، التي اقترحتها سوني في عام 1983 ، 90.0 ملم × 94.0 ملم ، لكنها كانت تسمى تقليديًا 3.5 بوصة. في البيئة المهنية الأمريكية ، يُطلق عليه اسم صلب (قرص صلب ، الترجمة تستحق البحث في القاموس). بعد عدد من التحسينات ، تم اعتماد معيار الصناعة عالي الدقة مقاس 3.5 بوصة (عالي الكثافة) في عام 1987 بسعة 1.44 ميجابايت. في البداية ، تم الانتهاء من هذه الأقراص مع IBM PS / 2 و Macintosh IIx ، وأصبحت فيما بعد معيارًا عالميًا لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وماكنتوش. محاولات لصنع أقراص في النصف الثاني من التسعينيات بسعة أكبر كثافة ممتدة (ED) 2.88 ميجابايت ، بالإضافة إلى قرص فلوبتيكال ضوئي ممغنط واعد على ما يبدو 25 ميجابايت ، SuperDisk 120-240 ميجابايت و HiFD 150-240 ميجابايت لم تفعل حقق نجاحًا في السوق.
لماذا كانت هناك حاجة للتخزين
وفقًا لاستطلاع IDC Perspectives ، يحتل تخزين البيانات المرتبة الثانية بين نفقات تكنولوجيا المعلومات ويمثل ما يقرب من 23 ٪ من جميع النفقات. وفقًا لـ InfoPro ، فإن Wave 11 "نمت الشركة المتوسطة في Fortune 1000 بنسبة تزيد عن 50٪ في تكاليف التخزين سنويًا."
وفقًا للرأي العام للمحللين ، يتزايد حجم المعلومات المخزنة والمعالجة كل دقيقة في المنظمات حول العالم. أصبحت المعلومات الفريدة أكثر تكلفة ، ويزداد حجمها عدة مرات كل عام ، ويتطلب تخزينها تكاليف. في ضوء ذلك ، لا تسعى المؤسسات جاهدة فقط لتشكيل تطوير البنية التحتية للتخزين ، ولكن أيضًا للبحث عن فرص لتحسين وزيادة الكفاءة الاقتصادية للتخزين: لتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف الخدمة والتكلفة الإجمالية للملكية وشراء النسخ الاحتياطية و أنظمة التخزين.
إن نمو أحجام البيانات ، والمتطلبات المتزايدة لموثوقية التخزين وسرعة الوصول إلى البيانات تجعل من الضروري تخصيص مرافق التخزين في نظام فرعي منفصل لمجمع الحوسبة (VC). تعد القدرة على الوصول إلى البيانات وإدارتها شرطًا أساسيًا لتنفيذ العمليات التجارية. يشكل فقدان البيانات غير القابل للاسترداد تهديدًا خطيرًا لعملك. يمكن استعادة موارد الحوسبة المفقودة ، ولا يمكن استعادة البيانات المفقودة ، في حالة عدم وجود نظام نسخ احتياطي جيد التصميم والتنفيذ.
هناك تطور ملحوظ في الحاجة ليس فقط لاقتناء أنظمة التخزين من قبل عملاء الشركات ، ولكن أيضًا للمحاسبة الصارمة والتدقيق ومراقبة استخدام الموارد باهظة الثمن. ليس هناك ما هو أسوأ من إيقاف العمليات التجارية بسبب عدم القدرة على الحصول على البيانات الضرورية في الوقت المناسب (أو خسارتها الكاملة) ، وقد يترتب على ذلك عواقب لا رجعة فيها.
العوامل المساهمة في تطوير التخزين
كان العامل الرئيسي هو نمو المنافسة وتعقيد طبيعتها في جميع قطاعات السوق. في أوروبا الغربية ، كان من الممكن ملاحظة هذه الظواهر من قبل ، وفي أوروبا الشرقية - في السنوات الخمس الماضية. قبل خمس سنوات ، كان لدى مشغل الهاتف المحمول 25-25 مليون بطاقة SIM مسجلة ، واليوم لديه 50-70 مليون بطاقة ، وبالتالي ، يتم تزويد كل مقيم في البلاد تقريبًا باتصالات الهاتف المحمول من هذه الشركات ، وهناك أيضًا مشغلون إقليميون. ها هو المستوى الحقيقي للمنافسة: لم يتبق أحد في السوق ليس لديه هاتف محمول. والآن لا يستطيع المشغلون النمو على نطاق واسع من خلال بيع منتجاتهم لأولئك الذين ليس لديهم منتجات مماثلة بعد. إنهم بحاجة إلى عملاء يعملون مع المنافسين ويحتاجون إلى معرفة كيفية الحصول عليهم. نحن بحاجة إلى فهم سلوكهم وماذا يريدون. لاستخراج معلومات مفيدة من البيانات المتاحة ، تحتاج إلى وضعها في مستودع.
عامل آخر هو ظهور العديد من الشركات في السوق التي تقدم حلولها لدعم أعمال المؤسسات: تخطيط موارد المؤسسات ، وأنظمة الفوترة ، وأنظمة دعم القرار ، وما إلى ذلك ، تتيح لك جميعها جمع بيانات مفصلة ذات طبيعة مختلفة جدًا بكميات ضخمة . إذا كانت مؤسستك تمتلك بنية تحتية قوية لتكنولوجيا المعلومات ، فيمكن تجميع هذه البيانات وتحليلها.
العامل التالي هو التكنولوجي. حتى بعض الوقت ، طور بائعو التطبيقات بشكل مستقل إصدارات مختلفة من حلولهم لأنظمة خادم مختلفة أو قدموا حلولًا مفتوحة المصدر. أصبح الاتجاه التكنولوجي المهم للصناعة هو إنشاء منصات قابلة للتكيف لحل المشكلات التحليلية المختلفة ، والتي تشمل مكون الأجهزة ونظام إدارة قواعد البيانات. لم يعد المستخدمون يهتمون بمن صنع المعالج أو ذاكرة الوصول العشوائي لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم - فهم يرون تخزين البيانات كنوع من الخدمة. وهذا تحول كبير في الوعي.
التقنيات التي تسمح باستخدام مستودعات البيانات لتحسين العمليات التجارية التشغيلية في الوقت الفعلي تقريبًا ، ليس فقط للمحللين المؤهلين تأهيلا عاليا وكبار المديرين ، ولكن أيضًا لموظفي المكاتب الأمامية ، ولا سيما لموظفي مكاتب المبيعات ومراكز الاتصال. يتم تفويض اتخاذ القرار للموظفين في الدرجات الدنيا من سلم الشركة. عادة ما تكون التقارير التي يحتاجون إليها بسيطة وموجزة ، ولكنها تتطلب الكثير منها ، ويجب أن يكون وقت التكوين قصيرًا.
نطاق التخزين
مخازن البيانات التقليدية منتشرة في كل مكان. تم تصميمها لإنشاء تقارير للمساعدة في فرز ما حدث في الشركة. ومع ذلك ، فهذه هي الخطوة الأولى والأساس.
لا يكفي أن يعرف الناس ما حدث ، فهم يريدون أن يفهموا سبب حدوثه. يستخدم أدوات ذكاء الأعمال لمساعدتك على فهم ما تقوله البيانات.
يتبع ذلك استخدام الماضي للتنبؤ بالمستقبل ، وبناء نماذج تنبؤية: أي العملاء سيبقون وأيهم سيغادرون ؛ ما هي المنتجات التي ستنجح وأيها ستكون غير ناجحة ، إلخ.
بعض المنظمات في المرحلة التي بدأ فيها استخدام مستودعات البيانات لفهم ما يحدث في مجال الأعمال اليوم. لذلك ، فإن الخطوة التالية هي "تنشيط" الأنظمة الأمامية بحلول تعتمد على البيانات ، غالبًا تلقائيًا.
تتزايد أحجام المعلومات الرقمية مثل الانهيار الجليدي. في قطاع الشركات ، كان هذا النمو مدفوعًا ، من ناحية ، بتنظيم أكثر صرامة ومتطلبات الاحتفاظ بالمزيد والمزيد من المعلومات المتعلقة بتسيير الأعمال. من ناحية أخرى ، تتطلب المنافسة المتزايدة معلومات أكثر دقة وتفصيلاً عن السوق والعملاء وتفضيلاتهم وأوامرهم وإجراءات المنافسين ، إلخ.
في القطاع العام ، يدعم النمو في حجم البيانات المخزنة الانتقال الواسع النطاق إلى تدفق المستندات الإلكترونية بين الأقسام وإنشاء موارد تحليلية للإدارات ، والتي تستند إلى مجموعة متنوعة من البيانات الأولية.
يتم إنشاء موجة قوية بنفس القدر من قبل المستخدمين العاديين الذين ينشرون صورهم ومقاطع الفيديو الخاصة بهم على الإنترنت ويتبادلون بنشاط محتوى الوسائط المتعددة على الشبكات الاجتماعية.
متطلبات التخزين
في عام 2008 ، أجرت مجموعة شركات TIM دراسة استقصائية بين العملاء لمعرفة الخصائص الأكثر أهمية بالنسبة لهم عند اختيار أنظمة التخزين. تم اتخاذ المواقف الأولى من خلال جودة الحل المقترح ووظائفه. في الوقت نفسه ، فإن حساب التكلفة الإجمالية للملكية للمستهلك الروسي ليس ظاهرة نموذجية. غالبًا ما لا يفهم العملاء تمامًا التكاليف المتوقعة ، على سبيل المثال ، تكلفة استئجار المباني وتجهيزها ، والكهرباء ، وتكييف الهواء ، والتدريب ، ورواتب الموظفين المؤهلين ، إلخ.
عندما تكون هناك حاجة لشراء أنظمة تخزين ، فإن الحد الأقصى الذي يقدره المشتري لنفسه هو التكاليف المباشرة التي يمر بها قسم المحاسبة لشراء هذه المعدات. ومع ذلك ، كان السعر من حيث الأهمية في المركز التاسع من أصل عشرة. بالطبع ، يأخذ العملاء في الاعتبار الصعوبات المحتملة المرتبطة بصيانة المعدات. عادة ما يتم تجنب ذلك من خلال حزم دعم الضمان الممتد ، والتي يتم تقديمها عادة في المشاريع.
الموثوقية والمرونة.يوفر نظام التخزين تكرارًا كليًا أو جزئيًا لجميع المكونات - مصادر الطاقة ومسارات الوصول ووحدات المعالجات والأقراص وذاكرة التخزين المؤقت وما إلى ذلك. من الضروري أن يكون لديك نظام مراقبة وتحذير حول المشاكل المحتملة والقائمة.
توافر البيانات.يتم تزويده بوظائف مدروسة جيدًا للحفاظ على سلامة البيانات (باستخدام تقنية RAID ، وإنشاء نسخ كاملة وفورية من البيانات داخل حامل القرص ، ونسخ البيانات إلى نظام تخزين بعيد ، وما إلى ذلك) والقدرة على إضافة (تحديث) الأجهزة والبرمجيات في الوضع الساخن دون إيقاف المجمع ؛
مرافق الإدارة والتحكم.تتم إدارة التخزين من خلال واجهة الويب أو سطر الأوامر ، وهناك وظائف مراقبة وخيارات عديدة لإخطار المسؤول بالمشكلات. تتوفر تقنيات تشخيص الأداء المستندة إلى الأجهزة.
أداء.يتم تحديده حسب عدد محركات الأقراص ونوعها ، ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت ، وقوة معالجة النظام الفرعي للمعالج ، وعدد ونوع الواجهات الداخلية والخارجية ، فضلاً عن إمكانيات التخصيص والتكوين المرنة.
قابلية التوسع.في أنظمة التخزين ، عادة ما تكون هناك إمكانية لزيادة عدد الأقراص الثابتة ، ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت ، وترقيات الأجهزة وتوسيع الوظائف باستخدام برامج خاصة. يتم تنفيذ جميع العمليات المذكورة أعلاه دون إعادة تشكيل كبيرة وفقدان الوظائف ، مما يسمح بالتوفير والنهج المرن لتصميم البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات.
أنواع التخزين
أنظمة تخزين الأقراص
يتم استخدامها للعمل التشغيلي مع البيانات ، وكذلك لإنشاء نسخ احتياطية وسيطة.
هناك الأنواع التالية من أنظمة تخزين الأقراص:
- تخزين بيانات الإنتاج (أجهزة عالية الأداء) ؛
- تخزين النسخ الاحتياطية (مكتبات القرص) ؛
- نظام تخزين للتخزين طويل المدى للمحفوظات (أنظمة CAS).
تخزين الشريط
مصممة لإنشاء النسخ الاحتياطية والمحفوظات.
هناك الأنواع التالية من أنظمة تخزين الأشرطة:
- محركات منفصلة
- اللوادر الآلية (محرك واحد وفتحات أشرطة متعددة) ؛
- مكتبات الأشرطة (أكثر من محرك أقراص واحد ، العديد من فتحات الأشرطة).
خيارات اتصال التخزين
يتم استخدام واجهات داخلية متنوعة لتوصيل الأجهزة ومحركات الأقراص الثابتة داخل نفس وحدة التخزين:
أكثر واجهات التخزين الخارجية شيوعًا:
تُستخدم الآن واجهة Infiniband Cluster Interface الشهيرة أيضًا للوصول إلى وحدات التخزين.
خيارات طوبولوجيا التخزين
تتمثل الطريقة التقليدية لتخزين البيانات في توصيل الخوادم مباشرة بالتخزين المرفق المباشر ، وتخزين DAS (التخزين المباشر المرفق). بالإضافة إلى التخزين المتصل المباشر ، DAS ، هناك أجهزة تخزين متصلة بالشبكة - NAS (التخزين المتصل بالشبكة) ، بالإضافة إلى مكونات شبكة منطقة التخزين - SANs (شبكات منطقة التخزين). لقد ظهر كل من أنظمة NAS و SAN كبديل لهندسة التخزين المتصلة المباشر DAS. علاوة على ذلك ، تم تطوير كل حل كاستجابة للمتطلبات المتزايدة لأنظمة تخزين البيانات واستند إلى استخدام التقنيات المتاحة في ذلك الوقت.
تم تطوير معماريات التخزين الشبكي في التسعينيات لمعالجة أوجه القصور الرئيسية في التخزين المتصل المباشر ، DAS. بشكل عام ، كان لحلول شبكات التخزين ثلاثة أهداف: تقليل تكلفة إدارة البيانات وتعقيدها ، وتقليل حركة مرور LAN ، وتحسين توافر البيانات والأداء العام. عند القيام بذلك ، تتناول معماريات NAS و SAN جوانب مختلفة من المشكلة الشائعة. والنتيجة هي التعايش المتزامن بين بنيتين للشبكة ، ولكل منهما مزاياها ووظائفها.
أنظمة التخزين المتصلة المباشر (DAS)
أجهزة وبرامج RAID
سوق التخزين الروسي
في السنوات القليلة الماضية ، كان سوق التخزين الروسي يتطور وينمو بنجاح. لذلك ، في نهاية عام 2010 ، تجاوزت عائدات الشركات المصنعة لأنظمة التخزين المباعة في السوق الروسية 65 مليون دولار ، وهو ما يزيد بنسبة 25٪ عن الربع الثاني من نفس العام و 59٪ أكثر من عام 2009. بلغ إجمالي سعة التخزين المباعة حوالي 18 ألف تيرابايت ، وهو مؤشر على النمو بأكثر من 150٪ سنويًا.
المراحل الرئيسية لمشاريع إنشاء مستودعات البيانات
مستودع البيانات هو كيان معقد للغاية. أحد الشروط الرئيسية لإنشائها هو توافر المتخصصين الأكفاء الذين يفهمون ما يفعلونه - ليس فقط من جانب المورد ، ولكن أيضًا من جانب العميل. أصبح استهلاك التخزين جزءًا لا يتجزأ من تنفيذ حلول البنية التحتية المعقدة. كقاعدة عامة ، نحن نتحدث عن استثمار مثير للإعجاب لمدة 3-5 سنوات ، ويتوقع العملاء أنه طوال عمر النظام بالكامل سوف يلبي تمامًا متطلبات العمل.
علاوة على ذلك ، من الضروري امتلاك تقنيات إنشاء مستودعات البيانات. إذا بدأت في بناء مستودع وتطور نموذجًا منطقيًا له ، فيجب أن يكون لديك مفردات تحدد جميع المفاهيم الأساسية. حتى المفاهيم الشائعة مثل "الزبون" و "المنتج" لها مئات التعريفات. فقط بعد اكتساب فكرة عما تعنيه هذه المصطلحات أو تلك في مؤسسة معينة ، يمكنك تحديد مصادر البيانات الضرورية التي يجب تحميلها في المستودع.
الآن يمكنك البدء في إنشاء نموذج البيانات المنطقي الخاص بك. هذه مرحلة حرجة في المشروع. من الضروري تحقيق اتفاق من جميع المشاركين في مشروع إنشاء مستودع بيانات حول أهمية هذا النموذج. عند الانتهاء من هذا العمل ، يتضح ما يحتاجه العميل حقًا. وعندها فقط يكون من المنطقي التحدث عن الجوانب التكنولوجية ، على سبيل المثال ، حول حجم التخزين. يواجه العميل نموذج بيانات عملاق يحتوي على آلاف السمات والعلاقات.
ضع في اعتبارك أن مستودع البيانات يجب ألا يكون لعبة لقسم تكنولوجيا المعلومات وكائن تكلفة للأعمال. أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن يساعد مخزن البيانات العملاء في حل مشكلاتهم الأكثر خطورة. على سبيل المثال ، ساعد شركات الاتصالات في منع تسرب العملاء. لحل المشكلة ، تحتاج إلى ملء أجزاء معينة من نموذج بيانات كبير ، ومن ثم نساعدك في تحديد التطبيقات التي ستساعد في حل هذه المشكلة. يمكن أن تكون هذه تطبيقات بسيطة للغاية مثل Excel. الخطوة الأولى هي محاولة حل المشكلة الأساسية باستخدام هذه الأدوات. إن محاولة ملء النموذج بأكمله مرة واحدة ، باستخدام جميع مصادر البيانات ، سيكون خطأً كبيرًا. يجب تحليل البيانات الموجودة في المصادر بعناية لضمان جودتها. بعد حل مشكلة حرجة واحدة أو اثنتين بنجاح ، والتي تم خلالها ضمان جودة مصادر البيانات المطلوبة لذلك ، يمكنك البدء في حل المشكلات التالية ، وملء أجزاء أخرى من نموذج البيانات تدريجيًا ، وكذلك استخدام العنصر المعبأ مسبقًا فتات.
مشكلة خطيرة أخرى هي تحديث أنظمة التخزين. في كثير من الأحيان ، لم تعد أنظمة التخزين التي تم شراؤها قبل ثلاث إلى خمس سنوات قادرة على التعامل مع الأحجام المتزايدة من البيانات والمتطلبات لسرعة الوصول إليها ، لذلك يتم شراء نظام جديد يتم نقل البيانات إليه من النظام السابق. في الأساس ، يقوم العملاء بإعادة الدفع مقابل مقدار التخزين المطلوب لاستضافة البيانات ، بالإضافة إلى تحمل تكلفة تثبيت نظام تخزين جديد ونقل البيانات إليه. في الوقت نفسه ، فإن أنظمة التخزين القديمة ، كقاعدة عامة ، لم تصبح قديمة حتى الآن بحيث يتم التخلي عنها تمامًا ، لذلك يحاول العملاء تكييفها لمهام أخرى.
2009
يقدم التطور السريع سنويًا تغييرات كبيرة في الاتجاهات الرئيسية في تطوير التخزين. لذلك ، في عام 2009 ، كان التركيز الرئيسي على القدرة على تخصيص الموارد اقتصاديًا (Thin Provisioning) ، وقد تميزت السنوات القليلة الماضية بعمل أنظمة التخزين في "السحب". مجموعة الأنظمة المعروضة متنوعة: عدد كبير من النماذج المعروضة ، وخيارات ومجموعات متنوعة من الحلول من مستوى الدخول إلى فئة Hi-End ، وحلول تسليم المفتاح وتجميع المكونات باستخدام أحدث حلول التعبئة والبرمجيات والأجهزة من روسيا الشركات المصنعة.
يتطلب الدافع لتقليل تكاليف البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات توازنًا ثابتًا بين تكلفة موارد التخزين وقيمة البيانات المخزنة عليها في وقت معين. يسترشد خبراء مركز البيانات ليس فقط بنهج ILM و DLM ، ولكن أيضًا من خلال تصنيف ممارسات تخزين البيانات لتحديد كيفية تخصيص الموارد بكفاءة أكبر على البرامج والأجهزة. يتم تعيين مقاييس معينة لكل وحدة من المعلومات المراد معالجتها وتخزينها. وتشمل هذه درجة إمكانية الوصول (السرعة التي يتم بها توفير المعلومات) ، وأهمية (تكلفة فقدان البيانات في حالة تعطل الأجهزة والبرامج) ، والفترة التي تنتقل خلالها المعلومات إلى المرحلة التالية.
مثال على تقسيم أنظمة التخزين وفقًا لمتطلبات تخزين المعلومات ومعالجتها باستخدام طريقة تخزين البيانات المتدرجة.
في الوقت نفسه ، زادت متطلبات أداء أنظمة المعاملات ، مما يعني زيادة عدد الأقراص في النظام ، وبالتالي اختيار أنظمة التخزين من فئة أعلى. استجابة لهذا التحدي ، قامت الشركات المصنعة بتجهيز أنظمة التخزين بمحركات أقراص صلبة جديدة تتفوق في الأداء على المحركات السابقة في الأداء بأكثر من 500 مرة في عمليات القراءة والكتابة "القصيرة" (نموذجي لأنظمة المعاملات).
ساهم تعميم نموذج السحابة في زيادة متطلبات أداء التخزين والموثوقية ، لأنه في حالة حدوث فشل أو فقدان البيانات ، سيعاني أكثر من خادم أو اثنين من الخوادم المتصلة بشكل مباشر - سيكون هناك رفض للخدمة لجميع مستخدمي السحابة . بحكم نفس النموذج ، كان هناك اتجاه نحو اتحاد الأجهزة من مختلف الصانعين. يقوم بإنشاء مجموعة مجمعة من الموارد عند الطلب مع القدرة على نقل التطبيقات والبيانات ديناميكيًا بين المواقع المتفرقة جغرافيًا ومقدمي الخدمات.
لوحظ تحول واضح في عام 2011 في مجال إدارة البيانات الضخمة. في السابق ، كانت مثل هذه المشاريع في مرحلة المناقشة ، لكنها انتقلت الآن إلى مرحلة التنفيذ ، من البيع إلى التنفيذ.
هناك اختراق في السوق ، والذي حدث بالفعل في سوق الخوادم ، وربما في عام 2012 سنرى بالفعل أنظمة تخزين تدعم تقنية إلغاء البيانات المكررة والإفراط في الاشتراك في القطاع الشامل. نتيجة لذلك ، كما في حالة المحاكاة الافتراضية للخادم ، سيوفر ذلك استخدامًا واسع النطاق لسعة التخزين.
مزيد من التطوير لتحسين التخزين سيكون لتحسين طرق ضغط البيانات. بالنسبة للبيانات غير المهيكلة ، والتي تمثل 80٪ من الحجم الإجمالي ، يمكن أن تصل نسبة الضغط إلى عدة أوامر من حيث الحجم. سيؤدي ذلك إلى تقليل تكلفة الوحدة للتخزين لمحركات أقراص الحالة الصلبة الحديثة بشكل كبير.
تقوم أنظمة التخزين المتصلة المباشر (DAS) بتنفيذ أكثر أنواع الاتصال شهرة. عند استخدام DAS ، يكون للخادم اتصال شخصي بنظام التخزين ويكون دائمًا المستخدم الوحيد للجهاز. في هذه الحالة ، يتلقى الخادم وصولاً محجوبًا إلى نظام تخزين البيانات ، أي أنه يصل إلى كتل البيانات مباشرة.
أنظمة التخزين من هذا النوع بسيطة إلى حد ما وعادة ما تكون غير مكلفة. عيب طريقة الاتصال المباشر هو قصر المسافة بين الخادم وجهاز التخزين. واجهة DAS النموذجية هي SAS.
التخزين المتصل بالشبكة (NAS)
توفر أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة (NAS) ، والمعروفة أيضًا باسم خوادم الملفات ، موارد الشبكة الخاصة بهم للعملاء عبر الشبكة في شكل ملفات مشتركة أو نقاط تحميل دليل. يستخدم العملاء بروتوكولات الوصول إلى ملفات الشبكة مثل SMB (المعروف سابقًا باسم CIFS) أو NFS. يستخدم خادم الملفات ، بدوره ، بروتوكولات وصول الحظر إلى وحدة التخزين الداخلية الخاصة به لمعالجة طلبات العميل للملفات. نظرًا لأن NAS تعمل عبر شبكة ، يمكن أن يكون التخزين بعيدًا جدًا عن العملاء. توفر العديد من أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة وظائف إضافية مثل تصوير التخزين أو إلغاء البيانات المكررة أو ضغط البيانات وغيرها.
شبكة منطقة التخزين (SAN)
تتيح شبكة منطقة التخزين (SAN) للعملاء الوصول إلى البيانات عبر الشبكة (مثل القناة الليفية أو الإيثرنت). لا تنتمي الأجهزة الموجودة على SAN إلى خادم واحد ، ولكن يمكن استخدامها من قبل جميع العملاء على شبكة التخزين. من الممكن تقسيم مساحة القرص إلى وحدات تخزين منطقية يتم تخصيصها لخوادم مضيفة منفصلة. هذه الأحجام مستقلة عن مكونات SAN وموضعها. يصل العملاء إلى مخزن البيانات باستخدام نوع حظر الوصول ، تمامًا مثل اتصال DAS ، ولكن نظرًا لأن SAN تستخدم شبكة ، يمكن أن تكون أجهزة التخزين بعيدة عن العملاء.
حاليًا ، تستخدم معماريات SAN بروتوكول واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة (SCSI) لنقل البيانات واستلامها. تغلف شبكات SAN للقنوات الليفية (FC) بروتوكول SCSI في إطارات القنوات الليفية. تستخدم SANs التي تستخدم iSCSI (Internet SCSI) حزم SCSI TCP / IP كوسيلة نقل. تقوم القناة الليفية عبر الإيثرنت (FCoE) بتغليف بروتوكول القناة الليفية في حزم Ethernet باستخدام تقنية ربط مركز البيانات الجديدة نسبيًا (DCB) ، والتي توفر مجموعة من التحسينات على Ethernet التقليدية ويمكن الآن نشرها على بنية أساسية 10 جيجابت إيثرنت. نظرًا لأن كل من هذه التقنيات تسمح للتطبيقات بالوصول إلى تخزين البيانات باستخدام نفس بروتوكول SCSI ، يصبح من الممكن استخدامها جميعًا في شركة واحدة أو الترحيل من تقنية إلى أخرى. لا يمكن للتطبيقات التي تعمل على الخادم التمييز بين FC أو FCoE أو iSCSI أو حتى DAS من SAN.
هناك الكثير من النقاش حول اختيار FC أو iSCSI لبناء شبكة SAN. تركز بعض الشركات على التكلفة المنخفضة لنشر iSCSI SAN الأولي ، بينما يختار البعض الآخر الموثوقية العالية وتوافر شبكات SAN للقنوات الليفية. على الرغم من أن حلول iSCSI المنخفضة التكلفة أقل تكلفة من حلول القنوات الليفية ، مع زيادة أداء وموثوقية iSCSI SAN ، تختفي ميزة التكلفة. في الوقت نفسه ، هناك بعض تطبيقات FC التي يسهل استخدامها أكثر من معظم حلول iSCSI. لذلك ، يعتمد اختيار تقنية معينة على متطلبات العمل والبنية التحتية الحالية والخبرة والميزانية.
تختار معظم المؤسسات الكبيرة التي تستخدم شبكات SAN القناة الليفية. تتطلب هذه الشركات عادةً تقنية مجربة ، وتحتاج إلى إنتاجية عالية ، ولديها ميزانية لشراء المعدات الأكثر موثوقية وإنتاجية. لديهم أيضًا موظفين لإدارة SAN. تخطط بعض هذه الشركات لمواصلة الاستثمار في البنية التحتية للقناة الليفية ، بينما يستثمر البعض الآخر في حلول iSCSI ، وخاصة 10 جيجابت إيثرنت ، لخوادمهم الافتراضية.
من المرجح أن تختار الشركات الصغيرة بروتوكول iSCSI بسبب عوائق الدخول منخفضة التكلفة ، مع استمرار قدرتها على توسيع نطاق شبكة SAN بشكل أكبر. عادةً ما تستخدم الحلول غير المكلفة تقنية 1GbE ؛ تعد حلول 10 جيجابت أكثر تكلفة بشكل ملحوظ ولا تعتبر بشكل عام شبكات SAN للمبتدئين.
تخزين موحد
يجمع التخزين الموحد بين تقنيات NAS و SAN في حل واحد متكامل. تسمح هذه المستودعات متعددة الاستخدامات بالوصول إلى الموارد المشتركة والحظر على حد سواء ، كما يسهل إدارتها باستخدام برامج الإدارة المركزية.
إذا كانت الخوادم عبارة عن أجهزة عالمية تؤدي ، في معظم الحالات ،
- إما وظيفة خادم التطبيق (عند تنفيذ برامج خاصة على الخادم وإجراء عمليات حسابية مكثفة) ،
- إما وظيفة خادم الملفات (أي مكان للتخزين المركزي لملفات البيانات)
ثم DSS (أنظمة تخزين البيانات) هي أجهزة مصممة خصيصًا لأداء وظائف الخادم مثل تخزين البيانات.
الحاجة إلى شراء أنظمة التخزين
عادة ما يحدث في المؤسسات الناضجة إلى حد ما ، أي أولئك الذين يفكرون في كيفية
- تخزين وإدارة المعلومات ، أهم أصول الشركة
- ضمان استمرارية الأعمال وحماية فقدان البيانات
- لزيادة قدرة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات على التكيف
التخزين والمحاكاة الافتراضية
تجبر المنافسة الشركات الصغيرة والمتوسطة على العمل بكفاءة أكبر ، دون توقف وبكفاءة عالية. تتغير نماذج الإنتاج وخطط التعريفة وأنواع الخدمات أكثر فأكثر. إن الأعمال الكاملة للشركات الحديثة "مرتبطة" بتكنولوجيا المعلومات. تتغير احتياجات العمل بسرعة وتنعكس على الفور في تكنولوجيا المعلومات - تتزايد متطلبات موثوقية البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات وقدرتها على التكيف. توفر المحاكاة الافتراضية هذه القدرات ، ولكنها تتطلب أنظمة تخزين منخفضة التكلفة وسهلة الصيانة.
تصنيف التخزين حسب نوع الاتصال
DAS... تم توصيل صفيفات القرص الأولى بالخوادم عبر SCSI. في نفس الوقت ، يمكن أن يعمل خادم واحد مع مجموعة أقراص واحدة فقط. هذا اتصال تخزين مرفق مباشر (DAS).
ناس... للحصول على تنظيم أكثر مرونة لهيكل مركز البيانات - بحيث يمكن لكل مستخدم استخدام أي نظام تخزين - من الضروري توصيل نظام التخزين بشبكة محلية. هذا هو NAS - التخزين المتصل بالشبكة). لكن تبادل البيانات بين الخادم ونظام التخزين يكون أكثر كثافة بعدة مرات من تبادل البيانات بين العميل والخادم ، وبالتالي ، في هذا الإصدار ، كانت هناك صعوبات موضوعية مرتبطة بالنطاق الترددي لشبكة Ethernet. ومن وجهة نظر أمنية ، ليس من الصحيح تمامًا عرض أنظمة التخزين على شبكة مشتركة.
سان... ولكن يمكنك إنشاء شبكتك الخاصة المستقلة عالية السرعة بين الخوادم وأنظمة التخزين. كانت هذه الشبكة تسمى SAN (شبكة منطقة التخزين). يتم ضمان الأداء عالي السرعة من خلال حقيقة أن وسيط النقل المادي هناك بصريات. توفر المحولات الخاصة (HBA) ومبدلات FC الضوئية نقل البيانات بسرعة 4 و 8 جيجابت / ثانية. تمت زيادة موثوقية هذه الشبكة عن طريق التكرار (الازدواجية) للقنوات (المحولات والمفاتيح). العيب الرئيسي هو الثمن الباهظ.
بروتوكول iSCSI... مع ظهور تقنيات 1Gbit / s و 10 Gbit / s Ethernet الرخيصة ، لم تعد بصريات 4Gbit / s تبدو جذابة للغاية ، لا سيما بالنظر إلى السعر. لذلك ، في كثير من الأحيان ، يتم استخدام بروتوكول iSCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة للإنترنت) كبيئة SAN. يمكن إنشاء iSCSI SAN على أي أساس مادي سريع بما يكفي يدعم IP.
تصنيف أنظمة تخزين البيانات حسب مجال التطبيق:
| فصل | وصف |
| شخصي |
غالبًا ما تكون محركات أقراص ثابتة عادية مقاس 3.5 بوصة أو 2.5 بوصة أو 1.8 بوصة ، موضوعة في علبة خاصة ومجهزة بواجهة USB و / أو FireWire 1394 و / أو Ethernet و / أو واجهات eSATA. |
مجموعة العمل الصغيرة  |
عادةً ما يكون هذا جهازًا ثابتًا أو محمولًا ، حيث يمكنك تثبيت العديد من محركات الأقراص الثابتة SATA (غالبًا من 2 إلى 5) ، مع واجهة Ethernet. يمكن تنظيم الأقراص في صفائف - RAID بمستويات مختلفة لتحقيق موثوقية تخزين عالية وسرعة وصول. يحتوي نظام التخزين على نظام تشغيل متخصص ، يعتمد عادةً على Linux ، ويسمح لك بالتمييز بين مستوى الوصول حسب اسم المستخدم وكلمة المرور ، وتنظيم حصص مساحة القرص ، وما إلى ذلك. |
|
مجموعة العمل |
جهاز قابل للتثبيت على حامل مقاس 19 بوصة يمكن أن يستوعب 12-24 محركات أقراص ثابتة HotSwap SATA أو SAS. له واجهة إيثرنت خارجية و / أو واجهة iSCSI. يتم تنظيم محركات الأقراص في صفيفات - RAID لتحقيق موثوقية عالية للتخزين وسرعة الوصول. نظام التخزين يأتي مع برنامج متخصص يسمح لك بالتمييز بين مستوى الوصول ، وتنظيم الحصص النسبية لمساحة القرص ، وتنظيم BackUp (النسخ الاحتياطي للمعلومات) ، وما إلى ذلك. أنظمة التخزين هذه مناسبة للمؤسسات المتوسطة والكبيرة ، ويتم استخدامها مع خادم واحد أو أكثر. |
مشروع - مغامرة   |
جهاز ثابت أو مثبت على حامل مقاس 19 بوصة يمكنه استيعاب ما يصل إلى مئات من محركات الأقراص الثابتة. بالإضافة إلى الفئة السابقة ، يمكن أن تتمتع أنظمة التخزين بالقدرة على توسيع المكونات وترقيتها واستبدالها دون إيقاف النظام أو نظام المراقبة. يمكن للبرنامج دعم "اللقطة" والوظائف "المتقدمة" الأخرى. أنظمة التخزين هذه مناسبة للمؤسسات الكبيرة وتوفر موثوقية وسرعة وحماية متزايدة للبيانات الهامة. |
|
مؤسسة راقية |
بالإضافة إلى الفئة السابقة ، يمكن أن يدعم التخزين آلاف محركات الأقراص الثابتة. |
تاريخ القضية.
جمعت الخوادم الأولى جميع الوظائف في حالة واحدة (مثل أجهزة الكمبيوتر) - كل من الحوسبة (خادم التطبيق) وتخزين البيانات (خادم الملفات). ولكن مع تزايد الطلب على قوة الحوسبة من ناحية ، ومع نمو كمية البيانات المعالجة من ناحية أخرى ، أصبح من غير الملائم وضع كل شيء في حالة واحدة. اتضح أنه من الأكثر كفاءة نقل صفيفات القرص إلى حاويات منفصلة. ولكن بعد ذلك نشأ السؤال حول توصيل مجموعة الأقراص بالخادم. تم توصيل صفيفات القرص الأولى بالخوادم عبر SCSI. ولكن في هذه الحالة ، يمكن أن يعمل خادم واحد مع مجموعة أقراص واحدة فقط. أراد الأشخاص تنظيمًا أكثر مرونة لهيكل مركز البيانات - بحيث يمكن لأي خادم استخدام أي نظام تخزين. يعد توصيل جميع الأجهزة مباشرة بشبكة محلية وتنظيم تبادل البيانات عبر Ethernet ، بالطبع ، حلًا بسيطًا وشاملًا. لكن تبادل البيانات بين الخوادم وأنظمة التخزين يكون أكثر كثافة بعدة مرات من تبادل البيانات بين العملاء والخوادم ، وبالتالي ، في هذا المتغير (NAS - انظر أدناه) ، كانت هناك صعوبات موضوعية مرتبطة بعرض النطاق الترددي لشبكة Ethernet. نشأت فكرة إنشاء شبكة منفصلة عالية السرعة بين الخوادم وأنظمة التخزين. كانت تسمى هذه الشبكة SAN (انظر أدناه). إنه مشابه لـ Ethernet ، فيما عدا أن وسيط النقل المادي هو البصريات. هناك أيضًا محولات (HBA) يتم تثبيتها في الخوادم والمحولات (الضوئية). معايير معدل نقل البيانات الضوئية - 4 بت / ثانية. مع ظهور تقنيات Ethernet 1 جيجابت / ثانية و 10 جيجابت / ثانية ، بالإضافة إلى بروتوكول iSCSI ، يتم استخدام Ethernet بشكل متزايد كوسيط SAN.
ستركز هذه المقالة على أنظمة التخزين للمبتدئين والمتوسطين والاتجاهات التي تظهر في الصناعة اليوم. للراحة ، سوف نسمي محركات أنظمة تخزين البيانات.
أولاً ، سوف نتناول قليلاً من المصطلحات والأسس التكنولوجية للتخزين الذاتي ، ثم ننتقل إلى المنتجات الجديدة ومناقشة التطورات الحديثة في مجموعات التكنولوجيا والتسويق المختلفة. سنخبرك أيضًا لماذا تحتاج إلى أنظمة من نوع أو آخر ومدى فعالية استخدامها في المواقف المختلفة.
أنظمة القرص الفرعية المستقلة
من أجل فهم ميزات محركات الأقراص المستقلة بشكل أفضل ، دعنا نتحدث قليلاً عن واحدة من أبسط التقنيات لبناء أنظمة تخزين البيانات - التكنولوجيا الموجهة للحافلات. يوفر استخدام حاوية قرص ووحدة تحكم PCI RAID.
الشكل 1. تكنولوجيا التخزين الموجهة بالحافلات
وهكذا ، بين الأقراص وناقل PCI المضيف (من اللغة الإنجليزية. مضيف- في هذه الحالة ، الكمبيوتر المستقل ، على سبيل المثال الخادم أو محطة العمل) هناك وحدة تحكم واحدة فقط ، والتي تحدد إلى حد كبير سرعة النظام. محركات الأقراص المبنية على هذا المبدأ هي الأكثر إنتاجية. ولكن نظرًا للميزات المعمارية ، فإن استخدامها العملي ، باستثناء الحالات النادرة ، يقتصر على تكوينات المضيف الفردي.
تشمل عيوب بنية القيادة الموجهة بالحافلات ما يلي:
- الاستخدام الفعال فقط في تكوينات مضيف واحد ؛
- الاعتماد على نظام التشغيل والنظام الأساسي ؛
- قابلية محدودة للتوسع
- فرص محدودة لتنظيم الأنظمة المتسامحة مع الأخطاء.
بطبيعة الحال ، كل هذا لا يهم إذا كانت البيانات مطلوبة لخادم أو محطة عمل واحدة. على العكس من ذلك ، في مثل هذا التكوين ، ستحصل على أقصى أداء مقابل الحد الأدنى من المال. ولكن إذا كنت بحاجة إلى نظام تخزين لمركز بيانات كبير ، أو حتى خادمين يحتاجان إلى نفس البيانات ، فإن البنية الموجهة نحو الناقل غير كافية تمامًا. يتم تجنب عيوب هذه البنية من خلال بنية الأنظمة الفرعية للقرص المستقل. المبدأ الأساسي في بنائه بسيط للغاية. يتم نقل وحدة التحكم التي تتحكم في النظام من الكمبيوتر المضيف إلى حاوية محرك الأقراص ، مما يوفر عملية مستقلة عن المضيف. وتجدر الإشارة إلى أن مثل هذا النظام يمكن أن يحتوي على عدد كبير من قنوات الإدخال / الإخراج الخارجية ، مما يجعل من الممكن توصيل العديد من أجهزة الكمبيوتر أو حتى العديد منها بالنظام.
الشكل 2. نظام تخزين مستقل
يتكون أي نظام تخزين ذكي من رمز الأجهزة والبرامج. في النظام المستقل ، توجد دائمًا ذاكرة تخزن برنامج الخوارزميات لتشغيل النظام نفسه وعناصر المعالجة التي تعالج هذا الرمز. يعمل هذا النظام بغض النظر عن الأنظمة المضيفة المرتبطة به. بفضل ذكائهم ، غالبًا ما تقوم محركات الأقراص المستقلة بتنفيذ العديد من وظائف إدارة الأمان والبيانات. واحدة من أهم الوظائف الأساسية وشاملة في كل مكان تقريبًا هي RAID (صفيف متكرر للأقراص المستقلة). آخر ، ينتمي بالفعل إلى أنظمة متوسطة وعالية الجودة ، هو التمثيل الافتراضي. يوفر ميزات مثل النسخ الفوري أو النسخ الاحتياطي عن بُعد ، بالإضافة إلى خوارزميات أخرى معقدة إلى حد ما.
باختصار حول SAS و NAS و SAN
كجزء من النظر في أنظمة تخزين البيانات المستقلة ، من الضروري الخوض في كيفية وصول الأنظمة المضيفة إلى محركات الأقراص. هذا يحدد إلى حد كبير نطاق استخدامها والبنية الداخلية.
هناك ثلاثة خيارات رئيسية لتنظيم الوصول إلى محركات الأقراص:
- SAS (Server Attached Storage) - محرك أقراص متصل بالخادم [الاسم الثاني هو DAS (Direct Attached Storage) - محرك أقراص متصل مباشرة] ؛
- NAS (التخزين المتصل بالشبكة) - جهاز تخزين متصل بشبكة ؛
- SAN (شبكة منطقة التخزين) هي شبكة منطقة تخزين.
لقد كتبنا بالفعل عن تقنيات SAS / DAS و NAS و SAN في المقالة المخصصة لشبكة SAN ، إذا كان أي شخص مهتمًا بهذه المعلومات ، نوصيك بالرجوع إلى صفحات iXBT. ولكن مع ذلك ، دعونا نحدث المادة قليلاً مع التركيز على الاستخدام العملي.
SAS / DAS- هذه طريقة اتصال تقليدية بسيطة إلى حد ما ، مما يعني ضمناً الاتصال المباشر (ومن ثم DAS) لنظام التخزين بنظام مضيف واحد أو أكثر من خلال واجهة قناة عالية السرعة. غالبًا في مثل هذه الأنظمة ، تُستخدم نفس الواجهة لتوصيل محرك الأقراص بالمضيف المستخدم للوصول إلى الأقراص الداخلية للنظام المضيف ، والذي يوفر بشكل عام أداءً عاليًا واتصالًا سهلًا.
يمكن التوصية باستخدام نظام SAS في حالة الحاجة إلى معالجة عالية السرعة لكميات كبيرة من البيانات على واحد أو أكثر من الأنظمة المضيفة. يمكن أن يكون هذا ، على سبيل المثال ، خادم ملفات أو محطة رسومات أو نظام مجموعة تجاوز الفشل يتكون من عقدتين.
الشكل 3. نظام مجمع مع تخزين مشترك
ناس- محرك أقراص متصل بالشبكة ويوفر وصول ملف (ملاحظة - ملف ، وليس حظر) إلى البيانات للأنظمة المضيفة على شبكة LAN / WAN. عادةً ما يستخدم العملاء الذين يعملون مع NAS بروتوكولات NSF (نظام ملفات الشبكة) أو CIFS (نظام ملفات الإنترنت المشترك) للوصول إلى البيانات. يفسر NAS أوامر بروتوكولات الملفات وينفذ الطلب إلى محركات الأقراص وفقًا لبروتوكول القناة المستخدم فيه. في الواقع ، بنية NAS هي تطور خوادم الملفات. الميزة الرئيسية لمثل هذا الحل هي سرعة النشر وجودة تنظيم الوصول إلى الملفات ، بسبب التخصص والتركيز الضيق.
بناءً على ما سبق ، يمكن التوصية باستخدام NAS إذا كنت بحاجة إلى وصول الشبكة إلى الملفات والعوامل المهمة بما فيه الكفاية هي: بساطة الحل (الذي عادة ما يكون نوعًا من ضامن الجودة) وسهولة الصيانة والتثبيت... وخير مثال على ذلك هو استخدام NAS كخادم ملفات في مكتب شركة صغير حيث تكون سهولة التثبيت والإدارة أمرًا مهمًا. ولكن في الوقت نفسه ، إذا كنت بحاجة إلى الوصول إلى الملفات من عدد كبير من الأنظمة المضيفة ، فإن محرك NAS القوي ، بفضل حل متخصص متطور ، قادر على توفير تبادل مكثف لحركة المرور مع مجموعة ضخمة من الخوادم ومحطات العمل بشكل عادل. تكلفة منخفضة للبنية التحتية للاتصالات المستخدمة (على سبيل المثال ، جيجابت إيثرنت ومفاتيح الأزواج الملتوية النحاسية).
سان- شبكة تخزين البيانات. تستخدم شبكات SAN عادةً الوصول إلى البيانات المحظورة ، على الرغم من إمكانية توصيل شبكات التخزين بالأجهزة التي توفر خدمات الملفات ، مثل NAS. في التطبيقات الحديثة لشبكات التخزين ، غالبًا ما يتم استخدام بروتوكول القناة الليفية ، ولكن بشكل عام هذا ليس مطلوبًا ، وبالتالي ، من المعتاد تخصيص فئة منفصلة من شبكات منطقة التخزين ذات القنوات الليفية (شبكات منطقة التخزين القائمة على القناة الليفية).
تعتمد SAN على شبكة منفصلة عن LAN / WAN ، والتي تعمل على تنظيم الوصول إلى البيانات من الخوادم ومحطات العمل المشاركة مباشرة في المعالجة. هذا الهيكل يجعل من السهل نسبيًا بناء أنظمة عالية التوفر والطلب العالي. بينما تظل شبكات SAN باهظة الثمن اليوم ، فإن التكلفة الإجمالية للملكية (التكلفة الإجمالية للملكية) للأنظمة المتوسطة إلى الكبيرة التي تم إنشاؤها باستخدام تقنية SAN منخفضة جدًا. للحصول على وصف لطرق تقليل التكلفة الإجمالية للملكية لتخزين المؤسسة باستخدام شبكات SAN ، راجع صفحات موارد techTarget: http://searchstorage.techtarget.com.
اليوم ، تكلفة محركات الأقراص مع دعم القناة الليفية ، باعتبارها الواجهة الأكثر شيوعًا لبناء شبكات SAN ، قريبة من تكلفة الأنظمة ذات واجهات القنوات التقليدية منخفضة التكلفة (مثل SCSI المتوازية). تظل مكونات التكلفة الرئيسية في شبكة SAN هي البنية التحتية للاتصالات ، فضلاً عن تكلفة نشرها وصيانتها. في هذا الصدد ، في إطار SNIA والعديد من المنظمات التجارية ، يجري العمل النشط على تقنيات تخزين IP ، مما يجعل من الممكن استخدام المزيد من المعدات والبنية التحتية الرخيصة لشبكات IP ، فضلاً عن الخبرة الهائلة للمتخصصين في هذا المجال .
هناك العديد من الأمثلة على كيفية الاستخدام الفعال لشبكات SAN. يمكن استخدام SAN في كل مكان تقريبًا حيث توجد حاجة لاستخدام خوادم متعددة مع نظام تخزين مشترك. على سبيل المثال ، لتنظيم العمل الجماعي على بيانات الفيديو أو المعالجة المسبقة للمنتجات المطبوعة. في مثل هذه الشبكة ، يحصل كل مشارك في عملية معالجة المحتوى الرقمي على فرصة للعمل في نفس الوقت تقريبًا على تيرابايت من البيانات. أو ، على سبيل المثال ، تنظيم نسخ احتياطية لكميات كبيرة من البيانات التي تستخدمها العديد من الخوادم. عند إنشاء شبكة SAN واستخدام خوارزمية نسخ احتياطي للبيانات وتقنيات "لقطة" مستقلة عن LAN / WAN ، يمكن إجراء نسخ احتياطي لأي كمية من المعلومات تقريبًا دون المساس بوظائف وأداء مجمع المعلومات بأكمله.
قناة ليفية في SAN
هناك حقيقة لا يمكن إنكارها وهي أن FC (القناة الليفية) اليوم هي التي تهيمن على شبكات التخزين. وكان تطوير هذه الواجهة هو الذي أدى إلى تطوير مفهوم SAN نفسه.
شارك خبراء ذوو خبرة كبيرة في تطوير واجهات القناة والشبكة في تصميم FC ، وتمكنوا من الجمع بين جميع السمات الإيجابية المهمة لكلا الاتجاهين. من أهم مزايا القناة الليفية ، إلى جانب معلمات السرعة (والتي ، بالمناسبة ، ليست دائمًا العوامل الرئيسية لمستخدمي SAN ، ويمكن تنفيذها باستخدام تقنيات أخرى) هي القدرة على العمل عبر مسافات طويلة ومرونة الهيكل ، والتي جاءت إلى المعيار الجديد من تقنيات الشبكة ... وبالتالي ، يعتمد مفهوم بناء طوبولوجيا شبكة التخزين على نفس مبادئ شبكات المنطقة المحلية التقليدية ، استنادًا إلى المحاور والمفاتيح وأجهزة التوجيه ، مما يبسط إلى حد كبير بناء تكوينات النظام متعدد العقد ، بما في ذلك بدون نقطة فشل واحدة.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن القناة الليفية تستخدم وسائط الألياف والنحاس لنقل البيانات. عند تنظيم الوصول إلى العقد البعيدة جغرافيًا على مسافة تصل إلى 10 كيلومترات ، يتم استخدام المعدات القياسية والألياف أحادية الوضع لإرسال الإشارات. إذا تم فصل العقد بمقدار 10 أو حتى 100 كيلومتر ، يتم استخدام مكبرات صوت خاصة. عند بناء مثل هذه الشبكات التخزينية SAN ، يتم أخذ المعلمات غير التقليدية لأنظمة تخزين البيانات في الاعتبار ، على سبيل المثال ، سرعة انتشار الإشارة في الألياف.
اتجاهات التخزين
عالم التخزين متنوع للغاية. تختلف إمكانيات أنظمة تخزين البيانات وتكلفة الحلول تمامًا. هناك حلول تجمع بين إمكانيات خدمة مئات الآلاف من الطلبات في الثانية إلى عشرات بل ومئات تيرابايت من البيانات ، بالإضافة إلى حلول لجهاز كمبيوتر واحد مزود بأقراص IDE رخيصة الثمن.
IDE RAID
في الآونة الأخيرة ، نمت السعة القصوى لأقراص IDE بشكل كبير وتفوقت على أقراص SCSI بنحو مرتين ، وإذا تحدثنا عن نسبة السعر لكل وحدة حجم ، فإن أقراص IDE في المقدمة بأكثر من 6 مرات. هذا ، لسوء الحظ ، لم يؤثر بشكل إيجابي على موثوقية أقراص IDE ، ولكن مع ذلك فإن نطاق استخدامها في أنظمة تخزين البيانات المستقلة يتزايد بلا هوادة. العامل الرئيسي في هذه العملية هو أن الطلب على كميات كبيرة من البيانات ينمو بشكل أسرع من حجم الأقراص الفردية.
قبل بضع سنوات ، قررت الشركات المصنعة النادرة إطلاق أنظمة فرعية قائمة بذاتها تركز على استخدام أقراص IDE. اليوم يتم إنتاجها من قبل كل مصنع تقريبًا يركز على سوق أنظمة الدخول. لوحظ الأكثر انتشارًا في فئة الأنظمة الفرعية المستقلة المزودة بأقراص IDE في أنظمة NAS للمبتدئين. بعد كل شيء ، إذا كنت تستخدم NAS كخادم ملفات بواجهة Fast Ethernet أو حتى Gigabit Ethernet ، فإن أداء هذه الأقراص في معظم الحالات يكون أكثر من كافٍ ، ويتم تعويض موثوقيتها المنخفضة عن طريق استخدام تقنية RAID.
عندما يكون الوصول إلى البيانات مطلوبًا بأقل سعر لكل وحدة من المعلومات المخزنة ، يتم اليوم استخدام الأنظمة التي تحتوي على أقراص IDE داخلية وواجهة SCSI خارجية بنشاط. على سبيل المثال ، في نظام JetStor IDE الذي تصنعه شركة AC&NC الأمريكية لبناء أرشيف متسامح مع الأخطاء بحجم تخزين 10 تيرابايت وإمكانية الوصول السريع إلى البيانات ، فإن تكلفة تخزين واحد ميغا ستكون أقل من 0.3 سنت. .
هناك تقنية أخرى مثيرة للاهتمام ومبتكرة إلى حد ما كان علي التعرف عليها مؤخرًا وهي نظام Raidsonic SR-2000 بواجهة IDE خارجية متوازية.
الشكل 4. مستوى الدخول IDE RAID مستقل
إنه نظام قرص مستقل مصمم لاستخدام قرصين IDE وهو مصمم ليتم تثبيته داخل حاوية نظام مضيف. إنه مستقل تمامًا عن نظام التشغيل على الجهاز المضيف. يسمح لك النظام بتنظيم RAID 1 (مرآة) أو ببساطة نسخ البيانات من قرص إلى آخر باستخدام أقراص قابلة للتبديل السريع ، دون أي ضرر أو إزعاج من جانب مستخدم الكمبيوتر ، وهو ما لا يمكن قوله عن الأنظمة الفرعية الموجهة نحو الناقل المبنية عليها وحدات تحكم PCI IDE RAID ...
وتجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة الرائدة لمحركات أقراص IDE قد أعلنت عن إطلاق محركات الأقراص متوسطة المدى بواجهة Serial ATA ، والتي ستستخدم تقنيات عالية المستوى. يجب أن يؤثر ذلك بشكل إيجابي على موثوقيتها وزيادة حصة حلول ATA في أنظمة تخزين البيانات.
ما سوف يجلب لنا Serial ATA
أول شيء وأكثر متعة يمكنك أن تجده في Serial ATA هو الكابل. نظرًا لحقيقة أن واجهة ATA أصبحت تسلسلية ، أصبح الكبل مستديرًا والموصل أضيق. إذا كان عليك توجيه كبلات IDE المتوازية عبر ثماني قنوات IDE على نظامك ، فأنا متأكد من أنك ستحب هذه الميزة. بالطبع ، كانت كبلات IDE المستديرة موجودة لفترة طويلة ، لكن موصلها ظل عريضًا ومسطحًا ، والحد الأقصى المسموح به لكابل ATA المتوازي غير مشجع. عند إنشاء أنظمة تحتوي على عدد كبير من الأقراص ، فإن وجود كبل قياسي لا يساعد كثيرًا على الإطلاق ، حيث يجب تصنيع الكابلات بشكل مستقل ، وفي نفس الوقت يصبح وضعها تقريبًا المهمة الرئيسية في الوقت المناسب أثناء التجميع.
بالإضافة إلى خصائص نظام الكابلات ، يحتوي Serial ATA على ابتكارات أخرى لا يمكن تنفيذها بشكل مستقل للنسخة المتوازية من الواجهة باستخدام سكين كتابي وأداة يدوية أخرى. يجب أن تدعم الأقراص ذات الواجهة الجديدة مجموعة تعليمات "وضع الأوامر الأصلية في قائمة انتظار" قريبًا. باستخدام قائمة انتظار الأوامر الأصلية ، تقوم وحدة تحكم Serial ATA بتحليل طلبات الإدخال / الإخراج وتحسين ترتيب التنفيذ لتقليل وقت البحث. إن التشابه بين فكرة Serial ATA Native Command Queuing مع تنظيم ترتيب الأوامر في SCSI واضح تمامًا ، ومع ذلك ، بالنسبة لـ Serial ATA ، سيتم دعم ما يصل إلى 32 أمرًا ، وليس التقليدي لـ SCSI - 256. الدعم الأصلي لـ ظهر أيضًا تبادل سريع للأجهزة. بالطبع ، كان هذا الاحتمال موجودًا من قبل ، لكن تنفيذه كان خارج نطاق المعيار ، وبالتالي لا يمكن استخدامه على نطاق واسع. عند الحديث عن الإمكانات الجديدة عالية السرعة لـ Serial ATA ، تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد متعة كبيرة منها الآن ، ولكن الشيء الرئيسي هنا هو أنه بالنسبة للمستقبل ، هناك خارطة طريق جيدة ، والتي سيكون من الصعب جدًا تنفيذها داخل إطار ATA الموازي.
بالنظر إلى ما سبق ، ليس هناك شك في أن حصة حلول ATA في أنظمة التخزين على مستوى الدخول يجب أن تزيد على وجه التحديد بسبب محركات Serial ATA وأنظمة التخزين التي تركز على استخدام هذه الأجهزة.
حيث يذهب SCSI الموازي
لا يمكن لأي شخص يعمل مع أنظمة التخزين ، حتى تلك ذات المستوى المبتدئ ، أن يقول بصعوبة أنه يحب الأنظمة التي تحتوي على أقراص IDE. الميزة الرئيسية لمحركات ATA هي سعرها المنخفض مقارنة بأجهزة SCSI ، وربما مستوى ضوضاء أقل. وكل هذا يحدث لسبب بسيط ، حيث أن واجهة SCSI مناسبة بشكل أفضل للاستخدام في أنظمة التخزين ، وفي حين أنها أرخص بكثير من الواجهة الأكثر وظيفية - القناة الليفية ، فإن الأقراص التي تحتوي على واجهة SCSI يتم إنتاجها بجودة أفضل ، والمزيد موثوقة وأسرع من واجهة IDE رخيصة.
يستخدم العديد من المصنّعين اليوم Ultra 320 SCSI ، أحدث واجهة في العائلة ، لتصميم أنظمة تخزين SCSI متوازية. مرة واحدة في العديد من خرائط الطريق ، كانت هناك خطط لإصدار أجهزة بواجهة Ultra 640 وحتى Ultra 1280 SCSI ، ولكن كل شيء ذهب إلى حقيقة أن هناك حاجة إلى تغيير جذري في الواجهة. الآن ، في مرحلة استخدام Ultra 320 ، لا يناسب SCSI المتوازي الكثيرين ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إزعاج استخدام الكابلات الكلاسيكية.
لحسن الحظ ، تم تقديم واجهة SCSI (SAS) التسلسلية المرفقة الجديدة مؤخرًا. سيكون للمعيار الجديد ميزات مثيرة للاهتمام. فهو يجمع بين بعض إمكانيات Serial ATA والقناة الليفية. على الرغم من هذه الغرابة ، يجب أن يقال إن هناك بعض الحس السليم في مثل هذا التشابك. نشأ المعيار من المواصفات الفيزيائية والكهربائية لـ ATA التسلسلي ، مع تحسينات مثل زيادة مستوى الإشارة لزيادة طول الكابل وفقًا لذلك ، وزيادة الحد الأقصى من قابلية معالجة الأجهزة. والشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن التقنيون يعدون بتوفير توافق أجهزة Serial ATA و SAS ، ولكن فقط في الإصدارات التالية من المعايير.
من أهم ميزات SAS ما يلي:
- واجهة من نقطة إلى نقطة ؛
- واجهة ذات قناتين
- دعم 4096 جهازًا في المجال ؛
- مجموعة قياسية من أوامر SCSI ؛
- كابل يصل طوله إلى 10 أمتار ؛
- كابل 4 أسلاك
- الازدواج الكامل.
نظرًا لأن الواجهة الجديدة توفر نفس الموصل المصغر مثل Serial ATA ، فإن المطورين لديهم فرصة جديدة لبناء أجهزة أكثر إحكاما بأداء عالٍ. يوفر معيار SAS أيضًا استخدام الموسعات. سيدعم كل موسع عنونة 64 جهازًا مع القدرة على تسلسل ما يصل إلى 4096 جهازًا داخل المجال. هذا بالتأكيد أقل بكثير من إمكانيات القناة الليفية ، ولكن بالنسبة لأنظمة التخزين على مستوى الدخول ومتوسط المدى ، مع محركات الأقراص المتصلة مباشرة بالخادم ، فهذا يكفي تمامًا.
على الرغم من كل السحر ، من غير المرجح أن تحل SCSI المتسلسلة المرفقة محل الواجهة المتوازية التقليدية بسرعة. في عالم المؤسسات ، يميل التطوير إلى أن يكون أكثر صرامة ويستغرق بطبيعة الحال وقتًا أطول من تطوير سطح المكتب. نعم ، والتقنيات القديمة لا تختفي بسرعة كبيرة ، لأن الفترة التي تعمل فيها هي أيضًا طويلة إلى حد ما. ومع ذلك ، في عام 2004 ، يجب أن تدخل الأجهزة ذات واجهة SAS إلى السوق. بطبيعة الحال ، ستكون في البداية عبارة عن أقراص ووحدات تحكم PCI بشكل أساسي ، ولكن في غضون عام أو نحو ذلك ، ستلحق أنظمة تخزين البيانات بالركب.
لتعميم أفضل للمعلومات ، نقترح أن تتعرف على مقارنة بين الواجهات الحديثة والجديدة لأنظمة تخزين البيانات في شكل جدول.
1 - ينظم المعيار مسافة تصل إلى 10 كيلومترات للألياف أحادية الوضع ، وهناك تطبيقات لأجهزة لنقل البيانات على مسافة تزيد عن 105 متر.
2 - تعمل المحاور وبعض محولات FC داخل طبولوجيا الحلقة الافتراضية الداخلية ، وهناك أيضًا العديد من تطبيقات المحولات التي توفر اتصالاً من نقطة إلى نقطة لأي أجهزة متصلة بها.
3 - توجد تطبيقات للأجهزة مع بروتوكولات SCSI و FICON و ESCON و TCP / I و HIPPI و VI.
4 - الحقيقة هي أن الأجهزة ستكون متوافقة بشكل متبادل (هذا ما يعد به المصنعون في المستقبل القريب). أي أن وحدات تحكم SATA ستدعم محركات أقراص SAS ، وستدعم وحدات التحكم SAS محركات أقراص SATA.
جنون NAS الهائل
في الآونة الأخيرة ، كان هناك سحر كبير مع محركات NAS التي تقودها في الخارج. الحقيقة هي أنه مع تزايد أهمية النهج الموجه نحو البيانات لبناء أنظمة المعلومات ، زادت جاذبية تخصص خوادم الملفات الكلاسيكية وتشكيل وحدة تسويق جديدة - NAS -. في الوقت نفسه ، كانت الخبرة في بناء مثل هذه الأنظمة كافية لبدء سريع لتقنية أجهزة التخزين المتصلة بالشبكة ، وكانت تكلفة تنفيذ أجهزتها منخفضة للغاية. اليوم ، يتم إنتاج محركات NAS من قبل جميع الشركات المصنعة لأنظمة تخزين البيانات تقريبًا ، من بينها أنظمة على مستوى الدخول مقابل القليل جدًا من المال ، والمتوسطة ، وحتى الأنظمة المسؤولة عن تخزين عشرات تيرابايت من المعلومات ، القادرة على معالجة عدد هائل من الطلبات. كل فئة من أنظمة NAS لها حلولها الأصلية المثيرة للاهتمام.
NAS على الكمبيوتر الشخصي في 30 دقيقة
نريد وصف حل مبتدئ أصلي واحد صغير. يمكن للمرء أن يجادل حول القيمة العملية لتنفيذه ، لكن لا يمكن إنكار أصالته.
في الواقع ، محرك NAS للمبتدئين ، وليس فقط مستوى الدخول ، هو جهاز كمبيوتر شخصي بسيط إلى حد ما مع عدد معين من الأقراص والبرامج التي توفر لأعضاء الشبكة الآخرين إمكانية الوصول إلى البيانات على مستوى الملف. وبالتالي ، لبناء جهاز NAS ، يكفي أخذ هذه المكونات وربطها معًا. بيت القصيد هو إلى أي مدى تقوم بذلك بشكل جيد ، سيتم تلقي نفس الوصول الموثوق وعالي الجودة إلى البيانات من قبل مجموعة العمل التي تعمل مع البيانات التي يوفر جهازك الوصول إليها. يتم أخذ هذه العوامل في الاعتبار ، بالإضافة إلى وقت نشر الحل ، بالإضافة إلى بعض أبحاث التصميم ، حيث يتم إنشاء محرك NAS للمبتدئين.
سيكون الفرق بين حل NAS الجيد للمبتدئين مع فريق عمل تم تجميعه ذاتيًا ومخصصًا داخل نظام التشغيل المختار ، إذا تم حذف التصميم مرة أخرى ، سيكون:
- كيف ستفعل ذلك بسرعة ؛
- مدى سهولة الحفاظ على هذا النظام من قبل أفراد غير مؤهلين ؛
- إلى أي مدى سيعمل هذا الحل بشكل جيد ويتم دعمه.
بمعنى آخر ، في حالة الاختيار الاحترافي للمكونات ووجود مجموعة معينة من البرامج المكونة في البداية ، يمكن تحقيق نتيجة جيدة. تبدو الحقيقة مبتذلة ، ويمكن قول الشيء نفسه عن أي مهمة يتم حلها وفقًا لمخطط حلول المكونات الجاهزة: "الأجهزة" بالإضافة إلى "البرامج".
ماذا تقترح الشركة "س" أن تفعل؟ يتم تكوين قائمة محدودة من المكونات المتوافقة: اللوحات الأم مع جميع الاقتصاديات المتكاملة المطلوبة لخادم NAS للمبتدئين لمحركات الأقراص الثابتة. تشتري قرص FLASH مع البرنامج المسجل المثبت في موصل IDE على اللوحة الأم وتحصل على محرك NAS جاهز. نظام التشغيل والأدوات المساعدة المكتوبة على هذا القرص ، عند التمهيد ، قم بتكوين الوحدات النمطية اللازمة بطريقة مناسبة. نتيجة لذلك ، يحصل المستخدم على جهاز يمكن التحكم فيه محليًا وعن بعد عبر واجهة HTML ويوفر الوصول إلى محركات الأقراص المتصلة به.
بروتوكولات الملفات في NAS الحديث
CIFS (نظام ملفات الإنترنت المشترك)هو بروتوكول قياسي يوفر الوصول إلى الملفات والخدمات الموجودة على أجهزة الكمبيوتر البعيدة (بما في ذلك الإنترنت). يستخدم البروتوكول نموذج تفاعل العميل والخادم. يقوم العميل بتقديم طلب إلى الخادم للوصول إلى الملفات أو إرسال رسالة إلى برنامج موجود على الخادم. يستوفي الخادم طلب العميل ويعيد نتيجة عمله. CIFS هو معيار مفتوح نشأ على أساس بروتوكول Server Message Block (SMB) الذي طورته Microsoft ، ولكن على عكس الأخير ، يأخذ CIFS في الاعتبار إمكانية المهلات الطويلة ، حيث يركز على الاستخدام في الشبكات الموزعة أيضًا . تم استخدام بروتوكول SMB تقليديًا على شبكات Windows المحلية للوصول إلى الملفات وطباعتها. يستخدم CIFS بروتوكول TCP / IP لنقل البيانات. يوفر CIFS وظائف مشابهة لـ FTP (بروتوكول نقل الملفات) ، ولكنه يوفر للعملاء تحكمًا محسّنًا (مباشرًا) على الملفات. كما يسمح لك بمشاركة الوصول إلى الملفات بين العملاء ، باستخدام الحظر والاستعادة التلقائية للاتصال بالخادم في حالة فشل الشبكة.
NFS (نظام ملفات الشبكة)هو معيار IETF يتضمن نظام الملفات الموزعة وبروتوكول الشبكة. تم تطوير NFS بواسطة Sun Microsystem Computer Corporation. تم استخدامه في الأصل فقط على أنظمة UNIX ، وأصبحت عمليات التنفيذ اللاحقة لمحادثة العميل والخادم شائعة على الأنظمة الأخرى أيضًا.
يستخدم NFS ، مثل CIFS ، نموذج اتصال خادم العميل. يوفر الوصول إلى الملفات الموجودة على جهاز كمبيوتر بعيد (خادم) للكتابة والقراءة كما لو كانت على جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم. استخدمت الإصدارات السابقة من NFS بروتوكول UDP لنقل البيانات ، بينما تستخدم الإصدارات الحديثة بروتوكول TCP / IP. لكي يعمل NFS على الإنترنت ، طورت Sun بروتوكول WebNFS ، والذي يستخدم امتدادات لوظائف NFS من أجل تشغيله الصحيح على شبكة الويب العالمية.
DAFS (نظام ملفات الوصول المباشر)هو بروتوكول قياسي للوصول إلى الملفات يعتمد على NFSv4. يسمح للتطبيقات بنقل البيانات عبر تجاوز نظام التشغيل ومساحته العازلة مباشرة لنقل الموارد ، مع الاحتفاظ بالدلالات المتأصلة في أنظمة الملفات. تستفيد DAFS من أحدث تقنيات الاتصال من الذاكرة إلى الذاكرة. يوفر استخدامه سرعات إدخال / إخراج عالية للملفات ، وحد أدنى من وحدة المعالجة المركزية وحمل النظام بسبب الانخفاض الكبير في عدد العمليات والمقاطعات المطلوبة عادةً عند معالجة بروتوكولات الشبكة. استخدام دعم الأجهزة لـ VI (Virtual Interface) فعال بشكل خاص.
تم تصميم DAFS مع مراعاة بيئة المجموعة والخادم لقواعد البيانات ومجموعة متنوعة من تطبيقات الإنترنت من طرف إلى طرف. إنه يوفر أقل زمن انتقال في الوصول إلى مشاركات الملفات والبيانات ، كما أنه يدعم النظام الذكي وآليات استعادة البيانات ، مما يجعله جذابًا للغاية للاستخدام في محركات NAS المتطورة.
كل الطرق تؤدي إلى تخزين IP
هناك العديد من التقنيات الجديدة المثيرة التي ظهرت في أنظمة التخزين عالية ومتوسطة المدى خلال السنوات القليلة الماضية.
Fibre Channel SAN هي تقنية معروفة وشائعة اليوم. في الوقت نفسه ، يعد توزيعها الشامل اليوم مشكلة بسبب عدد من الميزات. وتشمل هذه التكلفة العالية للتنفيذ وتعقيد بناء الأنظمة الموزعة جغرافيًا. من ناحية ، هذه ليست سوى ميزات للتكنولوجيا على مستوى المؤسسة ، ولكن من ناحية أخرى ، إذا أصبحت SAN أرخص وأصبح إنشاء الأنظمة الموزعة أسهل ، فيجب أن يوفر هذا ببساطة اختراقًا هائلاً في تطوير شبكات التخزين.
كجزء من العمل على تقنيات تخزين الشبكة في فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) ، تم إنشاء مجموعة عمل ومنتدى تخزين IP (IPS) في المجالات التالية:
FCIP - القناة الليفية عبر TCP / IP ، وهو بروتوكول نفق قائم على TCP / IP وتتمثل وظيفته في توصيل شبكات FC SAN البعيدة جغرافيًا دون أي تأثير على بروتوكولات FC و IP.
iFCP - بروتوكول القنوات الليفية للإنترنت ، الذي تم إنشاؤه على أساس بروتوكول TCP / IP لتوصيل أنظمة تخزين FC أو شبكات تخزين FC ، باستخدام البنية التحتية IP معًا أو بدلاً من عناصر تحويل وتوجيه FC.
iSNS - خدمة أسماء التخزين على الإنترنت ، بروتوكول لدعم أسماء محركات الأقراص على الإنترنت.
iSCSI - واجهة أنظمة الكمبيوتر الصغيرة للإنترنت ، هو بروتوكول يعتمد على TCP / IP وهو مصمم للتواصل وإدارة أنظمة التخزين والخوادم والعملاء (تعريف SNIA - منتدى تخزين IP :).
أكثر المجالات المدرجة تطورًا وأكثرها إثارة للاهتمام هي بروتوكول iSCSI.
بروتوكول iSCSI هو المعيار الجديد
في 11 فبراير 2003 ، أصبح بروتوكول iSCSI المعيار الرسمي. لا بد أن يؤثر التصديق على بروتوكول iSCSI على الاهتمام الأوسع بالمعيار ، والذي يتطور بالفعل بنشاط كبير. سيكون أسرع تطور لـ iSCSI بمثابة دافع لانتشار شبكات SAN في الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم ، نظرًا لأن استخدام معدات ونهج معياري للخدمة (بما في ذلك تلك الشائعة في إطار شبكات Ethernet القياسية) سيجعل شبكات SAN كثيرًا أرخص. أما بالنسبة لاستخدام بروتوكول iSCSI على الإنترنت ، فقد ترسخ اليوم FCIP بالفعل هنا ، وستكون المنافسة معه صعبة.
دعمت شركات تكنولوجيا المعلومات المعروفة عن طيب خاطر المعيار الجديد. بالطبع ، هناك خصوم ، ولكن لا تزال جميع الشركات التي تشارك بنشاط في سوق أنظمة الدخول والمستوى المتوسط تعمل بالفعل على الأجهزة التي تدعم بروتوكول iSCSI. يتم تضمين برامج تشغيل iSCSI في نظامي التشغيل Windows و Linux بالفعل ، ويتم إنتاج أنظمة تخزين iSCSI بواسطة IBM ، والمحولات - من خلال Intel ، في المستقبل القريب ، تعد HP و Dell و EMC بالانضمام إلى عملية إتقان المعيار الجديد.
تتمثل إحدى الميزات المثيرة جدًا لـ iSCSI في أنه لا يمكنك فقط استخدام شركات النقل والمفاتيح وأجهزة التوجيه الخاصة بشبكات LAN / WAN الحالية لنقل البيانات على محرك iSCSI ، ولكن أيضًا استخدام محولات شبكة Fast Ethernet أو Gigabit Ethernet العادية من جانب العميل. ومع ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في طاقة المعالجة لجهاز الكمبيوتر الذي يستخدم مثل هذا المحول. وفقًا للمطورين ، يمكن أن يحقق تنفيذ برنامج iSCSI سرعات وسيط نقل بيانات Gigabit Ethernet بحمل كبير يصل إلى 100٪ من وحدات المعالجة المركزية الحديثة. في هذا الصدد ، يوصى باستخدام بطاقات شبكة خاصة تدعم آليات إلغاء تحميل وحدة المعالجة المركزية من معالجة مكدس TCP.
افتراضية SAN
تقنية أخرى مهمة في بناء أجهزة التخزين الحديثة وشبكات التخزين هي الافتراضية.
التخزين الافتراضي هو عرض للموارد المادية بطريقة منطقية وأكثر ملاءمة. تتيح لك هذه التقنية تخصيص الموارد بمرونة بين المستخدمين وإدارتها بفعالية. في إطار المحاكاة الافتراضية ، والنسخ عن بعد ، ونسخ اللقطات ، وتوزيع طلبات الإدخال / الإخراج على أنسب محركات الأقراص من حيث طبيعة الخدمة ، والعديد من الخوارزميات الأخرى تم تنفيذها بنجاح. يمكن تنفيذ خوارزميات المحاكاة الافتراضية عن طريق محرك الأقراص نفسه ، وبمساعدة أجهزة المحاكاة الافتراضية الخارجية ، أو بمساعدة خوادم التحكم التي تقوم بتشغيل برامج متخصصة في ظل أنظمة تشغيل قياسية.
هذا ، بالطبع ، جزء صغير جدًا مما يمكن قوله عن المحاكاة الافتراضية. هذا الموضوع ممتع للغاية وواسع النطاق ، لذلك قررنا تخصيص منشور منفصل له.
إرسال سؤال الحل
نجيب في أيام الأسبوع
في ساعة واحدة
أندري أولوفيانيكوف ،[البريد الإلكتروني محمي]موقع
دعونا نتفق….
الغرض من هذه المقالة ليس دراسة تفصيلية لأنظمة التخزين المختلفة (DSS). لن نقوم بتحليل جميع أنواع الواجهات - البرامج والأجهزة - التي تُستخدم لإنشاء طرق مختلفة لتخزين البيانات. لن ننظر في "الاختناقات" لأنواع معينة من تنظيم التخزين. هنا لن ترى نظرة مفصلة على بروتوكولات iSCSI وتنفيذها في شكل FC (القناة الليفية) ، SCSI ، إلخ.
مهمتنا أكثر تواضعًا - فقط "اتفق على المصطلحات" مع المشتري المحتمل. لذا ، قبل البدء في مناقشة أي مشكلة ، توصل عالمان فيزيائيان إلى اتفاق حول العملية أو الظاهرة التي سيعينونها بطريقة أو بأخرى. هذا ضروري من أجل توفير الوقت والخلايا العصبية لبعضها البعض ، ولإجراء المحادثة بشكل أكثر إنتاجية وللمتعة المتبادلة.
التخزين أو ... التخزين؟
لنبدأ ، كما يقولون ، من البداية.
تحت التخزين ، نعني جميع أنظمة تخزين البيانات نفسها كمجموعة من البرامج والأجهزة التي تعمل من أجل طريقة موثوقة وأسرع وأبسط لتخزين البيانات والوصول إليها للمؤسسات ذات المستويات المختلفة ، من الميزات المالية والهيكلية. نود أن نلفت انتباهك على الفور إلى حقيقة أن الشركات المختلفة لديها احتياجات مختلفة لتخزين المعلومات بشكل أو بآخر وقدرات مالية مختلفة لتنفيذها. ولكن على أي حال ، نريد أن نلاحظ أنه بغض النظر عن مقدار الأموال أو المتخصصين من مستوى أو آخر تحت تصرف المشتري ، فإننا نصر على أن جميع احتياجاتهم تتناسب مع تعريفنا لأنظمة التخزين - سواء كانت مجموعة منتظمة من الأقراص الكبيرة ، أو بنية PCS معقدة متعددة المستويات (Parallels Cloud Storage). يتضمن هذا التعريف ، في رأينا ، اختصارًا آخر شائع الاستخدام مترجمًا إلى اللغة الإنجليزية - التخزين كشبكة منطقة تخزين - SAN. سوف نوضح SAN قليلاً أدناه عندما نتحدث عن الطرق النموذجية لتنفيذ أنظمة التخزين.
الطريقة الأكثر شيوعًا والمفهومة لتنفيذ أنظمة التخزين هي DAS - Direct Attached Storages - محركات الأقراص التي تتصل مباشرة بالكمبيوتر الذي يتحكم في تشغيل محركات الأقراص هذه.
أبسط مثال على DAS هو جهاز كمبيوتر عادي به قرص ثابت أو محرك أقراص DVD (CD) مع بيانات مثبتة. مثال أكثر تعقيدًا (انظر الشكل) - جهاز تخزين خارجي (محرك أقراص ثابت خارجي ، ورف قرص ، ومحرك شريط ، وما إلى ذلك) يتصل بجهاز كمبيوتر مباشرةً من خلال بروتوكول وواجهة معينة (SCSI ، eSATA ، FC ، إلخ.) . الخ). نحن نقدم أرفف الأقراص أو خوادم تخزين البيانات (اختصار آخر لأنظمة التخزين) كأجهزة تخزين DAS.
خادم تخزين البيانات في هذه الحالة يعني جهاز كمبيوتر بمعالج خاص به ونظام تشغيل وذاكرة كافية لمعالجة كميات كبيرة من البيانات المخزنة على العديد من الأقراص داخل الخادم.
وتجدر الإشارة إلى أنه مع مثل هذا التجسيد للتخزين ، لا يرى البيانات بشكل مباشر إلا الكمبيوتر المزود بـ DAS ، ولا يتمكن جميع المستخدمين الآخرين من الوصول إلى البيانات إلا "بإذن" من هذا الكمبيوتر.
يمكنك إلقاء نظرة على التكوينات الأساسية لأنظمة تخزين DAS بتنسيق
أنظمة التخزينناس
تطبيق آخر بسيط لنظام التخزين هو NAS (التخزين المتصل بالشبكة) - تخزين بيانات الشبكة (مرة أخرى ، نفس الاختصار لأنظمة التخزين).
كما يتضح ، يتم الوصول إلى البيانات من خلال بروتوكولات الشبكة ، كقاعدة عامة ، من خلال شبكتنا المحلية المعتادة للكمبيوتر (على الرغم من انتشار الوصول الأكثر تعقيدًا إلى البيانات المخزنة على موارد الشبكة). أوضح وأبسط مثال على تخزين NAS هو تخزين المستهلك للموسيقى والأفلام ، والذي يمكن للعديد من مستخدمي الشبكة المنزلية الوصول إليه في وقت واحد.
يقوم NAS بتخزين البيانات في شكل نظام ملفات ، وبالتالي ، يوفر الوصول إلى الموارد من خلال بروتوكولات ملفات الشبكة (NFS ، SMB ، AFP ...).
للحصول على مثال بسيط لنظام تخزين NAS ، انظر الشكل. 2.
نريد أن نلاحظ على الفور أن NAS ، من حيث المبدأ ، يمكن اعتبارها أي جهاز ذكي يحتوي على معالج خاص به وذاكرة وواجهات شبكة سريعة بما يكفي لنقل البيانات عبر الشبكة إلى مستخدمين مختلفين. أيضًا ، يجب إيلاء اهتمام خاص لسرعة النظام الفرعي للقرص. يمكنك رؤية التكوينات الأكثر شيوعًا لأجهزة NAS بتنسيق
تعد شبكة منطقة التخزين إحدى الطرق لتنفيذ التخزين كنظام تخزين بيانات - انظر أعلاه.
وهو عبارة عن حل برمجي وأجهزة وحلول معمارية لتوصيل أجهزة التخزين المختلفة بطريقة تجعل نظام التشغيل "يرى" هذه الأجهزة على أنها محلية. يتم تحقيق ذلك من خلال توصيل هذه الأجهزة بالخوادم المناسبة. يمكن أن تكون الأجهزة نفسها مختلفة - مصفوفات القرص ، ومكتبات الأشرطة ، ومصفوفات التخزين الضوئية.
مع تقدم تقنيات التخزين ، أصبح التمييز بين أنظمة SAN و NAS عشوائيًا إلى حد ما. بشكل تقليدي ، يمكن تمييزها عن طريق طريقة تخزين البيانات: SAN - block device، NAS - data file system.
يمكن أن تكون بروتوكولات تنفيذ أنظمة SAN مختلفة - القناة الليفية ، بروتوكول iSCSI ، AoE.
تظهر إحدى الطرق المعمارية لتنفيذ SAN في الشكل. 3.
يمكن العثور على أمثلة نموذجية لأنظمة تخزين SAN في ملفات
في الختام ، نأمل أن نكون قد تمكنا من "الاتفاق على المصطلحات" معك ، وكل ما تبقى هو مناقشة الخيارات لإنشاء أنظمة تخزين لعملك وإيجاد الحلول التي تناسبك من حيث الموثوقية والبساطة والميزانية.