Computing کاملاً مبتني بر اطلاعات است. اطلاعات، منبع زيربنايي است که تمام پردازش هاي Computing بر اساس آن انجام مي شوند. در واقع، اطلاعات از جمله دارائيهاي يک شرکت به حساب مي آيد. اطلاعات بر روي رسانه ذخيره سازي نگهداري مي شود و از طريق اجراي نرم افزارهاي کاربردي بر روي يک سرور مورد دسترسي قرار مي گيرد. اطلاعات غالباً يکي از دارائيهاي منحصربه فرد يک شرکت است . اطلاعات در هر ثانيه از هر روز ايجاد و گردآوري مي شود. اطلاعات را مي توان پول رايج دنياي تجارت در نظر گرفت. براي تضمين اين موضوع که هر بنگاه تجاري مي تواند نتايج پيش بيني شده را بدست آورد، آنها بايد به اطلاعات دقيق و بدون تأخير دسترسي داشته باشند. مديريت و محافظت از اطلاعات تجاري، براي دردسر پذيري پردازش هاي تجاري کاملاً حياتي خواهد بود. ما در اين مقاله شما را با مفهوم يک SAN( Stronge Area Network) آشنا خواهيم کرد که بعنوان پاسخ نهائي تمام نيازهاي فوق در نظر گرفته مي شود.
يک SAN چيست؟
SNIA ( StorageNetwork Industry Association) مفهوم SAN را به صورت شبکه اي که مقصود اصلي آن انتقال داده ها ما بين سيستم هاي کامپيوتري و عناصر ذخيره سازي است، تعريف مي کند. يک SAN حاوي يک زير ساختار ارتباطي که اتصالات فيزيکي را تأمين مي کند و همچنين يک لايه مديريت است که اتصالات ،عناصر ذخيره سازي و سيستم هاي کامپيوتري را به صورتي سازمان دهي مي کند تا انتقال داده ها کاملاً امن و قدرتمند باشد. عبارت SAN معمولاً ( نه الزاماً) با سرويس هاي Block I/O تعريف مي شود، نه سرويس هاي دسترسي فايل.
توجه داشته باشيد که تعريف SNIA اختصاص عبارت SAN را با فناوري Fibre Channel تعريف مي کند. هنگامي که عبارت SAN در ارتباط با فناوري Fibre Channel بکاربرده مي شود، استفاده از يک اصطلاح شايسته نظير Fibre Channel SAN توصيه مي گردد. براساس اين تعريف، يک شبکه مبتني بر اترنت که هدف اصلي آن تأمين دسترسي به عناصرذخيره سازي است، مي تواند بعنوان يک SAN در نظر گرفته شود. SANها گاهي اوقات براي برقراري ارتباط ما بين سيستم ها در کلاسترها نيز مورد استفاده قرار مي گيرند.
يک SAN در عين حال مي تواند يک سيستم ذخيره سازي حاوي عناصر ذخيره سازي، ابزارهاي ذخيره سازي، سيستم هاي کامپيوتري و يا تجهيزات جانبي به همراه تمام نرم افزارهاي کنترلي باشد که همگي بر روي يک شبکه ارتباط برقرار مي کنند.
به زبان ساده، يک SAN يک شبکه پر سرعت اختصاصي است که سرورها و ابزارهاي ذخيره سازي را به يکديگر متصل مي نمايد و به همين دليل گاهي اوقات تحت عنوان " شبکه پشت سرورها " به آن اشاره مي شود.
يک SAN امکان برقراري ارتباط "Any-to-Any" را با استفاده از عناصر Interconnect نظير روترها، Gatewayها، هابها، سوئيچ هاو Directorها درسراسر شبکه فراهم مي کند. اين شبکه، اتصال اختصاصي سنتي ما بين يک سرور و انباره ذخيره سازي و همچنين اين مفهوم که سرور بطور مؤثري " مالکيت و مديريت" ابزارهاي ذخيره سازي را در اختيار دارد را حذف مي نمايد. SAN در عين حال هر محدوديتي در زمينه حجم داده هايي که يک سرور مي تواند به آن ها دسترسي داشته باشد ( که در حال حاضر به تعداد ابزارهاي ذخيره سازي متصل شده به يک سرورمشخص محدود هستند) را از بين مي برد. در مقابل يک SAN انعطاف پذيري شبکه سازي در مورد تأمين امکان اشتراک گذاري يک ساختار ذخيره سازي عمومي ( که مي تواند چندين ابزار ذخيره سازي نظير ديسک، Tape و ذخيره سازي اپتيکال را در بر گيرد) براي يک سرور و يا چندين سرور نامتجانس را ارائه مي کند. بعلاوه ساختار ذخيره سازي مي تواند در فاصله بسيار دوري از سروري که در حال استفاده از آن است قرار گرفته باشد.
SAN را مي توان بعنوان يک ضميمه براي مفهوم گذرگاه ذخيره سازي در نظر گرفت که به ابزارهاي ذخيره سازي و سرورها امکان مي دهد تا با استفاده از عناصر مشابهي در LANها و WAN ها ( نظير روترها، هابها، سوئيچ ها، Director ها و Gateaway ) با يکديگر ارتباط برقرار کنند. يک SAN مي تواند مابين سرورها به اشتراک گذاشته شده و يا به يک سرور منفرد اختصاص داده شود . در عين حال، يک SAN مي تواند محلي بوده و يا بر روي فواصل جغرافيايي گسترش يافته باشد.
دياگرام داخل شکل ( 1 ) يک نماي طبقه بندي شده از يک SAN متصل به سرورهاي متعدد براي سيستم هاي ذخيره سازي مختلف را نشان مي دهد.SANها شيوه هاي جديدي را براي اتصال انباره ذخيره سازي به سرورها ايجاد کرده اند. اين شيوه هاي جديد مي تواند بهبودهاي چشمگيري را در دسترس پذيري و عملکرد سيستم به همراه داشته باشند. SANهاي امروزي براي اتصال آرايه هاي ذخيره سازي اشتراکي و کتابخانه هاي Tape با سرورهاي متعدد مورد استفاده قرار مي گيرند و سرورهاي Clustered نيز از آنها براي Failover بهره گيري مي نمايند.
يک SAN مي تواند براي حذف و عبور از گلوگاه هاي سنتي شبکه مورد استفاده قرار گيرد. اين مکانيزم، نقل و انتقالات پر سرعت و مستقيم داده ها مابين سرورها و ابزارهاي ذخيره سازي را احتمالاً در هر يک از سه روش زير تسهيل مي نمايد:
- سرور به انباره ذخيره سازي : اين مدل سنتي تعامل با ابزارهاي ذخيره سازي است. مزيت اين شيوه در آن است که يک ابزار ذخيره سازي واحد مي تواند بصورت سريال و يا همزمان توسط سرورهاي متعددي مورد دسترسي قرار گيرد.
- سرور به سرور: يک SAN مي تواند براي برقراري ارتباطات پر سرعت و با حجم بالا مابين سرورها مورد استفاده قرار گيرد.
- انباره ذخيره سازي به انباره ذخيره سازي: اين قابليت " خود کششي " انتقال اطلاعات به داده ها امکان مي دهد تا بدون دخالت سرور جابه جا شوند و در نتيجه سيکلهاي پردازنده سرور را براي سايرفعاليت هائي نظيرپردازش نرم افزارهاي کاربردي آزاد مي گذارد. مثالهايي از اين فرآيند عبارتند از يک ابزار ديسک که بدون دخالت سرور از داده هاي خود بر روي يک ابزار Tapeکپي پشتيباني تهيه مي کند و يا يک ابزار راه دور که بر روي SAN تکرار مي شود.( Mirroring )
SANها به نرم افزارهاي کاربردي که داده ها را جابه جا مي کنند امکان مي دهند تا عملکرد بهتري داشته باشند، مثلاً با ارسال مستقيم داده ها از منبع به ابزار مقصد با حداقل مداخله سرور.SAN ها در عين حال بهره گيري از معماريهاي شبکه جديدي را امکانپذير مي سازند که در آنها ميزبانهاي متعددي به چند ابزار ذخيره سازي متصل به همان شبکه دسترسي پيدا مي کنند. استفاده از يک SAN بطور بالقوه مي تواند با مزاياي زير همراه باشد:
- بهبود دسترسي پذيري نرم افزار کاربردي : ذخيره سازي مستقل از نرم افزارهاي کاربردي بوده و براي اعتماد پذيري، قابليت دسترسي و قابليت تعمير بالاتر از طريق مسيرهاي متعدد داده مورد دسترسي قرار مي گيرد.
- عملکرد بالاتر نرم افزار کاربردي: مسئوليت پردازش ذخيره سازي از دوش سرورها برداشته شده و به يک شبکه مجزا سپرده مي شود.
- ذخيره سازي متمرکز و يکپارچه: مديريت، مقياس پذيري، انعطاف و دسترس پذيري ساده تر.
- انتقال داده ها وVaulting به سايتهاي دور : يک کپي از داده ها در فاصله دور براي محافظت از آن ها در برابر حوادث ناگوار و همچنين حملات بدخواهانه.
- مديريت متمرکز تسهيل شده : تصوير واحد رسانه ذخيره سازي، مديريت آن را تسهيل مي نمايد.
مفاهيم SAN
همانطورکه قبلاً نيز اشاره کرديم Fibre Channel يک معماري غالب است که اکثر پياده سازيهاي SAN براساس آن انجام شده اند ( با FICON بعنوان پروتکل استاندارد سيستم هاي z/OS و FCP بعنوان پروتکل استاندارد سيستم هاي باز.) همانطور که در شکل ( 2) مشاهده مي کنيد، مؤلفه هاي SAN تشريح شده در ادامه اين مطلب، مبتني بر Fibre Channel هستند.
اتصال SAN
اولين عنصري که بايد در هر پياده سازي SAN در نظر گرفته شود، اتصال مؤلفه هاي ذخيره سازي و سرور با استفاده از Fibre Channel است. مؤلفه هايي که در بالا به آن ها اشاره کرديم، معمولاً براي پياده سازي هاي LAN و WAN مورد استفاده قرار مي گيرند. SANها همانند LANها ارتباط داخلي اينترفيس هاي ذخيره سازي را با انواع پيکربندي هاي شبکه و بر روي فواصل طولاني تربرقرار مي نمايند.
بخش عمده اي از فرهنگ لغات مورد استفاده براي SAN، از فرهنگ اصطلاحات شبکه IP سرچشمه گرفته است. در بعضي از موارد، صنعت و IBM از اصطلاحات متفاوتي براي يک مفهوم واحد استفاده مي کنند و در بعضي از موارد، يک اصطلاح مشابه مي تواند معناي متفاوتي داشته باشد.
ذخيره سازي SAN
SAN يک ابزار ذخيره سازي را به صورتي آزاد مي نمايد که بر روي گذرگاه يک سرور خاص قرار نگرفته باشد و آن را مستقيماً به شبکه متصل مي کند. بعبارت ديگر، انباره ذخيره سازي خارجي سازي ( Externalized ) شده و مي تواند از نظر عملياتي در سراسر سازمان توزيع گردد. SANدر عين حال امکان متمرکز نمودن ابزارهاي ذخيره سازي و دسته بندي ( Clustering) سرورها را فراهم مي کند که پتانسيل متمرکز ساختن آسانتر و ارزان تر سرپرستي را به همراه خواهد داشت که در نتيجه باعث کاهش هزينه هاي TCO ( total cost of ownership) مي گردد.
زيرساختار ذخيره سازي، شالوده اي است که اطلاعات بر آن تکيه دارند و به همين دليل بايد از مدل تجاري و اهداف يک سازمان پشتيباني کند. در اين محيط، استقرار ابزارهاي ذخيره سازي بيشتر و سريعتر به تنهايي کافي نخواهد بود. يک زير ساختار SAN دسترس پذيري توسعه يافته به شبکه دسترس پذيري داده ها و مديريت پذيري سيستم را تأمين مي کند و بايد اين نکته مهم را به ياد داشته باشيد که يک SAN خوب با يک طراحي خوب آغاز مي شود. اين موضوع نه تنها يک واقعيت کلي به حساب مي آيد بلکه بايد در هنگام طراحي و يا پياده سازي يک SAN بعنوان يک فلسفه قطعي در نظر گرفته شود.
سرورهاي SAN
زيرساختار سرور، دليل زيربنايي تمام محصولات SAN به حساب مي آيد. اين زيرساختار شامل ترکيبي از سکوهاي سرور نظير ويندوز، يونيکس ( و انواع مختلف آن) و z/OSاست. با ابتکارهايي نظير Server Consolidation و e-Buisiness نياز به SANها افزايش يافته و اهميت ذخيره سازي در شبکه را بالاتر برده است.
اهميت استانداردها
چرا ما به استانداردها اهميت مي دهيم؟ استانداردها نقطه شروع قابليت همکاري احتمالي ابزارها و نرم افزارهاي ارائه شده توسط فروشندگان مختلف دريک بازارSAN هستند. SNIA ( در ميان ساير سازمانها ) استانداردهايي را براي SANهاي امروزي تعريف و تصويب نموده و به تعريف استانداردها براي کاربردهاي فردا نيز ادامه مي دهد. تمام بازيکنان صنعت SAN در حال حاضر از اين استانداردها استفاده مي کند زيرا آنها مبنائي براي پذيرش گسترده SANها به حساب مي آيند. استانداردهايي که به طور گسترده مورد پذيرش قرار گرفته اند، بطور بالقوه امکان استقرار محصولات SAN نامتجانس، بين سکوئي ( Cross-Platform )و چند فروشنده اي را فراهم مي کنند.
از آنجائيکه تمام فروشندگان اين استانداردهاي SAN را پذيرفته اند، نبايد مشکلي در رابطه با اتصال محصولات فروشندگان مختلف به يک شبکه SAN وجود داشته باشد. با اينحال، تقريباً هر فروشنده اي داراي يک آزمايشگاه Interoperability است که در آن تمام ترکيب هاي احتمالي مابين محصولات خود و سايرفروشندگان را آزمايش مي کند. بعضي از مهمترين جنبه هاي اين آزمايشات، عبارتند از اعتمادپذيري، بازيابي خطا و عملکرد. اگر يک ترکيب بتواند اين آزمايش ها را پشت سر بگذارد فروشنده مورد نظر اين ترکيب را تأييد نموده و يا از آن پشتيباني مي کند.
IBM در بسياري از مؤسسات استانداردهاي صنعتي که در حوزه SANها فعاليت مي کنند، حضوردارد.IBM براين باور است که استانداردهاي صنعتي بايد براي SAN ها ايجاد گرديده و يا در صورت لزوم مجدداً تعريف شود تا آن را به يک بخش مهم ازجريان اصلي تجارت IT تبديل نمايند.
SNIA ( StrongeNetwork Industry Association) احتمالاً مهمترين سازمان استانداردهاي صنعتي براي SAN ها به حساب مي آيد. IBM يکي از اعضاي بنيانگذار و سرپرست هيأت رئيسه SNIA است.
SANها به کجا مي روند؟
آيا خود SANها درحال رشد و نمو هستند يا نهايتاً منقرض خواهند شد؟ آيا آنها بر ساير فناوري ها غلبه خواهند کرد؟ مسلماً گزارشات مربوط به مرگ SAN تا حدود زيادي بزرگنمايي شده اند. سرمايه گذاري انجام شده بر روي SAN ها بسيار فراتر از آن است که بي سروصدا کنارگذاشته شده و سرنوشت دايناسورها را پيدا کنند. هيچ " Killer Application" و يا فناوري جديدي در آينده نزديک به چشم نمي خورد که بتواند دنياي SANها راتهديد نمايد. با اينحال، يک تکامل تدريجي در دنياي SAN آغاز شده است.
تکاملي که به آن اشاره کرديم، نوعي دگرگوني است. ما شاهد آن هستيم که پيشرفتهاي بيشتر و بيشتري در حوزه فناوري به دنيايSAN معرفي مي شوند. آنچه که به سرعت در حال اتفاق مي باشد، اين است که SAN ها قابليت چند پروتکلي پيدا مي کنند . صنعت تشخيص داده است که توليد محصولي که جزيره هايSAN را ايجاد مي کند ( تا حدود زيادي شبيه به جزيره هاي اطلاعاتي موجود) و يا حجم مفرطي از کابل کشي، پشتيباني، مصرف برق و مديريت را به همراه دارد، ديگر قابل قبول نخواهد بود.
در مقابل، گرايش به سمت تسهيل زير ساختار SAN به طور ناگهاني به يک وضعيت بهتر تغيير جهت داده است. در يک جاي پاي واحد، فناوري هاي متعددي که زماني براي بدست آوردن قلمروي بيشتر به رقابت مي پرداختند، اکنون در کنار رقابت با رضايت به همزيستي پرداخته اند. چندان غيرمعمولي نيست که اين روزها iSCSI,FCIP,IFCP را در کنار يکديگر ببينيم زيرا آنها به خوبي با يکديگر کار مي کنند. اکثر فروشندگانIT در عين حال محصولات Virtualiztion را عرضه مي کنند که يک نماي واحد از ذخيره سازي و محصولات مديريت در سطح Enterpriseرا ارئه مي نمايد. SAN به آرامي و بدون هياهو به يک زمينه ساز براي اشتراک گذاري يک عرصه واحد در ميان فناوريها و پروتکلهاي متعدد تبديل شده است، بدون استدلال هاي خسته کننده در اين مورد که کداميک از آنها " بهترين " به حساب مي آيد.
بنابراين، مي توان نتيجه گرفت که يک سيرتکامل در دنياي SAN جريان دارد نه تحول.
منبع:نشريه بزرگراه رايانه شماره 122