ذخیره ساز تحت شبکه

SAN Switch چیست و چگونه کار می کند؟

SAN Switch

SAN Switch چیست و چگونه کار می کند؟

SAN Switch شبکه فضای ذخیره سازی (SAN) یک شبکه اختصاصی از دستگاه های ذخیره سازی است که برای ارائه مجموعه ای از ذخیره سازی مشترک استفاده می شود که چندین رایانه و سرور می توانند به آن دسترسی داشته باشند. ذخیره داده ها در معماری ذخیره سازی مشترک متمرکز مانند SAN به سازمان ها اجازه می دهد تا ذخیره سازی را از یک مکان جمعی مدیریت کنند و سیاست های منسجمی را برای امنیت، حفاظت از داده ها و بازیابی بلایا اعمال کنند.

SAN Switch برای چه مواردی استفاده می شود؟

SAN Switch برای دسترسی به یک مخزن ذخیره سازی مشترک برای چندین کامپیوتر و سرور استفاده می شوند. فضای ذخیره‌سازی برای رایانه‌های روی شبکه به‌عنوان ذخیره‌سازی متصل مستقیم ظاهر می‌شود.

یک SAN Switch مسئولیت ذخیره سازی را از سرورهای فردی حذف می کند و آن را در یک مکان مرکزی جمع آوری می کند که می توان به آن دسترسی داشت، مدیریت کرد و محافظت کرد. اتصال فضای ذخیره‌سازی به سرورها از طریق شبکه‌ای جدا از LAN سنتی، عملکرد ترافیک ذخیره‌سازی را بهینه می‌کند، زیرا ترافیک مجبور نیست برای پهنای باند LAN با سرورها و بارهای کاری رقابت کند.

چرا به آن SAN می گویند؟

SAN Switch مخفف شبکه منطقه ذخیره سازی است. SAN Switch فضای ذخیره سازی را در یک منطقه ذخیره سازی مجزا از شبکه محلی (LAN) ادغام می کنند. رایانه‌ها و دستگاه‌های متصل به SAN به دستگاه‌های ذخیره‌سازی مانند کتابخانه‌های نوار و آرایه‌های دیسک موجود در سرورهای SAN دسترسی دارند که گویی ذخیره‌سازی محلی است.

ذخیره سازی SAN چگونه کار می کند؟

اجزای SAN Switch شامل کابل کشی، آداپتورهای گذرگاه میزبان و سوئیچ های SAN متصل به آرایه های ذخیره سازی و سرورها می باشد. SANها از ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک و معماری پرسرعت برای اتصال سرورها به واحدهای دیسک منطقی (LUN)، طیفی از ذخیره‌سازی بلوک از یک مخزن ذخیره‌سازی مشترک استفاده می‌کنند و به عنوان یک دیسک منطقی به سرور ظاهر می‌شوند.

یک SAN از سه لایه مجزا تشکیل شده است: میزبان، پارچه و ذخیره سازی.

Host Layer

لایه میزبان از سرورهای متصل به SAN تشکیل شده است که بارهای کاری سازمانی را اجرا می کنند که نیاز به دسترسی به فضای ذخیره سازی دارند، به عنوان مثال. پایگاه های داده

میزبان های SAN از آداپتورهای گذرگاه میزبان (HBA)، آداپتورهای شبکه جداگانه اختصاص داده شده به دسترسی SAN، برای ارتباط با سیستم عامل سرور استفاده می کنند. این به حجم کاری اجازه می دهد تا دستورات و داده های ذخیره سازی را با استفاده از سیستم عامل به SAN و منابع ذخیره سازی آن منتقل کند.

Fabric Layer

لایه فابریک شامل کابل کشی و دستگاه های شبکه است که بافت شبکه را تشکیل می دهند که میزبان های SAN و ذخیره سازی را به هم متصل می کند. دستگاه های شبکه SAN می توانند شامل سوئیچ های SAN، دروازه ها، روترها و پل های پروتکل باشند.

لایه فابریک با ارائه چندین مسیر جایگزین از میزبان تا ذخیره سازی در سراسر پارچه، افزونگی بیشتری را در یک شبکه معمولی ارائه می دهد. این بدان معنی است که اگر در یک مسیر اختلالی ایجاد شود، SAN می تواند از یک مسیر جایگزین برای ارتباط استفاده کند.

Storage Layer

لایه ذخیره سازی شامل چندین دستگاه ذخیره سازی است که معمولاً درایوهای دیسک سخت (HDD) هستند، اما می توانند شامل SSD، CD، DVD و درایوهای نوار باشند. دستگاه های ذخیره سازی در یک SAN را می توان در گروه های RAID سازماندهی کرد تا ظرفیت ذخیره سازی را افزایش داده و قابلیت اطمینان را بهبود بخشد.

فن‌آوری‌های SAN از پروتکل‌های متعددی پشتیبانی می‌کنند که به لایه‌ها، برنامه‌ها و سیستم‌های عامل اجازه ارتباط می‌دهند. رایج ترین پروتکل مورد استفاده پروتکل کانال فیبر (FCP) است که بر اساس فناوری کانال فیبر (FC) است. رابط سیستم محاسباتی کوچک اینترنتی (iSCSI) که جایگزین ارزان‌تری برای FC است، معمولاً توسط سازمان‌های کوچک و متوسط استفاده می‌شود.

آیا SAN Storage گزینه پشتیبان خوبی است؟

شبکه‌های فضای ذخیره‌سازی به چند دلیل گزینه‌های پشتیبان خوبی دارند:

  • SAN Switch به شما امکان می دهد تا نسخه های پشتیبان را از چندین سرور در یک مکان واحد ادغام کنید و به شما این امکان را می دهد که در صورت نیاز، ظرفیت ذخیره سازی را افزایش دهید.
  • راه حل SAN همچنین از پشتیبان گیری سریعتر پشتیبانی می کند. از آنجایی که سرورها می‌توانند مستقیماً در SAN نسخه پشتیبان تهیه کنند، نسخه‌های پشتیبان ارسال شده به SAN نیازی به انتقال از طریق LAN ندارند و تحت تأثیر ترافیک شبکه محلی قرار نمی‌گیرند.
  • اگر یک سرور در یک کلاستر SAN از کار بیفتد، بار کاری آن سرور به طور خودکار به یکی از سرورهای دیگر در SAN منتقل می شود. همچنین می‌توانید داده‌ها را در یک SAN خارج از سایت برای پشتیبانی از بازیابی فاجعه تکرار کنید.
  • از آنجایی که SAN بر روی یک شبکه از دستگاه‌های ذخیره‌سازی متصل و رایانه‌ها ساخته شده است، اگر اختلالی در یک مسیر شبکه رخ دهد، می‌توان یک مسیر جایگزین را فعال کرد. این احتمال را کاهش می دهد که خرابی یک دستگاه باعث غیرقابل دسترس شدن فضای ذخیره سازی شود.

مزایای ذخیره سازی SAN چیست؟

راه حل های SAN چندین مزیت را برای بارهای کاری سازمانی ارائه می دهند، از جمله:

افزایش عملکرد

SAN Switch پردازش ذخیره سازی را از سرورها به یک شبکه جداگانه که به وظایف ذخیره سازی اختصاص داده شده است منتقل می کند. از آنجایی که SAN فقط به ذخیره سازی اختصاص داده شده است، عملکرد ترافیک تحت تأثیر ترافیک شبکه LAN قرار نمی گیرد. راه حل SAN Switch همچنین با حذف ترافیک ذخیره سازی و آزاد کردن پهنای باند، عملکرد شبکه LAN را افزایش می دهد.

مقیاس پذیری بیشتر

SAN Switch می توانند از هزاران سرور میزبان SAN و دستگاه های ذخیره سازی تشکیل شوند که می توانند با افزودن میزبان های جدید و ظرفیت ذخیره سازی برای رفع نیازهای در حال تغییر کسب و کار، کوچک شوند.

در دسترس بودن بهبود یافته

در SAN Switch، ذخیره سازی مستقل از برنامه ها باقی می ماند و از طریق مسیرهای متعدد قابل دسترسی است. در صورت بروز نقص در ارتباط، فابریک شبکه می تواند از یک مسیر جایگزین برای حفظ در دسترس بودن فضای ذخیره سازی استفاده کند.

مدیریت متمرکز

SAN Switch با ویژگی های متمرکزی که می توانند برای همه منابع ذخیره سازی در SAN Switch اعمال شوند، مدیریت ذخیره سازی را ساده تر می کنند. ویژگی ها می تواند شامل رمزگذاری داده ها، حذف داده ها و تکرار ذخیره سازی باشد.

امنیت داده ها بهبود یافته است

با SAN Switch، الگوریتم های حفاظت از داده ها در یک مکان پیاده سازی می شوند. این تضمین می کند که تنظیمات امنیتی و انطباق به طور مداوم در تمام سرورهای SAN اعمال می شود.

نحوه دسترسی به SAN: سه روش معمولی

چندین پروتکل وجود دارد که می توانید برای دسترسی به SAN از آنها استفاده کنید. FCP، iSCSI و FCoE سه مورد از رایج ترین آنها هستند.

پروتکل کانال فیبر (FCP) پرکاربردترین پروتکل SAN است. FCP از دستورات SCSI با اتصال کانال فیبر (FC) زیرین برای انتقال داده ها بین ذخیره سازی، سرورها، سوئیچ ها و مراکز داده استفاده می کند.

FC یک فناوری شبکه پرسرعت است که عملکردی تا 16 گیگابیت در ثانیه ارائه می دهد و از رسانه های نوری و مسی در فواصل تا 10 کیلومتر پشتیبانی می کند. پروتکل FC پروتکل امن تری نسبت به TCP/IP در نظر گرفته می شود و کمتر در معرض بدافزار و خطای انسانی قرار دارد.

رابط سیستم های کامپیوتر کوچک اینترنت (iSCSI) یک پروتکل بلوکی است که به بسته های SCSI اجازه می دهد از طریق یک شبکه TCP/IP منتقل شوند. این همان دسترسی به ذخیره سازی در سطح بلوک FCP را ارائه می دهد، اما از شبکه های اترنت معمولی استفاده می کند. iSCSI در بالای پروتکل کنترل حمل و نقل (TCP) کار می کند تا دستورات SCSI را از طریق اینترنت، شبکه های محلی و شبکه های WAN (شبکه های گسترده) ارسال کند.

کانال فیبر از طریق اترنت (FCoE). به جای پیوندهای TCP/IP و اترنت پرسرعت، FCoE از پیوندهای کانال فیبر بین دستگاه‌های SAN استفاده می‌کند. FCoE با ارسال بسته های کانال فیبر در بسته های اترنت در سراسر شبکه اترنت کار می کند. این به سوئیچ‌ها و آداپتورهای دارای FCoE ویژه نیاز دارد که عملکرد یک آداپتور باس میزبان FC را با یک آداپتور شبکه اترنت ترکیب می‌کند. FCoE یک جایگزین عالی برای کانال استاندارد فیبر هنگام استفاده از شبکه های با کارایی بالاتر است.

چه زمانی باید از حافظه SAN استفاده کرد؟

دو مورد استفاده خاص وجود دارد که ذخیره‌سازی SAN به ویژه نشان داده شده است:

مدیریت پایگاه داده

SAN Switch سرعت پردازش I/O بالا و تأخیر کم لازم برای پایگاه داده های بزرگ سازمانی در محیط های تراکنش با سرعت بالا را فراهم می کند. این پایگاه‌های داده اغلب حاوی داده‌های حیاتی هستند که به عملکرد و در دسترس بودن بالا نیاز دارند.

با فناوری Fiber Channel که می‌تواند سرعت 128 گیگابیت در ثانیه را پشتیبانی کند، SAN می‌تواند نیازهای توان عملیاتی و تأخیر پایگاه‌های داده سازمانی را برآورده کند. SAN همچنین پردازش موازی و پشتیبانی از RAID و درایوهای قابل تعویض داغ را برای مدیریت پیشرفته داده ارائه می دهد.

مجازی سازی

SAN Switch برای استقرار مجازی سازی با کارایی بالا در مقیاس بزرگ که طیف وسیعی از سیستم عامل ها و برنامه های کاربردی را اجرا می کنند، مناسب هستند. یک SAN Switch می‌تواند به سرعت جریان‌های ورودی/خروجی متعددی را بین ماشین‌های مجازی و میزبان‌های مجازی‌سازی منتقل کند و مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری را برای پشتیبانی از ماهیت پویا یک محیط مجازی فراهم کند.

یک SAN Switch می‌تواند طیف وسیعی از سیستم‌های عامل، برنامه‌های کاربردی و فناوری‌های مجازی‌سازی را پشتیبانی کند و قابلیت اطمینان زیرساخت لازم را در محیط‌های مجازی‌سازی شده برای جلوگیری از خرابی‌هایی که باعث قطعی برنامه‌های متعدد می‌شود، فراهم کند.

هزینه ذخیره سازی SAN چقدر است؟

هزینه دقیق SAN Switch به حجم کار و نیازهای ذخیره سازی سازمان شما بستگی دارد.

به طور معمول، یک SAN به آداپتورهای باس میزبان FC (HBS)، کابل‌های فیبر، سوئیچ‌ها و دیسک‌های FC، آرایه‌های دیسک و نوار متصل به FC نیاز دارد. SAN های کوچکتر با حداکثر 10 سرور و نیم ترابایت فضای ذخیره سازی می توانند حدود 100000 دلار هزینه داشته باشند. راه حل های پیشرفته تر SAN می تواند بیش از یک میلیون دلار هزینه داشته باشد.

عواملی که بر هزینه استقرار SAN Switch تأثیر می گذارد عبارتند از نوع SAN (FC یا iSCSI). سازنده و مدل؛ نوع دیسک، سرعت و ظرفیت. ظرفیت کنترلر؛ مجوز عملکرد و ظرفیت؛ و الزامات نگهداری و پشتیبانی

با راه حل های خالص NVMe از افزایش سرعت انتقال استفاده کنید

با توجه به مزایایی که در بالا توضیح داده شد، سازمان‌های مدرن بیشتری راه‌حل‌های SAN را با استفاده از فضای ذخیره‌سازی تمام فلش برای عملکرد بالا، تأخیر کم و هزینه‌های کل پایین‌تر به کار می‌برند.

در حالی که پروتکل‌های FCP، iSCSI و FCoE با HDD و SAN‌های مبتنی بر نوار به خوبی کار می‌کنند، می‌توانند با راه‌حل‌های تمام فلش، گلوگاه‌های عملکردی ایجاد کنند.

NVMe (non-volatile memory express) یک پروتکل انتقال برای دسترسی سریع به حافظه فلش با استفاده از یک گذرگاه PCI Express (PCIe) با سرعت بالا است. مزایای ذخیره سازی NVMe شامل سرعت انتقال سریعتر، توان عملیاتی بالاتر داده و موازی سازی عظیم با بیش از 64K صف برای عملیات I/O است.

با راه حل های خالص طراحی شده از پایین به بالا برای به حداکثر رساندن پتانسیل ذخیره سازی NVME از افزایش سرعت انتقال استفاده کنید، از جمله:

  • DirectFlash® Fabric: از مزایای عملکرد SAN طراحی شده برای SSD بهره مند شوید.
  • FlashArray//X: یک آرایه تمام فلش با عملکرد بهینه برای برنامه‌های ذخیره‌سازی بلوک Tier 0 و Tier 1.

دیدگاهتان را بنویسید