معنای ظاهری حافظه و ذخیره‌سازی شبکه

اخیرا اصطلاح "ذخیره‌سازی شبکه" وارد آثار و ادبیات محصول فروشندگانی از جمله شرکت بزرگ ذخیره‌سازی آی‌بی‌ام و Network Appliance و همچنین شرکت‌های جدید بیشمار دیگر شده است. در واقع مفهوم ذخیره‌سازی شبکه به امانت گرفتن اطلاعات از کامپیوترهای شبکه است، مجموعه‌ای از تکنولوژی‌ها که برای ایجاد ابر کامپیوترها در مجموعه پردازنده‌های ارزان قیمت، بکار می‌رود، وجه تشابه آنها در همین جا خاتمه می‌یابد و این دو از نظر کاری شباهت دیگری با یکدیگر ندارند. ذخیره‌سازی شبکه به دو آیتم اشاره می‌کند: یکی توپولوژی تعیین میزان ظرفیت حافظه ضمیمه شبکه (NAS) در پاسخ به نیازهای برنامه کاربردی و دیگری تکنولوژی مخصوص فعال‌سازی و مدیریت به یک فایل سیستم تنها که می‌تواند ظرفیت قابل افزایش حافظه را اندازه‌گیری نماید.
یک روش برای مشاهده حافظه شبکه، اندازه‌گیری ظرفیت حافظه NAS بطور افقی و عمودی است که جلوی بروز مشکلات مربوط به آن دو را می‌گیرد. در حال حاضر، اندازه‌گیری ظرفیت به طور افقی به معنای افزودن آرایه‌های NAS بیشتر به LAN (شبکه محلی) است و این تا زمانی امکان‌پذیر است که تعداد خانه‌های NAS قابل کنترل باشند. در یک توپولوژی شبکه هدهای (رئوس) NAS با استفاده از کلاستربندی این تکنولوژی برای ایجاد یک هد مجازی به یکدیگر وصل می‌شوند. هدهای NAS اجزایی هستند که یک سیستم عامل کوچکی را که برای پشتیبانی از پروتکل (Network File System (NFS و ضمائم دستگاه ذخیره‌سازی بهینه شده است، در بر می‌گیرند. اندازه‌گیری عمودی NAS بر عکس اندازه‌گیری افقی، با افزودن تعداد درایوهای دیسک (دیسک گردان‌های) بیشتر به یک آرایه انجام پذیر است. این اندازه‌گیری، محدودیت های مربوط به فایل سیستم NAS تحت تاثیر قرار می‌دهد. (چند فایل را شما می‌توانید بخوانید و بنویسید) و همینطور ویژگی‌های معمولی دیگری مثل پهنای باند بین هد NAS و دیسک سرویس دهنده. معمولا هر چه تعداد دیسک قرار گرفته در پشت هد NAS بیشتر باشد احتمال اینکه سیستم در اثر عمل load یا اشباع شدگی کارآیی و بازدهی خود را از دست بدهد، بیشتر است. ذخیره‌سازی شبکه از نظر تئوری با متصل کردن هدهای NAS به کلاسترهای قابل تغییر و با کاهش اجباری و ضروری فضای فایل سیستم با استفاده از یک فایل سیستم قابل توسعه، جلوی این محدودیت‌ها را می‌گیرد.
● ذخیره‌سازی شبکه برای چه کسی ضرورت دارد؟
به گفته مدیر یک سرویس پورتال پست الکترونیکی اینترنت ملی که تقاضا کرد از ذکر نامش خودداری شود، ذخیره‌سازی شبکه برای همه افرادی مفید است که دارای آرایه‌های کامل NAS هستند. شکایت او از این است که صدها دستگاه ذخیره‌سازی NAS فعلی او که محصول یک فروشنده سرشناس NAS می‌باشد، مشکل بزرگی را در مدیریت ایجاد می‌کند. لازمه کنترل ظرفیت هر آرایه، دستیابی او به همان حالت و وضعیتی است که خود آرایه ایجاد کرده و پیکربندی صفحه وب یعنی حرکت و جستجوی هر روز در وب.
احتمال وجود یکی از آرایه‌های مجازی NAS که بوسیله یک کلاستر از مجموعه آرایه‌های اختصاصی ایجاد شده است، برای او یک مزیت در مدیریت به حساب می‌آید. توسعه شبکه‌های ذخیره‌سازی امروزه مناسب نیاز کاربران NAS می‌باشد که در ابتدا فروشندگان NAS روی آن تلاش می‌کردند و البته ممکن است روزی بقیه هم از مفهوم ذخیره‌سازی شبکه بهره‌مند شوند، مخصوصا افرادی که دارای ساختار Fiber Channel هستند. برای مثال بیمارستانی در شمال ویرجینیا را در نظر بگیرید که دارای چندین بخش جداگانه، بخش مخصوص ذخیره‌سازی برای هر منطقه (SAN) می‌باشد و در نتیجه این امکان، ذخیره‌سازی ناهماهنگ بدست چندین مالک شرکت در آن منطقه صورت گرفته است. ایجاد ارتباط SANهای مختلف و به اشتراک‌گذاری اطلاعات آنها با یکدیگر به صورت یک وسیله قابل جابجایی و عمل در چند محیط برای بیمارستان دشوار و نگران کننده است. احتمالا بیمارستان با استفاده از دستگاه‌های NAS گروه‌بندی شده‌ای که به عنوان گیت‌وی‌ها و مدیران SANهای سرویس دهنده در نظر گرفته شده‌اند، به ظرفیت توسعه یافته دستیابی و مدیریت و به اشتراک گذاری فایل موفق دست می‌یابد.
در مورد سازمان‌هایی با ذخیره‌سازی فایلی که شامل میلیون‌ها فایل جداگانه و مجزا می‌باشند، محدودیت‌های فضای مربوط به فایل سیستم کنونی می‌تواند موجب بروز مشکلات و موانع مهمی برای مدیریت مرکزی و کارآیی از نظر ظرفیت باشد، از جمله اطلاعات درون یک فایل سیستم مبتنی بر شبکه ذخیره‌سازی با قابلیت تغییر فراوان که می‌تواند به اشتراک‌گذاری فایل بهتر و مفیدی را فراهم نماید.
● رقابت در تولید
فروشندگان معروف و دیرینه‌ای همچون شرکت (Silicon Graphics (SGI و Network Appliance و شرکت‌های جدیدی مثل Panasas اکنون روی تکنولوژی‌های NAS کلاستربندی شده‌ای کار می‌کنند که گاهی حافظه شبکه نامیده می‌شوند. SGI با برنامه کاربردی سرور اختصاصی خود که این تکنولوژی را روی هد NAS کلاستربندی می‌نماید، از این نظر از همه پیشی گرفته است و Panasas نیز عرضه سیستمی را آغاز کرده که مبتنی بر کلاستربندی Linux Beowulf می‌باشد. محصولات هر دو شرکت از ابتدا روی کامپیوتر خوب اجرا می‌شدند.
Chris Bennet مدیر ارشد شرکت Network Appliance می‌گوید، این شرکت قصد دارد برای ذخیره سازی شبکه از این تکنولوژی استفاده نماید، البته پس از دستیابی به Spinnaker Networks در ماه فوریه. چالشی که این شرکت با آن دست و پنجه نرم می‌کند، نگران کننده است. زمانیکه محصولات filer از اجرای اختصاصی Berkeley Fast File System استفاده می‌کنند، محصولات Spinnaker از Andrews File System استفاده می‌کردند. هر دو فایل سیستم دارای اختلافاتی اساسی از نظر معماری و ساختار هستند که رفع آنها نیاز به خروج از طرح محصول فعلی آنها دارد. Bennet می‌گوید، سالها طول می‌کشد تا این تکنولوژی در سطح code-line قرار گیرد. Network Appliance نیز همچون سایر رقیبان خود به دنبال اصلاح و بهینه‌سازی کنترل هدهای NAS بوده و برای ایجاد یک دایرکتوری منظم و قابل تغییر لازم است که این دایرکتوری تمام فایل‌های ذخیره‌ شده روی همه آرایه‌های NAS توسعه یافته را نشان دهد. در اینجا منظور از ذخیره‌سازی شبکه بیشتر به اشتراک‌گذاری فایل است تا ساختار NAS.
Leo Luan، مدیر تحقیقات روی پروژه (DST) آی‌بی‌ام می‌گوید، در مرکز تحقیقات Almaden شرکت آی‌بی‌ام، کار روی یک پروژه روش ذخیره‌سازی شبکه به منظور ایجاد یک شیوه به اشتراک گذاری فایل وسیع متمرکز شده است. هدف از آن نیز توسعه قابلیت‌ها و کاراییهای موجود در یک "Storage Tank" است، مجموعه‌ای از تکنولوژی‌های ذخیره سازی شامل سرویس‌های مجازی سازی، فایل و مدیریت مرکزی، که آی‌بی‌ام سال گذشته آنها را به منظور تامین نیازهای شرکت‌های بزرگی که از نظر جغرافیایی در نقاط مختلفی قرار دارند، جمع‌آوری نمود. چنین شرکت‌های بزرگی برای تکثیر و توزیع کپی فایل‌ها در بین مراکز داده‌ای که برای آن مبالغی را هزینه کرده‌اند با یکدیگر در چالش و کشمکش هستند. قلب و کانون ذخیره‌سازی شبکه روش شناسی است، حال چه بر اساس NAS کلاستربندی باشد یا دیگر توپولوژی‌های ذخیره‌سازی دیگر که برای فراهم ساختن امکانات برای به اشتراک گذاری فایل هماهنگ بکار می‌رود. آی‌بی‌ام نیز قابلیت‌های بکری را که در استاندارد نسخه چهارم NFS وجود دارد برای کمک به این موضوع و رفع این نیاز مورد بررسی قرار می‌دهد. Luan م‍ی‌گوید، DST به کلاسترهای NFS توسعه یافته است که می‌تواند برای ایجاد یک شبکه بسیار بزرگتر با یک فضای نام گذاری فایل جهانی در محیطی دور افتاده مورد استفاده قرار گیرد.
تحقیق چنین بینش و روش استانداردی به برنامه‌ای نیاز دارد برای به اشتراک‌گذاری فایلی که سیستم‌عامل‌ها و فایل‌ سرور مجزا و مستقل بوده و به وجود یک کلاینت اختصاصی روی دستگاه‌ها نیازی نداشته باشد. به همین منظور آی‌بی‌ام با File System Working Group در Global Grid Forum همکاری می‌کند چون هدف او ایجاد یک سرور استاندارد Lightweight Directory Protocol است که به عنوان یک سرور اصلی برای نام‌گذاری عمل می‌کند. ناظران صنعت با در نظر گرفتن یک چهار یک چهار چوب زمانی برای آن و حتی احتمال دستیابی به راه‌حلی برای ذخیره‌سازی شبکه در بازار که فروشنده واقعا از آن بی‌اطلاع است، مخالفند. برخی از افراد معتقدند در این تکنولوژی‌های زیربنایی برای کنترل فضای نام‌گذاری فایل بطور جهانی مثل مجازی‌سازی و کپی برداری به صورت منظم و هماهنگ، برای فروشنده‌ای که در رقابت بوده و می خواهد خود را برای زمان لازم آماده نماید، یا کامل هستند یا ناقص.
عده‌ای نیز به ذکر اختلالات و بی‌نظمی‌های ذاتی در فایل سیستم‌های قابل توسعه اشاره می کنند که استثنایی بوده و با به اصلاح یا تغییر کل فایل سیستم سرور نیاز دارد. برای کسب موفقیت در این زمینه، ذخیره‌سازی شبکه باید بدون هیچ اختلال و بی‌نظمی صورت گیرد و برای کاربران و برنامه‌های کاربردی نیز روشن و آشکار باشد.
● تکنولوژی‌های رقابتی
ارتباط چنین معماری و ساختارهای ذخیره‌سازی شبکه پیچیده با تکنولوژی‌های رقابتی مثل سرورهای جهانی مخصوص فضای نامگذاری از جمله Storage شرکت NuView و دستگاه‌های به اشتراک‌گذاری فایل شبکه‌بندی شده مثل Ishared شرکت Tacit Networks این است که بدون دخالت فایل سیستم‌های موجود آماده شده و بکار گرفته می‌شوند. همچنین دسترسی به فایل و هماهنگ سازی سرویس‌ها را برای به اشتراک‌گذاری فایل گسترده‌ای فراهم می سازد که کاربران ملزم هستند بدلیل نیاز خود آنها را به نحو احسن انجام دهند. اگر در این زمینه با شکست روبرو شوند موضوع ذخیره‌سازی شبکه برای همیشه مدفون خواهد ماند و نه تنها برای استفاده از کلمه "شبکه" دچار سردرگمی می‌شوید بلکه وجه تشابهی که در اکثر گفتارهای مربوط به ذخیره‌سازی شبکه و شرح قابلیت‌های ذخیره‌سازی در سال ۲۰۰۳ و SANها در سال گذشته وجود داشته است در صورت عدم تعریف صنعتی از آنها، بیشتر به صورت "marketecure" باقی خواهد ماند و از نظر ساختاری دیگر اهمیتی ندارند.

نویسنده: Jon Tolgo
مترجم: شراره حداد

منبع : علم الکترونیک و کامپیوتر