كل ما تحتاج معرفته حول تقنيات التخزين

hyper-converged
ما هي البنية التحتية المدمجة Hyper-Converged وكيف ستغير تكنولوجيا المعلومات؟
15/05/2019
veeam with hpe
لماذا يجب عليك استخدام Veeam Backup مع حلول HPE
15/05/2019
Data Storage

Computer technology isometric icon, server room, digital device set, element for design, pc laptop, mobile phone with smartwatch, cloud storage, flat vector illustration

الجميع يفهم التخزين الفعلي ، ولكن عندما يتعلق الأمر بالتخزين الرقمي، قد تختلط الامور بعض الشيء.

لتوضيح ذلك،، إليك بعض ما تحتاج معرفته حول تقنيات التخزين.

إذا كنت تبحث لفهم أنواع او تقنيات التخزين، فقد تصادف الاختصارات التالية SAN و DAS وNAS  ،كما هو الحال مع معظم الاختصارات لا يمكن فهمها إلا إذا كنت تعرف ما هي الدلاله لهذه الاختصارات ، دعونا نوضح ذلك..

DAS  (التخزين المباشر المرفق Direct Attached Storage) هو شكل من أشكال التخزين الرقمي، كما يوحي اسمه ، يتم توصيله مباشرة بالكمبيوتر او الخادم. يمكن أن يكون DAS محرك اقراص صلبةHDD  أو قرصًا مضغوطًا CD أو بطاقة SD

DAS هو جهاز (قرص صلب) مرتبط فعليًا [مباشرة] بالجهاز المضيف.

  • يجب وضع نظام ملفات عليه قبل استخدامه.
  • اهم تقنيات القيام بذلك تشمل IDE ، SCSI ، SATA.

SAN (تخزين منطقة الشبكة storage area network) هو جهاز شبكة عالي السرعة (كصندوق) يوفر مساحة تخزينية عبر الشبكة، لكن يتوجب ربطها بمصدر مضيف (كالخادمات Servers) بأحد تقنيا الربط المتوافقة معها والتي تكون اما FibreChannel او iSCSI او FoE و يتعين عليك وضع نظام ملفات عليه قبل استخدامه. لهذا تظهر SAN كانها محركات اقراص داخلية بالجهاز المضيف.

DAS  (التخزين المباشر المرفق Direct Attached Storage) هو شكل من أشكال التخزين الرقمي، كما يوحي اسمه ، يتم توصيله مباشرة بالكمبيوتر او الخادم. يمكن أن يكون DAS محرك اقراص صلبة أو قرصًا مضغوطًا أو بطاقة SD

حيث يتوجب وضع نظام ملفات عليه قبل استخدامه، و تقنيات القيام بذلك تشمل IDE ، SCSI ، SATA ، إلخ.

 في الأيام الأولى للحوسبة ، كان DAS هو النوع الوحيد المتاح للتخزين. في الواقع إن مصطلح ( DAS التخزين المباشر المرفق) لم يدخل حيز الاستخدام إلا بعد وقت طويل وبسبب ظهور تقنيات اخرى. عندما إحتاج الناس إلى وصف للتمييز بين أجهزة التخزين التقليديةDAS  وأجهزة SAN و NAS التي سنتطرق لها بالاسفل.

يوفر NAS   (التخزين المتصل بالشبكة) تخزين على مستوى الملف للمستخدمين النهائيين المتصلين بشبكة. تتمثل ميزة NAS عبر DAS في أنه يبسط مشاركة الملفات بين عدة مستخدمين مع ميزة تقديم أداء أسرع من خادم ملفات تقليدي.

يشير  SAN(شبكة منطقة التخزين) إلى شبكة من أجهزة التخزين التي توفر تخزينًا على مستوى الكتلة للخوادم في مركز البيانات. بالنسبة للمؤسسات الكبيرة التي تضم العديد من الخوادم ، تقدم SAN أداء ومرونة أفضل من DAS ، إلى جانب توفير التكلفة المحتمل ، على الرغم من أن أجهزة SAN يمكن أن تكون مكلفة.

يمكن أيضًا استخدام العديد من أجهزة SAN و NAS كأجهزة DAS يكمن الاختلاف في ما إذا كانت متصلة مباشرة بخادم أو متصلة بشبكة عبر أجهزة التوجيه والمحولات.

ماهو التخزين باستخدام RAID ؟

يعرف باسم  مصفوفة التعدد للأقراص المستقلة (Redundant Array of Independent Disks)  وهي الطريقة المستخدمة لتخزين نفس البيانات في أماكن متعددة على اكثر من قرص صلب . يمكن لعمليات الإدخال والإخراج أن تعمل بطريقة متوازنة ومتفقة مع بعضها عن طريقة تخزين البيانات على أقراص متنوعة، والتي تعطي ميزة تحسين الأداء. وحيث أن تعدد الأقراص يؤدي إلى ضياع الوقت في حال فشل عملية الكتابة، فان عملية تخزين البيانات بشكل متكرر أيضا تزيد من احتمال الخطأ. وهذه العملية تبدو لنظام التشغيل وكأنها تتم على قرص صلب واحد. يتم استخدام تقنية التقسيم إلى خطوط أو شرائط Striping، والتي تتضمن تقسيم مساحة تخزين المشغل إلى وحدات تتراوح من قطاع واحد أي مايعادل 512 بايت إلى العديد من الميغا بايتات. وفيها أيضا يتم عنونة خطوط جميع الأقراص في ترتيب معين.

مستويات RAID الشائعة الإستخدام:

  • RAID-0: هذه التقنية تحتوي على الخطوط ولكنها لا تسمح بتكرار البيانات. وهي توفر الأداء الأمثل وبدون احتمال وقوع أخطاء.
  • RAID -1: ويطلق عليها أيضا تقنية إيجاد صورة للقرص Disk Mirroring وتتكون من مشغلين على الأقل تقوم بمضاعفة مساحة تخزين البيانات. لا يستخدم في هذا النوع تقنية التخطيط (Striping) أي التحويل إلى خطوط أو شرائط. وفي هذا النوع تم تحسين الأداء في عملية القراءة نظرا لأنه يمكن قراءة قرصين على أي من المشغلين في نفس الوقت. أما بالنسبة لعملية الكتابة فهي تتم بنفس الكيفية التي نكتب بها على قرص واحد. هذا النوع يزودنا بأداء أمثل كما أن نسبة حدوث الأخطاء تكون بشكل أقل وخصوصا في الأنظمة التي تسمح بتعدد المستخدمين.
  • RAID-5 وهذا النوع يتضمن مصفوفة التدوير المتكافئة Rotating Parity Array أو مصفوفة التدوير التي تستخدم تقنية فحص الـParity Bit ، وتعني عنونة نفس حدود الكتابة الموجودة في النوع RAID-4. وهذا يعني أن جميع عمليات القراءة والكتابة ستكون متداخلة ومتوافقة مع بعضها. النوع RAID-5 يخزن المعلومات التي يتم الكشف عن صحتها باستخدام تقنية Parity، ولكنه لا يعنى بتخزين البيانات، مع ملاحظة أن المعلومات التي يتم تخزينها يمكن أن تتحول إلى بيانات. هذا النوع يحتاج على الأقل إلى ثلاثة أقراص وعادة تستخدم خمس أقراص للمصفوفة المستخدمة في هذا النوع. ويعتبر هذا النوع من أفضل الأنواع في الأنظمة التي تسمح بتعدد المستخدمين والتي لا ينتقد فيها الأداء بشكل كبير أو التي تنجز عمليات كتابة قليلة.
  • RAID-6 : وهذا النوع شبيه بالنوع السابق ولكنه يحتوي على مخطط تقنية Parity الثاني Second Parity Scheme الذي يتوزع على مشغلات محيطية مختلفة مما يجعل القدرة على احتمال وقوع خطأ أو خسارة للمشغل أعلى.
  • : (RAID 1+0) RAID 10بالجمع بين RAID1 و RAID0 ، يشار إلى هذا المستوى غالبًا باسم RAID10 ، والذي يوفر أداء أعلى من RAID1 ، ولكن بتكلفة أعلى بكثير. في RAID1+0 ، تكون البيانات معكوسة والمرايا (النسخة طبق الاصل) مخططة.
  • :  (RAID 0+1) RAID 01يشبه RAID 1+0 ، إلا أن طريقة تنظيم البيانات مختلفة قليلاً. وبدلاً من إنشاء نسخة مطابقة ثم وضع مخطط لها في النسخة طبق الاصل ، ينشئ RAID 0+1 مجموعة شريطية ثم يعكس مجموعة الشريط.
  • (RAID 5+0)  RAID 50: يجمع هذا التكوين التكافؤ الموزع RAID5 مع شريط RAID0 لتحسين أداء RAID5 دون تقليل حماية البيانات.

المستقبل في تقنية التخزين

يصبح التخزين رقميًا بشكل حصري ومع ذلك ، هذا عبارة عامة ، لأن هناك أشكالًا متعددة لتقنيات التخزين.

حسب الغرض الخاص بك ، قد تكون مهتمًا بتخزين SAN  على وحدة تخزين DAS أو العكس. أو ربما يكون تخزين NAS أكثر ملاءمة لاحتياجاتك الفريدة.

ستقوم SAN بتوزيع بياناتك عبر إحدى الشبكات ، بينما تقوم NAS بدمج بياناتك في مكان واحد ، ولكن تظل نشطة على الشبكة DAS ، من ناحية أخرى ، يعمل بدون شبكة ويمكن الوصول إليه أصلاً من خلال جهاز الكمبيوتر الخاص بك – مما يجعله مثاليًا للمناطق التي لا يوجد بها اتصال بالإنترنت.

بالنسبة للحصول على المزيد من الأمان ، فإن RAID هو الخيار الأفضل. يستغرق الأمر بضع خطوات لضمان بقاء بياناتك آمنة دائمًا عن طريق نسخها ونشرها عبر منصات متعددة. حتى في حالة تلف ملف واحد ، سيكون لديك دائمًا نسخ اخرى.