إن اختيار نظام التخزين المناسب هو قرار شخصي يُتخذ إفرادياً، ولا يوجد نظام واحد مناسب لجميع الحالات. بدلاً من ذلك، يجب التركيز على متطلبات محددة وأهداف طويلة الأمد في الشركة. تشمل بعض المعايير التي يجب مراعاتها ما يلي:
- السعة – كمية ونوع البيانات (مصنفة كملفات أو ككتل بيانات) التي يجب تخزينها والمشاركة فيها.
- الأداء – شروط الدخل والخرج ومعدل الإرسال.
- قابلية التوسع – استيعاب البيانات المتزايدة على أمد طويل.
- تأمين الخدمة مع الموثوقية – حسب أهمية المهمة المطلوبة بالنسبة إلى التطبيقات المستخدمة.
- حماية البيانات – شروط النسخ الاحتياطي واستعادة البيانات.
- توفر الموارد والكوادر الفنية.
- أمور الميزانية.
يكفي استخدام نوع واحد من وسائط التخزين في الشركات الصغيرة، أما الشركات الكبيرة فتحتاج إلى عدة أنواع من وسائط التخزين، في الأقسام ومجموعات العمل والمكاتب البعيدة. وتلقي هذه المقالة نظرة عامة على الوسائل DAS وNAS وSAN لِمساعدتك في اختيار الحل أو مجموعة الحلول المناسبة بغية تحقيق الأهداف المطلوبة.
1- الأنظمة DAS: الحل الأمثل لمشاركة البيانات محلياً
إن نظام التخزين الموصول وصلاً مباشراً DAS هو المستوى الأولي من عمليات التخزين، حيث توجد أجهزة التخزين في الحواسيب المضيفة مع سواقاتها، أو توصَل إلى مخدم (Server) واحد مباشرة كما في مصفوفات الأقراص RAID أو مكتبات الأشرطة. وهذا بخلاف أجهزة التخزين الشبكية مثل NAS وSAN الموصولة إلى محطات العمل والمخدمات عبر الشبكة. لقد انتشر استخدام نموذج التخزين DAS انتشاراً واسعاً، ومازال مستخدماً في معظم البنى التحتية لتقنيات المعلومات المستخدمة في الوقت الحالي.
وعلى الرغم من تطور أجهزة التخزين الشبكية بمعدل أسرع من تطور أجهزة التخزين الموصولة مباشرة، فإن هذا الخيار يبقى حيوياً بفضل سهولة استخدامه وتكلفته التأسيسية الصغيرة بالمقارنة بأجهزة التخزين الشبكية. عند اختيار الأجهزة DAS يجب أن تعرف الشروط المفروضة على قابلية الوصول إلى المعلومات المطلوبة. لكي يستطيع مستخدمو الشبكة الوصول إلى أجهزة التخزين في النموذج DAS، يجب أن يتمكنوا من الوصول إلى المخدم المستخدم لربط هذه الأجهزة. فإذا كان المخدم معطلاً فسوف يؤثر مباشرة في قدرة المستخدمين على تخزين البيانات والوصول إليها. وإضافةً إلى حفظ واسترداد البيانات، يعالج المخدم تطبيقات أخرى مثل قواعد البيانات أوالبريد الإلكتروني. وقد تحدث الاختناقات أو يحدث تباطؤ في عملية تسليم البيانات، بسبب التطبيقات التي تستهلك كثيراً من قدرة المخدم، وخصوصاً عند مشاركة كمية كبيرة من المعلومات من محطة عمل إلى أخرى.
إن نموذج التخزين DAS هو نموذج أمثلي لمشاركة الملفات المحلية في بيئات تستخدم مخدماً واحداً أو عدة مخدمات. على سبيل المثال، الشركات الصغيرة ومجموعات العمل التي لا تحتاج إلى المشاركة في المعلومات عبر مسافات طويلة أو عبر مكاتب الشركة المتباعدة.
تَستخدم الشركات الصغيرة تقليدياً الأجهزة DAS لحفظ الملفات والبريد الإلكتروني، في حين أن الشركات الكبيرة تستخدم الأجهزة DAS في بيئة تخزينية مختلطة، تشمل على الأغلب أنظمة تخزين من نوع NAS وSAN أيضاً. ويقدم نموذج التخزين DAS أيضاً في هذا السيناريو سهولة الإدارة، إذ يمكن إدارته باستخدام نظام التشغيل الموجود على المخدمات الموصولة. على كل حال، يمكن أن يزداد تعقيد الإدارة بسرعة عند إضافة مخدمات جديدة لأنه يجب إدارة كل مخدم على حدة.
إن الاستثمار الأولي في بيئة التخزين الموصولة مباشرة هو أقل تكلفة من المنظور الاقتصادي. وهذا يقدم فائدة كبيرة لمديري أنظمة تقنيات المعلومات الملتزمين بميزانيات محدودة، فيستطيعون إضافة سعات تخزينية بسرعة، وبدون تكبد عناء التخطيط والتكلفة والزيادة في التعقيد عند استخدام التخزين الشبكي. ويمكن استخدام النموذج DAS كحل مؤقت للمستخدمين الذين يخططون لاستخدام نظام التخزين الشبكي في المستقبل. وفي حالة المؤسسات التي تتوقع نمواً سريعاً في حجم بياناتها، يجب الانتباه إلى أن النموذج DAS محدود القدرة من حيث قابلية التوسع. ولذا فإن أنظمة التخزين الشبكية تقدم قابلية توسع كبيرة من منظور فعالية الإدارة والتكلفة.
2- الأنظمة NAS: المشاركة في البيانات على مستوى الملفات عبر الشركة
لقد تم تطوير نموذج التخزين عبر الشبكات لمواجهة التحديات القائمة في البنى التحتية المعتمدة على المخدمات مثل نظام التخزين الموصول مباشرة. إن نظام التخزين عبر الشبكات، أو NAS، هو جهاز محدد يضم أقراصاً صلبة وبرمجيات إدارة مخصصة بتمامها لخدمة الملفات عبر الشبكة.
يقدم المخدم عادة وظيفتين: المشاركة في الملفات وخدمة التطبيقات في النموذج DAS مما يسبب تباطؤ حركة المرور عبر الشبكة بقَدْرٍ كبير. لذلك تريح الأنظمة NAS المخدم من وظيفة مسؤوليات التخزين وخدمة الملفات، وتقدم مرونة كبيرة في الوصول إلى البيانات لأنها أجهزة مستقلة.
إن الأنظمة NAS هي الخيار الأمثلي للشركات التي تبحث عن طريقة بسيطة وفعالة لتحقيق وصول سريع إلى البيانات لعدة مستخدمين على مستوى الملفات. يحصل مستخدمو الأنظمة NAS على مستوى أعلى من الأداء ومعدل الإنتاجية. وقد شاع استخدامها في البداية كحل أولي أو متوسط الحجم. ومازالت مستخدمة على نطاق واسع في الشركات الصغيرة والمتوسطة. تناسب السمتان المميزتان للأجهزة NAS – البساطة والقيمة – سوق الشركات. فالشركات الصغيرة تجد الأنظمة NAS كأجهزة توصيل وتشغيل سهلة التثبيت والإدارة بقطْع النظر عن توفر الإطار المؤهل. وبفضل التقدم المحقق في تقنية محركات الأقراص فإن هذه الشركات تستفيد أيضاً من التكلفة الأولية المنخفضة.
طورت الأنظمة NAS في السنين السابقة وظائف معقدة، وأدى ذلك إلى اعتمادها اعتماداً متزايداً في الشركات ومجموعات العمل. ولذلك من الطبيعي أن تقف الأنظمة NAS موقف الند مع شبكات التخزين المحلية عند اتخاذ قرار الشراء، أو أن تصبح جزءاً من مخطط التقارب NAS/SAN. وقد أصبحت أنظمةNAS تتمتع بمزايا مهمة تعطيها موثوقية عالية مثل مصفوفات الأقراصRAID و السواقات من نوع hot swappable التي أصبحت معياراً حتى في أنظمة التخزين NAS الرخيصة، في حين أن الحلول المتوسطة تقدم مزايا حماية إضافية لبيانات الشركة، مثل النسخ المضاعف للبيانات. ثم إن الأنظمة NAS مفيدة للشركات التي تتطلع إلى توحيد موارد التخزين الموصولة الموجودة لديها بغية تحسين استخدامها.
لقد اختلف مفهوم القيمة في البنى التحتية لتقنيات المعلومات في الشركات عبر السنين. وقد وَجَبَ على الشركات تبرير الاستثمار التقني، وهذا ما لم يكن سهلاً مع تخفيض ميزانيات تقنيات المعلومات. إن الأنظمة NAS هي استثمار جذاب ويقدم قيمة كبيرة، باعتبار أن الخيارات البديلة الرئيسية هي إضافة مخدمات جديدة، وهو أمر مكلِّف، أو زيادة سعة المخدمات الموجودة، وهي عملية شاقة ومضنية أكثر مما تستحق. يمكن أن تقدم الأنظمة NAS حجوماً تخزينية تبلغ عدة تيرابايت وبكثافة تخزين عالية يجعل استخدامها فعالاً كحجوم تخزينية لمركز البيانات. ومع زيادة حجوم البيانات الرقمية فإن الشركات التي تحتاج إلى مستوى مرتفع من قابلية التوسع، سوف تجد أن الاعتماد على الأنظمة NAS هو أشد فعالية من حيث التكلفة بالمقارنة باستخدام الأنظمة DAS. ويمكن لعدة أنظمة NAS أن تستخدم إدارة مركزية فتختصر بذلك الوقت والموارد.
هناك اعتبار مهم آخر للشركات المتوسطة الحجم أو الشركات الكبيرة، وهو المشاركة في البيانات من مصادر مختلفة. في الأنظمة DAS يعتمد كل مخدم على منصة تشغيل خاصة به، لذلك لا توجد وسيلة تخزين مشتركة في بيئة من محطات العمل مختلفة، مثل وندوز وماكنتوش ولينوكس. أما الأنظمة NAS فيمكن استخدامها في أي بيئة لتخديم الملفات عبر جميع أنواع أنظمة التشغيل. ويظهر النظام NAS على الشبكة كمخدم ملفات متوافق مع الحاسوب الزبون مهما اختلف نظام تشغيله. هذا يعني ذلك أن الملفات تُحفظ على النظام NAS وتُسْتَردّ من النظام NAS باستخدام تنسيق الملفات الأصلي الذي حُفظت به. ويتوافق النظام NAS أيضاً مع بروتوكولات الشبكة المعيارية مثل TCP/IP وFC وCIFS.
3- الأنظمة SAN: مستوى إتاحة عال باستخدام نقل البيانات بالكتل
إن شبكة التخزين المحلية، أو SAN، هي شبكة تخزين مرتفعة الأداء، تستخدم تقنية نقل البيانات بالكتل Block-Level Data Transfer بين المخدمات وأجهزة التخزين المنفصلة عن الشبكة المحلية. ونظراً لدرجة تعقيد الأنظمة SAN الكبيرة وتكلفتها المرتفعة، فإنها تستخدم في التطبيقات المهمة في المؤسسات.
في البنية التحتية SAN توصَل أجهزة التخزين مثل NAS وDAS والمصفوفات RAID أو مكتبات الأشرطة إلى الملقمات باستخدام قنوات من الألياف البصرية، وهي تقنية وصل ذات سرعة تبلغ جيغابت، عالية الموثوقية، تسمح بالاتصال بين محطات العمل والحواسيب العملاقة، والمخدمات وأنظمة التخزين والأجهزة المحيطية الأخرى في الوقت نفسه. وتتحرر هذه التقنية من الحدود المفروضة على عرض المجال والمسافة التي تفرضها التقنية SCSI، وتعتبر تقنية مُثلى لنقل حجوم كبيرة من البيانات عبر مسافات طويلة وبسرعة وموثوقية عالية.
بخلاف الأنظمة DAS أو NAS المختزلة من أجل المشاركة في البيانات على مستوى الملفات، فإن قوة الأنظمة SAN تتجلى في قدرتها على نقل كتل كبيرة من البيانات. وهذه الأمر بالغ الأهمية في حالة التطبيقات التي تستهلك عرض المجال، مثل قواعد البيانات ومعالجة الصور. وتسمح البنية الموزعة للنظام SAN بتقديم مستويات أداء مرتفعة، أكثر من أي وسط تخزين معروف في الوقت الحالي. وتسمح الأنظمة SAN بنقل البيانات بسرعة مع تخفيض مستوى البطء، الناتج عن استجابة الدخل والخرج I/O والحماية، الموجود على المخدم وذلك بموازنة الأحمال ديناميكياً عبر الشبكة، مما يسمح لعدد كبير من المستخدمين أن يصلوا إلى البيانات في الوقت نفسه، بدون مواجهة الاختناقات في المخدمات أو في الشبكة المحلية.
إن الأنظمة SAN هي الطريقة الفضلى لضمان أداء قابل للتنبؤ، وضمان قابلية الوصول إلى البيانات على مدار الساعة وضمان الموثوقية. تتجلى أهمية هذا الأمر للشركات التي تعمل عبر الوب وتحتاج إلى طاقة معالجة كبيرة للمناقلات transaction. ومن الأمثلة الأخرى أيضاً المتعاقدون الملتزمون باتفاقيات مستوى الخدمةservice-level agreements (SLAs)الذين يجب أن يحافظوا على مستويات أداء معينة عند تسليم خدمات خاصة بتقانات المعلومات.
تم تضمين الأنظمة SAN العديد من مزايا التكرارية وتلافي الأعطال لضمان عملها إلى أقصى درجة. وتقدم الأنظمة SAN أيضاً مستوىً مرتفعاً من قابلية التوسع في حالة الشركات الكبيرة التي تتوقع زيادة كبيرة في حجوم المعلومات المخزنة. ويمكن استخدام السعات الكبيرة المتاحة في الأنظمة SAN والحصول على معدل مرتفع جداُ لاستخدام الموارد وذلك بخلاف وسائل التخزين الموصولة مباشرة.
لقد حصل جدلٌ حادٌّ حول اختيار النظام SAN أو NAS عند اتخاذ قرار الشراء، ولكن في الحقيقة إن هاتين التقنيتين متكاملتان. وفي هذه الأيام تستخدم الأنظمة SAN استخداماً متزايداً بالاشتراك مع الأنظمة NAS. وباستخدام التقارب SAN/NAS تستطيع الشركات أن تجمع بين البيانات على مستوى الكتلة، والبيانات على مستوى الملفات في مصفوفات مشتركة.
وعلى الرغم من فوائد الأنظمة SAN العديدة، فإن هناك بعض العوامل التي أخرّت اعتمادها. وتضم هذه العوامل: التكلفة وتعقيد الإدارة وقلة المعايير. إن العمود الفقري لنظام SAN هو برمجيات الإدارة. ويحتاج تصميم وتطوير النظام SAN إلى تخصيص حجم كبير من الاستثمار، ويؤدي ذلك من ثَم إلى اقتصار استخدام هذا النظام على المؤسسات الكبرى فقط. تتعلق معظم التكلفة الضرورية بالبرمجيات، فهناك تعقيد كبير في إدارة طيف واسع من الأجهزة. وإضافةً إلى ذلك فإن قلة المعايير تؤثر في إمكان التشغيل المتبادل، إذ توجد منتجات من شركات عتاد وبرمجيات مختلفة، وقد لا تعمل بعضها مع بعض بالضرورة. لذلك فإن المستخدمين الذين يتطلعون إلى اختيار الأنظمة SAN يهتمون بحماية استثمارهم وقد يفضلون الانتظار ريثما يتم تعريف المعايير.
الخــلاصة
مع توفر العديد من الأنواع المختلفة من تقنيات تخزين المعلومات، ما هي الطريقة الفُضلى لتحديد ما يناسب شركتك؟ تقدم جميع الأنظمة DAS وNAS وSAN فوائد عظيمة ولكنْ كل منها يناسب بيئة معينة. لذلك يجب أن تنظر إلى طبيعة البيانات والتطبيقات المستخدمة. ما هو مدى أهميتها وكثافة المعالجة الضرورية؟ ما هي المستويات الدنيا المقبولة من الأداء والجاهزية؟ هل تجري المشاركة في المعلومات محلياً، أو أن البيانات موزعة عبر الشركة؟ يجب أن تجري أُطُر تقنيات المعلومات اختباراً شاملاً للشروط الحالية مع الأخذ بعين الاعتبار الأهداف الطويلة الأمد.
إن شبكات التخزين تتغير باستمرار مثل مختلف الأعمال الأخرى. ويمكن أن تقع بسهولة في فخ اختيار تقنية تخزين ناشئة في الوقت الحالي. لكن الحل الأفضل يتضمن اختيار النموذج المناسب من حيث التكلفة، والذي يقدم حماية طويلة الأمد لهذا الاستثمار. وسوف تستمر الأجهزة الرقمية بالتطور في المستقبل، لذلك يجب أن تتحقق أن البنية التحتية لنظام التخزين توفر مستوىً مقبولاً من قابلية التوسع. ومن المهم أيضاً استخدام تقنيات تعتمد على معايير صناعية مفتوحة، لِتخفيف مشاكل التشغيل المتبادل المرافقة لعمليات توسع الشبكة.