SAN چیست؟
شبکه ذخیره‌سازی (Storage Area Network – SAN) نوعی شبکه اختصاصی و تخصصی است که برای یک محیط مشخص طراحی می‌شود و از ترکیب سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی، سوئیچ‌های شبکه، نرم‌افزار و خدمات مرتبط تشکیل شده است.
چرا شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) مهم هستند؟
حافظه اصلی کامپیوترها و منابع ذخیره‌سازی محلی معمولاً توان کافی برای تأمین نیازهای مربوط به حجم ذخیره‌سازی، امنیت داده‌ها، دسترسی چندکاربره، سرعت و عملکرد موردنیاز نرم‌افزارهای سازمانی را ندارند. به همین دلیل اکثر سازمان‌ها، علاوه بر استفاده از ذخیره‌سازهای متصل به شبکه (NAS)، از SAN نیز بهره می‌گیرند تا کارایی و مدیریت داده‌های خود را بهبود دهند.
در گذشته، تعداد دستگاه‌های ذخیره‌سازی قابل اتصال به یک سرور محدود بود و همین موضوع ظرفیت ذخیره‌سازی شبکه را کاهش می‌داد. اما با استفاده از SAN، امکان انعطاف‌پذیری بیشتر فراهم شد؛ به‌طوری‌که اکنون یک سرور یا مجموعه‌ای از سرورهای ناهمگون در مراکز داده مختلف می‌توانند از یک مخزن ذخیره‌سازی مشترک استفاده کنند.
در SAN دیگر اتصال مستقیم میان سرور فایل و دستگاه ذخیره‌ساز وجود ندارد؛ یعنی سرور مالک و مدیر مستقیم ذخیره‌سازها نیست و بنابراین مشکل گلوگاه‌های پهنای باند از بین می‌رود. همچنین SAN با حذف نقاط آسیب‌پذیر تک‌نقطه‌ای (Single Point of Failure)، قابلیت اطمینان و دسترس‌پذیری داده را افزایش می‌دهد.
SAN همچنین یک بستر ایده‌آل برای بازیابی پس از فاجعه (Disaster Recovery) محسوب می‌شود؛ زیرا می‌تواند از ذخیره‌سازهای مختلف مانند دیسک، نوار مغناطیسی و ذخیره‌ساز نوری پشتیبانی کند و حتی مخزن ذخیره‌سازی می‌تواند در فاصله بسیار دورتر از محل فعالیت سرورها قرار گیرد.
مزایای استفاده از SAN
SAN دستگاه‌های ذخیره‌سازی را از وابستگی مستقیم به باس سرور جدا کرده و آنها را مستقیماً به شبکه متصل می‌کند. این ویژگی، ذخیره‌سازی را به شکلی متمرکز و قابل‌توزیع در سازمان ارائه می‌دهد و ضمن افزایش کارایی، هزینه‌های نگهداری و مدیریت را کاهش می‌دهد.
SAN معمولاً از ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک (Block Storage) استفاده می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند که انتقال داده‌ها به‌صورت مستقیم از مبدا به مقصد انجام شود و وابستگی به سرور کاهش یابد. SAN همچنین می‌تواند با انواع سیستم‌های فایل مانند NFS نیز مورد استفاده قرار گیرد.
مهم‌ترین مزایای SAN
| مزیت | توضیح |
|---|---|
| افزایش دسترس‌پذیری نرم‌افزار | ذخیره‌سازی مستقل از برنامه‌ها و دسترسی از مسیرهای متعدد |
| عملکرد بهتر نرم‌افزار | انتقال پردازش‌های ذخیره‌سازی به شبکه مستقل |
| تمرکز و تجمیع منابع | مدیریت، مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری بهتر |
| پشتیبان‌گیری و بازیابی از راه دور | محافظت از داده‌ها در برابر حوادث و حملات |
| مدیریت ساده‌تر | امکان ایجاد نمای واحد از رسانه ذخیره‌سازی |
SAN چگونه کار می‌کند؟
SAN که گاهی از آن به عنوان شبکه پشت سرورها یاد می‌شود، دارای زیرساخت ارتباطی است که اتصال فیزیکی بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کند و اجازه می‌دهد تمام تجهیزات در شبکه به یکدیگر متصل شوند. SAN با گسترش مفهوم باس ذخیره‌سازی، امکان اتصال متقابل میان دستگاه‌ها و سرورها را مشابه شبکه‌های LAN و WAN فراهم می‌کند.
SAN لایه‌ای مدیریتی دارد که وظیفه سازمان‌دهی اتصالات، دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سیستم‌های رایانه‌ای را بر عهده دارد تا انتقال داده به‌صورت بهینه و بدون اختلال انجام شود.
محدودیت‌های SAN
چالش‌های SAN را می‌توان در هزینه و نیاز به مدیریت آن خلاصه کرد. اختصاص و نگهداری از یک شبکه اترنت جداگانه برای درخواست‌های فایل‌های متادیتا و همچنین پیاده‌سازی شبکه FC می‌تواند سرمایه‌گذاری قابل توجهی به همراه داشته باشد. با این حال، SAN اغلب تنها راه برای ارائه دسترسی بسیار سریع به داده برای تعداد زیادی از کاربران است که همچنین می‌تواند برای پشتیبانی همزمان از صدها کاربر مقیاس‌بندی شود.
مدل‌های ارتباطی SAN
SAN با حذف ترافیک شبکه‌های سنتی، امکان انتقال مستقیم و سریع داده‌ها میان سرورها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی را از سه روش زیر فراهم می‌کند:
سرور به ذخیره‌ساز (Server to Storage): چندین سرور می‌توانند به‌صورت همزمان به یک دستگاه ذخیره‌سازی دسترسی داشته باشند.
سرور به سرور (Server to Server): جهت ارتباطات پرسرعت و کم‌تأخیر میان سرورها استفاده می‌شود.
ذخیره‌ساز به ذخیره‌ساز (Storage to Storage): بدون دخالت سرور، داده میان دستگاه‌های ذخیره‌سازی منتقل می‌شود (مثال: انتقال داده از دیسک به نوار مغناطیسی).
سوئیچ SAN چیست؟
سوئیچ SAN مهم‌ترین بخش شبکه ذخیره‌سازی است و هدف اصلی آن مدیریت ترافیک داده میان سرورها و مخازن ذخیره‌سازی است. این سوئیچ‌ها می‌توانند به‌صورت مستقل یا اتصال زنجیره‌ای برای ایجاد ساختارهای بزرگ SAN مورد استفاده قرار گیرند.
کارت‌های HBA (Host Bus Adapter) نیز برای اتصال سرورها به سوئیچ‌ها استفاده می‌شوند.
اجزای اصلی SAN
| جزء | توضیح |
|---|---|
| سرورها | زیرساخت محاسباتی و دلیل اصلی ایجاد SAN |
| ذخیره‌سازها | شامل HDD، SSD، فلش، نوار مغناطیسی و کتابخانه‌های ذخیره‌سازی |
| زیرساخت شبکه | کابل‌ها، سوئیچ‌ها، روترها، دروازه‌ها و نرم‌افزار مدیریت SAN |
انواع پروتکل‌های ارتباطی در SAN
iSCSI: انتقال فرمان‌های SCSI از طریق شبکه‌های IP
FCP (Fibre Channel Protocol): پروتکل استاندارد و پرسرعت برای شبکه‌های سازمانی
FCoE (Fibre Channel over Ethernet): انتقال بسته‌های FC روی بستر اترنت
FCIP (Fibre Channel over IP): تونل‌سازی اطلاعات FC از طریق شبکه‌های IP
FC-NVMe: انتقال پرسرعت داده میان SSD و سیستم‌ها از طریق PCIe
مقایسه SAN با NAS
| ویژگی | SAN | NAS |
|---|---|---|
| ساختار | شبکه‌ای از چند دستگاه | یک دستگاه یا RAID |
| مدل ذخیره‌سازی | بلوکی (Block) | فایلی (File) |
| نوع شبکه | Fibre Channel | TCP/IP Ethernet |
| تعداد کاربران | زیاد | محدود |
| سرعت | بسیار بالا | متوسط |
| مقیاس‌پذیری | بالا | محدود |
| هزینه | زیاد و پیچیده | کم و ساده |
جمع‌بندی
SAN یک شبکه ذخیره‌سازی تخصصی و پرسرعت است که داده‌ها را به‌صورت متمرکز و مستقل از سرورها مدیریت می‌کند. این فناوری با فراهم کردن دسترسی همزمان، سرعت بالا، قابلیت اطمینان، مقیاس‌پذیری و پشتیبانی از بازیابی پس از فاجعه، بهترین گزینه برای سازمان‌های بزرگ و حساس است؛ هرچند هزینه و پیچیدگی پیاده‌سازی آن نسبت به روش‌های ساده‌تر مانند NAS بیشتر است.
منبع مقاله: IBM
