شنبه 25 اسفند 1403نویسنده: افق داده ایرانیان مدت زمان مطالعه: 1 ساعت

دستگاه ذخیره‌سازی - استوریج

CISCO0 4 26 نظر
استوریج

در دنیای دیجیتال امروز، داده‌ها یکی از مهم‌ترین دارایی‌های هر سازمان هستند. دستگاه‌های ذخیره‌سازی یا استوریج (Storage) نقشی حیاتی در مدیریت، ذخیره‌سازی و بازیابی این داده‌ها دارند. انتخاب یک استوریج مناسب می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی و پایداری سیستم‌های اطلاعاتی داشته باشد. در ادامه  به بررسی دستگاه‌های ذخیره‌سازی از برندهای برتر مانند Cisco، Dell، و HPE می‌پردازیم و به شما کمک می‌کنیم تا بهترین گزینه را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

استوریج (Storage) چیست؟

استوریج به هرگونه سخت‌افزار یا نرم‌افزاری اطلاق می‌شود که برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها می‌توانند به‌ صورت محلی (Local) در شبکه قرار بگیرند و در انواع مختلفی مانند هارد دیسک‌ها (HDD)، درایوهای حالت‌جامد (SSD)، و سیستم‌های ذخیره‌سازی مبتنی بر فلش (Flash Storage) وجود دارند. هدف اصلی این دستگاه‌ها ارائه فضایی مطمئن و قابل‌دسترس برای ذخیره‌سازی داده‌ها است.
 

استوریج (Storage) چیست؟

قابلیت‌ها و فناوری‌های استوریج

دستگاه‌های ذخیره‌سازی مدرن یا استوریج‌ها با مجموعه‌ای از ویژگی‌ها و فناوری‌های پیشرفته مجهز شده‌اند که برای افزایش عملکرد، قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری طراحی شده‌اند. یکی از فناوری‌های پایه در این حوزه RAID (Redundant Array of Independent Disks) است.

RAID یک فناوری است که دیسک‌های فیزیکی متعدد را به یک واحد منطقی واحد تبدیل می‌کند و مزایای متعددی ارائه می‌دهد:

  •  تکرار داده‌ها (Data Redundancy): با ذخیره داده‌ها در دیسک‌های متعدد، RAID از از دست دادن داده‌ها به دلیل خرابی سخت‌افزار محافظت می‌کند.

  •  افزایش عملکرد (Performance Enhancement) RAID: می‌تواند سرعت خواندن و نوشتن را با توزیع داده‌ها در دیسک‌های متعدد بهبود بخشد، امکان انجام عملیات همزمان را فراهم می‌کند.

سطوح RAID

سطح  RAID

توضیحات

RAID 0 (Striping)

عملکرد را با پخش داده‌ها در دیسک‌های متعدد بهبود می‌بخشد اما هیچ تکراری ارائه نمی‌دهد.

RAID 1 (Mirroring)

با تکرار داده‌ها بر روی دو دیسک، قابلیت دسترسی بالا به داده‌ها را تضمین می‌کند.

RAID 5 (Striping with Parity)

عملکرد و تکرار را با توزیع داده‌ها و اطلاعات parity در حداقل سه دیسک متعادل می‌کند.

RAID 6 (Striping with Double Parity)

مشابه  RAID 5، اما با یک بلوک parity اضافی، که تحمل خرابی بیشتری ارائه می‌دهد.

RAID 10 (1+0)

مزایای striping و mirroring را ترکیب می‌کند و هم عملکرد بالا و هم تکرار را ارائه می‌دهد.

قابلیت‌ها و فناوری‌های استوریج

سایر فناوری‌ها و ویژگی‌های کلیدی

علاوه بر RAID، استوریج‌ها دارای چندین فناوری پیشرفته دیگر نیز هستند که برای پاسخگویی به نیازهای در حال تغییر مدیریت داده طراحی شده‌اند: 

ویژگی یا فناوری

شرح

Deduplication

با حذف نسخه‌های تکراری داده‌ها، مصرف فضای ذخیره‌سازی را به حداقل می‌رساند و بهره‌وری ذخیره‌سازی را بهینه می‌کند.

Compression

میزان فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز را با فشرده‌سازی داده‌ها کاهش می‌دهد و استفاده از ذخیره‌سازی را بیشتر بهینه می‌کند.

Tiering

به صورت خودکار داده‌ها را بر اساس فرکانس دسترسی بین رسانه‌های مختلف ذخیره‌سازی (مثلاً SSD ها و HDD ها) منتقل می‌کند. 

Snapshots

نسخه‌های نقطه‌ای از داده‌ها ایجاد می‌کند که امکان بازیابی سریع از فساد داده‌ها یا حذف تصادفی را فراهم می‌کند.

Cloning

فرآیندی که یک کپی دقیق از داده‌ها یا سیستم‌ها ایجاد می‌کند، که برای آزمایش، توسعه و بازیابی سریع داده‌ها مفید است. 

NVMe (Non-Volatile Memory Express)

یک رابط با سرعت بالا که به طور قابل توجهی نرخ انتقال داده را افزایش می‌دهد و تاخیر را نسبت به پروتکل‌های ذخیره‌سازی سنتی کاهش می‌دهد.

FC (Fiber Channel), 

FCoE (FC over Ethernet)

این فناوری‌ها برای ارتباطات سریع و قابل اعتماد بین دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سرورها استفاده می‌شوند. 

ویژگی‌های کلیدی ذخیره ساز
فناوری های بلاگ ذخیره ساز

این فناوری‌ها به طور جمعی ذخیره‌سازها را قادر می‌سازند تا عملکرد برتر، قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری را ارائه دهند و نیازهای بالای محیط‌های سازمانی امروزی را برآورده کنند.

انواع استوریج

انواع استوریج‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام کاربردهای منحصربه‌فردی دارند. در جدول زیر، ویژگی‌ها و کاربردهای هر نوع را بررسی کرده‌ایم تا هنگام خرید استوریج، انتخاب بهتری داشته باشید.

نوع استوریج

کاربرد

DAS

(Direct-Attached Storage یا ذخیره سازی مستقیم)

دستگاه‌هایی که مستقیماً به یک سرور یا کامپیوتر متصل می‌شوند. این نوع ذخیره‌سازی برای کاربردهای کوچک و محدود مناسب است.

NAS

(Network-Attached Storage یا ذخیره سازی متصل به شبکه)

دستگاه‌های اختصاصی که به شبکه متصل می‌شوند و دسترسی به فایل‌ها را برای کاربران متعدد فراهم می‌کنند.

SAN

(Storage Area Network یا شبکه‌ی ذخیره سازی)

شبکه‌ای از دستگاه‌های ذخیره‌سازی که دسترسی به Block Level را فراهم می‌کنند و برای محیط‌های بزرگ و سازمانی مناسب است.

ذخیره سازی ابری یا Cloud Storage

ذخیره‌سازی داده‌ها در سرورهای راه دور که از طریق اینترنت قابل‌دسترس هستند و انعطاف‌پذیری بالایی ارائه می‌دهند.

انواع استوریج

هارد استوریج‌ها

به طور کلی استوریج‌ها چندین حالت دارند: هارد استوریج‌ها یا HDD، استوریج حالت جامد یا SSD، ترکیبی از دو حالت اول یا Hybrid Drives، دیسک‌های نوری (مانند CDها)، فلش درایوها و... . در ادامه می‌خواهیم هارد استوریج‌ها و خصوصیات متفاوت آن‌ها را بیشتر معرفی کنیم.

هارد استوریج‌ها

هارد استوریج‌ها یا هارد درایوها جزء اساسی تکنولوژی ذخیره‌سازی داده‌ها هستند. این دستگاه‌ها در اشکال مختلفی وجود دارند، اما ویژگی بنیادی آن‌ها استفاده از فناوری مغناطیسی برای نگهداری داده‌هاست که آن‌ها را از سایر انواع ذخیره‌سازی مانند SSD (درایوهای حالت جامد) یا دیسک‌های نوری متمایز می‌کند.

فناوری ذخیره‌سازی مغناطیسی

در قلب هارد استوریج‌ها، فناوری مغناطیسی قرار دارد. هارد درایوها شامل صفحات چرخان پوشیده شده با ماده مغناطیسی هستند. داده‌ها با استفاده از هدهای خواندن/نوشتن که در بالای دیسک‌های چرخان قرار دارند، بر روی این صفحات نوشته می‌شود. این ضبط مغناطیسی امکان ذخیره حجم زیادی از داده‌ها را در فضای فیزیکی نسبتا کوچک فراهم می‌آورد.

ویژگی‌های متمایز

عوامل

بررسی ویژگی‌های هارد درایوها از لحاظ هر عامل

قطعات مکانیکی

بر خلاف SSDها که از حافظه فلش استفاده می‌کنند و قطعات متحرک ندارند، هارد درایوها به قطعات مکانیکی وابسته هستند. صفحات چرخان و هدهای خواندن/نوشتن متحرک، حرکت فیزیکی را به فرآیند ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها وارد می‌کنند. این ماهیت مکانیکی می‌تواند هارد درایوها را نسبت به سایر درایوها که فاقد قطعات متحرک هستند، بیشتر در معرض آسیب‌های فیزیکی قرار دهد.

ظرفیت ذخیره‌سازی

هارد درایوها به طور سنتی ظرفیت ذخیره‌سازی بالاتری را با هزینه کمتری به ازای هر گیگابایت نسبت به SSDها ارائه می‌دهند. این موضوع آن‌ها را برای کاربردهایی که نیاز به حجم زیادی از ذخیره‌سازی داده دارند، مانند سرورها و درایوهای خارجی با ظرفیت بالا، مناسب می‌سازد.

سرعت و عملکرد

یکی از معایب هارد درایوها، سرعت پایین آن‌ها است. ساختار مکانیکی این درایوها باعث افزایش زمان دسترسی به داده و کاهش عملکرد کلی نسبت به SSDها می‌شود. در مقابل، SSDها به دلیل نبود قطعات متحرک، سرعت پردازش و بازیابی داده بالاتری دارند.

دوام و قابلیت اطمینان

هارد درایوها به دلیل داشتن قطعات مکانیکی، معمولاً دوام کمتری نسبت به SSDها دارند. این قطعات متحرک آن‌ها را در برابر شوک‌های فیزیکی، سایش و فرسایش آسیب‌پذیرتر می‌کند. در مقابل، SSDها به دلیل نداشتن اجزای مکانیکی، مقاومت بیشتری در برابر ضربه و آسیب‌های فیزیکی داشته و طول عمر بالاتری ارائه می‌دهند.

کاربردهای هارد استوریج

به دلیل مقرون به صرفه بودن و ظرفیت ذخیره‌سازی بالاتر، هارد درایوها به طور مکرر در محیط‌هایی که نیاز به ذخیره‌سازی گسترده داده‌ها دارند اما سرعت بالا اولویت اصلی نیست، استفاده می‌شوند. از جمله کاربردهای رایج آن‌ها می‌توان به رایانه‌های رومیزی، راه‌حل‌های ذخیره‌سازی پشتیبان و مراکز داده با مقیاس بزرگ اشاره کرد.

در نهایت، هارد استوریج‌ها با استفاده از فناوری مغناطیسی و قطعات مکانیکی، ظرفیت ذخیره‌سازی قابل توجهی را با قیمت مناسب‌تری ارائه می‌دهند. با این حال، آن‌ها معمولاً نسبت به سایر انواع ذخیره‌سازی مانند‌SSDها سرعت کمتر و مقاومت کمتری دارند؛ که این موضوع آن‌ها را برای کاربردهای مختلف بر اساس نیازهای عملکرد و قابلیت اطمینان مناسب می‌سازد.

برندهای استوریج

در بین برندهای مختلف و گسترده‌ دستگاه‌های ذخیره‌سازی یا همان استوریج‌ها، برندهای Cisco, DELL و HPE نسبتا شناخته شده‌تر و محبوب‌تر هستند. هر کدام از این شرکت‌ها چندین سری و مدل استوریج ارائه می‌کنند که در جدول زیر معرفی کرده‌ایم.

ویژگی های کلیدی

پشتیبانی از SSD یا HDD

بازار هدف

مدل ها

برند

Affordable

high-performance

scalable up to 1PB

SSD and HDD

کسب و کارهای کوچک و متوسط

PowerVault

DELL

High-end all-flash and hybrid storage

advanced data reduction

NVMe support

SSD

شرکت‌های بزرگ، برنامه‌های کاربردی حیاتی

PowerMax

Unified storage (block and file)

supports flash and hybrid configurations

integrated data protection

SSD and HDD

شرکت‌های متوسط تا بزرگ

Unity XT

Scalable, software-defined storage

supports NVMe

advanced data services.

SSD

شرکت‌های متوسط تا بزرگ

PowerStore

Scalable NAS storage, high capacity, 

optimized for large amounts of unstructured data.

SSD and HDD

شرکت‌های بزرگ، 

برنامه‌های کاربردی با داده فشرده

Isilon

Integrated with VMware, supports both block and file storage, scalable and high-performance.

SSD and HDD

محیط‌های VMware

VxRail

Cost-effective, scalable storage, easy management.

SSD and HDD

کسب و کارهای کوچک و متوسط

HPE MSA

HPE

All-flash and hybrid storage options, predictive analytics, efficient data protection.

SSD and HDD

شرکت‌های متوسط تا بزرگ

HPE Nimble Storage

High performance, scalable architecture, 

advanced data services, supports NVMe.

SSD and HDD

شرکت‌های بزرگ، برنامه‌های کاربردی حیاتی

HPE 3PAR StoreServ

High availability, all-flash storage, 

AI-driven management, supports NVMe.

SSD

برنامه‌های سازمانی، ماموریت حیاتی

HPE Primera

Deduplication, scalable backup solutions, 

efficient data recovery.

SSD

پشتیبان گیری و حفاظت از داده ها

HPE StoreOnce

Virtualized storage solutions, supports SAN and NAS, scalable and flexible.

SSD

شرکت‌های متوسط تا بزرگ

HPE StoreVirtual

Cloud-native storage, fully automated,supports NVMe, unified management across hybrid cloud environments, seamless scalability.

SSD and HDD

شرکت‌های متوسط تا بزرگ، محیط‌های ابری

HPE Alletra

High-density storage, supports both SAS and SATA drives, scalable up to 240 drives.

SSD and HDD

مراکز داده، شرکت‌ها

UCS S3260

Cisco

Enhanced performance, 

optimized for dense storage configurations.

SSD and HDD

مراکز داده، شرکت‌ها

UCS S3260 S

High-capacity internal storage, supports NVMe and SSDs, high IOPS performance.

SSD and HDD

سازمانی، محاسبات با کارایی بالا

UCS C480 M5

جمع بندی

در این مقاله از  افق داده ها ایرانیان به توضیح استوریج چیست پرداختیم. انتخاب استوریج مناسب برای مدیریت داده‌ها و تضمین تداوم کسب‌وکار حیاتی است. برندهایی مانند Dell، HPE، و Cisco راه‌حل‌های متنوعی از ذخیره‌سازی‌های ساده تا سیستم‌های پیشرفته و سازمانی ارائه می‌دهند. با درک نیازهای خاص خود و بررسی عواملی مانند کارایی، مقیاس‌پذیری و بودجه، می‌توانید دستگاهی انتخاب کنید که نیازهای فعلی و آینده شما را برآورده سازد. 

سوالات متداول

  • چگونه بین HDD و SSD انتخاب کنیم؟ HDDها از نظر هزینه و ظرفیت مناسب‌تر هستند، در حالی که SSDها کارایی و سرعت بالاتری ارائه می‌دهند. انتخاب بین این دو به نیازهای کارایی و بودجه شما بستگی دارد.

  • RAID چیست و چرا باید از آن استفاده کرد؟ تکنولوژیRAID (Redundant Array of Independent Disks)  چند دیسک را برای بهبود عملکرد و افزایش تکرار داده‌ها ترکیب می‌کند. هدف اصلی آن حفاظت از داده‌ها در برابر خرابی دیسک و بهبود سرعت دسترسی است.

  • چگونه می‌توانم انتخاب درستی برای نیازهای ذخیره‌سازی خود انجام دهم؟ انتخاب مناسب بستگی به نیازهای شما از نظر ظرفیت، سرعت و بودجه دارد. برای داده‌های پر استفاده، SSD و برای ذخیره‌سازی حجم بالا، HDD یا ترکیب RAID  مناسب است.

  • Snapshot چیست و چه کاربردهایی دارد؟ Snapshot نسخه‌های نقطه‌ای از داده‌ها را ایجاد می‌کند که برای بازیابی سریع اطلاعات در صورت خرابی یا حذف تصادفی داده‌ها مفید است.

  • استوریج چند نوع دارد و موارد استفاده‌ هرکدام چیست؟ DAS (Direct Attached Storage): اتصال مستقیم به پردازنده، مناسب برای کاربردهای کوچک. NAS (Network Attached Storage): اشتراک‌گذاری فایل‌ها در شبکه محلی برای چندین دستگاه.SAN (Storage Area Network): دسترسی به Block Level در شبکه‌ای از دستگاه‌های ذخیره‌سازی. مناسب برای شرکت‌های گسترده، با کاربرهای زیاد و برنامه‌های حیاتی‌تر.