ذخیره سازی ابری Cloud Storage چیست؟
ذخیره سازی ابری در واقع ارائه ی ظرفیت ذخیره سازی به عنوان یک سرویس است که معمولاً از یک مکان دور انجام میگیرد. ذخیره سازی ابر، مدلی از فضای ذخیره سازی آنلاین شبکه ای است که در آن، داده ها در استخرهای مجازی (Virtual Pool) ذخیره سازی قرار دارند و توسط اشخاص ثالثی میزبانی میشوند. کمپانی های میزبان، مراکز داده های بزرگ را اداره میکنند و افرادی که نیاز دارند داده هایشان میزبانی شود، فضای ذخیره سازی را از آنها اجازه یا خریداری میکنند.در پس این کار، اپراتورهای مراکز داده بر حسب نیاز مشریان، منابع را مجازی سازی میکنند و به صورت استخرهای مجازی آن را در معرض دید قرار میدهند تا اینکه خود مشتریان بتوانند از آن برای ذخیره فایل ها یا داده ها استفاده کنند.
به صورت ظاهری ممکن است منابع در سرورهای مختلفی باشد. خدمات ذخیره سازی ابر ممکن است از طریق API های بر اساس وب قابل دسترس باشند.نکته جالب این است که ذخیره سازی ابری نسبت به سیستم عامل و سیستم فایل بی تفاوت می باشد. روزانه به طور هنگفتی اطلاعات و داده در حال تبادل است و میزان آن روز به روز افزایش میباشد، با افزایش سرعت دسترسی به اینترنت در سراسر دنیا و افزایش حجم اطلاعات تبادلی بین سایت ها و بازدید کنندگان، دارندگان سایت ها هر روز به فضای ذخیره سازی بیشتری احتیاج پیدا میکنند. پس سرویس دهندگان، دائما با تقاضای فضای بیشتر از طرف دارندگان سایت ها مواجه میشوند.بنابراین با توجه به بازار و رقابت های موجود بین شرکت ها و سازمان های بزرگ همچنین مزایای فناوری ابری امروزه ذخیره سازی ابری بسیار رواج پیدا کرده است. همانطور که در ابتدا اشاره شد بسیاری از سرویس دهندگان فضاهای رایگانی در اختیار کاربران قرار میدهند. البته به علت استفاده از تجهیزات گران قیمت هزینه خدمات تا حدی افزایش پیدا میکند.
در مبحث Cloud Storage، دستگاه های ذخیره سازی را در دو طبق هی گسترده زیر جای میدهند:
- ذخیره سازی بلوکی (Block Storage)
این دستگاه ها فضای ذخیره سازی خام و قابل پارتیشن را به مشتریان ارائه میدهند، که دراین حالت اطلاعات به بلوک ها انتقال داده میشوند. - ذخیره سازی فایلی (File Storage)
این نوع دستگاه ها نسبت به نوع بلوکی کندتر و ارزانتر میباشند.
انواع مخازن ابری
ذخیره سازی ابری، تکامل جالبی در مدل ذخیره سازی است که باز تعریف راه های ساخت، دسترسی، مدیریت و ذخیره سازی درون سازمانی میباشد. شکل زیر انواع مخازن ابری را نمایش می دهد.
به طور کلی مخازن ابری در سه شکل مختلف: فضای ابر عمومی، فضای ابر خصوصی و فضای ترکیبی موجود میباشند که برای کاربران ذخیره، حفظ، مدیریت و کنترل را فراهم میکنند. فضای عمومی که ارائه دهندهی ظرفیت ذخیره سازی به عنوان یک خدمت میباشند، رایج ترین نون این فضاها میباشند. در این حالت سازمان ها ظرفیت خود را به یک شخص ثالث ارائه میکنند که در یک مکان خارج از سازمان و در مرکز داده های ابری قرار دارد و از طریق یک شبکه ی عمومی مانند یک شبکه ی گسترده ی محلی WAN دسترسی به آن را برای کاربران خود فراهم میکند. مشتریان سرویس هایی را که احتیاج دارند،
در مخزنی از سرویس ها که توسط ابر عمومی ارائه می گردد، بدست میآورند. در واقع ابر عمومی فضایی از سرویس ها و داده هایی است که در فضایی به اشتراک گذاشته میشود و توسط چندین مشتری مورد استفاده قرار میگیرد، اما در ابر عمومی محیط هر مشتری از دیگران مجزاست، همچنین ابر عمومی رهیافتی مفید جهت افزودن یا حذف پردازش ها، فضاهای ذخیره سازی و ظرفیتهای شبکه است. در مخزن ابر خصوصی، شرکت ارائه دهنده به واسطه یک ابر خصوصی ظرفیت ذخیره سازی را برای سایر بخش های سازمانی اداره میکند، این حالت تقریباً مفهومی از فضای عمومی میباشند با این تفاوت که با دیوار آتش کاربران امن میشود، در واقع هدف از ایجاد چنین مخازنی حفظ و برقراری امنیت برای داده های کاربران می باشد.
ابرهای خصوصی منحصراً برای یک مشتری خاص ایجاد میشوند و نیازهای آن را مرتفع میسازند. در این شکل یک ابر خصوصی را میتوان در همان مراکز داده ایجاد و مدیریت کرد. البته در سازمان های بزرگ مراکز ذخیره سازی را به جاهای دیگر منتقل میکنند. ابرهای خصوصی به عنوان ابرهای داخلی میزبانی شده، داخل یک دیتاسنتر شناخته میشوند و هر آنچه را که مشتریان بخواهند نگه میدارند. در این حالت ابر توسط مشتری کنترل میشود. فضای ابری ترکیبی، این نوع از فضاها ظرفیت ذخیره سازی را از ارائه دهنده ی خدمت ذخیره سازی عمومی با یک وسیله ی محلی و خارج از مرکز داده ها به عنوان یک دروازه ی ذخیره سازی ترکیب میکند. این دروازه فضای ذخیره سازی ابری را به صورت یک وسیله ی ذخیره سازی محلی درمی آورد و ترجمه ی پروتکله ای آنها را در صورت نیاز انجام میدهد.
در مطالب فوق با طبقه بندی مدل ها و دستگاه های ذخیره سازی تا حدودی آشنا شدیم، اکنون به ذخیره سازی قابل مدیریت و غیرقابل مدیریت میپردازیم:
ذخیره سازی قابل مدیریت
این روش فاضی دیسک را بنا به تقاضا فراهم می کند و به میزان خریده ها هزینه پرداخت میکند. برای درک بهتر، یک کارتون خالی را درنظر بگیرید که فروشنده ای آن را به شما داده است، شما می توانید بنا بر نیاز خود، از آن استفاده کنید، آن را به قسمتهای مختلفی تقسیم بندی نماید و در هر قسمت آن یک چیزی مناسبی قرار دهید. روش ذخیره سازی مدیریت شده نیز به همین صورت میباشد، در این روش میتوان فضای ارائه شده را پارتیشنبندی نمود و سیستم فایل مورد نظر را در آن پیاده کرد. سرویس ذخیره سازی IBM، Rackspace و S3 آمازون نمونه هایی از این مدل میباشند.
ذخیره سازی غیرقابل مدیریت
این روش همانطور که از نامش هم پیداست، مشتریان مدیریتی بر روی فضای ذخیره سازی ندارد. با توجه به مثالی که برای روش قبل بیان شد، در این جا مغازه داری که از او خرید کردید، کارتون را قبل تقسیم بندی می کند و به نحوی مشخص می کند که در هر قسمت چه چیزی را قرار دهید. در روش غیرقابل مدیریت کاربران فقط میتوانند از حیطه مشخص شده برای آنان استفاده نمایند. jDrive، freeDrive، MyVirtual مثال هایی از روش غیرمدیریتی نیز میباشند.
تفاوت ذخیره سازی ابری با روش معمولی یا سنتی
یک زیرساخت ذخیره سازی مبتنی بر فناوری ابری، احتمال قطعی های ناشی از حرکت داده ها را با ایجاد انعطاف پذیری عملیاتی برای انجام بسیاری از کارهای مدیریت ذخیره سازی در عین صرف زمان کمتر و با هزینه ی سربار کمتر کاهش میدهد. در محیطهای سنتی ذخیره سازی داده ها، انتقال فایلها یک عملیات مختل کنندهی روال عادی کار مرکز داده ها است و نیازمند طرحریزی، زمان بندی سیستم و پیکر بندی جدید کلاینت ها است. در حالی که در ذخیره سازی ابری با تجزیه ی ابری با تجزیه ی دسترسی منطقی به فایل ها در مکان فیزیکی آنها نگهداری و دسترسی به فایل ها بدون وابستگی به مکان فعلی آن ها ممکن میشود. این امر آزادی عملی به شما می دهد که نیز هست انتقال و در عین حال هزینه ی سرباز این کار را به شدت کاهش دهید.
برخی تفاوت های ذخیره سازی سنتی با ذخیره سازی ابری شامل موارد زیر است:
- دسترسی به فایل ها از راه دور از طریق شبکه: ذخیره سازی ابری امکان استفاده پراکنده ی کاربران از نظر جغرافیایی و مدیریت ذخیره سازی را از یک مکان مرکزی در دوره دست ارائه میکند. طبق تعریف، این کار شامل ذخیره سازی داده ها در مکانی مختلف از مکانی است که در آن داده ها ایجاد یا استفاده میشوند. کاربران معمولاً باید از راه دور به داده ها دسترسی پیدا کنند. نا گفته نماند که این مزیت، چالش های خاص خود را دارد.
- دسترسی به فایلها بر مبنای ذخیره سازی شیءمحور. بسیاری از حالت های ذخیره سازی ابری، داده ها بر یک سکّوی مبتنی بر اشیاء قرار دارد. این سکّوها مقیاس پذیری بالایی دارند(از نظر ظرفیت و عملکرد) و دسترسی به داده ها در این حالت از طریق پروتکل http امکانپذیر است. اما در یکپارچه سازی این ابرها با ساختارهای سنتی سازمان ها برای ذخیره سازی این امر مشکل ساز می شود. دسترسی به داده ها با ذخیره سازی مبتنی بر اشیاء از طریق یک واسط برنامه نویسی نرم افزار خدمات وب (API) و بر اساس پروتکل SOAP یا RESP انجام میشود. اما سازمان ها به فایل های خود از طریق سیستم استاندارد همکانی صنعت برای فایل های اینترنتی(CIFS) یا سیستم فایل شبکه(NTS) به عنوان پروتکل استفاده میکنند.
برای بکارگیری آسان مخازن ابری سازمان ها باید از یک دروازه ای ذخیره سازی ابری استفاده کنند. یک دروازه ای ذخیره سازی ابری یک واسط سیستم فایل محلی را برای سکوی ذخیره سازی شیءمحور از راه دور فراهم میکند. کاربران و نرم افزارها به این داده ها از طریق پروتکلهای CIFS دسترسی پیدا میکنند. آنها دروازه های دسترسی را به صورت خدمات وب مناسب API ترجمه میکند. آنها دورازه های دسترسی را به صورت خدمات وب مناسب API ترجمه میکنند و از این طریق، فایل را از ابر بازیابی و آن را در سیستم فایل محلی برای استفاده و دسترسی کاربر قرار میدهند.
- ساختار هزینه ای منحصر به فرد. ابرهای عمومی و ترکیبی ساختار هزینه ای متفاوتی از مخازن سنتی دارند، زیرا آنها چند تفاوت کلیدی دارند: مبتنی بر خدمات هستند، و ماهیت آنها مبتنی بر دسترسی فایلها بر اساس یک مخزن را راه دور است.
معماری ذخیره سازی ابری
در گذشته، که حافظه های خارجی 32 گیگابایتی، به نوعی حکومت میکردند، با امروزه که رسانه های ذخیره سازی با ظرفیت بیش از 2 ترابایت آمده اند، به نوعی داده ها، نیازها و توقعات ذخیره سازی ما نیز بالاتر و بالاتر رفته است، و دیگر هیچکدام جوابگو نمیباشند، داده ها به سرعت درحال رشد میباشند. و جای هیچگونه تعجب نیست که امروزه خیره سازی ابری در نگاه و عمل مردم اینقدر محبوب شده است. این داده های در حال رشد، داده هایی بایگانی شده ای میباشند که ایده آل برای ذخیره سازی ابر با توجه به تعدادی از عوامل، از جمله هزینه، فرکانس دسترسی، حفاظت، و در دسترس بودن میباشد. البته همه دخیره سازی های ابری مثل هم نیستند بعضی از آنها بر روی هزینه تمرکر دارند، بعضی بر روی ظرفیت برخی دیگر بر روی عملکرد نیز متمرکز میباشند.
در واقع هیچ کدام بر روی یک معماری مفردی متمرکز نیستند. اما تقریباً در ویژگی های ارائه سرویس، تشابه دارند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت. معماری ذخیره سازی ابری در درجه اول، در مورد تحویل ذخیره سازی مبتنی بر تقاضا در یک راه بسیار مقیاس پذیر و چند مستأجری است.همانطور که در شکل زیر نیز مشاهده میکنید معماری دخیره سازی ابر، متشکل از بخش نرم افزار نهایی، جهت صادرات API برای دسترسی به دخیره سازی می باشند. در روش ذخیره سازی سنتی این APIها پروتکلهای SCSI بودند که اکنون در روش ابری این پروتکلها به پایان رسیدهاند. بخش بعدی، لایه میانی یا منطقه ذخیره سازی میباشد. این لایه پیاده سازی های مختلفی از ویژگی هایی مانند کاهش داده ها و همانندسازی آنها را بر عهده دارد و لایه بعدی لایه پشتیبان می باشد، که پیاده سازی فیزیکی برای ذخیره سازی داده ها را نیز متحمل میشود.
در یک محیط ابر، ارائه دهنده سرویس مراقب مسائل ذخیره سازی است و شرکت های کوچک نیاز ندارند تا پول زیادی برای وسایل ذخیره سازی فیزیکی بپردازد. همچنین ذخیره سازی مبتنی بر ابر، راهی برای متمرکز کردن سریعتر و به صورت بالقوه ارزان تر ارائه می کند. این موضوع به طور ویژه برای شرکت های کوچک مفید است که نمی توانند پول اضافی به متخصصان امنیتی برای نظارت بر داده ها بپردازند.
با توجه به شکل بالا برخی از خصوصیات ذخیره سازی ابری را نیز به طور مختصری بیان می کنیم:
- مدیریت (Manageability) : توانایی مدیریت یک سیستم با حداقل منابع
- روش دستیابی(Access method): یکی از قابل توجه ترین تفاوت بین ذخیره سازی ابری و ذخیره سازی سنتی، است که اطلاعات ذخیره شده همه جا قابل دسترسی هستند. اغلب ارائه دهندگان روش های چندگانه(مختلفی) را پیاده سازی میکنند، اما تقریباً همه آنها از API های مشترکی استفاده میکنند. بسیاری از رابط های برنامه کاربردی در حال اجرا بر اساس اصول REST، پیاده سازی شده اند. رابطهای برنامه کاربردی REST بدون وضعیت هستند بنابراین برای ارائه، ساده و کارآمد میباشند.
سرویس ذخیره سازی ساده آمازون Amazon S3، Windows Azure و Mezeo از جمله ارائه دهندگانی میباشند که از رابطه های کاربردی، بر اساس REST پیاده سازی میشوند.
یکی از مشکلات API های وب سرویس، این است که آنها برای بهره مندی از ذخیرهسازی ابری، نیازمند ادغام با نرم افزار میباشند. بنابراین، روش های دسترسی مشترک نیز به منظور ارائه یکپارچه سازی با ذخیره سازی ابری استفاده میشود. به عنوان مثال پروتکلهای مبتنی بر فایل مانند NFS، سیستم فایل اینترنت مشترک(CIFS) و یا FTP به عنوان پروتکل های بلوکی، مورد استفاده قرار میگیرند. ارائه دهندگان ذخیره سازی ابر مانند Nirvanix، Zetta، CeleverSafe این روش دسترسی را ارائه میدهند.
- کارایی (performance):جنبه های بسیاری برای سنجش عملکرد وجود دارد، اما توانایی برای انتقال داده ها بین کاربر و ارائه دهنده ذخیره سازی ابر از راه دور، یکی از بزرگترین معیارها و چالش ها بری ذخیره سازی ابری است. باتوجه به استفاده بیش از حد پروتکل TCP در اینترنت و مشکلات و معایبی که این پروتکل دارد از جمله، کندبودن، مستلزم به استفاده از منابع زیادی است، همچنین این پروتکل برای انتقال حجم های گسترده داده مناسب نمی باشد. بنابراین باتوجه به تعاریف و مزایای رایانش ابری چنین پروتکلی نامناسب و تقریباً مشکل ساز میباشد، به همین دلیل، Amazon از طریق نرم افزار Aspera این مشکل را با پاک کردن TCP و جایگزینسازی یک پروتکل سریع و امن (FASP) به شکلی مناسب رفع نمود. کلید و مبنی این پروتکل استفاده از UDP است که بخشی از UDP به میزبان اجازه میدهد که تراکم را مدیریت نماید. البته ناگفته نماند که از UDP در شرایطی استفاده میکنیم که برای ارسال و دریافت اطلاعات به یک سطح بالا از اطمینان، نیاز نداشته باشیم.
- چند مستأجری(multi Tenancy): یکی دیگر از مشخصه های معماری ذخیره سازی ابر، چند مستأجری نامیده میشود. به این معنا است که ذخیره سازی توسط بسیاری از کاربران استفاده میشود. چند مستأجری به لایه های بسیاری از پشته ذخیره سازی ابری و حتی زیرساخته ای شبکه نیز افزوده میشود.
- مقیاس پذیری(Scalability):در بحث ذخیره سازی ابری اینکه بتوانیم به اندازهای که در حال حاضر نیاز داریم از ظرفیت های ابری استفاده کنیم بحثی مهم و حیاطی است. باتوجه به این قابلیت که در قسمت اول هم اشارهای به آن شده است، میتوان ظرفیت را ارتقاء یا کاهش داد. اینکه تأثیری بر کاربران بگذارد.
- در دسترس بودن داده(Data Availability): کاربران داده های خود را در منابع ذخیره سازی ابری ذخیره میکنند. سرویس دهنده نیز هر وقت که کاربر درخواست استفاده از داده را داشته باشد، باید به بهترین شکل ممکن داده ها را در اخیتار آن قرار دهد. حال با توجه به مشکلاتی که در بحث شبکه ها وجود دارد ارائه دهندگان ذخیره سازی ابری باید از روشها و مکانیزم هایی استفاده نمایند تا داده ها در تمام شرایط در دسترس باشند. برای این منظور راهکارهای زیادی ارائه شد، از جمله استفاده از پراکندگی داده با استفاده از الگوریتم IDA میباشد.
- کنترل (control): توانایی مشتری برای کنترل و مدیریت چگونگی ذخیره داده های خود و هزینه های مرتبط با آن مهم است. تعداد زیادی از ارائه دهندگان خدمات ذخیره سازی ابری کنترلی را پیاده سازی میکنند که کاربران کنترل بیشتری بر روی داده های خود دارند. آمازون،ذخیره سازی کاهش افزونگی(RRS) را پیاده سازی میکند، که برای کاربران خود کمترین هزینه ذخیره سازی را فراهم میکند.
- بهره وری ذخیره سازی(storage efficiency): برای ایجاد یک سیستم ذخیره سازی کارآمدتر باید اطلاعات بیشتری ذخیره شود.
ویژگیها و معیارهای مورد توجه در ذخیره سازی ابری
باتوجه به مطالبی که تاکنون بیان شد، قاعدتاً باید ذخیره سازی ابری یکسری ویژگی هایی داشته باشد. در زیر به برخی از ویژگی ها اشاره کنیم:
ویژگی های عمومی:
- قیمت، فضای ذخیره سازی، قابلیت اطمینان و سرعت آپلود
- سیستم عاملها و پلتفرم های قابل پشتیبانی: سازگاری با سیستم های شخصی، مک و …
پشتیبانی و دارابودن امکاناتی از قبیل: چت یا گفتوگوهای زنده، پشتیبانی از پستهای الکترونیک و آموزشهای تصویری
ویژگیهای اصلی:
- پشتیبانگیری خودکار و زمانبندی شده، اشتراک گذاری پوشه ها و تصاویر، رمزگذاری و قابلیت Drag&Drop برای انتقال فایل
- ویژگی های عمومی مانند: قیمت، فضای ذخیره سازی، قابلیت اطمینان و سرعت آپلود
- سیستم عامل ها و پلتفرم های قابل پشتیبانی: سازگاری با سیستم های شخصی، مک و …
- پشتیبانی و دارابودن امکاناتی از قبیل: چت یا گفتوگوهای زنده، پشتیبانی از پستهای الکترونیک و آموزش های تصویری
- ویژگی های اصلی: پشتیبان گیری خودکار و زمانبندی شده، اشتراک گذاری پوشه ها و تصاویر، رمزگذاری و قابلیت Drag&Drop برای انتقال فایل
مطالب مرتبط
آشنایی با رایانش ابری (قسمت اول)
آشنایی با رایانش ابری (قسمت دوم)
با سلام
در صورت امکان رفرنس مطالب ذخیره سازی ابری را ایمسل بفرمایید. با تشکر
سلام
لطفا ایمیل خود را بررسی فرمائید.
درود بر شما من در حال کار بر روی پروژه ی ذخیره سازی ابری هستم میتونید منابعی را که نوشتید برای من ایمیل کنید؟با تشکر
سلام
ارسال شد.
سلام وقتتون بخیر
در صورت امکان رفرنس مطالب ذخیره سازی ابری را ایمیل بفرمایید.
باتشکر
سلام، وقتتون بخیر
ممنون؛ مطالب ارسالی خیلی مفید بود، اگر امکانش هست، رفرنسهاشو برای بنده ارسال کنین.
با تشکر
سلام،وقت بخیر
مطالبتون عالیه، میشه بی زحمت رفرنسهاشو ارسال کنین.
با تشکر
ممنون از مطلب مفیدتون. رفرنس رو بفرمایید