در دنیای ذخیره‌سازی سازمانی، مجازی سازی storage تکنیکی برای ادغام دستگاه‌های ذخیره‌سازی فیزیکی است به‌طوری که فناوری اطلاعات قادر به آدرس‌دهی یک دستگاه ذخیره‌سازی «مجازی» است. اگرچه در حال حاضر تا حد زیادی این فناوری تحت‌الشعاع مدل ابری قرار گرفته است اما هنوز مجازی سازی استوریج افزایش کارایی عملیاتی و کاهش هزینه‌های قابل توجهی را نسبت به فضای ذخیره سازی “bare metal” ارائه می‌دهد. این در حالی است که مجازی سازی با ذخیره‌ساز باعث می‌شود تا نگرانی سازمان‌ها نسبت به سازگاری تا حد زیادی کاهش یافته و همچنین عملکرد و امنیت در محیط‌های مختلف ذخیره‌سازی افزایش یابد.
⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه: 10 دقیقه
فهرست موضوعات
مجازی سازی storage چیست؟
مجازی سازی Storage (Storage virtualization) به‌معنای ادغام فضای ذخیره‌سازی فیزیکی از چندین دستگاه ذخیره‌ساز یا مجموعه‌ای از ظرفیت ذخیره‌سازهای موجود در سیستم است، به‌گونه‌ای که یک دستگاه ذخیره‌ساز واحد به‌نظر برسد و توسط یک کنسول مرکزی ذخیره‌سازی مدیریت شود.
این فناوری برای شناسایی ظرفیت ذخیره‌سازی موجود از دستگاه‌های فیزیکی و سپس جمع‌آوری این ظرفیت به‌عنوان یک مخزن ذخیره‌ساز، می‌تواند توسط سرورهای معماری سنتی یا در یک محیط مجازی توسط ماشین‌های مجازی (VM) مورد استفاده قرار گیرد که برای راه‌اندازی به نرم‌افزار متکی است.
نرم‌افزار مجاری سازی استوریج درخواست‌های ورودی/خروجی (I/O) را از ماشین‌های فیزیکی یا مجازی پیگیری می‌کند و سپس آن درخواست‌ها را به مکان فیزیکی مناسب دستگاه‌های ذخیره‌سازی که بخشی از مخزن کلی ذخیره‌ساز در محیط مجازی هستند، ارسال می‌کند. برای کاربر، منابع ذخیره‌سازی مختلف که به اصطلاح استخر را تشکیل می‌دهند، قابل مشاهده نیست. بلکه کاربر ذخیره‌سازی مجازی را مانند یک درایو فیزیکی می‌بینید تا از قابلیت اشتراک‌گذاری یا شماره واحد منطقی (LUN) آن برای خواندن و نوشتن استاندارد استفاده کند.
در واقع یک شکل اولیه از مجازی سازی Storage توسط یک نرم‌افزار مجازی‌سازی بین سخت‌افزار منبع ذخیره ساز و یک میزبان مانند سرور، رایانه و هر دستگاهی که به ذخیره‌ساز دسترسی داشته باشد، نشان داده می‌شود و امکان دسترسی و استفاده از فضای ذخیره‌ساز را برای سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی فراهم می‌کند.
حتی یک آرایه اضافی از دیسک های مستقل یا آرایه RAID گاهی اوقات می تواند نوعی مجازی سازی ذخیره سازی در نظر گرفته شود. درایوهای فیزیکی چندگانه در آرایه به عنوان یک دستگاه ذخیره‌سازی واحد به کاربر ارائه می‌شوند که در پس‌زمینه، داده‌ها را به چند دیسک نواری تکثیر می‌کند تا عملکرد ورودی/خروجی را بهبود بخشد و از داده‌ها در صورت خرابی یک درایو محافظت کند.
محصولات سیسکو
انواع مجازی سازی storage
دو روش اصلی برای مجازی سازی storage وجود دارد:
- مبتنی بر فایل یا file-based
- مبتنی بر بلوک یا file-based
مجازی سازی استوریج مبتنی بر فایل برای سیستم‌های ذخیره‌سازی متصل به شبکه (NAS) کاربرد دارند. در این حالت با استفاده از بلاک کردن پیام سرور (Server Message Block) در محیط‌های ویندوز سرور یا پروتکل‌های سیستم فایل شبکه برای سیستم‌های لینوکس، مجازی‌سازی storage مبتنی بر فایل وابستگی را در یک آرایه NAS معمولی بین داده‌های مورد دسترسی و مکان حافظه فیزیکی قطع می‌کند.
ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک از پروتکل شبکه منطقه ذخیره‌سازی (SAN) مانند iSCSI، کانال فیبر یا FCoE برای ارائه یک فایل و واحد منطقی خام (LUN) به میزبان استفاده می‌کند. سیستم‌های مبتنی بر بلوک، ذخیره‌سازی منطقی، مانند پارتیشن درایو، را از بلوک‌های حافظه فیزیکی واقعی در یک دستگاه ذخیره‌سازی، مانند درایو دیسک سخت (HDD) یا دستگاه حافظه حالت جامد، جداسازی می‌کنند. از آن‌جایی که به این روش مشابه با نرم‌افزار درایو بومی عمل می‌کند، سربار کمتری برای فرآیندهای خواندن و نوشتن دارد، بنابراین سیستم‌های ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک بهتر از سیستم‌های مبتنی بر فایل عمل می‌کنند.
از دیگر انواع مجازی سازی استوریج می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مجازی سازی Storage مبتنی بر Host: این نوع مجازی‌سازی توسط نرم‌افزارهای نصب شده بر روی سیستم میزبان مانند سرور یا ایستگاه کاری انجام می‌شود. این نرم‌افزار یک دیسک مجازی ایجاد می‌کند که نشان‌دهنده ذخیره‌سازی انبوه از چندین دستگاه فیزیکی است. سپس سیستم میزبان می‌تواند به دیسک مجازی دسترسی پیدا کند انگار که به یک دستگاه فیزیکی واحد متصل است.
- مجازی سازی استوریج مبتنی بر دستگاه ذخیره‌ساز (Storage device): این نوع مجازی‌سازی توسط نرم افزارهای تعبیه شده در خود دستگاه ذخیره‌ساز مانند آرایه دیسک یا filer انجام می‌شود. این نرم‌افزار یک حجم مجازی ایجاد می‌کند که نشان‌دهنده فضای ذخیره‌سازی از چندین دیسک فیزیکی درون دستگاه است. سپس دستگاه ذخیره‌ساز می تواند حجم مجازی را به‌عنوان یک دیسک فیزیکی به سیستم میزبان ارائه کند.
- مجازی سازی ذخیره ساز مبتنی بر شبکه: این نوع مجازی‌سازی توسط نرم‌افزارهایی که روی یک دستگاه مجزا در شبکه اجرا می‌شوند، مانند سوئیچ سیسکو، روتر شبکه و … انجام می‌شود. این دستگاه به عنوان یک واسطه بین سیستم میزبان و دستگاه‌های ذخیره ساز عمل کرده و یک لایه مجازی ایجاد می‌کند که باعث جداسازی منابع فیزیکی ذخیره سازی می‌شود سپس آنها را به عنوان واحدهای منطقی به سیستم میزبان ارائه می‌کند.
انتخاب ذخیره ساز مناسب برای مجازی سازی
انتخاب یک فضای ذخیره‌سازی مناسب برای مجازی سازی یک تصمیم مهم است که به عوامل متعددی مانند بودجه، الزامات عملکرد، نیازهای مقیاس‌پذیری و ترجیحات مدیریتی بستگی دارد. اگرچه هیچ قانون کلی برای انتخاب استوریج مناسب برای مجازی سازی وجود ندارد اما برای این‌که بتوانید یک انتخاب آگاهانه برای خرید ذخیره‌ساز متناسب با مجازی‌سازی داشته باشید، دستورالعمل‌های زیر می‌توانند برای‌تان بسیار مفید باشد:
- ابتدا باید نوع فضای استوریج که می‌خواهید برای محیط مجازی‌سازی خود استفاده کنید را مشخص کنید. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم دو نوع اصلی ذخیره‌سازی یعنی مبتنی بر فایل و مبتنی بر بلوک وجود دارد. ذخیره‌سازی مبتنی بر فایل به‌طور معمول از راه‌اندازی و مدیریت آسان‌تری برخوردار است اما ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک امنیت و عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد.
- دوم، شما باید ویژگی‌ها و قابلیت‌های سیستم استوریج را بررسی کنید تا بتواند نیازهای مجازی‌سازی شما را پشتیبانی کند. برخی از ویژگی هایی که باید به دنبال آن باشید، عبارتند از:
Storage virtualization: این فرآیند ایجاد یک نمای منطقی از منابع ذخیره‌سازی فیزیکی است که این امکان را فراهم می‌سازد که چندین دستگاه ذخیره‌ساز را به عنوان یک موجود واحد جمع‌آوری و مدیریت کنید.
Thin provisioning: این تکنیک تخصیص فضای ذخیره‌ساز بر اساس تقاضا است، به جای از پیش اختصاص دادن مقدار ثابتی از ظرفیت برای هر ماشین مجازی، Thin provisioning می‌تواند باعث صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی و کاهش هزینه‌ها شود.
Data deduplication: حذف داده‌ها روشی برای حذف بلوک‌های داده اضافی در چندین فایل یا ظرفیت است. این ویژگی می‌تواند میزان داده‌هایی را که باید ذخیره و منتقل شوند را کاهش دهد. همچنین حذف داده‌ها می‌تواند به شما کمک کند ظرفیت و عملکرد ذخیره‌ساز خود را بهینه‌سازی کنید و زمان پشتیبان‌گیری و بازیابی را نیز کاهش دهید.
Snapshot و cloning: این‌ها ویژگی‌هایی هستند که برای ایجاد نسخه‌های فوری از داده‌ها برای خواندن (Snapshot) و یا خواندن – نوشتن (cloning) استفاده می‌شوند. این دو ویژگی از داده‌ها در برابر تغییرات تصادفی یا مخرب محافظت می‌کنند و می‌توانند توسعه و راه‌اندازی مجازی‌سازی را سریع‌تر و آسان‌تر سازند.
Replication و Mirroring: این‌ها روش‌هایی هستند که داده‌های شما را از یک مکان به مکان دیگر چه در یک سیستم ذخیره‌ساز و چه در سیستم‌های مختلف دیگر کپی می‌کنند. تکرار و آینه‌سازی می‌تواند در صورت خرابی یا فاجعه از در دسترس بودن و ثبات داده‌ها محافظت کنند.
- نکته‌ی سومی که باید برای انتخاب استوریج مناسب مجازی‌سازی در نظر بگیرید، هزینه و مزایای فروشندگان برای محصولات مختلف استوریج است. پیشنهاد ما این است که فاکتورهای مهمی که در ادامه ذکر کرده‌ایم را بررسی کنید، سپس با مقایسه آنها تصمیم به خرید بگیرید.
- قیمت: هزینه سیستم استوریج از قبل و در طول زمان چقدر است؟ هزینه‌های راه‌اندازی، تعمیر و نگهداری و پشتیبانی چه میزان است؟ قیمت یک محصول در مقایسه با سایر محصولات مشابه در بازار چقدر تفاوت دارد؟
- عملکرد: سیستم ذخیره‌ساز موردنظر چقدر سریع و قابل اعتماد است؟ ویژگی‌های مهم آن مانند توان عملیاتی، تاخیر، IOPS و پهنای باند آن چه میزان است؟ مقیاس عملکرد با افزایش حجم کار و حجم داده چگونه اندازه‌گیری می‌شود و ارتقا می‌یابد؟
- سازگاری: سیستم ذخیره‌سازی چقدر با پلتفرم‌های مجازی‌سازی موجود، زیرساخت شبکه و برنامه‌های کاربردی شما یکپارچه می‌شود؟ پروتکل‌ها، فرمت‌ها، استانداردها و ویژگی‌های پشتیبانی شده از این استوریج چیست؟
- قابلیت استفاده: نصب، پیکربندی، مدیریت، نظارت و عیب‌یابی سیستم ذخیره‌سازی چقدر آسان یا سخت است؟ ابزارها و رابط‌های موجود برای مدیریت و اتوماسیون استوریج چیست؟ اسناد و منابع پشتیبانی ارائه شده توسط فروشنده چیست؟
بیشتر بخوانید: آموزش کامل اتصال سوئیچ سیسکو به VTP سرور
اهمیت مجازی سازی استوریج برای انواع کسب و کارها
مجازی‌سازی فضای استوریج برای همه انواع کسبوکارها مهم است زیرا طیف گسترده‌ای از امکانات را در اختیار آنان قرار می‌دهد که باعث می‌شود زیرساخت‌های فناوری اطلاعات ارتقا یابد، هزینه‌های‌شان کاهش یابد و عملکردشان افزایش پیدا کند. از دیگر دلایل اهمیت مجازی سازی استوریج برای انواع کسب و کارها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مجازی سازی storage به کسبوکارها اجازه می‌دهد تا از انواع مختلف دستگاه‌های ذخیره‌سازی استفاده کنند و آنها را به عنوان یک سیستم ذخیره‌سازی یکپارچه در کنار هم قرار دهند. این ویژگی باعث انعطاف‌پذیری و سازگاری سیستم ذخیره‌سازی می‌شود.
- مجازی سازی استوریج به کسبوکارها اجازه می‌دهد تا فضای ذخیره‌سازی را به‌طور ویژه برای هر اپلیکیشن یا کاربر با توجه به نیازها و ترجیحات آن اختصاص دهند و تنظیم کنند. این می‌تواند باعث افزایش کارایی و استفاده بهینه از سیستم ذخیره‌سازی شود و از هدر رفتن فضای ذخیره‌سازی یا منابع دیگر جلوگیری کند.
- مجازی‌سازی ذخیره‌ساز، پشتیبان‌گیری، بازیابی، انتقال یا تکثیر داده‌ها را در دستگاه‌های ذخیره‌ساز مختلف بدون ایجاد اختلال در برنامه‌ها یا کاربرانی که به آنها دسترسی دارند، آسان می‌سازد. این ویژگی علاوه بر این‌که باعث در دسترس بودن همیشگی داده‌ها می‌شود از بروز هرگونه خرابی که منجر به از دست دادن داده شود نیز جلوگیری می‌کند.
- مجازی سازی storage با استفاده از سیاست‌های نرم افزاری و ابزارهای اتوماسیون، هزینه و پیچیدگی مدیریت سیستم ذخیره سازی را کاهش می‌دهد. این ویژگی در طول زمان باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های it می‌شود و همچنین مدیریت و نگهداری سیستم را نیز آسان‌تر می‌کند.
- مجازی سازی فضای ذخیره ساز یک فناوری کلیدی برای رایانش ابری است، زیرا ارائه‌دهندگان ابر را قادر می‌سازد تا خدمات ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر و مقیاس پذیر را به مشتریان خود ارائه دهند. همچنین این امکان را برای کاربران ابری فراهم می‌کند تا از هر کجا و هر دستگاهی به داده‌های خود دسترسی داشته باشند و فقط برای مقدار فضای ذخیره‌سازی که استفاده می‌کنند، هزینه بپردازند.