ما هي شبكة منطقة التخزين في شبكة الحاسوب SAN

اقرأ في هذا المقال


تُعتبر شبكة منطقة التخزين “SAN” عبارة عن شبكة مخصصة ومستقلة عالية السرعة تربط وتوفر مجموعات مشتركة من أجهزة التخزين بخوادم متعددة، كما يمكن لكل خادم الانتقال إلى التخزين المشترك كما لو كان أداة تحريك الأقراص متصل بالخادم مباشرة، وعادةً ما يتم تجميع “SAN” مع الكابلات ومحولات ناقل المضيف ومفاتيح “SAN” المتصلة بصفيفات التخزين والخوادم ويجب أن يكون كل مفتاح ونظام تخزين على “SAN” مترابطين.

ما هي شبكة SAN

شبكة منطقة التخزين “SAN”: هي شبكة من أجهزة التخزين التي يمكن الوصول إليها من خلال عدة خوادم أو أجهزة كمبيوتر ممّا يوفر مجموعة مشتركة من مساحة التخزين، ويمكن لكل كمبيوتر على الشبكة الوصول إلى التخزين على شبكة “SAN” كما لو كانت أقراصاً محلية متصلة مباشرة بالكمبيوتر.

  • “SAN” هي اختصار لـ “Storage Area Network”.

تطبيقات شبكة SAN

  • تحسين توفر التطبيق وعلى سبيل المثال مسارات بيانات متعددة.
  • تحسين أداء التطبيق وعلى سبيل المثال وظائف التخزين خارج التحميل والشبكات المنفصلة.
  • زيادة استخدام التخزين وفعاليته وعلى سبيل المثال دمج موارد التخزين وتوفير التخزين المتدرج، وتحسين حماية البيانات وأمانها.

أساسيات شبكة SAN

تلعب شبكات “SAN” دوراً مهمًا في أنشطة إدارة استمرارية الأعمال “BCM” للمؤسسة وتعتمد شبكات “SAN” بشكل عام على تقنية القناة الليفية “FC”، والتي تستخدم بروتوكول القناة الليفية “FCP” للأنظمة المفتوحة والمتغيرات الخاصة بالحواسيب المركزية، وبالإضافة إلى ذلك فإنّ استخدام القناة الليفية عبر الإيثرنت “FCoE” يجعل من الممكن نقل حركة مرور “FC”، وعبر البنى التحتية “Ethernet” عالية السرعة الحالية وتقارب التخزين وبروتوكولات “IP” على كابل واحد.

يمكن أيضاً استخدام تقنيات أخرى مثل واجهة نظام الحوسبة الصغيرة للإنترنت “iSCSI” والتي تُستخدم بشكل شائع في المؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم كبديل أقل تكلفة لـ “FC”، و”InfiniBand” المستخدمة بشكل شائع في بيئات الحوسبة عالية الأداء، وبالإضافة إلى ذلك من الممكن استخدام بوابات لنقل البيانات بين تقنيات “SAN” المختلفة.

يُعد توفر التخزين وإمكانية الوصول إليه من الاهتمامات الحاسمة لحوسبة المؤسسات وكما يمكن أن تكون عمليات النشر التقليدية للأقراص المتصلة، ومباشرة داخل الخوادم الفردية خياراً بسيطاً وغير مكلف للعديد من تطبيقات المؤسسات، ولكن الأقراص والبيانات الحيوية التي تحتوي عليها هذه الأقراص مرتبطة بالخادم الفعلي عبر واجهة مخصصة مثل “SAS”.

وغالباً ما تتطلب حوسبة المؤسسات الحديثة مستوى أعلى بكثير من التنظيم والمرونة والتحكم وشبكة منطقة التخزين “SAN” هي شبكة مخصصة عالية السرعة، أو شبكة فرعية تربط وتقدم مجموعات مشتركة من أجهزة التخزين بخوادم متعددة.

  • “FC” هي اختصار لـ “Fiber Channel”.
  • “SAS” هي اختصار لـ “Serial Attached SCSI”.
  • “iSCSI” هي اختصار لـ “Internet Small Computer Systems Interface”.
  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
  • “FCoE” هي اختصار لـ “Fibre Channel over Ethernet”.
  • “BCM” هي اختصار لـ “Business Continuity Management”.
  • “FCP” هي اختصار لـ “Fiber Channel Protocol”.

تطور شبكة SAN

تلبي تقنية “SAN” متطلبات التخزين المؤسسية المتقدمة من خلال توفير شبكة عالية الأداء منفصلة ومخصصة وقابلة للتطوير بدرجة عالية ومصممة؛ لربط العديد من الخوادم بمجموعة من أجهزة التخزين وكما يمكن بعد ذلك تنظيم التخزين وإدارته كمجمعات أو طبقات متماسكة، حيث تمكّن شبكة “SAN” أي مؤسسة من التعامل مع التخزين كمورد جماعي واحد يمكن أيضاً نسخه وحمايته مركزياً.

بينما يمكن للتقنيات الإضافية مثل إلغاء البيانات المكررة و”RAID” تحسين سعة التخزين وتحسين مرونة التخزين إلى حد كبير ومقارنةً بالتوصيل المباشر التقليدي التخزين “DAS”، كما إنّ “SAN” عبارة عن شبكة من الأقراص يتم الوصول إليها عن طريق شبكة من الخوادم، وهناك العديد من الاستخدامات الشائعة لشبكات “SAN” في حوسبة المؤسسات.

عادةً ما يتم استخدام “SAN” لدمج التخزين، وعلى سبيل المثال من الشائع أن يقوم نظام الكمبيوتر مثل الخادم بتضمين واحد أو أكثر من أجهزة التخزين المحلية، لكن ضع في اعتبارك مركز بيانات به مئات الخوادم وكل منها يشغل أجهزة افتراضية يمكن نشرها وترحيلها بين الخوادم حسب الرغبة، وإذا تم تخزين بيانات حمل عمل واحد على هذا التخزين المحلي فقد تحتاج البيانات أيضاً إلى النقل إذا تم ترحيل حمل العمل إلى خادم آخر أو استعادته في حالة فشل الخادم.

وبدلاً من محاولة تنظيم وتتبع واستخدام الأقراص المادية الموجودة في الخوادم الفردية في جميع أنحاء مركز البيانات، قد تختار الشركة نقل التخزين إلى نظام تخزين فرعي مخصص مثل صفيف التخزين، حيث يمكن توفير التخزين وإدارته بشكل جماعي محمي، كما يمكن لشبكة “SAN” أيضاً تحسين توفر التخزين.

ونظراً لأنّ شبكة “SAN” هي أساساً نسيج شبكة من أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التخزين المترابطة، يمكن عادةً التغلب على أي خلل في مسار شبكة واحد، وعن طريق تمكين مسار بديل من خلال نسيج “SAN” وبالتالي فإنّ فشل كابل واحد أو جهاز واحد لا يترك مساحة التخزين، وغير قابلة للوصول لأحمال عمل المؤسسة.

وكذلك فإنّ القدرة على التعامل مع التخزين كمورد جماعي يمكن أن يحسن استخدام التخزين عن طريق التخلص من الأقراص “المنسية” على الخوادم غير المستغلة، وبدلاً من ذلك توفر “SAN” موقعاً مركزياً لجميع وحدات التخزين وتمكن المسؤولين من تجميع أجهزة التخزين وإدارتها معاً.

يمكن لجميع حالات الاستخدام هذه تعزيز الامتثال التنظيمي للمؤسسة والتعافي من الكوارث ومواقف استمرارية الأعمال، ومن خلال تحسين قدرة تكنولوجيا المعلومات على دعم أعباء عمل المؤسسة، ولكن لتقدير قيمة تقنية “SAN” من المهم أن يتم التفريق بين الاختلاف بين “SAN” عن “DAS” التقليدية.

  • “DAS” هي اختصار لـ “Direct-Attached Storage”.
  • “RAID” هي اختصار لـ “Redundant Array of Independent Disks”.

مبدأ شبكة SAN

باستعمال “DAS” يتم توصيل قرص واحد أو أكثر مباشرة بجهاز كمبيوتر معين من خلال واجهة تخزين مخصصة مثل “SATA” أو “SAS”، وغالباً ما تستخدم الأقراص للاحتفاظ بالتطبيقات والبيانات المعدة للتشغيل على هذا الخادم المحدد، وعلى الرغم من أنّه يمكن الانتقال إلى أجهزة “DAS” الموجودة على خادم واحد من خوادم أخرى، إلّا أنّ الاتصال يحدث عبر شبكة “IP” المشتركة أي الشبكة المحلية جنباً إلى جنب مع حركة مرور التطبيقات الأخرى.

يمكن أن يكون الوصول إلى كميات كبيرة من البيانات ونقلها عبر شبكة “IP” اليومية مضيعة للوقت ويمكن أن تؤثر متطلبات النطاق الترددي لحركات البيانات الكبيرة على أداء التطبيقات على الخادم، كما تعمل شبكة “SAN” بطريقة مختلفة تماماً ويربط “SAN” جميع الأقراص في شبكة منطقة تخزين مخصصة، كما توجد هذه الشبكة المخصصة منفصلة وبعيدة عن شبكة “LAN” المشتركة.

كما يمكّن هذا النهج أي من الخوادم المتصلة بشبكة “SAN” من الانتقال إلى أي من الأقراص المرفقة بشبكة “SAN”، ممّا يعامل التخزين بشكل فعال كمورد جماعي واحد ولا يحتاج أي من بيانات تخزين “SAN” إلى المرور عبر شبكة “LAN”، وممّا يخفف من احتياجات النطاق الترددي للشبكة المحلية ويحافظ على أداء “LAN” ونظراً لأنّ “SAN” عبارة عن شبكة مخصصة منفصلة، يمكن تصميم الشبكة للتأكيد على الأداء والمرونة والتي تفيد تطبيقات المؤسسة.

  • “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

المصدر: COMPUTER NETWORKING / James F. Kurose & Keith W. RossComputer Networks - The Swiss BayCOMPUTER NETWORKS LECTURE NOTES / B.TECH III YEAR – II SEM (R15)An Introduction to Computer Networks / Peter L Dordal


شارك المقالة: