ما هو التخزين القائم على الخادم في الشبكات Server-Based Storage

إنّ التخزين المستند إلى الخادم غالباً ما يصف الأنظمة التي تبدأ صغيرة وتنمو بشكل كبير ويمكن أن يشير المصطلح أيضاً إلى أقراص التمهيد البسيطة في الخوادم، أو بطاقات تسريع تخزين (PCIe) في الخوادم وقد لا تكون الخوادم جزءاً من مجموعة أكبر، ويوجد التخزين المحلي ببساطة لتخزين البيانات المحلية للمضيف أو لتسريع أنظمة التخزين الحالية باستخدام التخزين المحلي كآلية تخزين مؤقت ضخمة.

ما هو التخزين القائم على الخادم Server-Based Storage

التخزين القائم على الخادم: هو فئة متجددة من تخزين البيانات تزيل التكلفة والتعقيد من خلال وضع وسائط التخزين داخل الخوادم بدلاً من صفيفات التخزين المخصصة والمصممة بشكل مخصص، ويتراوح التخزين المستند إلى الخادم من الأجهزة البديلة لشبكات “SAN” البسيطة إلى الفئات الأحدث من الأجهزة مثل أجهزة البنية التحتية فائقة التقارب ومنتجات التخزين المعرفة بالبرمجيات.

يتراجع التخزين المستند إلى الخادم بشكل مطرد في الحصة السوقية لأنظمة تخزين البيانات التقليدية وفقاً لـ (IDC)، واستحوذ التخزين المستند إلى الخادم على ما يقرب من “30%” من إجمالي سوق تخزين البيانات بناءً على إيرادات المصنع في الربع الثالث من عام 2017م.

• “PCIe” هي اختصار لـ “PCI-Express”.

• “IDC” هي اختصار لـ “International-Data-Group”.

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

فوائد التخزين القائم على الخادم

تتزايد احتياجات تخزين البيانات خاصة متطلبات تخزين البيانات غير المهيكلة بسرعة، وغالبًا ما تكون الأنظمة التقليدية، والتي تحزم وحدات تحكم التخزين والأقراص والواجهات والبرامج الثابتة كمصفوفات تخزين خاصة باهظة الثمن ومعقدة وتفتقر إلى الانفتاح، ولمكافحة مشكلات التخزين التقليدية ولمساعدة الشركات على تنمية بصمات بياناتها دون كسر الأساس، لجأت الصناعة وعملائها إلى خوادم السلع وأجهزة التخزين.

أدى تقدم وحدات المعالجة الأساسية من (Intel (CPUs)) إلى ظهور وحدات التخزين القائمة على الخادم وأصبحت رقائق (Intel) سريعة بما يكفي، بحيث أصبح بإمكان معظم خوادم (x86) الخاصة بها الآن أداء خدمات إدارة التخزين التي كان يتعين في السابق تنزيلها إلى شرائح مملوكة أو بطاقات إضافية.

نظراً لأنّ متطلبات تخزين البيانات هذه أصبحت أكثر أهمية، فإنّ التخزين المستند إلى الخادم يساعد الشركات على زيادة سعة التخزين بشكل أكثر كفاءة، كما يقوم بذلك من خلال الاستفادة من قدرة التخزين المحدد بالبرمجيات والتكنولوجيا فائقة التقارب لتقليل نفقات التخزين وتعقيده.

• “CPUs” هي اختصار لـ “Central-Processing-Unit”.

كيفية عمل التخزين القائم على الخادم

أصبح التخزين المستند إلى الخادم في البداية خياراً شائعاً لتطبيقات معينة وكانت البنية التحتية لسطح المكتب الافتراضي (VDI) محركاً مبكراً للتقارب الفائق أو كمخزن للإدارات أو المكاتب الصغيرة، وفي بعض الحالات تقوم الشركات الصغيرة باستبدال بروتوكول التخزين الخاص بها بالكامل بالتخزين المستند إلى الخادم.

غالباً ما تدخل الشركات الأكبر حجمًا في سوق التخزين المستند إلى الخادم من خلال مشاريع جديدة مثل التطبيقات الجديدة التي تتطلب موارد تخزين إضافية، وبدلاً من مطالبة الشركات بشراء مصفوفات معقدة ومكلفة، فإنّ التخزين المستند إلى الخادم يمكّنهم من نشر التخزين باستخدام أجهزة خادم سلعة (x86).

باستخدام هذه الأجهزة يمكن للمستخدمين تثبيت أجهزة تخزين افتراضية أو منتجات تخزين كاملة المعرفة بالبرمجيات أو يمكنهم تحويل عقدة الخادم إلى جهاز مدمج للتخزين الحاسوبي، وبغض النظر عن الطريقة المستخدمة تكون النتيجة عادةً نظام تخزين كامل الوظائف يتم تشغيله باستخدام عقد خادم سلعة واحد أو أكثر مرتبطة مع البرنامج.

بدلاً من إنشاء شبكات اتصالات تخزين معقدة ببنية تحتية مخصصة تتضمن تقنية مثل شبكات القنوات الليفية تتصل عقد التخزين المستندة إلى الخادم عبر شبكات إيثرنت القياسية، كما يتيح ذلك قابلية التوسع بسهولة مع نمو المؤسسات وتحتاج إلى المزيد من سعة التخزين، وتعمل مجموعات الخوادم هذه معًا لتوفير خدمات تخزين قوية.

تستخدم عقدة التخزين المستندة إلى الخادم الأقراص المتصلة مباشرة أي محركات الأقراص الثابتة أو محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) أو حتى بطاقات (PCIe)؛ لتخزين البيانات محلياً على الخادم بحيث يقوم البرنامج الموجود أعلى هذا الجهاز بتحويل عقدة الخادم إلى مجموعة تخزين كاملة، ممّا يوفر خدمات التخزين للمؤسسة.

• “VDI” هي اختصار لـ “Virtual-desktop-infrastructure”.

• “SSD” هي اختصار لـ “Solid-state-drives”.

التخزين الشبكي القائم على الخادم

• يتم إرفاق نوع واحد من بنية التخزين المستندة إلى الخادم مباشرةً من التخزين المستند إلى الخادم والمتصل بالشبكة في مجموعة تخزين مشتركة.

• تجمع أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة هذه الخوادم المستندة إلى سلعة (x86) والأقراص المتصلة مباشرة مع برامج التخزين التي تعمل على خوادم قياسية، ممّا يوفر منصات تخزين أكثر انفتاحاً وبأسعار أقل من الأنظمة التقليدية.

• يتضمن التخزين الشبكي المستند إلى الخادم أجهزة التخزين الافتراضية وأنظمة الملفات الموزعة وتخزين الكائنات ومساحات تخزين (Windows Server).

• يستفيد من المحاكاة الافتراضية ويزيد من استخدام التخزين عن طريق تجميع التخزين المباشر غير المستغل بشكل كاف في مورد تخزين مشترك.

• تقوم بعض منتجات المحاكاة الافتراضية للتخزين المستندة إلى الخادم بإقران التخزين والجهاز الظاهري (VM) على نفس أجهزة الخادم.

• يتيح ذلك لهذه المنتجات زيادة استخدام موارد الخادم بشكل أكبر، ممّا يقلل من متطلبات أجهزة مركز البيانات والمساحة بالإضافة إلى استهلاك الطاقة.

تقنيات تقود التخزين القائم إلى الخادم

أصبح التخزين المعرّف بالبرمجيات والتقارب المفرط محركاً للتخزين المستند إلى الخادم، والتقارب المفرط هو خيار تخزين شائع يعتمد على الخادم لا سيما في البيئات الافتراضية، ونظراً لأنّه يتم إدارتها من خلال برنامج (Hypervisor)، يمكن للمسؤولين الذين لا يمتلكون وحدات تخزين توفير موارد التخزين بسرعة على الأجهزة شديدة التقارب.

يتم استخدام (Server SANs) والسحابة في مركز البيانات لتجميع التخزين، وتتيح السحابة تخزيناً مشتركا منخفض التكلفة يتسع نطاقه، كما يجمع بعض بائعي وحدات التخزين المستندة إلى الخادم بين التخزين شديد التقارب والسحابة العامة؛ لاستخدام تخزين الخادم المستند إلى السحابة كطبقة تخزين أعلى موارد الأجهزة الموجودة في النظام وحتى لتجاوز فشل الأجهزة الظاهرية.

تتكون بنية (Server SAN) من أجهزة تخزين متعددة متصلة مباشرة بخوادم منفصلة ومتصلة باستخدام اتصال عالي السرعة، ويتم استخدامه لـ (VDI) والبيانات الضخمة وغيرها من التطبيقات عالية الأداء وتُعد أمازون وفيسبوك وجوجل من كبار المؤيدين لخادم (SAN).

أنظمة التخزين التقليدية للمؤسسات معزولة وتتزايد تعقيداً في صيانتها وإدارتها وتوسيع نطاقها وغالباً مع الأصول غير المستغلة التي تزيد التكلفة الإجمالية للملكية (TCO)، وغالباً ما يتعين على مديري مراكز البيانات الاختيار بين السرعة والتكلفة في تصميم أنظمتهم، وعلى الرغم من الانخفاضات الشديدة في الأسعار والتطورات الهائلة في السرعة والموثوقية وإمكانية الوصول لتقنيات التخزين؛ مثل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة والذاكرة غير المتطايرة (NVMe).

باستخدام بنيات التخزين القابلة للتوسيع والمحددة من قِبل البرامج يمكن التغلب على مشكلات تكامل التخزين عن طريق تجميع بيانات الموارد وإدارة التخزين عبر الأنظمة، ويستخدم (SDI) ملفات تعريف خاصة بحمل العمل مع سمات الأداء ووقت الاستجابة لربط أنظمة التخزين المنعزلة وتوجيه طلبات الخدمة إلى الجهاز الصحيح. يمكن للحلول المستندة إلى الخادم:

• تجمع موارد التخزين عبر الأنظمة.

• تحسين التخزين وكفاءة إدارة البيانات.

• زيادة أداء التطبيق.

• تقليل تكاليف البنية التحتية للتخزين.

• تحسين وصول المستخدم إلى البيانات.

ملاحظة:“TCO” هي اختصار لـ “Total-cost-of-ownership”.

ملاحظة:“NVMe” هي اختصار لـ “nonvolatile-memory-express”.

ملاحظة:“SDI” هي اختصار لـ “Serial Digital Interface”.