مقاله معرفی ذخیره ساز تعریف شده نرم افزاری

بخشی از مقاله

معرفی ذخیره ساز تعریف شده نرم افزاري

خلاصه

ذخیرهسازهاي سنتی اطلاعات از بعد تامین امنیت و مدیریت اطلاعات مشکل برجستهاي ندارند در حالیکه از دیدگاه مقیاسپذیري و انعطافپذیري،مخصوصاً در مورد افزایش تعداد ذخیرهسازها و تنوع سازندگان همواره دچار چالشهاي عمده از جمله زمانبر بودن عملیات افزایش یا تغییر دستگاهها و تطبیق آنها با امکانات موجود هستند. خوشبختانه اخیراً راهکارهایی ارائه شده که در آنها عملیات هماهنگی و مدیریت دستگاههاي شبکه بصورت نرمافزاري تعریف میشوند که 2SDN نامیده میشوند. در این مقاله سعی میشود تا چنین روشی با خصوصیات منحصر بفردش براي ﺷﺒﮑﻪاي از دستگاههاي ذخیرهساز استفاده گردد، این چنین فرایندي 3SDS نامیده شده است. این روش میتواند با مدیریت و کنترل نرمافزاري دستگاههاي ذخیرهساز معیارهاي اساسی از جمله : توسعهپذیري، کنترل فراگیر یکنواخت و یکپارچگی حداکثري را در حداقل زمان ممکن براي دﺳﺘﮕﺎهﻫﺎي ذخیرهساز مستقر در مراکزداده4 به ارمغان بیاورد. SDS میتواند یک کنترل نرمافزاري از راه دور بر سختافزارهاي خاص و گرانقیمت داشته باشد که خودبهخود دستاوردي است که میتواند موجبات کاهش اشتباهات تنظیم و پیکربندي دستگاهها گردد. علاوه بر آن استفاده از این تکنیک موجب کاهش کلی هزینههاي مدیریت ، کنترل و پیکربندي ذخیرهسازها و افزایش امنیت آنها گردید.

کلمات کلیدي: ذخیرهسـازها، مـدیریت یکپارچـه ذخیرهسـازها، راهکـار تعریـف شـده نرمافـزاري، بهـرهوري مراکـزداده، Storage، Software-Defined Storage، SDS

.1 مقدمه

سیر تکاملی دستگاهها و تجهیزات جانبی ﺳﯿﺎر، مجازيسازي5 سرورها و ظهور سرویسهاي ابري، منجر به بازبینی دوباره معماري رایج شبکهها شده است. معماري بسیاري از شبکههاي سنتی، سلسله مراتبی است که با استفاده از گرههایی

از سوئیچهاي اترنت در یک ساختار درختی شکل می گیرد. این معماري زمانی که بحث ارتباطات کلاینت/ سرور مطرح شود، ملموستر خواهد بود اما چنین معماري ایستایی، براي ارتباطات پویا و نیازهاي شرکتها در زمینه مراکزداده و رسانههاي سرویس دهنده، کافی نیست. [1]

مواجهه با نیاز هاي کنونی بازار با استفاده از معماريهاي متداول شبکه تقریباً غیرممکن است. شرکتهاي ارائهدهنده سرویسهاي مخابراتی نیز با چالشهاي مشابهی روبرو هستند، چرا که تقاضا براي دسترسی به پهناي باند شبکههاي پویا روبه افزایش چشمگیري است؛ در عین حال، با افزایش هزینههاي مربوط به تجهیزات مرکزي و کاهش درآمد، سود این شرکت ها به خطر میافتد. معماري شبکههاي موجود، به گونهاي طراحی نشدهاند که نیازهاي کنونی شرکتها، سرویسدهندههاي مخابراتی و کاربران را برطرف کنند، به عبارت دیگر، طراحان شبکه با محدودیتهایی مانند: پیچیدگی، سیاستهاي متناقض، فقدان مقیاسپذیري و وابستگی به فروشنده[1]، وجود نداشتن هماهنگی بین نیازهاي بازار و قابلیتهاي شبکه، صنعت IT را بهسوي نقطه انحرافی میکشاند. براي جلوگیري از چنین رخدادي، صنعت، معماري تعریف شده با نرمافزار یا (SDN) Software Defined Network را مطرح کرد و استانداردهاي مرتبط با آن را توسعه داد.

ایده ذخیرهساز تعریف شده نرمافزاري یا (SDS) Software Defined Storage به منظور استافده در شبکهاي از دستگاههاي ذخیرهسازي، از مفهوم SDN گرفته شده است.

.2 تعریف SDS

ایده SDS (حدود سال (2013 به عنوان یک بخش جدید از نرمافزار ذخیرهسازي ارائه شده است. SDS میتواند یک عنصري در مراکزداده تعریف شده نرمافزاري1 باشد، اما میتواند به ﻋﻨﻮان یک تکنولوژي مستقل نیز عمل کند. اصطلاح SDS ابتدا در یک شعار بازاریابی SDN که براي توصیف یک رویکرد در تکنولوژي شبکه با عناصر مختلف شبکه و لایه مجازي، مورد استفاده قرار گرفت، ﺳﭙﺲ در محاسبات تعریف شده نرمافزاري2 نیز بکار گرفته شد. نرمافزار محور روشی براي ﺳﺎده کردن مدیریت شبکه با کمک لایههاي مجازي است. دستگاههاي شبکه مانند سوئیچهاي سنتی3 به گونه اي هستند که عملکردهاي دادهاي4 و عملکردهاي کنترلی5 توسط تولید کننده در دستگاه تعبیه شده است و استفاده کنندگان محصول هیچ دخالتی در ا ین عملکردها ندارند و لذا این شیوه باعث بهوجود آمدن مشکلات مدیریتی شبکه میشود SDN .[2] جداسازي عملکردهاي دادهاي و عملکردهاي کنترلی زیرساختهاي شبکههاي معمولی با استفاده از یک رابط برنامهنویسی است.[3] قابلیت شبکههاي ذخیرهسازي کنونی، همان قابلیتهایی است که بیش از یک دهه در صنعت ذخیره سازي ارائه شده بود، اما به کمک SDS میتوان یک تحول جدید براي صنعت ذخیره سازي بهمنظور چگونگی ذخیرهسازي، مدیریت و توسعه در آینده داشت.[2]

SDS یک مفهوم در حال تکامل براي نرمافزارهاي مرتبط با ذخیرهسازي داده به سوي مدیریت تامین فضا بر اساس سیاستهاي از پیش تعیین شده و مدیریت ذخیرهسازي دادهها مستقل از زمینه سخت افزار آنها است.
تعریف SDS در حالت عمومی شامل یک شکل از ذخیره سازي مجازي براي جداسازي سختافزار ذخیرهساز از نرمافزاري است که زیرساخت فضاي ذخیره سازي را در اختیار دارد و یا به عبارت بهتر مدیریت میکند.[4]

\

SDS مکانی است که اطلاعات براي اجرا بر روي یک دستگاه ذخیرهسازي یا سیستمی خاص تنها به عنوان یک نرمافزار مجزا از سختافزار فیزیکی ذخیرهسازي قرار دارند. SDS ، مجازيساز منابع ذخیره سازي و یا توابعی که به یک سیستم ذخیرهسازي اعمال می شوند نیست. اصطلاح SDS یک واژه جدید است. به عنوان مثال در نظر بگیرید بیشتر سیستمهاي ذخیرهسازي از کدهاي توکار تعبیه شده قابل اجرا بر روي ASICS استفاده میکنند. اما اکنون اکثریت سیستمهاي ذخیرهسازي بر پایه نرمافزارهاي قابل حمل که قابل اجرا بر روي X86 همراه با دیسک هاي متصل به آن هستند. SDSمی تواند یک قدم بزرگ و رو به جلو جهت افزایش قابلیت انعطاف در دنیاي IT باشد.[5]

.3 معماري SDS

همانگونه که مفهوم SDS ، لازمه شناخت مفهوم SDN است، براي شرح معماري SDS نیز ناچار به شرح معماري SDN به صورت خلاصه هستیم:

SDN یک معماري نوظهور شبکه است که کنترل شبکه در آن، از انتقال ترافیک مجزا بوده و به طور مستقیم برنامهریزي می شود. این مهاجرت به کنترل شبکه کهلاًقب محدود به سختافزار شبکه بود، ماشینهاي مجازي و زیرساخت شبکه را قادر میسازد انواع سرویسها و خدمات جدیدي را تعریف و ارائه کند و با طیف جدیدي از برنامههاي کاربردي براي انعطافپذیري بیشتر شبکه و دسترسی گستردهتر به دادههاي رد و بدل شده ارتباط برقرار کنند.[1]

شکل1، نمایی از معماري SDN را نشان میدهد. بخش هوشمند شبکه به طور منطقی در مرکز کنترلرهاي نرمافزاري SDN قرار دارد که ساختار کلی شبکه را حفظ میکند؛ بنابراین، شبکه از دید برنامههاي کاربردي به صورت یک سوئیچ منطقی و واحد به نظر خواهد رسید. با استفاده ازSDN ، شرکتها و اپراتورهاي مخابراتی، از طریق یک کنترلر مرکزي واحد در کل شبکه می توانند فارغ از سختافزار و شرکت سازنده آن شبکه را کنترل و مدیریت کنند. به این ترتیب، طراحی شبکه و کاربري آن، به طور چشم گیري، ساده تر خواهد شد . همچنینSDN ، دستگاه ها و ماشینهاي به کار گرفته شده در شبکه را نیز ساده تر می کند، چرا که دیگر نیازي به شناسایی و پردازش هزاران استاندارد پروتکل نخواهید داشت و دستورات را فقط از کنترلر SDN دریافت می کنید.[1]