SDS چیست؟ آشنایی با مفهوم software-defined storage

سیستم‌های ذخیره‌سازی مختلفی وجود دارد که هر کدام از آنها کاربردها و قابلیت‌های خاص خود را دارند. یکی از این سیستم‌های ذخیره‌ساز، SDS نام دارد. Software defined storage نوعی استوریج نرم‌افزار محور است که مزایای زیادی نسبت به روش‌های سنتی ذخیره‌سازی داده‌ها دارد. در این مقاله می‌خواهیم به معرفی کامل SDS بپردازیم و قابلیت‌ها، ویژگی‌ها و مزایای و معایب آن را بررسی کنیم. با ادامه این مطلب ما را همراهی کنید.

SDS چیست؟

Software-defined storage (SDS) یک برنامه نرم‌افزاری است که منابع و عملکردهای ذخیره‌سازی داده‌ها را بدون وابستگی به سخت‌افزار ذخیره‌سازی فیزیکی مدیریت می‌کند. البته کارشناسان معتقدند که هر محصول ذخیره‌سازی داده را می‌توان به‌عنوان سیستم نرم‌افزاری تعریف کرد، زیرا همه استوریج‌ها به نرم‌افزاری برای مدیریت سخت‌افزاری و کنترل وظایف مربوط به ذخیره‌سازی نیاز دارند. با این حال اصطلاح استوریج نرم‌افزار محور را برای مواردی به کار می‌بریم که برای پردازنده‌های Intel x86 طراحی شده‌اند. این استوریج‌ها در مقایسه با شبکه‌های ذخیره‌سازی سنتی (SAN) و سیستم‌های ذخیره‌سازی متصل به شبکه (NAS) که سخت‌افزار و نرم‌افزار را به هم متصل می‌کنند، مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.

برای مطالعه بیشتر و آشنایی بهتر با Intel x86 مقاله تفاوت amd و intel در چیست؟ را از دست ندهید.

ویژگی‌های SDS

SDSهای برندهای مختلف، ویژگی‌های گوناگونی دارند. با این حال می‌توان به طور کلی قابلیت‌های زیر را برای استوریج‌های نرم‌افزار محور نام برد:

قابلیت Abstraction

در معماری SDS، نرم‌افزاری که فضای ذخیره‌سازی را مدیریت می‌کند، جدا از سخت‌افزار ذخیره‌سازی است. اصطلاحاً نرم‌افزار از سخت‌افزار «جدا شده» است. در حالی که در استوریج‌های سنتی، نرم‌افزار و سخت‌افزار یکپارچه شده‌اند و به شدت به هم مرتبط هستند.

مجازی‌سازی

معماری SDS منابع ذخیره‌سازی را با هم ترکیب می‌کند و آنها را به عنوان یک واحد منسجم مدیریت می‌کند. این عمل شبیه به همان مجازی‌سازی سرور است که در حال حاضر در مراکز داده مدرن رواج دارد. تنها تفاوت این است که این قابلیت به جای اعمال روی منابع محاسباتی، روی استوریج به کار رفته است.

خودکارسازی

بسیاری از فعالیت‌های اعمال شده بر SDS به صورت خودکار انجام می‌شوند. همین امر موجب می‌شود تا نیازی به انجام دستی برخی از کارهای مهم نباشد و میزان خطا کاهش پیدا کند. 

مقیاس‌پذیری

از آنجایی که SDS به حافظه مجازی و سخت‌افزار standards-based متکی است، معمولاً افزودن (یا حذف) ظرفیت ذخیره‌سازی و ادامه مدیریت کردن آن به عنوان یک کل منسجم بسیار آسان است.

نحوه عملکرد SDS چگونه است؟

ذخیره‌سازهای سنتی معمولاً شامل یک بخش سخت‌افزاری و یک بخش نرم‌افزاری می‌شوند که برای مدیریت بخش سخت‌افزاری طراحی شده است. در واقع معماری آن‌ها یک معماری یکپارچه دارند که انعطاف‌پذیری پایینی دارد. عملیات ذخیره‌سازی در آنها به یک دستگاه یا سازنده خاص بند است و همین امر موجب می‌شود تا انتقال داده و جایگزینی سخت‌افزاری با دشواری همراه باشد. 

وقتی ظرفیت ذخیره‌سازی روبه‌اتمام رود، باید سخت‌افزار فیزیکی دیگری خریداری کنید. در نتیجه، داده‌ها را هم باید به دستگاه جدید منتقل کنید یا در چند دستگاه نگه دارید. همین امر باعث چنددستگی می‌شود. علاوه بر این، نمی‌توانید دید جامعی نسبت به داده‌ها داشته باشید. به طور کلی مدیریت داده‌ها در استوریج‌های سنتی پیچیده‌تر و زمان‌بر است. 

در حالی که SDS همانند یک لایه انتزاعی عمل می‌کند. انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و برای ارائه عملکرد مستقل از سخت‌افزار کار می‌کند. این گونه می‌توان سیستم ذخیره‌سازی را به راحتی و با حداقل اختلال در روندهای عملیاتی و کاهش سرمایه‌گذاری ارتقا و گسترش داد. همچنین دیگر نیازی نیست تنها با یک نوع زیرساخت اختصاصی پیش بروید و می‌توانید از هر برند یا دستگاه سخت‌افزاری که نیاز شما را برآورده می‌کند، استفاده کنید. 

مزایای SDS چیست؟

استفاده از SDS مزایای زیادی را به همراه دارد، از جمله:

• هزینه مالکیت پایین: SDS دارای قابلیت‌هایی پیشرفته‌ای در زمینه مدیریت داده است. همین قابلیت‌ها موجب می‌شوند تا نیاز به سخت‌افزار و نرم‌افزار اضافی کاهش پیدا کند و در هزینه‌های کلی صرفه‌جویی شود.
• بهبود استفاده از منابع: قابلیت‌هایی مثل Deduplication و فشرده‌سازی به صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی و بهبود عملکرد کلی کمک می‌کنند. در نتیجه، بهره‌وری کلی بالا می‌رود و از منابع به شکل درست‌تری استفاده می‌شود.
• حفاظت پیشرفته از داده‌ها: ایجاد چندین نسخه از داده‌ها و ذخیره‌سازی آنها در بخش‌های مختلف باعث می‌شود تا از اطلاعات بهتر نگهداری شود. در نتیجه، در صورت بروز فاجعه و خرابی، نگرانی نسبت به از دست داده اطلاعات کاهش پیدا می‌کند. 
• مدیریت ساده: مدیریت و کنترل SDS راحت است و رابط کاربری آن بسیار ساده است. بسیاری از وظایف به صورت خودکار انجام می‌شوند و درصد بروز خطای انسانی کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه، بار کاری اضافی از روی دوش مسئولین بخش IT برداشته می‌شود.
• تنوع: تنوع SDSها بالا است و شما می‌توانید آنها را با هر برند سخت‌افزاری تطبیق دهید. این گونه می‌توانید هر آنچه را تهیه کنید که متناسب با نیاز شما است.

معایب SDS

در کنار مزایا، معایبی هم وجود دارد. معایب استفاده از SDS عبارت است از:

• دشواری ادغام با زیرساخت‌ها: ادغام کردن SDS با زیرساخت ها و برنامه‌های کاربردی موجود می‌تواند پیچیده و زمان بر باشد.
• هزینه اولیه بالا: از دیگر معایب استفاده از SDS می‌توان به هزینه اولیه بالا اشاره کرد. البته نکته‌ای که وجود دارد این است که با یک بار هزینه کار را تمام می‌کنید و برای نگهداری از آن نیازی نیست زیاد هزینه کنید.

کاربردهای SDS

SDSها کاربردهای زیادی دارند. از جمله مهم‌ترین موارد استفاده از Software Defined Storage عبارت‌اند از:

• رایانش ابری: SDS جزء اساسی زیرساخت ابری است. ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر و مقرون به صرفه را برای ماشین‌های مجازی، برنامه ها و داده‌ها فراهم می‌کند.
• محیط‌های مجازی: SDS مدیریت ذخیره‌سازی را برای بارهای کاری مجازی‌سازی شده ساده می‌کند.
• تجزیه و تحلیل داده‌های کلان: با کمک SDS می‌توان داده‌های عظیم و بدون ساختار تولید شده توسط برنامه‌های کاربردی کلان داده را مدیریت کرد. 

به طور کلی این استوریج‌ها برای محیط‌های کاری زیر مناسب هستند:

• سازمان‌های ترکیبی، عمومی، خصوصی
• محیط‌هایی که نیاز به نوسازی زیرساخت‌ها دارند
• محیط‌هایی که به بالا بودن طول عمر زیرساخت‌ها برای آنان مهم است
• محیط‌های دارای دسکتاپ مجازی
• کار از راه دور
• اینترنت اشیا

در هنگام انتخاب SDS به چه نکاتی باید توجه کنیم؟

در زمان انتخاب Software-Defined Storage باید به نکات زیر توجه کنید:

• قابلیت Air-Gapped Volumes در جهت حفاظت از داده‌ها در برابر نفوذ بدافزارها و نرم‌افزارهای مخرب مانند باج‌افزارها
• روش‌های مختلف رمزگذاری داده‌ها
• اسنپ‌شات‌های تغییرناپذیر برای جلوگیری از دست‌کاری ناخواسته داده‌ها
• ذخیره‌سازی تغییرناپذیر با مخازن WORM برای حفاظت از داده‌ها

برای خرید استوریج، بخوانید.

انواع استوریج‌های نرم‌افزار محور

SDSها انواع مختلفی دارند. در ادامه معروف‌ترین دسته‌بندی آنها را می‌آوریم:

• مدل‌های مبتنی بر Hypervisor: این مدل به عنوان یک ماشین مجازی در محیط‌هایی مانند Microsoft Hyper-V اجرا می‌شود. در نتیجه برای محیط‌های مجازی‌سازی شده مناسب‌تر است.
• مدل‌های مبتنی بر کانتینر: این مدل به عنوان یک برنامه کانتینری در پلتفرم‌هایی مانند Kubernetes یا Docker عمل می‌کند. مزیت اصلی آن قابل‌حمل بودن است. 
• مدل‌های Scale-out Storage: با استفاده از این مدل می‌توانید ظرفیت و عملکرد سیستم ذخیره‌سازی خود را ارتقا دهید. استفاده از این مدل مقرون به صرفه است؛ زیرا با سخت‌افزارهای معمول موجود در بازار مطابقت دارد.

چرا شرکت‌های مدرن SDS را انتخاب می‌کنند؟

کسب و کارهای کوچک تا متوسط از رایج‌ترین مشتریان Software-Define Storage هستند. زیرا: 

• می‌توان به راحتی آنان را نصب کرد. 
• نیازی به استفاده از سخت‌افزارهای گران‌قیمت نیست.
• مدیریت آن ساده است. 
• هزینه پایین‌تری دارد. پشتیبان‌گیری از داده‌ها و بازیابی آنها در زمان فاجعه راحت‌تر است.

تفاوت SDS با فضای ذخیره‌سازی ابری

SDSها و استوریج‌های ابری از چند نظر با هم شباهت دارند:

• استفاده از نرم‌افزار مدیریتی و اتوماسیون سازی
• نیاز به دسترسی به شبکه

با این حال تفاوت‌هایی میان این دو مورد وجود دارد، از جمله:

فضای ذخیره‌سازی ابری یک مدل ذخیره‌سازی است که به کاربران امکان می‌دهد داده‌ها را از طریق اینترنت عمومی یا یک شبکه خصوصی و اختصاصی ذخیره کرده و به آنها دسترسی داشته باشند. معمولاً می‌توان از طریق یک پورتال سلف سرویس و با استفاده از نرم‌افزارهای مدیریتی و خودکارسازی به منابع ذخیره‌سازی مجازی دسترسی پیدا کرد. 

SDS یک محیط ابری نیست اما می‌توان از آن در محیط‌های ابری استفاده کرد. یک دستگاه SDS می‌تواند شامل ذخیره‌سازی فیزیکی و ابری شود. 

پیشنهاد محتوا: بررسی جامع تفاوت nas و san

تفاوت SDS با NAS و SAN

NAS یک سیستم ذخیره‌سازی در سطح فایل است که شامل چندین دستگاه ذخیره‌سازی متصل به یک شبکه محلی (LAN) می‌شود. 

SAN از یک شبکه اختصاصی ایجاد شده توسط دستگاه‌های مختلف برای ذخیره‌سازی مشترک داده‌ها استفاده می‌کند. هر دو سیستم ذخیره‌سازی به چندین کاربر و دستگاه مجوز دسترسی و اشتراک‌گذاری داده‌ها را (از یک رسانه ذخیره‌سازی متمرکز) می‌دهند. 

SAN و NAS به بخش فیزیکی ذخیره‌سازی اتکای زیادی دارند. در نتیجه در صورت منسوخ شدن، نیاز به ارتقا و تغییر دارند. این در حالی است که SDS حجم ذخیره‌سازی فیزیکی و سخت‌افزاری را از سیستم کنترل نرم‌افزاری جدا می‌کند و به کاربران این امکان را می‌دهد تا نرم‌افزار را جدا از سخت‌افزار ارتقا دهند. بر خلاف NAS و SAN، استوریج‌های SDS در بخش سخت‌افزاری تنوع بالاتری دارند. 

می‌توانید در جدول زیر تفاوت این 3 مورد را به شکل خلاصه مشاهده کنید:

Software Defined Storage SDS	Network Attached Storage NAS	Storage Area Network SAN	ویژگی‌ها
Block, file, or object	File-based	Block-based	نوع دسترسی به داده
نحوه عملکرد با توجه به سخت‌افزارها متفاوت است	عملکرد کندتر از SAN	پیشرفته با تأخیر کم	عملکرد
بالا	متوسط	بالا	مقیاس‌پذیری
مبتنی بر نرم‌افزار	ساده	پیچیده	مدیریت
متفاوت با توجه به نوع، سخت‌افزار و...	نسبتاً پایین	بالا	قیمت
بالا	کم	کم	انعطاف‌پذیری

کلام آخر

در این مقاله به معرفی استوریج نرم‌افزار محور یا SDS پرداختیم و تفاوت آن را با دیگر انواع استوریج بررسی کردیم. همان طور که مطالعه کردید، استفاده از این استوریج دست شما را باز می‌گذارد و می‌توانید با توجه به ترجیحات سخت‌افزاری، نرم‌افزاری، نیازهای کاری و... بهترین نوع را انتخاب کنید و با بالا رفتن نیازها، آن را با سادگی ارتقا دهید. نظر شما در این باره چیست؟ به نظر شما کدام استوریج ذخیره‌سازی برای انواع کسب و کارها بهتر است؟ لطفاً نظرات و تجربیات خود را در بخش دیدگاه با ما در میان بگذارید.

سوالات متداول