Τεχνολογίες αποθήκευσης δεδομένων για κάθε μεγέθους επιχείρηση

Η δυναμική αύξηση των δεδομένων καθιστά την ασφάλεια και αποθήκευσή τους, κρίσιμης σημασίας ζήτημα για την ομαλή λειτουργία των επιχειρήσεων. Υπάρχουν τρεις τεχνολογίες αποθήκευσης, οι οποίες υιοθετούνται από διαφορετικές εταιρείες για την κάλυψη των αναγκών τους, ανάλογα με το μέγεθος και τη σημασία των δεδομένων. Οι τεχνολογίες αυτές είναι οι DAS, SAN και NAS, την χρήση των οποίων θα περιγράψουμε στο άρθρο που ακολουθεί.

Στις συσκευές αποθήκευσης περιλαμβάνονται οι σκληροί δίσκοι, οι DVD δίσκοι, τα USB Flash drives, οι κάρτες μνήμης και άλλες ακόμα μονάδες. Σε οικιακό επίπεδο οι ανάγκες αποθήκευσης των χρηστών ικανοποιούνται εύκολα και απλά, όμως σε μεγαλύτερους οργανισμούς ή σε επιχειρηματικό επίπεδο οι τύποι αποθήκευσης πρέπει να σχεδιάζονται με πιο συγκεκριμένο τρόπο. Σε γραφεία με μεγάλο δίκτυο υπολογιστών, όπου οι χρήστες πρέπει να διαχειρίζονται μεγάλες βάσεις δεδομένων με τρόπο που να αποφεύγονται οι ευθύνες αποθήκευσης από τους επιτραπέζιους υπολογιστές τους, υπάρχει ανάγκη για ένα κεντρικό σύστημα αποθήκευσης. Σε ένα πολύπλοκο περιβάλλον δικτύου, οι επαγγελματίες της τεχνολογίας της πληροφορικής πρέπει να αναπτύσσουν ένα προηγμένο σύστημα αποθήκευσης, λαμβάνοντας υπόψη όχι μόνο τις τρέχουσες απαιτήσεις, αλλά και τις μελλοντικές επεκτάσεις. Υπάρχουν τρεις σημαντικοί τύποι αποθήκευσης δεδομένων που αναπτύσσονται (κυρίως) από επιχειρήσεις ανάλογα με τις ειδικές ανάγκες τους, οι DAS, SAN και NAS, καθένας από τους οποίους έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και περιορισμούς.

Κριτήρια επιλογής συστημάτων αποθήκευσης

Η απόφαση για την επιλογή κατάλληλου συστήματος αποθήκευσης επιχειρηματικών δεδομένων εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, καθώς πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα παρακάτω κριτήρια:

Χωρητικότητα: Πόσος είναι ο όγκος των δεδομένων που χρειάζεται να αποθηκευτεί.

Ευελιξία: Πόση ποσότητα δεδομένων χρειάζεται να αποθηκευτεί σε βάθος χρόνου, π.χ. για 5 έως 10 έτη από τώρα.

Αξιοπιστία: Μια επιχείρηση δε μπορεί να επιβιώσει χωρίς τα δεδομένα, αρχεία και εφαρμογές της, καθώς ο χρόνος διακοπής επηρεάζει τη λειτουργία της.

Αντίγραφα ασφαλείας και επαναφορά: Πού και πόσο συχνά θα δημιουργούνται αντίγραφα ασφαλείας των αρχείων και τι θα συμβεί αν χαθούν τα αρχεία.

Απόδοση: Πόσοι χρήστες πρέπει να έχουν πρόσβαση ή να μοιράζονται τα αρχεία (απομακρυσμένα ή εσωτερικά) και πόσο συχνά.

Προϋπολογισμός: Ποιο είναι το κόστος που μπορεί να δαπανηθεί.

Προσωπικό πληροφορικής με ικανότητες: Αν υπάρχει διαθέσιμο εξειδικευμένο προσωπικό πληροφορικής για τη διαχείριση του συστήματος.

DAS

Όταν οι Windows servers φεύγουν από το εργοστάσιο, είναι έτοιμοι για να μπορούν να διαμορφωθούν με πολλές επιλογές αποθήκευσης. Οι περισσότεροι servers θα περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες τοπικές μονάδες δίσκου, οι οποίες θα είναι εγκατεστημένες στο εσωτερικό της καμπίνας. Οι μονάδες αυτές χρησιμοποιούνται συνήθως για την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος και των εφαρμογών χρηστών. Εάν απαιτείται πρόσθετη αποθήκευση για αρχεία χρηστών ή βάσεις δεδομένων, μπορεί να χρειαστεί η ρύθμιση ενός συστήματος DAS (Direct Attached Storage), η δημιουργία δηλαδή μιας Συστοιχίας Άμεσης Αποθήκευσης. Το DAS είναι κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί σε μια μικρού έως μεσαίου μεγέθους επιχείρηση, εξασφαλίζοντας σε αυτήν επαρκή ποσά αποθήκευσης με χαμηλό κόστος ενεργοποίησης. Πρόκειται για ένα σύστημα εξοπλισμού αποθήκευσης που συνδέεται ουσιαστικά απευθείας σε ένα διακομιστή, ή ένα σταθμό εργασίας. Βρίσκεται σε ένα ξεχωριστό γειτονικό ντουλάπι που περιέχει μια σειρά από μονάδες δίσκου και διαμορφώνεται συνήθως με έναν PCI RAID Controller που βρίσκεται εντός του διακομιστή.

Πλεονεκτήματα

• Το DAS είναι πιο οικονομικό από το NAS και το SAN. Αν συνδεθεί απευθείας στο διακομιστή, το συνολικό κόστος μπορεί να έχει το ίδιο ύψος με αυτό της αγοράς ενός σκληρού δίσκου.

Μειονεκτήματα

• Το DAS δεν μοιράζεται, καθώς εξ’ ορισμού είναι αφιερωμένο στον διακομιστή στον οποίο είναι συνδεδεμένος. Η αδυναμία ανταλλαγής δεδομένων με άλλους διακομιστές και εφαρμογές αποτελεί σοβαρό μειονέκτημα, ιδιαίτερα σε αναπτύξεις μεγαλύτερων εικονικών διακομιστών, όπου δεν μπορούν να υποστηριχτούν ευέλικτες λειτουργίες όπως τα VMotion και VMware που απαιτούν κοινόχρηστο χώρο αποθήκευσης.
• Το DAS δεν είναι επεκτάσιμο. Αυτό συμβαίνει επειδή το ίδιο το περίβλημά του περιορίζει τη χωρητικότητα αποθήκευσης, αλλά και επειδή η συνδεσιμότητα του διακομιστή περιορίζεται από τον αριθμό των διαθέσιμων υποδοχών επέκτασης για κάρτες SCSI και SAS.
• Το DAS δεν έχει την απόδοση των λύσεων NAS και SAN, παράγοντας που είναι σημαντικός σε περιβάλλον εικονικού διακομιστή υψηλής απόδοσης.
• Το DAS δεν προσφέρει προηγμένες λειτουργίες, όπως απομακρυσμένη αντιγραφή.
• Σε περίπτωση επανεκκίνησης ή συντήρησης του server, το σύστημα DAS θα είναι επίσης εκτός λειτουργίας, κάτι που αποτελεί σοβαρό μειονέκτημα για το επίπεδο της εξυπηρέτησης πελατών.

SAN

Το SAN (Storage Area Network) είναι ένα Δίκτυο Χώρου Αποθήκευσης που χρησιμοποιείται συνήθως σε κέντρα δεδομένων, εικονικά περιβάλλοντα υπολογιστών και μεσαίου έως μεγάλου μεγέθους επιχειρήσεις, κυρίως λόγω της μεγαλύτερης αρχικής επένδυσης χρημάτων. Πρόκειται για ένα αποκλειστικό σύστημα αποθήκευσης υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιεί εξωτερικούς RAID controllers και μεταφέρει μεγάλα μπλοκ δεδομένων μεταξύ διακομιστών, συσκευών αποθήκευσης, σταθμών εργασίας και υπολογιστικών συσκευών σε τελικούς χρήστες μέσω τοπικού δικτύου. Η υποδομή των δικτύων SAN αποτελείται από SAN switches, ελεγκτές δίσκων, προσαρμογείς διαύλου κεντρικού υπολογιστή και καλώδια οπτικών ινών. Η σύνδεση των χώρων αποθήκευσης σε όλες τις υπολογιστικές συσκευές πραγματοποιείται μέσω οπτικών καναλιών με τεχνολογία διασύνδεσης gigabit, μεταφέροντας δεδομένα σε όλο το δίκτυο με πολύ υψηλές ταχύτητες.

Πλεονεκτήματα

• Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του SAN είναι η ικανότητά του να μεταφέρει μεγάλα μπλοκ δεδομένων, στοιχείο πολύ χρήσιμο για εφαρμογές μεγάλους εύρους ζώνης σε cloud και εικονικά περιβάλλοντα.
• Το SAN παρέχει κοινόχρηστη αποθήκευση. Τα δεδομένα μπορούν εύκολα να μοιράζονται μεταξύ πολλαπλών συσκευών, κάτι που είναι πολύ σημαντικό σε περιβάλλοντα ομαδοποιημένων εικονικών διακομιστών.
• Τα δίκτυα SAN διαθέτουν υψηλό επίπεδο επεκτασιμότητας, τόσο σε χωρητικότητα, όσο και σε απόδοση, κάτι που επίσης είναι απαραίτητο για μεγάλες αναπτύξεις εικονικών διακομιστών. Έτσι, ο διαχειριστής του συστήματος SAN μπορεί να διαμορφώσει τη χωρητικότητα της αποθήκευσης, ανάλογα με τις ανάγκες της επιχείρησης.
• Η αποθήκευση SAN παρέχει δυνατότητα ταυτόχρονης αντιγραφής, κάτι που αποτελεί προ-απαιτούμενο κλειδί για τη στρατηγική αποκατάστασης βλαβών.
• Το SAN διαθέτει ανάπτυξη μεγάλης εμβέλειας. Η διασύνδεση ινών παρέχει μήκος σύνδεσης που μπορεί να φτάνει τα 50 χιλιόμετρα, κάτι που καθιστά εύκολη την ξεχωριστή αποθήκευση σε απομακρυσμένο χώρο.
  

Μειονεκτήματα

• Η ανάπτυξη ενός δικτύου SAN απαιτεί υψηλό κόστος επένδυσης που για τις περισσότερες μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις είναι απαγορευτικό, ενώ και η διαχείρισή του είναι περίπλοκη.

NAS

Ένας τρίτος τύπος αποθήκευσης είναι η υβριδική επιλογή που ονομάζεται NAS. Ο όρος NAS προέρχεται από τα αρχικά της φράσης Network Attached Storage, που σημαίνει Δικτυακός Χώρος Αποθήκευσης. Η λύση αυτή χρησιμοποιεί αποκλειστικό διακομιστή ή συσκευή για την εξυπηρέτηση της συστοιχίας αποθήκευσης. Η αποθήκευση μπορεί να μοιράζεται κοινόχρηστα σε πολλούς υπολογιστές ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας το δίκτυο Ethernet. Η κύρια διαφορά του NAS από το DAS και το SAN είναι ότι οι διακομιστές του NAS χρησιμοποιούν μεταφορές αρχείων, ενώ οι λύσεις DAS και SAN χρησιμοποιούν μεταφορές μπλοκ δεδομένων που είναι πολύ πιο αποτελεσματικές. Επειδή μπορεί να χρησιμοποιεί το υπάρχον τοπικό δίκτυο, το NAS έχει χαμηλό κόστος ενεργοποίησης και αποτελεί ελκυστική επιλογή για μικρές έως μεσαίες επιχειρήσεις. Έχει δυνατότητα να χρησιμοποιεί διαφορετικά πρωτόκολλα για κοινή χρήση αρχείων, όπως NFS για υπολογιστές-πελάτες UNIX και CIF για υπολογιστές-πελάτες Windows.

Πλεονεκτήματα

• Το NAS είναι κοινόχρηστο. Τα αρχεία μπορούν να μοιράζονται με πολλαπλές αναπτύξεις ESX, κάτι που αποτελεί βασικό πλεονέκτημα σε ομαδοποιημένα εικονικά περιβάλλοντα και λειτουργίες, όπως το VMotion.
• Το NAS διαθέτει υψηλό βαθμό επεκτασιμότητας, γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για να καλύπτει τις αυξανόμενες ανάγκες αποθήκευσης των επιχειρήσεων.
• Οι συσκευές NAS υποστηρίζουν πλατφόρμες πολλαπλών υπολογιστών. Οι χρήστες μπορούν να έχουν πρόσβαση στα ίδια έγγραφα μέσω του πρωτοκόλλου υποστήριξης δικτύου, έτσι ώστε οι συσκευές NAS να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικτά UNIX/Windows NT δίκτυα χωρίς καμία τροποποίηση.
• Το NAS παρέχει προηγμένες λειτουργίες λεπτής πρόβλεψης (Thin Provisioning), αντιγραφής και στιγμιότυπων (snapshots). Το Thin Provisioning χρησιμοποιείται για να βελτιστοποιήσει την κατανομή του χώρου αποθήκευσης μεταξύ πολλαπλών χρηστών, με βάση τον ελάχιστο χώρο που απαιτείται σε κάθε δεδομένη στιγμή. Τα snapshots επιτρέπουν τη λήψη εικόνων από virtual μηχανές για τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας δεδομένων, ή την χρήση τους για κλωνοποίηση. Ο συνδυασμός Thin Provisioning και snapshots δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας εκατοντάδων εικονικών μηχανών με πολύ μικρό κόστος αποθήκευσης.
• Το NAS είναι εύκολο στη διαχείριση, καθώς έχει σχεδιαστεί για το εσωτερικό δίκτυο της επιχείρησης και πραγματοποιεί κοινή χρήση δεδομένων σε ετερογενείς πλατφόρμες. Έτσι, το κόστος χρήσης και συντήρησής του είναι σχετικά χαμηλό και οι εργασίες διαχείρισης και συντήρησης είναι σχετικά απλές.

Μειονεκτήματα

• Επειδή χρησιμοποιεί το δίκτυο για δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και ανάκτηση, το NAS καταναλώνει μεγάλο εύρος ζώνης κατά τη χρήση.
• Το NAS έχει περιορισμένη απόδοση αποθήκευσης και είναι κατάλληλο για χρήση μόνο σε μικρότερα δίκτυα LAN. Επειδή περιορίζεται από το εύρος ζώνης του δικτύου της επιχείρησης, είναι πιθανό όταν πολλοί πελάτες έχουν αποκτήσει πρόσβαση στο σύστημα αρχείων η απόδοση του NAS να μειώνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα οι ανάγκες του χρήστη να μη μπορούν να ικανοποιηθούν.
• Το κόστος επέκτασής του είναι υψηλό σε μεταγενέστερο στάδιο, αν και η γκάμα των συσκευών NAS έχει πολύ μεγάλο εύρος, καθώς περιλαμβάνει από μικρές συνθέσεις τεσσάρων δίσκων έως διατάξεις πολλαπλών Petabytes.

Συμπέρασμα

Συνοπτικά, τα DAS, SAN και NAS αποτελούν τους κυριότερους τύπους αποθήκευσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιβάλλον Windows. Η επιλογή του κατάλληλου εξαρτάται από τις διαφορετικές ανάγκες και απαιτήσεις για τα εικονικά περιβάλλοντα των επιχειρήσεων. Οι σημαντικότερες διαφορές μεταξύ αυτών των τύπων αφορούν το κόστος ενεργοποίησης, αν η αποθήκευση θα είναι κοινόχρηστη ή αποκλειστική και εφόσον απαιτηθεί αν μπορεί μελλοντικά να προστεθεί επιπλέον αποθηκευτικός χώρος. Το DAS είναι κατάλληλη επιλογή αν το κόστος αποτελεί βασικό κριτήριο, αν το εικονικό περιβάλλον της επιχείρησης είναι μικρό και αν δεν απαιτούνται προηγμένες λειτουργίες, όπως η αντιγραφή δεδομένων. Από την άλλη πλευρά, σε περιπτώσεις ανάπτυξης μεγάλης κλίμακας εικονικών περιβαλλόντων θα πρέπει να προτιμάται το SAN ή το NAS. Το NAS είναι η ιδανική επιλογή όταν υπάρχει ανάγκη για δυνατότητα κλωνοποίησης μεγάλου αριθμού εικονικών υπολογιστών, ενώ το SAN ταιριάζει καλύτερα όταν υπάρχουν απαιτήσεις για υψηλότερα επίπεδα διαθεσιμότητας και ανθεκτικότητας.

Γράφει ο Χάρης Ματθαίου