داشتن یک راهکار ذخیره‌سازی امن، سریع و قابل اعتماد برای سازمان‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. شبکه ذخیره‌سازی یا SAN (مخفف Storage Area Network) یکی از قدرتمندترین راه‌حل‌های ذخیره‌سازی داده محسوب می‌شود که امکان دسترسی سریع و متمرکز به منابع ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند.

SAN چیست؟

SAN یا Storage Area Network نوعی شبکه اختصاصی و پرسرعت است که منابع ذخیره‌سازی مانند دیسک‌ها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به سرورها متصل می‌کند. در این ساختار، داده‌ها از طریق شبکه‌ای جدا از شبکه محلی (LAN) منتقل می‌شوند تا ترافیک ذخیره‌سازی با ترافیک معمول شبکه تداخل نداشته باشد. SAN با استفاده از پروتکل‌هایی مانند iSCSI ارتباطی پایدار، سریع و با تاخیر کم فراهم می‌کند که برای کاربردهایی مانند دیتابیس‌ها، ماشین‌های مجازی و پشتیبان‌گیری ایده‌آل است.

بر خلاف روش‌های سنتی ذخیره‌سازی که از طریق اتصال مستقیم (DAS) یا شبکه محلی (NAS) انجام می‌شوند SAN یک معماری متمرکزتر و مقیاس‌پذیرتر ارائه می‌دهد. این شبکه به سازمان‌ها اجازه می‌دهد منابع ذخیره‌سازی را بین چندین سرور به اشتراک بگذارند، بدون آنکه افت کارایی یا امنیت رخ دهد. در نتیجه SAN به عنوان یک انتخاب حرفه‌ای در زیرساخت مراکز داده (Data Center) جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است.

اجزای اصلی در معماری SAN

• دستگاه‌های ذخیره‌سازی (Storage Devices):

این بخش شامل هارد دیسک‌ها، SSDها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی RAID است که به عنوان مقصد اصلی داده‌ها در شبکه SAN عمل می‌کنند. این تجهیزات معمولاً درون استوریج‌های تخصصی یا شاسی‌های بزرگ قرار دارند که امکان مدیریت، پشتیبان‌گیری و افزونگی را فراهم می‌کنند.

• سوئیچ‌های SAN (SAN Switches):

سوئیچ‌ها نقش حیاتی در هدایت داده‌ها بین سرورها و ذخیره‌سازها دارند. آن‌ها با مدیریت مسیرها، ترافیک داده را بهینه می‌کنند و امکان اتصال چندین دستگاه و سرور را به شکل ساختاریافته و قابل مقیاس فراهم می‌سازند.

• آداپتورهای HBA (Host Bus Adapters):

HBAها کارت‌هایی هستند که در داخل سرورها نصب شده و به آن‌ها امکان ارتباط با SAN را از طریق سوئیچ‌ها می‌دهند. این کارت‌ها داده‌ها را به پروتکل‌های مخصوص SAN تبدیل می‌کنند و نقش واسطه بین سیستم‌عامل سرور و دستگاه‌های ذخیره‌سازی را ایفا می‌کنند.

• کابل‌ها و زیرساخت فیزیکی:

برای انتقال داده‌ها در شبکه SAN از کابل‌های فیبر نوری یا کابل‌های اترنت با پهنای باند بالا استفاده می‌شود. نوع کابل بسته به پروتکل مورد استفاده (مثلاً Fibre Channel یا iSCSI) انتخاب می‌شود و نقش کلیدی در حفظ سرعت و پایداری ارتباط دارد.

• نرم‌افزارهای مدیریت SAN:

این نرم‌افزارها به مدیران شبکه کمک می‌کنند تا تمام تجهیزات متصل به SAN را به شکل متمرکز مانیتور، پیکربندی و مدیریت کنند. همچنین ابزارهایی برای تقسیم‌بندی منابع، کنترل دسترسی، تحلیل عملکرد و تهیه گزارش‌های تحلیلی در اختیار قرار می‌دهند.

SAN چگونه کار می‌کند؟

1. اتصال سرورها به SAN:

سرورها از طریق آداپتورهای HBA (یا کارت شبکه در صورت استفاده از iSCSI) به سوئیچ‌های SAN متصل می‌شوند. این اتصال به آن‌ها اجازه می‌دهد تا از طریق یک مسیر اختصاصی به منابع ذخیره‌سازی دسترسی پیدا کنند.

2. مسیر‌یابی داده‌ها از طریق سوئیچ‌ها:

سوئیچ‌های SAN ارتباط بین سرورها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی را برقرار می‌کنند. آن‌ها بسته‌های داده را به مقصد مناسب هدایت می‌کنند و ترافیک را به‌گونه‌ای مدیریت می‌کنند که کمترین تأخیر و بالاترین کارایی حاصل شود.

3. دسترسی مستقیم به ذخیره‌ساز:

برخلاف سیستم‌های NAS در SAN داده‌ها به‌صورت بلوکی و مستقیم بین سرور و ذخیره‌ساز رد و بدل می‌شوند. این روش باعث افزایش سرعت انتقال و کارایی در بارهای کاری سنگین مانند دیتابیس‌ها و ماشین‌های مجازی می‌شود.

4. مدیریت منابع و تخصیص فضا:

مدیر شبکه می‌تواند از طریق نرم‌افزارهای مدیریتی، فضای ذخیره‌سازی را بین سرورها تقسیم کند، دسترسی‌ها را کنترل کند و سطوح مختلفی از افزونگی و امنیت را اعمال کند. این قابلیت باعث انعطاف‌پذیری بالا در مدیریت منابع می‌شود.

5. پشتیبان‌گیری و بازیابی:

شبکه SAN امکان پیاده‌سازی راه‌کارهای پشتیبان‌گیری متمرکز، بازیابی سریع و حتی تکثیر داده‌ها بین مراکز داده را فراهم می‌کند. این ویژگی‌ها در حفظ تداوم کسب‌وکار و مقابله با بلایای احتمالی بسیار مؤثر هستند.

پروتکل‌های مورد استفاده در SAN

Fibre Channel

یکی از رایج‌ترین و قدیمی‌ترین پروتکل‌ها در SAN پروتکل Fibre Channel است که برای انتقال داده‌های بلوکی با سرعت بالا طراحی شده است. این پروتکل به دلیل عملکرد بالا، تأخیر پایین و قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های سازمانی حساس به کار می‌رود.

iSCSI

iSCSI از بستر شبکه‌های IP برای انتقال دستورات SCSI بین سرور و ذخیره‌ساز استفاده می‌کند. این پروتکل به دلیل هزینه کمتر و استفاده از زیرساخت‌های موجود شبکه، در سازمان‌های کوچک‌تر یا برای پیاده‌سازی SAN اقتصادی بسیار پرکاربرد است.

FCoE

FCoE ترکیبی از مزایای Fibre Channel و شبکه‌های Ethernet است. در این پروتکل بسته‌های FC از طریق شبکه اترنت منتقل می‌شوند که باعث کاهش تعداد کابل‌ها و هزینه زیرساخت می‌شود. با این حال، برای پیاده‌سازی آن به تجهیزات خاصی نیاز است.

NVMe over Fabrics (NVMe-oF)

این پروتکل نسبتاً جدید برای استفاده از سرعت بالای درایوهای NVMe در بستر SAN طراحی شده است. NVMe-oF می‌تواند از طریق پروتکل‌هایی مانند RoCE، TCP یا Fibre Channel پیاده‌سازی شود و در محیط‌هایی که به سرعت بسیار بالا نیاز دارند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.

تفاوت SAN با NAS چیست؟

SAN و NAS هر دو راهکارهایی برای ذخیره‌سازی داده در شبکه هستند، اما رویکرد و کاربرد آن‌ها متفاوت است. SAN یک شبکه اختصاصی برای انتقال داده‌های بلوکی بین سرورها و تجهیزات ذخیره‌سازی است. این نوع معماری بیشتر در دیتاسنترها و محیط‌های سازمانی با بار کاری بالا به کار می‌رود. در SAN ذخیره‌سازی مانند یک دیسک محلی به سیستم‌عامل سرور معرفی می‌شود و ارتباط‌ها از طریق پروتکل‌هایی مانند Fibre Channel یا iSCSI انجام می‌گیرد.

از سوی دیگر NAS یک دستگاه ذخیره‌سازی است که مستقیماً به شبکه متصل می‌شود و از طریق پروتکل‌هایی مانند NFS یا SMB فایل‌ها را به کاربران یا برنامه‌ها ارائه می‌دهد. NAS برای دسترسی به فایل‌ها در شبکه طراحی شده و بیشتر در کسب‌وکارهای کوچک یا مصارف خانگی استفاده می‌شود. مدیریت آسان، هزینه پایین‌تر و قابلیت اشتراک‌گذاری ساده فایل‌ها از ویژگی‌های مهم NAS نسبت به SAN است.