با پیشرفت تکنولوژی، نیاز به سیستم های ذخیره سازی کارآمدتر برای محاسبات مدرن افزایش قابل توجهی پیدا کرده است. اینجاست که رابط سیستم کامپیوتر کوچک اینترنت (iSCSI) و شبکه ذخیره سازی به کار می آیند. در این مقاله، ما عمیق‌تر به تعریف iSCSI، عملکرد آن و تفاوت آن با سیستم‌های ذخیره‌سازی سنتی خواهیم پرداخت. علاوه بر این، ما یک مرور مختصر از شبکه ذخیره سازی، از جمله مزایا و کاربردهای آن در محاسبات مدرن ارائه خواهیم کرد.
Internet Small Computer System Interface (iSCSI) یک پروتکل شبکه ذخیره سازی برای انتقال داده ها از طریق شبکه های پروتکل اینترنت (IP) است. به عبارت ساده تر، iSCSI راهی برای ارسال و دریافت داده های مبتنی بر ذخیره سازی از طریق اینترنت است. یکی از مزایای حیاتی iSCSI این است که به سازمان ها اجازه می دهد تا شبکه های ذخیره سازی خود را بر روی زیرساخت های اترنت موجود خود اجرا کنند، در نتیجه هزینه ها را کاهش داده و مدیریت را ساده می کند.
در راه اندازی ذخیره سازی سنتی، داده ها از طریق کابل های فیزیکی از سرورها به دستگاه های ذخیره سازی ارسال و دریافت می شوند. با iSCSI، سیم های فیزیکی با a جایگزین می شوند اتصال به شبکه برای انتقال ذخیره سازی. این اتصال را می توان از طریق یک شبکه گسترده (WAN)، شبکه محلی (LAN) یا اینترنت ایجاد کرد که امکان ذخیره سازی از راه دور را در چندین مکان فراهم می کند. با iSCSI، رایانه‌ها می‌توانند به یک مخزن ذخیره‌سازی مشترک دسترسی داشته باشند و به داده‌ها مانند یک دستگاه ذخیره‌سازی محلی دسترسی داشته باشند.
یک تفاوت قابل توجه بین iSCSI و ذخیره سازی سنتی نحوه انتقال داده ها است. در سیستم های ذخیره سازی معمولی، داده ها از طریق کابل های فیزیکی ارسال و دریافت می شوند. با این حال، با iSCSI، داده ها از طریق شبکه منتقل می شوند ارتباط. این بدان معنی است که چندین سرور می توانند به یک مخزن داده مشترک دسترسی داشته باشند و مدیریت سیستم های ذخیره سازی خود را برای مشاغل آسان تر می کند. علاوه بر این، iSCSI نسبت به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی سنتی مانند کانال فیبر، گزینه‌ای ارزان‌تر را ارائه می‌دهد و انعطاف‌پذیری بیشتری در توپولوژی شبکه ارائه می‌دهد.
شبکه ذخیره سازی شامل اتصال دستگاه های ذخیره سازی به یک شبکه برای دسترسی مشترک بین چندین سرور است. این شبکه ها از پروتکل هایی مانند iSCSI، Network Attached Storage (NAS) و Fiber Channel (FC) برای انتقال داده ها از دستگاه های ذخیره سازی به سرورها استفاده می کنند. یکی از مزیت های کلیدی شبکه ذخیره سازی این است که یک منبع ذخیره سازی متمرکز را فراهم می کند که می تواند از مکان های مختلف قابل دسترسی و مدیریت باشد. علاوه بر این، امکان تخصیص و مدیریت کارآمدتر فضای ذخیره سازی در چندین سرور را فراهم می کند.
آغازگر iSCSI یک جزء نرم افزاری است که روی سرور یا دستگاه دیگری که نیاز به دسترسی به فضای ذخیره سازی از طریق شبکه دارد اجرا می شود. عملکرد اصلی آن شروع ارتباط با یک هدف iSCSI، ایجاد یک اتصال و ارسال دستورات SCSI از طریق وب است. آغازگر حاوی پروتکل iSCSI است که دستورات و داده های SCSI را کپسوله می کند و آنها را قادر می سازد از طریق یک شبکه TCP/IP ارسال شوند.
هنگامی که یک سرور درخواستی را برای دسترسی به فضای ذخیره سازی از طریق شبکه ارسال می کند، آغازگر iSCSI درخواست را پردازش می کند و دستورات SCSI لازم را به هدف iSCSI ارسال می کند. آغازگر به عنوان مشتری در اتصال iSCSI عمل می کند و مسئولیت مدیریت تمام ارتباطات بین سرور و هدف را بر عهده دارد.
هدف iSCSI یک دستگاه ذخیره سازی یا واحد منطقی است که با استفاده از پروتکل iSCSI دسترسی سطح بلوک به فضای ذخیره سازی را از طریق شبکه فراهم می کند. دستورات و داده های SCSI را از آغازگر دریافت می کند و آنها را بر اساس نوع دستور پردازش می کند. هدف iSCSI می تواند یک دستگاه ذخیره سازی مستقل یا یک واحد منطقی در یک آرایه ذخیره سازی باشد.
هدف با افشای حجم های مجازی یا واحدهای منطقی در شبکه، منابع ذخیره سازی را در اختیار آغازگر قرار می دهد. آغازگر می تواند به عنوان دستگاه های ذخیره سازی محلی متصل به سرور به این منابع دسترسی داشته باشد. هدف همچنین منابع ذخیره سازی را مدیریت می کند و دسترسی را بر اساس سیاست های مجوز کنترل می کند.
ارتباط بین آغازگر iSCSI و اهداف از طریق یک شبکه TCP/IP با استفاده از پروتکل iSCSI. این پروتکل امکان کپسوله کردن دستورات و داده های SCSI را در بسته های TCP/IP ارسال شده از طریق شبکه فراهم می کند.
اتصال iSCSI با استفاده از مکانیزم دست دادن سه طرفه برقرار می شود. در طول برقراری اتصال، آغازگر و هدف پارامترهای جلسه مذاکره مانند احراز هویت، اندازه انتقال داده و بازیابی خطا را انجام می دهند. هنگامی که اتصال برقرار شد، آغازگر می تواند دستورات SCSI را به هدف ارسال کند و هدف می تواند با اطلاعات وضعیت یا درخواست های انتقال داده به آنها پاسخ دهد.
| پارامتر | iSCSI در | فیبر کانال |
|---|---|---|
| نرخ انتقال داده | 1 گیگابیت بر ثانیه تا 10 گیگابیت در ثانیه 1 | 1 گیگابیت بر ثانیه تا 16 گیگابیت در ثانیه 2 |
| نرخ خطا | مشروط به ازدحام شبکه و خطاهای رایج در شبکه های IP3 | پایین تر به دلیل تشخیص خطا و مکانیسم های بازیابی پیشرفته 3 |
| تاخیر | به دلیل سربار TCP/IP2 بیشتر است | پایین تر، زیرا به طور خاص برای شبکه های ذخیره سازی طراحی شده است |
| حداکثر طول کابل | بستگی به زیرساخت اترنت زیربنایی ۴ دارد | تا 10 کیلومتر4 را پشتیبانی می کند |
| تعداد دستگاه هایی که می توانند متصل شوند | بستگی به پیکربندی شبکه و دستگاه دارد | بستگی به پیکربندی شبکه و دستگاه دارد |
| پشتیبانی از حداکثر ظرفیت ذخیره سازی | می تواند پتابایت حافظه ۵ را پشتیبانی کند | می تواند پتابایت حافظه ۵ را پشتیبانی کند |
| الزامات پیکربندی | ساده تر و مقرون به صرفه تر، از NIC های معمولی 6 استفاده می کند | به سخت افزار تخصصی مانند HBA و کابل کشی اختصاصی نیاز دارد |
| سازگاری با سیستم عامل های مختلف | سازگار با اکثر سیستم عامل های اصلی 7 | سازگار با اکثر سیستم عامل های اصلی 7 |
| توپولوژی شبکه | از توپولوژی های استاندارد شبکه اترنت 4 استفاده می کند | قابل تنظیم در چندین توپولوژی 4 |
| ویژگی های امنیتی | از احراز هویت CHAP و IPSec8 پشتیبانی می کند | دارای ویژگی های امنیتی قوی از جمله منطقه بندی و LUN masking8 |
یکی از تفاوت های کلیدی بین iSCSI و کانال فیبر در آنها نهفته است فن آوری های انتقال. iSCSI داده ها را از طریق اترنت، استاندارد شبکه ای که به طور گسترده پذیرفته شده است، منتقل می کند، در حالی که کانال فیبر از معماری فیبر نوری در یک شبکه اختصاصی استفاده می کند. در نتیجه، Fiber Channel با پهنای باند پرسرعت و قابلیت‌های بافر برتر، عملکرد بالاتری را ارائه می‌دهد، در حالی که iSCSI می‌تواند پشتیبانی اتصال انعطاف‌پذیرتر و سازگاری گسترده‌تری را با زیرساخت‌های اترنت موجود فراهم کند.
تفاوت مهم دیگر بین iSCSI و کانال فیبر مقرون به صرفه بودن آنهاست. iSCSI مقرون به صرفه تر از Fiber Channel است زیرا از سخت افزار استاندارد شبکه اترنت استفاده می کند. در مقابل، Fiber Channel به سخت‌افزار تخصصی و زیرساخت شبکه اختصاصی نیاز دارد که منجر به هزینه‌های مدیریت و استقرار بالاتر می‌شود. با این حال، Fiber Channel عملکرد، قابلیت اطمینان و ویژگی‌های امنیتی بهتری را ارائه می‌دهد و آن را برای برنامه‌های پرتقاضا و حیاتی مناسب‌تر می‌کند.
iSCSI چندین مزیت نسبت به Fiber Channel دارد که آن را به یک گزینه SAN انعطاف پذیر و کارآمدتر تبدیل می کند. اول، iSCSI به راحتی با زیرساخت های اترنت موجود ادغام می شود و مدیران سیستم می توانند از ابزارها و تکنیک های شبکه آشنا در هنگام مدیریت iSCSI SAN خود استفاده کنند. دوم، iSCSI با سیستم عامل های مختلف سازگار است و تقریباً از تمام پلتفرم های سازمانی از جمله لینوکس، یونیکس و ویندوز پشتیبانی می کند. سوم، iSCSI انتقال داده با سرعت بالا را از طریق یک شبکه اترنت استاندارد و مقرون به صرفه ارائه می دهد و جایگزینی مقرون به صرفه برای کانال فیبر ارائه می دهد.
علیرغم این مزایا، iSCSI چالش هایی نیز دارد. یکی از چالش های مهم iSCSI امنیت آن است. iSCSI از پروتکل TCP/IP استفاده می کند که در برابر حملاتی مانند sniffing، جعل و سرقت اطلاعات آسیب پذیر است. در نتیجه، مدیران iSCSI SAN نیاز به استفاده از اقدامات امنیتی پیشرفته، مانند احراز هویت، رمزگذاری، و کنترل دسترسی برای ایمن سازی شبکه خود دارند. یکی دیگر از چالش های iSCSI عملکرد آن است که ممکن است از ازدحام و تأخیر شبکه رنج ببرد، به خصوص زمانی که با برنامه های کاربردی با حجم کاری بالا یا بارهای کاری فشرده داده مواجه می شوید.
راه‌اندازی یک iSCSI SAN در شبکه به چند بخش سخت‌افزاری و نرم‌افزاری ضروری نیاز دارد. شما ابتدا به یک میزبان با قابلیت iSCSI، مانند یک سرور یا دستگاه ذخیره سازی متصل به شبکه (NAS) نیاز دارید. شما همچنین به سیستم های ذخیره سازی بلوک iSCSI نیاز دارید که می توانند آرایه های ذخیره سازی یا محفظه های دیسک باشند. این سیستم ها داده های شما را ذخیره می کنند و اتصالات به میزبان iSCSI را فراهم می کنند.
هنگامی که تمام اجزای سخت افزاری لازم را دارید، باید چند مرحله حیاتی را برای پیکربندی هاست iSCSI خود دنبال کنید و سیستم های ذخیره سازی را مسدود کنید. ابتدا باید تنظیمات شبکه میزبان iSCSI را پیکربندی کنید و مطمئن شوید که به سیستم های ذخیره سازی بلوک iSCSI دسترسی دارد. در مرحله دوم، شما باید سیستم های ذخیره سازی بلوک را پیکربندی کنید، از جمله ایجاد اهداف iSCSI و مشخص کردن حقوق دسترسی برای هر آغازگر. در نهایت، باید مطمئن شوید که میزبان iSCSI می‌تواند با انجام یک تست اتصال سریع با سیستم‌های ذخیره‌سازی بلوک ارتباط برقرار کند.
میزبان iSCSI دستگاهی است که دستورات SCSI (رابط سیستم کامپیوتری کوچک) را از طریق شبکه های IP به اهداف iSCSI ارسال می کند. میزبان می تواند هر دستگاهی باشد که از آغازگرهای iSCSI یا اجزای نرم افزاری پشتیبانی می کند که به سرورها اجازه می دهد به اهداف iSCSI متصل شوند. پس از اتصال به یک هدف iSCSI، میزبان می تواند به دستگاه های ذخیره سازی پشت آن دسترسی داشته باشد.
از سوی دیگر، سیستم های ذخیره سازی بلوکی، سیستم های ذخیره سازی داده ها هستند که داده ها را در بلوک ها ذخیره می کنند و به صورت هارد دیسک به میزبان iSCSI ارائه می کنند. با iSCSI، می‌توانید از سیستم‌های ذخیره‌سازی بلوک مختلف، مانند آرایه‌های ذخیره‌سازی iSCSI یا محفظه‌های دیسک استفاده کنید. آرایه ذخیره‌سازی یک سیستم متمرکز با درایوهای دیسک متعدد است و می‌تواند اشکال مختلفی از افزونگی را فراهم کند و تضمین کند که داده‌های شما همیشه در دسترس هستند، حتی اگر دیسک‌های جداگانه از کار بیفتند.
پیاده سازی سیستم های ذخیره سازی iSCSI در یک شبکه سرور، کارایی سرور را بهبود می بخشد. در مرحله اول، ذخیره سازی iSCSI امکان مدیریت متمرکز را فراهم می کند و مدیران را قادر می سازد تا همه دیسک ها را از یک مکان واحد مدیریت کنند و فرآیند مدیریت را ساده تر کند. ثانیاً، سیستم‌های ذخیره‌سازی iSCSI با کاهش زمان دسترسی به داده‌ها، عملکرد بهتری را ارائه می‌کنند که منجر به سرعت انتقال داده‌ها سریع‌تر می‌شود. ثالثاً، راه‌حل‌های ذخیره‌سازی iSCSI با اجازه دادن به برنامه‌ها برای اشتراک‌گذاری فضای فیزیکی دیسک، سرعت سرور را بهبود می‌بخشند.
مزایای سیستم های ذخیره سازی iSCSI به بهبود کارایی سرور محدود نمی شود، زیرا آنها همچنین مزایای هزینه قابل توجهی را ارائه می دهند. راه حل های ذخیره سازی iSCSI می توانند با کاهش هزینه کل مالکیت (TCO) در هزینه سازمان ها صرفه جویی کنند. سیستم های ذخیره سازی iSCSI از کابل کشی استاندارد اترنت استفاده می کنند که نسبت به سخت افزار اختصاصی ارزان تر است. این امر هزینه استقرار را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. علاوه بر این، سیستم‌های ذخیره‌سازی iSCSI نسبت به سیستم‌های سنتی به فضای و قدرت کمتری نیاز دارند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند.
چالش‌های بالقوه‌ای وجود دارد که ممکن است هنگام پیاده‌سازی سیستم‌های ذخیره‌سازی iSCSI ایجاد شود. یکی از نگرانی های اصلی امنیت است. از آنجایی که سیستم های ذخیره سازی iSCSI داده ها را از طریق شبکه های TCP/IP منتقل می کنند، در برابر بدافزارها و هک آسیب پذیر هستند. در نتیجه، سازمان ها باید اطمینان حاصل کنند که سیستم های ذخیره سازی iSCSI آنها ایمن هستند و اقدامات امنیتی مناسبی را برای جلوگیری از دست دادن یا سرقت داده ها اجرا می کنند. نگرانی دیگر بهینه سازی عملکرد است. در حالی که سیستم‌های ذخیره‌سازی iSCSI عملکرد بهتری نسبت به سیستم‌های ذخیره‌سازی سنتی ارائه می‌دهند، سازمان‌ها ممکن است نیاز به بهینه‌سازی برنامه‌ها برای استفاده از این عملکرد بهبود یافته داشته باشند.
به طور خلاصه، iSCSI یک فناوری بسیار موثر و مقرون به صرفه است که مزایای زیادی نسبت به سایر سیستم های ذخیره سازی دارد. مقیاس پذیری، انعطاف پذیری و سهولت استقرار آن را به گزینه ای ایده آل برای استارت آپ ها، کسب و کارهای کوچک و شرکت های بزرگ تبدیل می کند. با استفاده از فناوری iSCSI، شرکت ها می توانند صرفه جویی در هزینه ها، افزایش امنیت، و نگهداری راه حل های ذخیره سازی و پشتیبان گیری در دسترس تر را تجربه کنند.
iSCSI مخفف Internet Small Computer System Interface، یک پروتکل شبکه ذخیره سازی است که امکان انتقال دستورات SCSI را از طریق شبکه های IP فراهم می کند. iSCSI یک پروتکل در سطح بلوک است که امکان دسترسی مستقیم به بلوک های داده دستگاه ذخیره سازی را فراهم می کند. مزیت اصلی آن این است که به مشاغل اجازه می دهد تا از زیرساخت اترنت موجود خود برای اتصال سرورها به دستگاه های ذخیره سازی استفاده کنند، که استقرار و نگهداری سیستم های ذخیره سازی را آسان تر و مقرون به صرفه تر می کند.
iSCSI مزایای زیادی نسبت به سایر فناوری های سیستم ذخیره سازی دارد، از جمله مقیاس پذیری، مقرون به صرفه بودن و انعطاف پذیری آن. مقیاس پذیر است زیرا به کسب و کارها این امکان را می دهد تا در صورت نیاز بدون تعویض سخت افزار یا پیکربندی مجدد شبکه، ظرفیت ذخیره سازی بیشتری را اضافه کنند. علاوه بر این، مقرون به صرفه‌تر از سایر فناوری‌های سیستم ذخیره‌سازی است زیرا از زیرساخت‌های اترنت موجود استفاده می‌کند و نیاز به سوئیچ‌ها و آداپتورهای گران‌قیمت Fiber Channel را از بین می‌برد. iSCSI همچنین انعطاف پذیر است، به این معنی که می تواند با دستگاه های ذخیره سازی مختلف از چندین فروشنده کار کند، که قفل شدن فروشنده را کاهش می دهد.
برای کار موثر و ایمن، iSCSI به یک شبکه اترنت قابل اعتماد، دستگاه های ذخیره سازی مناسب و نرم افزار تخصصی iSCSI نیاز دارد. شبکه اترنت باید سریع و دارای تأخیر کم باشد تا عملکرد با کیفیت بالا تضمین شود. علاوه بر این، دستگاه‌های ذخیره‌سازی باید با iSCSI سازگار بوده و ظرفیت ذخیره‌سازی کافی برای رفع نیازهای تجاری داشته باشند. در نهایت، نرم افزار تخصصی iSCSI باید بر روی سرور و دستگاه ذخیره سازی نصب شود تا امکان انتقال دستورات SCSI فراهم شود.
بسیاری از کسب و کارها با موفقیت فناوری iSCSI را برای بهبود راه حل های ذخیره سازی و پشتیبان خود پیاده سازی کرده اند. به عنوان مثال، یک ارائه دهنده خدمات اینترنتی در سنگاپور از iSCSI برای ارائه راه حل های ذخیره سازی مقرون به صرفه و مقیاس پذیر به مشتریان خود استفاده کرد. با iSCSI، ارائه‌دهنده می‌تواند به سرعت و به آسانی حجم‌های ذخیره‌سازی جدیدی را در صورت تقاضا ایجاد کند، و آن را چابک‌تر و پاسخگوتر به نیازهای مشتری می‌کند. علاوه بر این، یک ارائه‌دهنده مراقبت‌های بهداشتی بزرگ در ایالات متحده از iSCSI برای ایجاد یک طرح بازیابی فاجعه‌آمیز قوی‌تر استفاده کرد. با iSCSI، ارائه‌دهنده می‌تواند داده‌ها را بین چندین سایت تکرار کند و اطمینان حاصل کند که اطلاعات مهم بیمار همیشه در صورت بروز فاجعه در دسترس است.
پاسخ: iSCSI مخفف عبارت Internet small computer system interface است. این یک استاندارد شبکه ذخیره سازی است که امکان دسترسی در سطح بلوک به دستگاه های ذخیره سازی از طریق شبکه TCP/IP را فراهم می کند.
پاسخ: iSCSI با کپسوله کردن دستورات SCSI در بسته های IP و انتقال آنها از طریق یک شبکه TCP/IP کار می کند. سپس بسته ها در انتهای دریافت کننده جدا می شوند و هدف ذخیره سازی دستورات SCSI را اجرا می کند.
پاسخ: استفاده از iSCSI مزایای متعددی دارد:
پاسخ: آغازگر iSCSI یک نرم افزار یا جزء سخت افزاری است که جلسات iSCSI را با اهداف ذخیره سازی راه اندازی و مدیریت می کند. این به سرورها اجازه می دهد تا به منابع ذخیره سازی از طریق شبکه دسترسی داشته باشند.
پاسخ: هدف iSCSI یک سرور یا دستگاه ذخیره سازی است که منابع ذخیره سازی را برای آغازگر iSCSI فراهم می کند. دستورات SCSI ارسال شده توسط آغازگر را دریافت و اجرا می کند و داده های درخواستی را از طریق شبکه تحویل می دهد.
پاسخ: برای اتصال یک آغازگر iSCSI به یک هدف iSCSI، باید نرم‌افزار آغازگر iSCSI را روی آغازگر پیکربندی کنید، آدرس IP یا نام واجد شرایط iSCSI (IQN) هدف را ارائه دهید و یک جلسه iSCSI بین این دو برقرار کنید.
پاسخ: بله، iSCSI می تواند از زیرساخت های اترنت موجود برای شبکه های ذخیره سازی استفاده کند. از پورت های اترنت استاندارد و پروتکل های TCP/IP برای ارتباطات استفاده می کند.
پاسخ: برای استفاده از iSCSI، به آداپتورهای گذرگاه میزبان iSCSI (HBA) یا موتورهای تخلیه iSCSI روی سرورها و اهداف ذخیره سازی نیاز دارید. این اجزای سخت‌افزاری تخصصی پردازش دستورات iSCSI را از قسمت بارگیری می‌کنند سی پی یو سرور، بهبود عملکرد
پاسخ: ISCSI را می توان در کنار سایر فناوری های ذخیره سازی مانند کانال فیبر یا NAS استفاده کرد. این یک راه حل انعطاف پذیر و مقرون به صرفه برای اتصال سرورها به منابع ذخیره سازی در یک محیط ناهمگن ارائه می دهد.
پاسخ: تفاوت اصلی بین iSCSI و کانال فیبر در فناوری و هزینه آن است. iSCSI از زیرساخت استاندارد اترنت و پروتکل‌های TCP/IP استفاده می‌کند و اجرای آن را مقرون به صرفه‌تر و آسان‌تر می‌کند. از سوی دیگر، کانال فیبر از شبکه های اختصاصی، پرسرعت و HBA های تخصصی استفاده می کند که باعث گران تر شدن آن می شود اما عملکرد بالاتری را ارائه می دهد.
هر آنچه که باید در مورد سرورهای شبکه بدانید
معماری شبکه مرکز داده – شبکه مرکز داده یکپارچه شبکه ابری – شبکه حسابی – معماری SDN
