ستة تحليلات فنية لأنظمة التخزين السحابي.

تتمتع SPOTO بخبرة 16 عامًا في مجال التدريب على تكنولوجيا المعلومات. تضمن لك SPOTO اجتياز كل اختبار شهادة في المحاولة الأولى. لدينا مجموعة كبيرة من اختبارات الشهادات ومعلمين محترفين. لقد أتقنا العديد من التقنيات.

مع التطور السريع لمجال المراقبة، فإن ولادة تقنيات جديدة آتية أيضًا، والتخزين السحابي هو أكثر المنتجات التكنولوجية تقدمًا والتي تجعل الناس أكثر سعادة. فهو يتمتع بالتقنيات الرئيسية التالية.

يتمتع نظام التخزين السحابي بالخصائص التالية: أمان البيانات، وقابلية التوسع الفائقة، والتحصيل وفقًا للاستخدام، والتبديل التلقائي للأعطال عبر تطبيقات مختلفة، والإدارة السهلة. يستخدم التخزين السحابي بشكل أساسي في أربعة مجالات هي النسخ الاحتياطي، والأرشفة، والتوزيع، والتعاون المشترك.

التخزين السحابي هو مفهوم جديد تم توسيعه وتطويره في مفهوم الحوسبة السحابية. يشير إلى تجميع عدد كبير من أنواع مختلفة من أجهزة التخزين في الشبكة من خلال برامج التطبيق من خلال وظائف مثل تطبيق المجموعة أو تقنية الشبكة أو نظام الملفات الموزع. العمل معًا لتوفير نظام لتخزين البيانات ووظائف الوصول إلى الأعمال. عندما يكون جوهر الحوسبة ومعالجة أنظمة الحوسبة السحابية هو تخزين وإدارة كميات كبيرة من البيانات، تحتاج أنظمة الحوسبة السحابية إلى تكوين عدد كبير من أجهزة التخزين، ثم يتحول نظام الحوسبة السحابية إلى نظام تخزين سحابي، وبالتالي فإن التخزين السحابي هو نظام تخزين البيانات. والإدارة باعتبارها جوهر نظام الحوسبة السحابية.

بالمقارنة مع أنظمة الحوسبة السحابية، يمكن اعتبار التخزين السحابي بمثابة نظام حوسبة سحابية مُهيأ بمساحة تخزين كبيرة. يتمتع نظام التخزين السحابي بالخصائص التالية: أمان البيانات، وقابلية التوسع الفائقة، والتحصيل وفقًا للاستخدام، والتبديل التلقائي للأعطال عبر تطبيقات مختلفة، والإدارة السهلة. يستخدم التخزين السحابي بشكل أساسي في أربعة مجالات هي النسخ الاحتياطي والأرشفة والتوزيع والتعاون المشترك.

نظام التخزين السحابي هو مجموعة من الأعمال التعاونية متعددة الأجهزة والتطبيقات والخدمات. يعتمد تنفيذه على تطوير تقنيات متعددة. وفقًا لخصائص التخزين السحابي ومجالات تطبيقه، تتضمن تقنيات التخزين السحابي الرئيسية تخزينًا افتراضيًا وأنظمة ملفات موزعة وتخزينًا عنقوديًا وإدارة تخزين مركزية وتعاونًا بين منصات غير متجانسة وتخزينًا متعدد المستويات تلقائيًا وبالطبع إزالة التكرار وضغط البيانات وغيرها من التقنيات.

تخزين افتراضي

المفهوم الأكثر شيوعًا لتقنية تخزين البيانات الافتراضية (تقنية تخزين البيانات الافتراضية) هو تجريد موارد أجهزة التخزين. توفر هذه التقنية خدمة وظيفية شاملة من خلال دمج خدمة أو وظيفة مستهدفة واحدة (أو أكثر) مع وظائف إضافية أخرى. تتضمن تقنية تخزين البيانات الافتراضية النموذجية مواقف مثل إخفاء تعقيد النظام، وإضافة ميزات جديدة أو دمجها، ومحاكاة وظائف الخدمة الحالية أو دمجها أو تحليلها. يتم تطبيق تقنية تخزين البيانات الافتراضية على كيان واحد أو أكثر يتم استخدامه لتوفير موارد أو خدمات التخزين.

التخزين الافتراضي هو تقنية تعمل عبر بيئة تكنولوجيا المعلومات بأكملها لتبسيط البنية الأساسية الأساسية التي قد تكون معقدة نسبيًا بخلاف ذلك. تتمثل فكرة التخزين الافتراضي في فصل الصورة المنطقية للمورد عن التخزين المادي، مما يوفر عرضًا مبسطًا وخاليًا من الأخطاء للموارد للنظام والمسؤولين.

بالنسبة للمستخدم، فإن موارد التخزين الافتراضية تشبه "مجموعة تخزين" ضخمة. لا يرى المستخدمون القرص أو الشريط المحدد، ولا يتعين عليهم الاهتمام بالمسار الذي تمر به البيانات إلى جهاز التخزين المحدد.

نظام الملفات الموزع

نظام الملفات الموزعة Hadoop (HDFS) هو نظام ملفات موزع مصمم للاستخدام على الأجهزة الشائعة. وهو يشبه إلى حد كبير أنظمة الملفات الموزعة الموجودة، ولكنه يختلف بشكل كبير عن أنظمة الملفات هذه. يتميز نظام HDFS بقدرته العالية على تحمل الأخطاء وهو مصمم ليتم نشره على أجهزة غير مكلفة. يوفر نظام HDFS معدل نقل عالي لبيانات التطبيقات وهو مناسب لتطبيقات مجموعات البيانات الكبيرة. يفتح نظام HDFS بعض الواجهات الضرورية لـ POSIX، مما يسمح بالوصول المباشر إلى بيانات نظام الملفات.

نظام الملفات المفتوح HDFS هو بنية رئيسية وتابعة. تحتوي المجموعة على عقدة اسم، وهي خادم التحكم الرئيسي، الذي يدير مساحة اسم نظام الملفات وينسق وصول العميل إلى الملفات. هناك أيضًا مجموعة من عقد البيانات، عادةً ما يتم نشر واحدة منها على عقدة مادية، مسؤولة عن إدارة التخزين على العقد المادية حيث توجد. تسمح مساحة اسم نظام الملفات المفتوح HDFS بتخزين بيانات المستخدم في الملفات. داخليًا، يتم تقسيم الملف إلى كتلة بيانات واحدة أو أكثر يتم تخزينها في مجموعة من عقد البيانات. تقوم عقد الأسماء بإجراء عمليات مساحة اسم نظام الملفات، مثل فتح وإغلاق وإعادة تسمية الملفات أو الدلائل، وكذلك تحديد تعيين كتل البيانات من عقد البيانات. عقدة البيانات مسؤولة عن توفير طلبات القراءة والكتابة للعميل. تقوم عقدة البيانات أيضًا بإنشاء وحذف ونسخ كتل البيانات وفقًا لتعليمات عقدة الاسم.

تخزين المجموعات

تتمثل عملية تخزين المجموعات في تجميع مساحة التخزين في أجهزة تخزين متعددة في مجموعة تخزين توفر واجهة وصول موحدة وواجهة إدارة لخوادم التطبيقات. يمكن للتطبيقات الوصول إلى الأقراص واستخدامها بشكل شفاف على جميع أجهزة التخزين من خلال واجهة الوصول. استفد من أداء أجهزة التخزين واستخدام الأقراص. سيتم تخزين البيانات وقراءتها من أجهزة تخزين متعددة وفقًا لقواعد معينة لتحقيق أداء وصول متزامن أعلى.

تتمثل مزايا التخزين العنقودي في المقام الأول في تحسين الأداء العام لعمليات الإدخال والإخراج المتوازية أو المقسمة، وخاصةً لسير العمل، والقراءة المكثفة، والوصول إلى الملفات الكبيرة، من خلال خفض التكلفة الإجمالية باستخدام خوادم أقل تكلفة. هناك طريقتان لتنفيذ التخزين العنقودي: الأولى هي البنية الأساسية للأجهزة بالإضافة إلى البرامج؛ والأخرى هي التخزين العنقودي المخصص، والذي يتم بناؤه أعلى البنية الأساسية لـ NAS، ولكنه ينفذ التخزين العنقودي من خلال نظام التشغيل.

الإدارة المركزية للتخزين

تتطلب منصة إدارة التخزين السحابي الدعم للنشر والإدارة عبر مراكز البيانات وتدعم جداول وصول المستخدم وترحيل البيانات والنسخ الاحتياطي للتخزين خارج الموقع عبر مراكز البيانات.

يدعم الإدارة المركزية. يتم نشر منصة إدارة التخزين السحابي في غرفة الكمبيوتر المركزية لنظام الحوسبة السحابية. يمكن نشر عقد التخزين في غرف الكمبيوتر. يمكن لمنصة الإدارة إدارة أجهزة التخزين في كل غرفة كمبيوتر وتحديد مواعيدها.

من خلال منصة إدارة التخزين السحابي، يمكن للمستخدمين فهم حالة الخدمة لكل عقدة من عقد نظام التخزين السحابي بسهولة، بما في ذلك سعة وأداء كل عقدة (قراءة IOPS، كتابة IOPS، قراءة حركة المرور، كتابة حركة المرور) وغيرها من المعلومات، بحيث يمكن للمستخدمين فهم الموارد في المجال في الوقت الحقيقي. المعلومات، والحالة التشغيلية، وبالتالي يمكن معالجة هذه الموارد؛ في نفس الوقت، من خلال فهم تشوهات الموارد في الوقت المناسب، إذا لزم الأمر، يمكن اتخاذ التدابير المناسبة لضمان تشغيلها بشكل طبيعي.

منصة التعاون غير المتجانسة

في الوقت الحاضر، أصبحت حلول وتقنيات التخزين المختلفة معقدة للغاية ومتنوعة. ومن المعروف من الموقف أنه قد يكون هناك أنواع مختلفة من أجهزة التخزين في مؤسسة واحدة في نفس الوقت. علاوة على ذلك، كانت بيئة التخزين بين بائعي أجهزة التخزين المختلفة تعاني دائمًا من مشاكل التوافق. لذلك، لا يزال توحيد التخزين الذي تم استدعاؤه لسنوات عديدة صعبًا لتلبية احتياجات المؤسسات، وهو أكبر عقبة أمام توسيع التخزين الافتراضي والتخزين السحابي.

في حين أن سحابة التخزين من السهل أن تتدخل بطريقة ما (مثل التخزين عبر الإنترنت والنسخ الاحتياطي)، من ناحية أخرى، يبدو أنه ليس من السهل تحقيق توحيد التخزين الشامل من خلال التخزين السحابي الخاص. في هذا الصدد، من أجل إكمال هدف تخزين التخزين الافتراضي بنجاح، من الضروري تحسين بيئة تخزين تكنولوجيا المعلومات الحالية للمؤسسة، ولا يركز تحسينها فقط على بنية التخزين المشتركة وبيئة التقارب وواجهة التشغيل البسيطة والبسيطة وحلول التخزين الفعالة. من بينها، سواء كانت واجهة تشغيل واحدة أو واجهة برمجة تطبيقات قياسية موحدة، فهي أحد مفاتيح حل مشكلة التنسيق بين أجهزة التخزين المختلفة.

إن معيار CDMI هو واجهة قياسية جديدة لتخزين السحابة، طورتها رابطة صناعة شبكات التخزين الدولية SNIA. بالنسبة للحوسبة السحابية، يوفر معيار CDMI بنية أساسية مشتركة لإدارة الحوسبة السحابية، في حين تحول التركيز الأصلي لإدارة المعلومات تدريجيًا من إدارة التخزين إلى إدارة البيانات. يمكن لمعيار CDMI مساعدة المستخدمين في وضع علامة على بيانات تعريفية خاصة (Metadata) على البيانات، والتي تخبر مزود تخزين نقطة النهاية بخدمة البيانات التي توفر البيانات (مثل النسخ الاحتياطي والأرشفة والتشفير وما إلى ذلك). من خلال تنفيذ واجهة معيار CDMI، يمكن للمستخدمين نقل البيانات بين مزودي السحابة المختلفين دون الحاجة إلى تحمل ألم إعادة الترميز في واجهات مختلفة.

تخزين متدرج تلقائي

أصبحت تحسين كفاءة إدارة التخزين المشكلة الأساسية للعديد من الشركات. التخزين التلقائي متعدد المستويات هو أكثر التقنيات الأساسية فعالية. يشير إلى وظيفة نقل كتل البيانات بين أنواع الأقراص المختلفة ومستويات RAID، والتي يمكن أن تلبي الأداء واستخدام المساحة. التوازن الصحيح يضع البيانات بسرعة في المكان الصحيح ويتجنب ما يسمى بالنقاط الساخنة.

ونظرًا لأن هذه التقنية حظيت باهتمام واسع النطاق، فإن البيانات المحمولة تحتاج إلى تنفيذ عملية انتقال آلية بالكامل بين مستويات مختلفة من وسائط التخزين، مثل أقراص FC وأقراص SATA.

في بنية تخزين البيانات الهرمية، يحتوي جهاز التخزين بشكل عام على مكتبة أشرطة أو قرص أو مجموعة أقراص، ويمكن تصنيف القرص إلى قرص FC وقرص SCSI وقرص SATA وما شابه ذلك وفقًا لأدائه، كما تعد ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة (NVRAM) أيضًا مستوى أعلى في بنية تخزين البيانات الهرمية بسبب أدائها الأعلى. بشكل عام، تُستخدم الأجهزة عالية التكلفة والسريعة مثل الأقراص أو مجموعات الأقراص لتخزين المعلومات المهمة التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر، بينما تُستخدم موارد التخزين منخفضة التكلفة مثل مكتبات الأشرطة لتخزين المعلومات ذات معدل الوصول المنخفض.