[h=4]Network Attached Storage (NAS ) Mimarisi
[/h]
Varolan verilerimizi makinenin üzerinde takılı olan diskler haricinde merkezi bir yerde saklamak istediğimizde aklımıza iki adet çözüm gelmektedir.
1) NAS (Network Attached Storage)
2) SAN (Storage Area Network)
Bu çözümleri sunmakta olan pek çok üretici mevcuttur. (EMC, NetApp, HP, IBM vs.) Bu makalede marka ve modellerden öte temel mimariye değineceğim.
İş ve özel amaçlarda kullanılacak veri boyutlarının artmasıyla, disketlerden CDlere, DVDlere,Blu-Ray disklere, flash disklere, taşınabilir Harddisklere kadar geldik ve hatta bunların boyutları da gün geçtikçe artmaktadır. Özellikle iş amacıyla kullanılan verinin yeterince büyük herhangi bir ortamda saklanabilmesi ihtiyacının yanı sıra bu verileri diğer kullanıcılara da paylaştırma gereği ortaya çıktı. Network üzerinde merkezi bir lokasyonda sunucu ve/veya istemciden bağımsız bir şekilde saklanan verilerin paylaşıma açılabilmesi için NAS cihazları kullanılmaktadır.
NAS cihazı aslında LANa bağlı yüksek erişim hızında depolama yapabilen bir dosya sunucusudur. Genel kullanım için oluşturulmuş olan işletim sistemi, NAS cihazlarında sadece dosya paylaşımıyla ilgili işlemleri yapabilmek için sadeleştirilmiş, dosya I/O ları (input/output) gerekli protokoller eklenmiş ve bu iş için optimize edilmiştir. . NAS Server olarak da adlandırılan bu cihazlara her ne kadar sonuna Serveribaresi ekleniş olsa da yanılıp veri depolayıp paylaşıma açmaktan daha başka özellikler (DNS Server, DHCP Server) kazandırmak mümkün değildir.
Bir NAS cihazı alttaki bileşenlerden oluşur.
NAS Dosya Sistemleri : NFS ve CIFS
NAS cihazları çoklu dosya servisi protokollerini desteklemekle birlikte bunların en genel olanları NFS ve CIFStir.
NFS; Sun tarafından geliştirilmiş olup Unix tabanlı işletim sistemleri tarafından kullanılır. Bilgisayarlar arası haberleşme için Remote Procedure Call (RPC; Microsoftun çevirisine göre Uzak Yordam Çağrısı) servisini kullanır. Eğer dosya transferi için TCP/IP protocol yığını kullanılacaksa hem sunucuda hem de istemcide TCP/IPnin kurulu olması gerekmektedir.
CIFS ise Microsoft un Server Message Block (SMB) protokolünün public yani halka açılmış varyasyonudur. SMB genellikle LANlerde kullanılır ve FTP ve HTTP gibi varolan Internet uygulama protokollerinin tamamlayıcısı olarak gösterilebilir.
CIFS protokolü ile Clientlar;
CIFS ve NFS dosya sistemi protokollerinden bahsetmişken, IP,TCP, FTP network transfer protokollerinin bu resimdeki yerine birlikte bakalım.
OSI referans modeli farklı katmanlar arasında iletişimi sağlamak için ISO tarafından geliştirilmiş bir modeldir.
IP; network katmanındaki bir protokoldür. Paketlerin route edilebilmesi ve adresleme ve kontrol bilgilerini içerir
NASta back-end bağlantısı çoğunlukla Fibre Channel (FC) bağlantısı ile; front-end/client bağlantıları ise genellikle TCP/IP protokol stacki üzerinden yapılır. Herhangi bir client NAS sistemine erişmek istediğinde dosyayı direkt olarak talep eder. NAS sistemi bu talebi block seviyesindeki erişime dönüştürür ve istenen veriyi storagedan alarak clienta tam bir dosya olarak verir.
Genel olarak I/O (input/output) işlemi şu sıralama ile ele alınır.
NAS cihazlarının özelleştirilmiş yapısı sayesinde çoklu protokol yığınları aynı anda desteklenebilmektedir. Bu da farklı client protokolleri ile (CIFS, NFS) aynı storagea erişim sağlanmasına izin vermektedir.
Bir NAS cihazı temel olarak aşağıdaki bileşenleri içerir.
Integrated NAS Sistemi:
Bu sistemde back-end storage direk olarak NAS kafasına bağlanmıştır. Buradaki NAS kafası arka tarafta duran storagea ayrılmıştır ve başka herhangi bir server ile paylaşılmamaktadır. Integrated NAS çözümünün en önemli faydaları arasında kolay yönetim, backup özellikleri ile kritik dataların disk ve tapelere yedeklenebilmesi, High Availability, düşük maliyet ve ölçeklendirilebilirlik gelmektedir.
Gateway NAS Sistemi
Bu yapıda back-end storage çeşitli apllication servers (uygulama sunucuları) tarafından paylaşılır. Bir NAS kafasına farklı back-end storagelar bağlanabilmektedir. Bu sayede elinizdeki storageı kullabilir, farklı bir siteta merkez ile asenkron ya da senkron çalışmasını sağlayabilirsiniz. Tabii bu senaryoda Gatewayin elinizdeki storage ile uyumluluğun denetlenmesi gerekmektedir.
Kaynakça: EMC Student Documents, Wikipedia
Varolan verilerimizi makinenin üzerinde takılı olan diskler haricinde merkezi bir yerde saklamak istediğimizde aklımıza iki adet çözüm gelmektedir.
1) NAS (Network Attached Storage)
2) SAN (Storage Area Network)
Bu çözümleri sunmakta olan pek çok üretici mevcuttur. (EMC, NetApp, HP, IBM vs.) Bu makalede marka ve modellerden öte temel mimariye değineceğim.
İş ve özel amaçlarda kullanılacak veri boyutlarının artmasıyla, disketlerden CDlere, DVDlere,Blu-Ray disklere, flash disklere, taşınabilir Harddisklere kadar geldik ve hatta bunların boyutları da gün geçtikçe artmaktadır. Özellikle iş amacıyla kullanılan verinin yeterince büyük herhangi bir ortamda saklanabilmesi ihtiyacının yanı sıra bu verileri diğer kullanıcılara da paylaştırma gereği ortaya çıktı. Network üzerinde merkezi bir lokasyonda sunucu ve/veya istemciden bağımsız bir şekilde saklanan verilerin paylaşıma açılabilmesi için NAS cihazları kullanılmaktadır.
NAS cihazı aslında LANa bağlı yüksek erişim hızında depolama yapabilen bir dosya sunucusudur. Genel kullanım için oluşturulmuş olan işletim sistemi, NAS cihazlarında sadece dosya paylaşımıyla ilgili işlemleri yapabilmek için sadeleştirilmiş, dosya I/O ları (input/output) gerekli protokoller eklenmiş ve bu iş için optimize edilmiştir. . NAS Server olarak da adlandırılan bu cihazlara her ne kadar sonuna Serveribaresi ekleniş olsa da yanılıp veri depolayıp paylaşıma açmaktan daha başka özellikler (DNS Server, DHCP Server) kazandırmak mümkün değildir.
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.
Bir NAS cihazı alttaki bileşenlerden oluşur.
- Bir ya da daha fazla network kartı. (Örn: Gigabit Ethernet, Fast Ethernet, ATM vb.)
- Network File Systems (NFS) ya da Common Internet File Systems (CIFS)
- Patentli; Windows, Linux ya da Unix tabanlı işletim sistemi.
- Fiziksel diskleri bağlayıp yönetmek için endüstri standardı protokoller (SATA,SCSI, Fibre Channel)
NAS Dosya Sistemleri : NFS ve CIFS
NAS cihazları çoklu dosya servisi protokollerini desteklemekle birlikte bunların en genel olanları NFS ve CIFStir.
NFS; Sun tarafından geliştirilmiş olup Unix tabanlı işletim sistemleri tarafından kullanılır. Bilgisayarlar arası haberleşme için Remote Procedure Call (RPC; Microsoftun çevirisine göre Uzak Yordam Çağrısı) servisini kullanır. Eğer dosya transferi için TCP/IP protocol yığını kullanılacaksa hem sunucuda hem de istemcide TCP/IPnin kurulu olması gerekmektedir.
CIFS ise Microsoft un Server Message Block (SMB) protokolünün public yani halka açılmış varyasyonudur. SMB genellikle LANlerde kullanılır ve FTP ve HTTP gibi varolan Internet uygulama protokollerinin tamamlayıcısı olarak gösterilebilir.
CIFS protokolü ile Clientlar;
- Localdeki ya da Server üzerindeki dosyalara erişip onlara read/write yapabilir.
- Unicode dosya isimleri kullanılabilir.
- Network hatalarında bağlantı otomatik olarak restore edilebilir.
- Diğer clientlarla özel kilitlerle dosya paylaşabilir.
CIFS ve NFS dosya sistemi protokollerinden bahsetmişken, IP,TCP, FTP network transfer protokollerinin bu resimdeki yerine birlikte bakalım.
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.
OSI referans modeli farklı katmanlar arasında iletişimi sağlamak için ISO tarafından geliştirilmiş bir modeldir.
IP; network katmanındaki bir protokoldür. Paketlerin route edilebilmesi ve adresleme ve kontrol bilgilerini içerir
NASta back-end bağlantısı çoğunlukla Fibre Channel (FC) bağlantısı ile; front-end/client bağlantıları ise genellikle TCP/IP protokol stacki üzerinden yapılır. Herhangi bir client NAS sistemine erişmek istediğinde dosyayı direkt olarak talep eder. NAS sistemi bu talebi block seviyesindeki erişime dönüştürür ve istenen veriyi storagedan alarak clienta tam bir dosya olarak verir.
Genel olarak I/O (input/output) işlemi şu sıralama ile ele alınır.
- I/O istekleri; isteği yapan cihaz tarafından TCP/IP içine paketlenir, networke yönlendirilir, network üzerinden NAS cihazına ulaştırılır.
- NAS; protocol isteğini uygun fiziksel storage isteğine dönüştürür ve işlemi fiziksel storage pooluna karşı gerçekleştirir.
- Çağırılan data fiziksel storage poolundan gelir, NAS tarafından işleme alınıp uygun dosya protokolü ile paketlenip yanıt verilir.
- Bu yanıt TCP/IP içine paketlenir ve network üzerinde clienta iletilir.
NAS cihazlarının özelleştirilmiş yapısı sayesinde çoklu protokol yığınları aynı anda desteklenebilmektedir. Bu da farklı client protokolleri ile (CIFS, NFS) aynı storagea erişim sağlanmasına izin vermektedir.
Bir NAS cihazı temel olarak aşağıdaki bileşenleri içerir.
- Data movers/filers: Network ile file serverlar arasında data taşımasını sağlamak için gereklidir. Memory, network için portları (Ethernet) storage bağlantısı ile diğer genel server bileşenlerini içerir. Bunun yanında IP networklerinde kendi dosya sistemini desktop clientlara ve application serverlara paylaşıma açık storage aygıtı ve dosya sistemi olarak sunar ve kendi özel işletim sistemini kullanır.
- Yönetim Arabirimi (Management Interface): NAS cihazını yönetmek ve konfigüre etmek için kullanılır.
- Bağlantı (connectivity): NAS cihazının kafası back-end Fibre-channel Host Bus Adapter e (HBA) bağlıdır.
- Depolama (Storage): Yüksek performanslı ve RAID koruması ile high availability sağlayan Storagelar Integrated ya da Dedicated olabilir.
Integrated NAS Sistemi:
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.
Bu sistemde back-end storage direk olarak NAS kafasına bağlanmıştır. Buradaki NAS kafası arka tarafta duran storagea ayrılmıştır ve başka herhangi bir server ile paylaşılmamaktadır. Integrated NAS çözümünün en önemli faydaları arasında kolay yönetim, backup özellikleri ile kritik dataların disk ve tapelere yedeklenebilmesi, High Availability, düşük maliyet ve ölçeklendirilebilirlik gelmektedir.
Gateway NAS Sistemi
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.
Bu yapıda back-end storage çeşitli apllication servers (uygulama sunucuları) tarafından paylaşılır. Bir NAS kafasına farklı back-end storagelar bağlanabilmektedir. Bu sayede elinizdeki storageı kullabilir, farklı bir siteta merkez ile asenkron ya da senkron çalışmasını sağlayabilirsiniz. Tabii bu senaryoda Gatewayin elinizdeki storage ile uyumluluğun denetlenmesi gerekmektedir.
Kaynakça: EMC Student Documents, Wikipedia