ما المقصود بالمخزن المتصل بالشبكة؟
إن المخزن المتصل بالشبكة (NAS) عبارة عن جهاز تخزين مخصص للملفات يوفر البيانات بصفة مستمرة للموظفين من أجل التعاون بشكل فعّال عبر الشبكة. أي شبكة حاسوب بها أجهزة خادم وأجهزة عميل متداخلة ترسل طلبات إلى الخوادم. وأجهزة NAS عبارة عن خوادم مخصصة لا تتعامل إلا مع طلبات تخزين البيانات ومشاركة الملفات. وهي توفر خدمات تخزين سريعة وآمنة وموثوقة للشبكات الخاصة.
ما أهمية أجهزة NAS؟
تختار المؤسسات والأعمال الصغيرة في العديد من المجالات حلول NAS لأنها تعرض حل تخزين فعالاً وقابلاً للتوسع ومنخفض التكلفة. وبالمقارنة مع الخدمات الأخرى، تعطي خوادم ملفات NAS وصولاً أسرع إلى البيانات، وهي أسهل في التكوين والإدارة. ويمكنها دعم تطبيقات أعمال متعددة، بما في ذلك أنظمة البريد الإلكتروني الخاصة، وقواعد بيانات المحاسبة، والرواتب، وتسجيل الفيديو وتحريره، وتسجيل البيانات، وتحليلات الأعمال.
تتضمن بعض فوائد NAS ما يلي:
النشر على السُحب الخاصة للمنظمات
السحابة الخاصة هي سحابة تستضيف موارد من مركز البيانات الخاص بالمنظمة. ويمكن أن تكون قائمة على موارد أجهزة داخلية أو بنية أساسية منفصلة يقدمها طرف ثالث. ويمكنك استخدام أجهزة NAS لنشر التخزين السحابي الخاص في منظمتك.
حلول التخزين المحلي المرنة للأعمال الصغيرة
يمكن تخصيص أنظمة NAS استنادًا إلى حجم المنظمة ومتطلباتها. تتوفر في السوق أجهزة منخفضة التكلفة ذات مساحة تخزينية أقل وما يقابلها من أجهزة فائقة باهظة التكلفة.
فيمَ يُستخدم المخزن المتصل بالشبكة؟
تستخدم المنظمات حلول NAS لأداء عدد من المهام، وهي تتضمن:
- تخزين الملفات ومشاركتها
- إنشاء أرشيفات بيانات نشطة أو نِسخ احتياطية للبيانات والتعافي من الكوارث
- استضافة بنية أساسية لسطح المكتب افتراضي
- اختبار تطبيقات الشبكة المستندة إلى الويب والمستندة إلى الخادم وتطويرها
- تدفق ملفات الوسائط والتورنت
- تخزين الصور ومقاطع الفيديو التي تتطلب وصولاً متكررًا
- إنشاء مستودع طباعة داخلي
على سبيل المثال، تنشئ شركات الوسائط العديد من الصور كل يوم. ولكن، يتعذر على الشركة إجراء تدفق لهذه البيانات إلى السحابة بشكل مستمر بسبب وقت استجابة الشبكة. بدلاً من ذلك، تستخدم جهاز NAS فائقًا لتخزين الصور. ويستطيع أي موظف الوصول إلى هذه الصور وتحريرها عبر شبكة الشركة.
ما مكونات جهاز NAS؟
تتألف أجهزة NAS بشكل أساسي من عدة مكونات.
أقراص تخزين مادية
يمكن أن تحتوي أجهزة NAS على محركات أقراص صلبة يتراوح عددها بين اثنين إلى خمسة، ما يمنحها قدرة تخزين عالية الحجم. ويتم ترتيب محركات الأقراص الفعلية المتعددة بشكل منطقي باعتبارها حاويات تخزين متكرر أو ما يُطلق عليه "صفيف مكرر من الأقراص غير المكلفة" (RAID). ويُعد RAID تقنية افتراضية تجمع بين مكونات التخزين الفعلية المتعددة في وحدة منطقية واحدة أو أكثر. وهذا يساعد على عمل نسخ احتياطية من البيانات وتحسين الأداء.
وحدة المعالجة المركزية (CPU)
تتضمن أجهزة NAS CPU، التي توفر ذكاء وقدرة حوسبة لإدارة نظام الملفات. تقرأ CPU البيانات وتكتبها لمعالجة الملفات وتقديمها، ولإدارة المستخدمين المتعددين، وللتكامل مع السحابة حسب الحاجة.
نظام التشغيل
نظام التشغيل هو عبارة عن واجهة برمجية بين جهاز التخزين الفعلي ومستخدمه. على الرغم من أن الأجهزة المجمعة للمخزن المتصل بالشبكة تأتي مزودة بأنظمة تشغيل، فإن هناك أجهزة أخرى بسيطة غير مزودة بنظام تشغيل.
واجهة الشبكة
تتصل وحدة NAS بالشبكة من خلال استخدام واجهة الشبكة. ويمكن أن يكون اتصال الشبكة عبر كبل إيثرنت (ethernet) أو شبكة Wi-Fi. وتحتوي العديد من أجهزة NAS أيضًا على منافذ USB للشحن أو توصيل أجهزة أخرى إلى جهاز NAS.
ما المقصود بمبدأ التخزين الأساسي لأجهزة NAS؟
NAS هي وحدة تخزين متصلة بالشبكة للبيانات المستندة إلى الملفات. هناك ثلاث منهجيات رئيسة للتخزين:
1. تخزين الملفات
في تخزين الملفات، يمكنك تخزين البيانات في شكل ملفات، وتنظيم الملفات في مجلدات، ووضعها تحت تسلسل هرمي من الدلائل والدلائل الفرعية. وهو أسلوب تخزين شائع ومتعارف عليه.
2. تخزين الكتل
في تخزين الكتل، يتم تقسيم الملف إلى أجزاء أصغر (أو كتل)، وتخزين كل كتلة بشكل منفصل تحت عنوان فريد. ويستطيع الحاسوب تخزين الكتل في أي مكان على الجهاز. ويستخدم نظام التشغيل الخاص بالخادم هذا العنوان الفريد لإعادة تجميع الكتل التي تشكل الملف. هذه الطريقة أسرع من البحث عبر سلاسل هرمية للوصول إلى ملف ما.
3. تخزين الكائنات
الكائنات عبارة عن وحدات منفصلة من البيانات المخزنة بدون تسلسل هرمي أو تنظيم. ويتضمن كل كائن البيانات والمعلومات الوصفية حول هذه البيانات (يُشار إليها بالبيانات الوصفية) ورقم معرّف فريدًا. وباستخدام هذه المعلومات، يستطيع برنامج النظام العثور على الكائن والوصول إليه.
تخزين الملفات مقابل الكتل مقابل الكائنات
يمكن استخدام كل نوع من أنواع التخزين بطرق مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام تخزين الملفات لمشاركة الملفات المحلية، وتخزين الكتل مع التطبيقات عالية الأداء. من ناحية أخرى، يمكنك استخدام تخزين الكائنات لتخزين بيانات غير منظمة، مثل الرسائل الإلكترونية، وملفات الفيديو، والصور، وصفحات الويب، وبيانات المستشعرات الواردة عن إنترنت الأشياء (IoT).
ما طريقة عمل NAS؟
تجمع أنظمة NAS بين الأجهزة والبرمجيات من جهة والبروتوكولات (أو القواعد) من جهة أخرى لدعم مشاركة الملفات عبر الشبكة. وباتباع هذه البروتوكولات، يستطيع أي حاسوب بسهولة الوصول إلى الملفات من جهاز NAS كما لو كانت هذه الملفات مخزنة على الحاسوب نفسه.
بروتوكولات الاتصال
تستطيع الشبكات تشغيل بروتوكولات متعددة لنقل البيانات، ولكن معظم الشبكات لديها بروتوكول إنترنت (IP) وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP). IP هو الجزء الذي يحتوي على العنوان الذي سيتم إرسال بيانات الملفات إليه. بعد ذلك، يقدم TCP البيانات عن طريق جمعها في حزم، وإرسال هذه الحزم عبر الشبكة.
بروتوكولات تنسيق الملفات
من الممكن أن يكون للأجهزة التي تنتمي إلى شبكة حاسوب واحدة، نظام تشغيل أساسي مختلف، مثل Windows أو Linux أو Unix. وكل منها يريد الوصول إلى وحدة تخزين ملفات NAS بالتنسيق الأصلي لملفاته. لذلك، تغير أنظمة ملفات NAS تنسيق البيانات قبل إرسالها إلى الشبكة. تتضمن بروتوكولات التنسيق المتعلقة بتقديم الملفات ما يلي:
نظام ملفات الشبكة (NFS)
يستخدم النظامان Linux وUNIX هذا البروتوكول. يعمل NFS على أي جهاز أو نظام تشغيل أو بنية شبكة.
Server Message Blocks (SMB)
تستخدم الأجهزة المشغلة بنظام Microsoft Windows هذا البروتوكول.
Apple Filing Protocol (AFP)
هو بروتوكول مسجل الملكية خاص بأجهزة Apple المشغلة بنظام macOS.
ما الأنواع المختلفة لأجهزة NAS؟
NAS المستندة إلى الخادم
خوادم NAS هي الأجهزة المستخدمة لإعداد مخزن ملفات محلي. وهي متوفرة بأحجام وأنواع مختلفة. على سبيل المثال، يمكنك شراء وحدات سطح مكتب أو وحدات خادم NAS مركّبة على حامل. يمكنك التحكم فيها وتكوينها عبر الشبكة.
توسيع نطاق NAS
تتكون أجهزة NAS الموسّعة النطاق من مساحات تخزين يديرها زوج من وحدات التحكم. في كل مرة تحتاج فيها إلى سعة تخزين أكبر، تشتري المزيد من مساحات تخزين NAS. ومع ذلك، فإنّ وحدات التحكم تفرض حدودًا على الأداء والسعة. يمكنها إدارة عدد محدّد فقط من مساحات التخزين على النحو الأمثل. عند بلوغ الحد الأقصى، عليك شراء جهاز جديد لتوسيع النطاق. ينتج عن ذلك مستودعين مستقلين لتخزين الملفات. عليك توزيع بيانات الملف وإدارتها يدويًا بين كلا المستودعين، ما يؤدي إلى زيادة النفقات العامة.
NAS الواسعة النطاق
تحتوي أجهزة NAS الواسعة النطاق على مجموعات خوادم تقدم أرقام الوحدات المنطقية أو مشاركات الملفات عبر الشبكة. لديها أيضا وحدات تحكم ومساحات تخزين. ومع ذلك، يمكن لوحدات التحكم ربط وحدات مادية متعددة للتأكد من أنها تعمل كوحدة منطقية واحدة. يتوسع النظام خطيًا ويزداد الأداء كلما أضفت سعة.
ما الفرق بين NAS وبنى شبكات التخزين الأخرى؟
تُعد NAS حلاً من بين حلول أخرى من حلول تخزين الشبكة.
شبكات منطقة التخزين
شبكة منطقة التخزين (SAN) هي شبكة مخصصة عالية السرعة تربط عدة خوادم مع مجموعة كبيرة من أجهزة التخزين. تستخدم المنظمة شبكة منطقة التخزين (SAN) للوصول مركزيًا إلى جميع وحدات التخزين الخاصة بها وتكرارها وحمايتها كمورد جماعي واحد. تستخدم شبكة منطقة التخزين (SAN) أيضًا تقنيات إضافية، مثل RAID وإلغاء البيانات المكررة لتحسين سعة التخزين والموثوقية.
أوجه الاختلاف بين NAS وشبكة SAN
تُعتبر كل من شبكتَي NAS وSAN أنظمة تخزين متصلة بالشبكة. وتعمل كل منها على تجميع سعة التخزين ومشاركتها مع خوادم التطبيقات عبر شبكة عالية السرعة. الفرق الرئيسي بين هاتين الشبكتين هو انطباع المستخدم عنهما. يرى العملاء أنّ NAS تعمل كنظام ملفات، بينما تعمل شبكة SAN كنظام التشغيل. وتتعامل NAS مع طلبات الملفات الفردية، في حين تدير SAN الطلبات لكتل متجاورة من البيانات. ويستخدم NAS وSAN أيضًا بروتوكولات وتكنولوجيات أساسية مختلفة. تُعد SAN أكثر مرونة للمستخدمين، ولكنها أعلى في التكلفة من حيث الإعداد والإدارة.
المخزن المتصل المباشر
المخزن المتصل المباشر (DAS) عبارة عن مخزن يمكن توصيله مباشرةً بجهاز خادم. والمثال الأكثر شيوعًا على مخزن DAS هو محرك أقراص خارجي متصل بكبل. لا يمكن إلّا للخادم المضيف الوصول إلى البيانات مباشرةً. يجب أن تطلب الأجهزة الأخرى البيانات من الجهاز المضيف.
أوجه الاختلاف بين NAS والمخزن DAS
DAS هو سلف NAS. يتصل DAS مباشرةً بالخوادم، ما يسمح لفتحات التوسيع في الخادم بتقييد نطاقه واتصاله. يقيد حجم DAS أيضًا سعة التخزين، ويحصرها بعدد صغير من المنافذ أو اتصالات المضيف. وهو لا يصلح لمشاركة الملفات، ومن الصعب إدارته.
ما قيود NAS للبرنامج المحلي؟
ما يقيّد NAS هو عدم قدرتها على تقديم الأداء المناسب على نطاق واسع.
تعقيد الإدارة
يمكن أن يؤدي الحفاظ على بنية البرنامج المحلي لـ NAS في أماكن العمل إلى زيادة العبء التشغيلي واستنزاف ميزانيات تكنولوجيا المعلومات للمؤسسات ذات الميزانية والموارد
صعوبة التشغيل على نطاق واسع بسرعة
تعتمد أجهزة NAS على محركات الأقراص الثابتة (HDD) لخدمة البيانات. لسوء الحظ، إذا أرسل عدد كبير جدًا من المستخدمين طلبات ملفات في الوقت نفسه، يمكن أن يشكل ذلك عبئًا على نظام NAS.
لا توجد ضمانات للخدمة
لا يمكن أن توفر أجهزة NAS أي ضمانات لخدمة التخزين. ويمكن أن يواجه المستخدمون مشكلات، مثل تباطؤ البيانات وفقدانها وضياعها. ولا يُعد أجهزة NAS موثوقة بما يكفي للاستخدام مع عمليات المهام الحرجة.
ما قيود NAS للبرنامج المحلي؟
ما يقيّد NAS هو عدم قدرتها على تقديم الأداء المناسب على نطاق واسع.
تعقيد الإدارة
يمكن أن يؤدي الحفاظ على بنية البرنامج المحلي لـ NAS في أماكن العمل إلى زيادة العبء التشغيلي واستنزاف ميزانيات تكنولوجيا المعلومات للمؤسسات ذات الميزانية والموارد
صعوبة التشغيل على نطاق واسع بسرعة
تعتمد أجهزة NAS على محركات الأقراص الثابتة (HDD) لخدمة البيانات. لسوء الحظ، إذا أرسل عدد كبير جدًا من المستخدمين طلبات ملفات في الوقت نفسه، يمكن أن يشكل ذلك عبئًا على نظام NAS.
لا توجد ضمانات للخدمة
لا يمكن أن توفر أجهزة NAS أي ضمانات لخدمة التخزين. ويمكن أن يواجه المستخدمون مشكلات، مثل تباطؤ البيانات وفقدانها وضياعها. ولا يُعد أجهزة NAS موثوقة بما يكفي للاستخدام مع عمليات المهام الحرجة.
كيف يستطيع المستخدمون التغلب على قيود NAS؟
يمكنك التغلب على قيود NAS عن طريق إضافة المزيد من أجهزة NAS إلى الشبكة، أو الدمج مع شبكة SAN، أو استبدال أجهزة NAS بالتخزين السحابي. دعنا نستكشف هذه الخيارات أدناه:
إضافة المزيد من أجهزة NAS
لزيادة قدرة التخزين، يمكنك إما الزيادة في توسع بنية NAS أو خفض توسعها. وتعني الزيادة في التوسع استخدام برنامج متحكم في التخزين لإدارة محركات الأقراص الفعلية المتعددة على خادم NAS نفسه. ويعني خفض التوسع استخدام واجهة اتصال برمجية شائعة تُسمى API (واجهة برمجة التطبيقات) لإدارة خوادم NAS متعددة. وعن طريق ذلك الخفض، تستطيع المنظمات توفير مساحة لملايين الملفات. ولكن من المكلف تكوين كل هذه الأجهزة وكتابة تعليمات برمجية لها وإدارتها.
التخزين الموحد
على الرغم من الفروق بين SAN وNAS، فإن بينهما قواسم مشتركة. يمكنك الجمع بينهما لتشكيل هجين SAN-NAS، الذي يمنحك بروتوكولات على مستوى الملفات ومستوى الكتل من النظام نفسه. ويمكنك أيضًا تشغيل NAS على نظام SAN للحصول على خدمات نظام الملفات. ويمكنك العثور على أجهزة مزودة بمكونات SAN/NAS هجينة في السوق.
التخزين السحابي
يُمكنك زيادة NAS الفعلي أو استبداله باستخدام وحدة تخزين ملفات قائمة على السحابة. وستعمل البوابة السحابية الموجودة على حافة شبكة مركز بيانات الشركة على نقل بيانات التطبيقات بين وحدة التخزين المحلي والسحابة العامة. ويتولى مزود السحابة إدارة تخزين البيانات كخدمة وتشغيلها. يمكنك الوصول إلى وحدة التخزين عند الطلب حيث تتوفر لك في الحال السعة المناسبة مقابل تكلفة متوافقة، وبهذا لا تكون هناك حاجة إلى شراء بنية تحتية لتخزين البيانات وإدارتها. يعطيك التخزين السحابي المرونة والتوسع العالمي والديمومة مع الوصول إلى البيانات في أي وقت ومن أي مكان.
كيف تساعدك AWS من خلال حلول التخزين التي تقدمها؟
- توفر Amazon Elastic Block Store (EBS) خدمات تخزين كتل مُدارة بالكامل قائمة على السحابة. يمكنك ترحيل أعباء عمل SAN المحلية إلى السحابة بالنسبة للتطبيقات ذات المهام الحرجة. وتخزن خدمة EBS البيانات بتكلفة أقل بدون خفض مستوى الأداء.
- Amazon Elastic File System (Amazon EFS) هو نظام ملفات بسيط وبلا خوادم ويتم إعداده لمرة واحدة لخدمات الحوسبة من AWS. يمكنك الوصول إلى الملفات بأمان وسهولة وتوسعة حجم التخزين أو تقليصه حسب الضرورة.
- Amazon FSx for NetApp ONTAP يوفر تخزينًا مشتركًا مُدارًا بالكامل عالي الموثوقية وقابل للتوسع وبأداء جيد لأعباء عمل Linux وWindows وMacOS.
- توفِّر Amazon FSx for OpenZFS نظام تخزين ملفات مشتركًا مُدارًا بالكامل ويعتمد على نظام ملفات OpenZFS، ومُشغَّلًا بواسطة سلسلة معالجات AWS Graviton، ويمكن الوصول إليه عبر بروتوكول NFS (الإصدارات v3، وv4، وv4.1، وv4.2).
- توفر Amazon FSx for Windows File Server تخزينًا مشتركًا مُدارًا بالكامل يعتمد على Windows Server.
- Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) هي خدمة تخزين كائنات توفّر مستوى رائدًا على مستوى الصناعة فيما يتعلق بالأداء والأمان والقابلية للتوسع وتوافر البيانات.
- تمنحك Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) تحكمًا كاملاً في بيئة شبكتك الافتراضية، بما في ذلك تعيين الموارد والاتصال والأمان.
- توفر AWS Storage Gateway تطبيقات محلية تتضمن إمكانية الوصول إلى تخزين سحابي غير محدود تقريبًا.
- تقدم خدمات AWS السحابية الخاصة بالتخزين مجموعة كاملة من الخدمات لتخزين البيانات والوصول إليها والتحكم فيها وتحليلها.
- تمتع بالوصول إلى التخزين السحابي المجاني عن طريق فتح حساب AWS اليوم!
