اگر به دنبال راهکاری برای ذخیره اطلاعات شخصی یا سازمانی خود در اینترنت باشید، فضای ذخیره سازی ابری یکی از گزینه‌ها است. در این مطلب به این موضوع می‌پردازیم که فضای ذخیره سازی ابری چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردها، مزایا و چالش‌هایی دارد.
فضای ذخیره سازی ابری چیست؟
فضای ذخیره سازی ابری (Cloud Storage) یا به عبارتی کلود استوریج یک سرویس است که فرایند انتقال، مدیریت و نگهداری داده‌ها در سیستم‌های ذخیره سازی را [معمولا از طریق اینترنت] در اختیار کاربران قرار می‌دهد. به طور معمول، کاربران برای میزان مصرف فضای ذخیره سازی ابری (بر حسب میزان استفاده از فضا و یا میزان تبادل اطلاعات با سرور ابری) و برای دوره‌های زمانی مشخص (مثلا ماهانه) هزینه استفاده را می‌پردازند.
کلود استوریج بر زیرساخت‌هایی مبتنی است که به صورت مجازی پیاده‌سازی شده‌اند و به همین دلیل فضای ذخیره سازی ابری انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری بالایی دارد. علاوه بر این باید اشاره کرد که کلاد استوریج می‌تواند به صورت محلی در سازمان یا در دیتاسنتر ابری مدیریت شده توسط یک ارائه‌دهنده خدمات ابری نصب و راه‌اندازی شود.
کلود استوریج این مزیت را به همراه دارد که سازمان‌ها را از فرایندهای خرید و آپدیت سخت‌افزارها و نرم‌افزارها و نیز فرایندهای نگهداری استوریج داخل سازمانی فارغ می‌کند. از سوی دیگر نیروهای آی‌تی سازمان میتوانند از تمرکز بر راه‌اندازی و نگهداری فضای ذخیره سازی داخل سازمان دوری کرده و بر دیگر فعالیت‌های داخل سازمانی متمرکز شوند. مزیت دیگر فضای ذخیره سازی ابری برای سازمان‌ها این است که امکان افزایش یا کاهش سریع میزان فضای مورد نیاز به صورت بلادرنگ را فراهم می‌نماید.
انواع مدل‌های دسترسی فضای ذخیره سازی ابری چیست؟
پیش از این در مطلب «رایانش ابری چیست؟» به سه مدل ابر عمومی، ابر خصوصی و ابر ترکیبی اشاره کردیم. فضای ذخیره‌سازی ابری هم از نظر نوع مدل‌های دسترسی می‌تواند به همین سه روش عمومی، خصوصی و ترکیبی پیاده‌سازی و ارائه شود.
در فضای ذخیره سازی ابری عمومی، سرویس کلود استوریج به وسیله دیتاسنترها و از طریق اینترنت در اختیار کاربر قرار می‌گیرد و حتی گاه ممکن است سرویس استوریج به کمک چندین دیتاسنتر از شهرها یا کشورهای مختلف به کاربر ارائه شود. راهکار ابر عمومی معمولا برای «داده‌های فاقد ساختار» کاربرد دارند.
تشریح داده‌های بدون ساختار و مزایا و معایب آنها در این مطلب نمی‌گنجد اما به طور خلاصه باید اشاره کنیم که «داده‌های فاقد ساختار» به داده‌هایی گفته میشود که مدل داده از پیش تعیین شده ندارند. عمده داده‌های سازمان‌ها از جمله پیام‌های ایمیل، اطلاعات متنی، تصاویر، فایل‌های صوتی و ویدیویی میتوانند در این دسته قرار گیرند. از سوی دیگر، «داده‌های ساخت یافته» به داده‌هایی اشاره دارند که به سادگی امکان پردازش شدن دارند و دارای فرمت ثابت هستند. به عنوان مثال داده‌های ذخیره شده در یک پایگاه داده از جمله نام کارمندان یک شرکت، شماره پرسنلی، واحد سازمانی و … از جمله داده‌های ساخت یافته هستند.
در فضای ذخیره سازی ابری خصوصی، سخت‌افزارهایی که خدمات استوریج ابری را ارائه می‌کنند در محل سازمان نصب می‌شوند. این تجهیزات در پشت یک فایروال قرار می‌گیرند تا از اطلاعات آنها در مقابل دسترسی از طریق اینترنت محافظت شود. در واقع به این روش، بسیاری از قابلیت‌های فضای ذخیره سازی ابری عمومی تجاری شبیه‌سازی میشود اما استفاده از آنها به کاربران همان سازمان محدود است. معمولا سازمان‌ها به این دلیل به سراغ کلود استوریج خصوصی می‌روند که قصد دارند کنترل و سفارشی‌سازی بیشتر روی فضای ابری خود داشته باشند یا به دلیل محدودیت‌های قانونی یا امنیتی، امکان استفاده از ابر عمومی را ندارند.
فضای ذخیره سازی ابری ترکیبی، نوعی از استوریج است که راهکارهای عمومی و خصوصی را ترکیب می‌کند. به این منظور از مدیریت ارکستریشن استفاده میشود تا ترکیب دو پلتفرم عمومی و خصوصی در کنار یکدیگر امکان‌پذیر شود. کلود استوریج ترکیبی، این امکان را در اختیار سازمان‌ها قرار می‌دهد که بخشی از اطلاعات را در محل سازمان و برخی دیگر را در محیط ابر عمومی ذخیره نمایند. همچنین برخی از سازمان‌ها تصمیم می‌گیرند که داده‌های ساخت یافته را داخل سازمان و در ابر خصوصی نگهداری کنند و ذخیره داده‌های فاقد ساختار را به ابر عمومی بسپارند. علاوه بر این یک رویکرد دیگر هم برای راهکار ابر ترکیبی وجود دارد و آن زمانی است که درخواست‌های ذخیره‌سازی افزایش می‌یابد و در این صورت می‌توان بخشی از فرایند ذخیره‌سازی اضافه را به ابر عمومی انتقال داد.
البته باید اشاره کرد که ابر ترکیبی با وجود مزیت‌ها، با چالش‌های مدیریتی و فنی متعددی مواجه است. به عنوان مثال مسئله سازگاری پلتفرم‌های ابر خصوصی سازمان با ابر عمومی ارائه‌دهنده خدمات ابری چالش‌های خاص خود را به همراه دارد. علاوه بر این باید از ارتباط مطمئن و دائمی سازمان با ابر عمومی اطمینان حاصل شود.
فضای ذخیره سازی ابری چگونه کار می‌کند؟
ارائه‌دهندگان خدمات ذخیره سازی ابری معمولا از دیتاسنترهای عظیم و گاه در مناطق مختلف جغرافیایی بهره می‌برند. هنگامی که یک کاربر، خدمات فضای ذخیره‌سازی ابری را خریداری می‌کند، بسیاری از وظایف را به ارائه‌دهنده خدمات محول می‌کند؛ از جمله تامین امنیت، ظرفیت ارائه خدمات، سرورها و سخت‌افزارهای مورد نیاز برای ذخیره‌سازی اطلاعات، مسئله در دسترس بودن همیشگی داده‌ها و ارائه دائمی آنها از طریق شبکه (و یا اینترنت). کاربران فضای ذخیره سازی ابری میتوانند از طریق پروتکل‌های سنتی ذخیره‌سازی یا از طریق API به کلود استوریج دسترسی داشته باشند یا حتی این امکان وجود دارد که به طور کلی به سرور یا دیتاسنتر ابری مهاجرت نمایند.
اما ذخیره سازی در کلود استوریج می‌تواند به ۳ روش مختلف انجام شود: فایل استوریج، بلاک استوریج و آبجکت استوریج.
فایل استوریج یا ذخیره‌سازی فایل همان راهکاری است که بسیاری از ما در سیستم‌عامل‌های دسکتاپ از جمله ویندوز تجربه کار با آن را داریم. در فایل استوریج داده‌ها را بر اساس ساختار فایل و فولدر ذخیره می‌شوند. این روش معمولا در ذخیره‌سازی روی استوریج‌های کامپیوترهای شخصی و دستگاه‌های NAS (تجهیزات ذخیره‌سازی متصل به شبکه یا Network Attached Storage) به کار می‌روند. در فایل استوریج، داده‌ها در فایل‌ها ذخیره می‌شوند و فایل‌ها در فولدرهای مختلف قرار می‌گیرند. علاوه بر این، دایرکتوری‌ها و زیر دایرکتوری‌ها برای سازمان‌دهی کردن فولدرها و مشخص کردن مسیر دسترسی فایل‌ها کاربرد دارند. در سرویس‌های ابری که از فایل استوریج استفاده میشود فرایندهای دسترسی به داده‌ها و نیز بازیابی ساده‌تر است. علاوه بر این ساختار سلسله مراتبی ذخیره فایل‌ها و فولدرها موجب میشود کار با فایل استوریج برای کاربران و نیز برخی از اپلیکیشن‌ها، آسان و بسیار کاربر پسند باشد.
بلاک استوریج یا ذخیره‌سازی بلوک راهکار کاملا متفاوتی برای ذخیره‌سازی داده‌ها دارد که اگرچه مزایای خاص خود را دارد اما چندان کاربر پسند نیست. در بلاک استوریج، داده‌ها به بخش‌های کوچکتری به نام بلوک تقسیم می‌شوند. هر بلاک با یک شماره شناسایی همراه میشود و ممکن است در یک درایو ذخیره‌سازی متفاوت قرار بگیرد. هنگامی که نیاز به یک داده باشد، اطلاعات از بلوک‌های مختلف در درایوهای متفاوت جمع‌آوری شده و در کنار هم قرار می‌گیرند تا دیتای کامل را ارائه نمایند. مزیت بلاک استوریج در این است که سرعت بالایی دارد و بسیار بهینه عمل می‌کند. همچنین برای کاربردهایی از جمله دیتابیس که نیاز به کارایی بسیار بالا دارند، نوید تاخیر پایین دسترسی به داده‌ها را می‌دهد. یکی از کاربردهای بلاک استوریج برای دسترسی به دیتا در ماشین‌های مجازی است.
در آبجکت استوریج یا ذخیره‌سازی شیء داده‌ها به عنوان شیء ذخیره می‌شوند. در این مدل استوریج هر داده شامل ۳ جزء است: یک فایل، متادیتای مربوط به فایل و یک شماره شناسایی منحصر به فرد. زمانی که نیاز به دسترسی به یک دیتا باشد، کاربر ابتدا شماره شناسایی یکتا را به سیستم ارائه می‌دهد و سپس سیستم تمامی دیتا و نیز متادیتا (اطلاعات بسیار جزئی و کامل در مورد داده) به همراه احراز هویت آن را در کنار هم قرار داده و ارائه می‌کند. مزیت آبجکت استوریج در این است که امکان سفارشی‌سازی بسیار پیشرفته متادیتا را می‌دهد و مثلا می‌توان جزئیات بسیار کاملی از جمله این‌که یک عکس در چه مکانی، چه ساعتی و توسط چه دستگاهی و حتی چه کاربری ثبت شده را به داده اضافه کرد. به این ترتیب، دسترسی به داده‌ها و تحلیل آنها بسیار ساده‌تر میشود. به لطف آبجکت استوریج امکان ذخیره‌سازی داده‌ها با حفظ فرمت اصلی در کنار مقیاس‌پذیری گسترده وجود دارد.
البته باید اشاره کرد که در سال‌های اخیر ارائه‌کنندگان آبجکت استوریج برخی از امکانات فایل استوریج را به سخت‌افزارها و نرم‌افزارها اضافه کرده‌اند تا فرایند سازگار شدن و مهاجرت به آبجکت استوریج سرعت یابد. به عنوان مثال اکنون برای بسیاری از تجهیزات ذخیره‌سازی ابری امکان شبیه‌سازی فایل استوریج در سمت فرانت‌اند در نظر گرفته شده تا حتی اپلیکیشن‌هایی که از آبجکت استوریج نیز پشتیبانی نمی‌کنند بتوانند با استانداردهای فایل استوریج به داده‌ها دسترسی داشته باشند. اما از سوی دیگر تقریبا تمامی اپلیکیشن‌های بکاپ‌گیری در رایانش ابری از پروتکل‌های آبجکت استوریج بهره می‌برند.
بسیاری از دیتاسنترها از فایل استوریج و بلاک استوریج بهره‌مند هستند. اما این دو، محدودیت‌هایی در زمینه مقیاس‌پذیری، کارایی و ماهیت توزیع‌شده ابر دارند. اما برخی دیگر از دیتاسنترها از آبجکت استوریج برای بهره می‌برند که راهکار بهینه‌تری برای ذخیره‌سازی در فضای ابری است و امکانات مقیاس‌پذیری گسترده‌ای را در اختیار می‌گذارد. علاوه بر این، آبجکت استوریج نوید دسترسی بسیار راحت‌تر داده‌ها روی پروتکل HTTP را می‌دهد.
اما شاید برایتان سوال باشد که تجهیزات مورد استفاده در فضای ابری چیست؟ بسیاری از ارائه‌کنندگان خدمات کلود استوریج از تعداد بسیار بالایی از هارد دیسک‌ها استفاده می‌کنند که در سرورها نصب شده‌اند. این سرورها از طریق شبکه‌هایی مشابه Mesh با هم در ارتباط هستند؛ به این معنی که هر سرور با دیگر سرورهای فضای ذخیره‌سازی در ارتباط است. علاوه بر این ارائه‌کنندگان خدمات کلود استوریج لایه‌های مجازی استوریج را روی سرور ابری خود قرار می‌دهند. این لایه‌ها معمولا از نظر سخت‌افزاری بر استوریج اس‌اس‌دی متکی هستند که سرعت بسیار بالاتری نسبت به هارد دیسک‌ها دارد و موجب می‌شوند سرویس بسیار با کیفیت‌تر و سریع‌تری در اختیار کاربر قرار بگیرد.
موضوع دیگری که باید در نظر داشت این است که اگر سایر سرویس‌های سازمان هم در سرور ابری پیاده‌سازی شده باشد، کارایی فضای ذخیره‌سازی ابری بسیار بالاتر خواهد بود. در ادامه به این موضوع می‌پردازیم که مزایا و معایب فضای ذخیره سازی ابری چیست.
مزایای فضای ذخیره‌سازی ابری
فضای ذخیره‌سازی ابری در مقایسه با شبکه ذخیره‌سازی (SAN یا Storage Area Network) مزایای متنوعی را شامل میشود که در نهایت صرفه‌جویی در هزینه‌ها و افزایش سادگی فرایندهای کاری کاربر را به همراه دارد. کمی بعدتر همچنین به این موضوع می‌پردازیم که چالش‌های فضای ذخیره سازی ابری چیست؟
- کاهش هزینه‌ها: در سرویس‌های سنتی، این احتمال وجود دارد که بخشی از ظرفیتی که برای ذخیره‌سازی در نظر گرفته شده بلا استفاده باقی بماند. اما در سرویس‌های فضای ذخیره سازی ابری، کاربران میتوانند بر اساس میزان استفاده از سرویس، (مثلا مقدار استفاده از فضا بر حسب گیگابایت) هزینه پرداخت کنند و به این ترتیب نیاز به تهیه فضای بیش از نیاز نخواهد بود. علاوه بر این، در کلاد استوریج بسیاری از هزینه‌ها و فرایندهای مدیریت، نگهداری و به روز رسانی سخت‌افزارها از سمت سازمان و کاربر به سمت ارائه‌دهنده سرویس فضای ذخیره‌سازی ابری منتقل میشود.
- دسترسی از هر جای جهان: فضای ذخیره‌سازی ابری امکان دسترسی از هر جای جهان، در هر زمان و با هر دستگاهیی را در اختیار کاربران می‌گذارد.
- استفاده راحت: توسعه‌دهندگان، تسترهای نرم‌افزارها و کاربران سازمان‌ها میتوانند به سادگی و بدون این‌که در انتظار راه‌اندازی سرویس‌های ذخیره‌سازی توسط نیروهای آی‌تی سازمان باشند از کلود استوریج استفاده نمایند.
- پشتیبان‌گیری آنلاین: یکی از امکاناتی که کلود استوریج در اختیار کاربران قرار می‌دهد، راهکاری برای پشتیبان‌گیری از دیتا است. به این ترتیب، علاوه بر این که مکان ذخیره‌سازی بکاپ به خارج از سازمان منتقل میشود، صرفه‌جویی در هزینه‌ها را نیز به همراه دارد.
چالش‌های فضای ذخیره سازی ابری
- امنیت در فضای ذخیره سازی ابری: امنیت یکی از موضوعات مهمی است که در سازمان‌ها نگرانی‌هایی را برای استفاده از کلاد استوریج به همراه دارد. یکی از نگرانی‌های سازمان‌ها این است که هنگامی که داده‌ها از سازمان خارج می‌شوند، دیگر هیچ کنترلی روی آنها نیست. اما از طرف دیگر ارائه‌کنندگان خدمات ابری، راهکارهای امنیتی، رمزنگاری اطلاعات، دسترسی چند عاملی، ذخیره اطلاعات در چندین مکان مختلف و نیز تدابیر امنیتی فیزیکی را برای دیتاسنترهای خود در نظر می‌گیرند تا این نگرانی‌ها را رفع نمایند. موضوع دیگر محدودیت‌هایی است که قوانین کشورها بر بسیاری از سازمان‌های خود اعمال می‌نمایند و سازمان‌ها را از ذخیره اطلاعات در فضای ابر عمومی منع می‌کنند. در این شرایط یکی از راهکارها می‌تواند استفاده سازمان‌ها از ابر خصوصی باشد. علاوه بر این با ابر ترکیبی می‌توان اطلاعات حساس را در سازمان و سایر اطلاعات را در ابر عمومی نگهداری کرد.
- فرایند دسترسی به داده‌ها: سازمان‌هایی که از فضای ذخیره سازی سنتی به سمت فضای ذخیره سازی ابری حرکت می‌کنند باید موضوع پهنای باند مورد نیاز برای ارتباط سازمان با اینترنت را هم در نظر بگیرند؛ چرا که با شروع استفاده از کلود استوریج، میزان استفاده از پهنای باند افزایش قابل توجهی خواهد یافت. حتی شاید نیاز باشد که پهنای باند فعلی سازمان‌ها ارتقا یابد یا راهکارهای جایگزین برای ارتباط در نظر گرفته شود. همین موضوع می‌تواند هزینه اضافه‌ای را برای سازمان‌ها به همراه داشته باشد.
- کاهش کارایی برخی سرویس‌های داخل سازمان: برخی از سازمان‌ها از اپلیکیشن‌های داخل سازمانی بهره می‌برند. در صورتی که این اپلیکیشن‌ها به طور دائمی نیاز به داده‌های ذخیره شده در فضای ابری داشته باشند، این احتمال وجود دارد که با افت کارایی و کاهش کیفیت سرویس‌دهی مواجه شوند. در این صورت سازمان‌ها میتوانند برخی از اطلاعات مورد نیاز اپلیکیشن‌ها را به داخل سازمان منتقل کنند یا از راهکار ابر ترکیبی یا خصوصی بهره ببرند.
- هزینه: اگر سازمان‌ها نیاز به ظرفیت بسیار بالایی از فضای ذخیره سازی ابری داشته باشند و یا نرخ تبادل اطلاعات آنها با سرورهای ابری زیاد باشد، احتمالا نیاز به پرداخت هزینه بالایی برای سرویس کلاد استوریج خواهند داشت. در چنین شرایطی احتمالا فضای ذخیره سازی ابری خصوصی یا ترکیبی می‌تواند از راهکارهای مناسب باشد.
کاربردهای فضای ذخیره سازی ابری چیست؟
کلود استوریج کاربردهای متفاوتی دارد و می‌تواند نیازهای شخصی یا سازمانی را پوشش دهد. در ادامه به کاربردهای فضای ذخیره سازی ابری می‌پردازیم.
- بکاپ ابری: قابلیت پشتیبان‌گیری یکی از اساسی‌ترین کاربردهای فضای ابری است و احتمالا بسیاری از ما با سرویس‌هایی از جمله آی‌کلاد یا گوگل درایو تجربه استفاده شخصی از آن را داشته‌ایم. البته موضوع بکاپ می‌تواند برای پشتیبان‌گیری از اطلاعات داخل سازمان‌ها در محیطی به دور از مکان سازمان نیز کاربرد داشته باشد.
- بازیابی ناشی از سانحه: سازمان‌ها میتوانند از فضای ابری برای نگهداری یا بکاپ گرفتن از اطلاعات خود بهره ببرند تا در صورت وقوع سانحه امکان بازیابی اطلاعات فراهم باشد.
- آرشیو کردن اطلاعات کم مصرف: این موضوع می‌تواند کاربرد شخصی یا حتی سازمانی داشته باشد. در صورتی که برای مدت‌ها نیازی به بخشی از اطلاعات نباشد، به راحتی می‌توان این اطلاعات را در فضای ابری نگهداری کرد تا هم در میزان فضای ذخیره‌سازی شخصی یا درون سازمانی صرفه جویی نمود و هم در هزینه‌های خرید و نگهداری سخت‌افزارهای ذخیره سازی صرفه‌جویی کرد.
- جایگزینی برای تجهیزات استوریج قدیمی: در صورتی که سازمان شما از تجهیزات قدیمی از جمله هارد دیسک‌های پر ریسک و کند یا دیگر انواع استوریج قدیمی بهره میبرد، فضای ذخیره سازی ابری می‌تواند جایگزینی به صرفه و مطمئن‌تر باشد.
- تست و توسعه نرم‌افزار: محیط‌های تست و توسعه نرم‌افزار اغلب نیاز به استوریج پر ظرفیت و با امکان دسترسی همیشگی دارند. کلود استوریج می‌تواند یک راهکار به صرفه و با کارایی بالا برای پاسخ به این نیاز باشد.
سخن پایانی
در این مطلب به این موضوع پرداختیم که فضای ذخیره سازی ابری چیست، راهکارهای فایل، بلاک و آبجکت استوریج چیست و مزایا و معایب کلود استوریج کدام است. کلود استوریج می‌تواند بسیاری از کاربردهای ذخیره‌سازی اطلاعات از جمله استفاده‌های شخصی تا استفاده‌های سازمانی کوچک و بزرگ را پوشش دهد. علاوه بر این می‌تواند سازمان‌ها را از فرایندهای پر هزینه و پیچیده خرید، نگهداری و مدیریت استوریج دور نماید.
