Storage Area Network – SAN (Depolama Alan Ağı)

Çevrimiçi kullanıcıların artması ve çevrimiçi çözümlerin gelişmesiyle şirketlerin de veri depolama ihtiyacı artmıştır. Ayrıca veriye ulaşımda kullanıcı sayısının ve veri miktarının artması ihtiyaç duyulan ağ trafiğini de arttırmıştır. Ortaya çıkan bu depolama alanı ve ağ trafiği ihtiyacı, mevcut çözümler tarafından karşılanamamaya başlandığında SAN (Storage Area Network – Depo Alan Ağı) teknolojisi geliştirilmiştir. Genel anlamda SAN, sunucu-depo alanı, sunucu-sunucu ve depo alanı-depo alanı arasındaki bağlantıyı sağlayan bir yapıdır. SAN'ı diğer teknolojilerden ayıran en belirgin özelliği genel amaç için kullanılan ağdan ayrı olmasıdır. Bu ayrılık SAN sisteminin fiziksel olarak ayrı olmasıyla ya da SAN'a ayrı bir alt ağ (subnet) atanmasıyla gerçekleştirilebilir. SAN'ın ayrı ağda olması e-posta trafiği gibi genel amaçlı ağ trafiğinden etkilenmemesini sağlayarak daha hızlı ve güvenli bir iletime imkan sağlar.

Aşağıda örnek bir SAN ağı görülmektedir.


Depolama Alan Ağının Yararları

SAN, mevcut çözümlere göre daha gelişmiş özelliklere sahip olup, SAN‘ın öne çıkan özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

  • Genişletilebilirlik ve Depolama Kapasitesi; Geleneksel çözümlerde depo alanını arttırmak için sunuculara ya da sunuculardan bağımsız depolama sistemlerine depolama ünitesi almak gerekir. Bu hem pahalı hem de ağ performansını azaltan bir işlemdir. SAN sistemlerde ise depolama alanları zaten ayrı bir ağda bulunduğu için bu alan ihtiyacı doğrultusunda depolama diskleri veya üniteleri kolayca SAN ağına eklenebilir. Ayrıca SAN ağı içerisindeki bu değişim performans kaybına neden olmaz.
  • Yönetilebilirlik; İyi yapılandırılan bir SAN sistemi çok fazla yönetime ihtiyaç duymamasına karşın böyle bir ihtiyaç duyulduğunda SAN ağındaki en az sayıda sistemin etkileneceği, yedekli yapılarda ise hiçbir sistemin etkilenmeyeceği şekilde bu yönetim gerçekleştirebilir.
  • Yedeklenebilirlik; Her sistem için yedekli olma ve yedek alma işlemi çok önemli bir kavramdır. SAN ağında, yeni ağ cihazları mevcut ağa katılarak ve gerekli bağlantılar sağlanarak yedekli erişim kolaylıkla sağlanabilir. Ayrıca SAN sistemi, çevrimiçi yedek alma işlemini hızlı ve güvenli kılan bir yapıya sahiptir.
  • Hızlı veri iletimi; Sunucular doğrudan SAN ağında bulunduğu için sunucular arasındaki veri iletim hızı çok yüksektir. Ayrıca SAN içindeki ağ trafiğinin, genel amaçlı veri trafiğinden ayrı olması da SAN sisteminin veri iletim hızının yüksek olmasını sağlayan faktörlerden biridir.
  • Maliyet ve işletilebilirdik; SAN ağının işletim maliyeti düşüktür. SAN sisteminde yapılan genişletme çalışmalarında tüm sistemi ya da sitemin büyük bir kısmını değiştirme gereksinimi bulunmadığı için sistemi genişletme işlemi hem daha kolaydır hem de daha az maliyetlidir.

SAN İletişim Teknolojileri

SAN iletişim sistemlerinde Fibre Channel (Fiber İletim), iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface - Internet Küçük Bilgisayar Sistemi Arabirimi) ve FCIP (Fibre Channel over IP - IP Üzerinden Fiber İletim) olmak üzere 3 tip temel teknoloji kullanılmaktadır.

  1. Fibre Channel (Fiber İletim): Hızlı iletişime ihtiyaç duyan uygulamalar için geliştirilmiş ve standartlaştırılmış bir ağ iletim teknolojisidir. Günümüzde 200Gb/s ’a kadar aktarım hızına ve diğer teknolojilere göre daha uzak mesafelere bağlantı sağlanmasına olanak verdiği için SAN sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Fiber İletimde, Point-toPoint (Noktadan-Noktaya), Arbitrated Loop (Fiber Kanal Döngü Ağı) ve Switched Fabric (Anahtarlı SAN) olmak üzere kullanılan 3 topoloji mevcuttur.
  2. iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface): TCP/IP protokolünü kullanarak depolama aygıtlarını SAN ‘da birbirlerine bağlar. Genellikle LAN (Local Area Network – Yerel Ağ Bağlantısı) ‘da kullanılır fakat WAN (Wide Area Network – Geniş Alan Ağı) ‘da da kullanılabilir. iSCSI verileri, SCSI komutlarıyla gönderilir. Kurulumu için ayrı bir altyapıya gerek yoktur mevcut ağ kullanılabilir. Bu yüzden SAN için ekonomik bir iletim teknolojisidir.
  3. FCIP (Fibre Channel over IP - IP Üzerinden Fiber İletim) : Geniş ağda farklı Fiber İletim teknolojisine sahip SAN‘ları TCP/IP protokolü ile birbirlerine bağlar. Geniş coğrafyaya yayılmış SAN ‘lar için ideal çözümdür. FCIP, büyük şirketler için farklı coğrafi yerleşkelerde bulunan sunucularını SAN sistemi içine dahil etmek için ideal çözümdür.

SAN Yapısının Faydaları

İşletme gereksinimlerinin, önceliklerinin değişmesindeki adaptasyonun sağlanması
Yedekleme, kurtarma ve iletişimdeki verimin artması
Kurulum ve işletme masraflarının azalması.
Her yıl şirketlerin depolama gereksinimleri azımsanmayacak derecede artmaktadır. Geleneksel dosya sunucuları çözümüne oranla, SAN bu gelişimlere sistemin çevrimiçi süresini azaltmadan adapte olmaya son derece elverişlidir.
Ayrıca sunucu ve depolama üniteleri arasındaki doğrudan bağlantı performansın yükselmesine sebep olmaktadır.

VSAN (Virtual Storage Area Network – Sanal Depolama Alan Ağı)

VSAN kavramı Cisco tarafından geliştirilmiştir ve temelde VLAN (Virtual Local Area Network - Sanal Yerel Ağ) ile aynı mantığa sahiptir. VSAN, görev olarak SAN ile aynı işi yapar fakat yapısı fiziksel değil mantıksaldır. Fiziksel SAN sistemi oluşturmak için gerekli ağ cihazları ve iletim kabloları gibi gereksinimlerin maddi bir yük getirmesi söz konusu olduğu gibi bu cihazların kurulum işlemleri ve bağlantıların yapılması da uğraştırıcı ve zaman alan bir süreçtir. VSAN ise mevcut donanım kaynaklarını kullanarak, VSAN destekleyen cihazlar üzerinde mantıksal olarak tasarlanır. Bu nedenle VSAN, donanım ihtiyacından kaynaklanan bir masrafa gerek duymaz. Mantıksal yapılandırması haricinde kurulum ve fiziksel bağlantı gibi uğraştırıcı ve zaman alıcı süreçleri yoktur. İşletim maliyeti üzerinde bulunduğunu cihazın işletim masrafından ibarettir. VSAN oluşturma işlemi switch (anahtarlayıcı) üzerinde gerçekleştirilir. Her bir VSAN birbirinden bağımsızdır. Birçok VSAN oluşturmak, ağ trafiğini amaca uygun şekilde yönlendirmeyi mümkün kılar. Böylece kurulan sistem daha yönetimsel bir yapıya sahip olur. VSAN'da ortaya çıkan bir problem SAN ‘a göre daha kolay analiz edilip daha kısa sürede çözüme kavuşturulabilir. Sorunun kısa sürede çözülmesi sistemin erişilebilirliğini daha az sekteye uğramasını sağlar. Özellikle büyük şirketler için çok önemli olan bu hususta VSAN çözümü çok iyi bir seçenektir.

Network Attached Stroge – NAS (Ağa Bağlı Depolama)

Network Attached Stroge, Ağa Bağlı Disk/Sunucu ) sistemleri veri depolama, yüksek ulaşılabilirlik ve verinin güvenliği amacı baz alınarak üretilmiş kolay paylaşımlı olmaları ve yüksek ulaşılabilirlik sunabilmeleri amacı ile en yayın bağlantı sistemi olan Network Ethernet (Fast, Giga, Fiber vb..) alt yapısına ek ihtiyaç duymaksızın bağlanabilecek şekilde tasarlanmış depolama birimleridir. Temelde amaçları asıl veriyi tutmak değil verinin yedeğinin alınması olan bu sistemler gerek ağ yapılarının hızlanması gerekse kendi içlerinde RAID, Miror (Başka bir NAS ile) ve High Availibility (Yüksek Bulunurluk yine başka bir NAS ile) çalışabilmeleri sayesinde asıl verinin tutulduğu güvenilir cihazlar haline gelmişlerdir. NAS cihazları sunucu pazarında çok yüksek olan depolama maliyetlerine düşük maliyetli, yüksek kapasiteli ve güvenli çözüm sunmuştur. Ağ sistemleri eskisine oranla oldukça gelişmiş durumdadır. Günümüzde Gigabit Ethernet ve Full Dublex yapılar kullanılmaktadır. Elbette gigabit Ethernet tek başına hız artırımı için yeterli değildir. Bu durumda ağ sistemleri için Link Aggregation sistemleri sayesinde ağa bağlı cihazlar iki ve daha fazla Ethernet bağlantısını aynı anda kullanarak %75 oranlarında performans artışları sağlayabilmektedir. Elbette buda yeterli olmamaktadır. Sonuçta bir Ethernet ağı üzerinden göndereceğiniz paket 1500 bayt boyutunda olacak ve diğer bir paketin gönderimi bu paketin alıcının eline ulaşmasının ardından gönderilecektir. Buda kuyruk oluşmasına ve duruma göre uzun süreli cevap verememe ya da hantal çalışmaya neden olacaktır. Bu durumda Jumbo Frame ( Sadece gigabit yapılar için ) sistemi devreye girmekte ve bir paketin boyutu alt yapınızın desteklemesi durumunda 9600 ve üstü bayt değerlerine çıkabilmektedir. Bu durumda Ağ üzerinden hizmet veren NAS cihazları 128Mb/Ps sınırlarını oldukça aşabilmektedir. Elbette NAS sistemleri dışında aynı düşük maliyet ve ideal hatta NAS’lara göre daha yüksek performans değerlerini DAS (Direct Access Stroge, Doğrudan sunucuya takılan ek depolama birimleri. e-sata, fiber (optic ve bakır) sistemleri bağlanan üniteler) sistemleri ile de sağlayabilirsiniz. NAS cihazlarının %99 sayılabilecek ve sayacağımız birçok nedenden dolayı Linux, BSD temelli işletim sistemleri kullanmaktadırlar. Windows işletim sistemlerinin uyum sorunları (NFS gibi sistemleri yeni versiyonlar desteklese de bu destek NFS ara yüzünü kullanan bir CIFS yapısı gibidir), işletim sisteminin versiyonuna göre aynı anda bağlanabilecek kullanıcı limitleri (Yasal limitler değişik programlar ile kırılabilmektedir fakat yasal değildir) ve işletim sisteminin kendi maliyeti nedenleri ile bu tür yapılar için uygun bir sistem değildir. NAS cihazlarının en büyük getirilerinden birisi işe özel üretilmelerinden dolayı güncelleme ve bakım isteklerinin yeni özellik dışında olmamasıdır.

NAS Cihazları

  • Düşük güç tüketimleri (12 Diskli bir cihaz için Disklerin Hibernate süresinde 49W tam performans çalışmada 115W kadardır. Düşük diskli modellerde 10W kadar düşmektedir).
  • Az güncelleme gerektirmesi
  • Bakım maliyetlerinin az olması ( Ortalama bir NAS sunucuda temizlenmesi gereken 2 adet FAN bulunmaktadır ve ses seviyeleri oldukça düşüktür )
  • İşe özel üretilmelerinden dolayı az güç harcayan ve doğal olarak az ısınan donanımlar kullanıldığından en yüksek performans için soğutma ihtiyaçları oda sıcaklığı seviyesindedir.
  • Temelde Linux/BSD yapısının kolayca modifiye edilebilir olması, limitlerinin donanım ve core limitleri haricinde bulunmaması ve yüksek uyumluluğu sayesinde ki burada bahsi geçen uyumluluk ağ paylaşım sistemleridir, daha kullanılası ve maliyeti olmaması gibi özelliklerinden dolayı tercih sebebidir. Bunun dışında disk format sistemi olarak Linux işletim sistemleri çok farklı özelliklerde formatları desteklemektedir. Küçük ama fazla sayıda olan dokümanlarınız için buna özel bir format seçebilirken büyük ama az sayıda olan dosyalarınız için farklı bir formatlı alan oluşturabilir ya da her iki sistemi de en iyi şekilde destekleyen başka bir format kullanabilirsiniz. NAS cihazları günümüzde Linux/BSD işletim sistemlerinin sayesinde artık sadece veri depolama sistemleri olan NFS, CIFS,FTP,ISCSI gibi sistemlerin yanında WEB sunucu, Mail Sunucu, Medya Sunucu gibi birçok farklı sistem içinde kullanılabilir duruma geldiler ve yeniden isimlendirme ya da NAS dışı yeni bir gurup ismi alma durumundalar. Kısaltma aynı olsa da NAS cihazları artık Network Attached Server olarak anılmalılar. Görüldüğü gibi NAS cihazları artık sadece veri depolama ya da veri yedekleme işlemleri için kullanılmamaktadır. NAS cihazları bunun ötesine geçmiş ve Network Attached Server olmuşlardır. Elbette bir cihazlar bu özelliklerini Windows ve MAC sistemleri ile de sorunsuz ve uyumlu şekilde kullanabilmektedir. NAS cihazlarının bir getirisi de tüm sistemlerinin Web ara yüzleri ile kontrol edilebiliyor olması sayesinde her yerden ulaşılabilir kontrol, ayar ve konfigürasyon yapılabiliyor olmasıdır. NAS cihazları sistemlerinin birçoğunu otomatik olarak çalıştırmakta ya da otomatik işlemler yapabilen birçok ek yazılımı beraberlerinde ücretsiz olarak vermektedir. Gerek üçüncü parti ücretli / ücretsiz yazılımla, gerek sistemlerin kendi yedekleme sistemleri ya da firma tarafından sağlanan ücretsiz yedekleme yazılımı da kullanılabilmektedir. Data Replicator yazılımı CIFS sistemi üzerinden Zamanlı, Gerçek Zamanlı yedeklemeler alabilir geri dönebilir alınan yedeklerin kullanıcı bazlı olarak güvenliğini sağlayabilir ayrıca yedeklenen verilerde yedekleme esnasında dosya uzantısı bazında filtreleme sistemleri uygulayabilir geri ye dönük yedekleme seçeneklerinden yararlanabilir artırımlı yedeklemeler yapabilirsiniz. Yapılan bu yedeklemeler ve yedeklenen dosyalarla ilgili olarak mail aracılığı ile bir web sayfası şeklinde raporlar alabilirsiniz. NAS cihazları sundukları geniş dosya paylaşım sistemleri sayesinde Sanallaştırma sistemleri (Microsoft, VmWare, Crtix vb…) için vazgeçilmez duruma gelmiştir. Maliyetlerinin düşük olmasına karşın ideal performans sunabilmeleri ve kapasite sorunları olmaması ( 24 Diskli bir NAS cihazında kapasite değeri 24*4TB= 96 TB kapasitesine çıkabilir ) tercih sebebidir. ISCSI sistemi sayesinde Sunucu sistemlerinde yüksek maliyetli disk sistemleri yerine kullanılmaktadırlar. ISCSI sistemi sayesinde üzerlerine SQL yükleyebilir, Sanal sunucular kurabilir ya da VHD’lerinizi direk bu sistemler üzerinde tutabilirsiniz.

NAS Cihazlarının Kullanım Alanları;

  • Ağ temelli yedekleme ( NFS,CIFS,FTP,WEB Dav).
  • Sunucu yedekleme, Sunucu sistemleri için ISCSI ve diğer yollar ile kapasite sağlama.
  • Web Sunucu, FTP Sunucu, e-Mail sunucu sistemleri.
  • Cloud yapılarında yerel ve dağıtık depo alanı olarak kullanılma.
  • Windows AD ( Windows ACL tanıma ve yönetebilme ) sunucuları için ağ paylaşım kapasite alanları oluşturma.
  • NVR ve DVR cihazları için kapasite alanı oluşturma.
  • NVR olarak kullanma ( Bu özellik her NAS için geçerli değildir. Marka bazında değişiklik gösterebilir. )
  • Windows DFS sistemlerine alternatif olarak dağıtık yapıda yedekli çalışabilme.
  • Network Medya Server ( DLNA/UPNP ).