Veri Yedeklemede Mimarileri: NAS ve SAN !

Varolan verilerimizi makinenin üzerinde takılı olan diskler haricinde merkezi bir yerde saklamak istediğimizde aklımıza iki adet çözüm gelmektedir. Birinci çözüm NAS (Network Attached Storage), ikinci çözüm  ise SAN (Storage Area Network) olarak adlandırılır.

NAS (Network Attached Storage)

Network Attached Storage, Novell in ilk dosya paylaşım sistemi olan NetWare Server işletim sistemi ve NCP protokolü ile beraber 1983 yılında ortaya çıktı.

UNIX dünyasında, Storage alanının network terminalleriyle beraber paylaşımı için Sun Microsystem'lerin NFS'si 1984 de yayınlandı.

3Com'un 3Server'ı ve 3+Share yazılımı, şirket hedefinin 1985'den 1990'a uzanan ilk dilimi ve açık sistem sunucuları için ilk inşa amaçlarıydı. 3Com ve Microsoft daha büyük Pazar payı için LAN Manager yazılımı ve protokolü geliştirecekti. Novell, IBM ve SUN gibi bir kaç firma dedicated file serverlar geliştirdi. 3Com ve Microsoft, bu firmaların file serverlarının başarılarından esinlendi.

3Server, ilk firmalar desktop işletim sistemleri için bir NAS dedicated inşa ediyorken, UNIX pazarında kullanım için dedicated NFS Server olarak Auspex Sistemleri geliştirildi.Bir grup Auspex mühendisi Network amaçlarına entegreli bir Filer yaratmak için ayrıldılar, satışı ilk 1990 larda NAS arrays patenti ile başladı, hem Windows hem de UNIX i destekledi.2000 lerin başında, Cluster yapılmış NAS yapılarında tek bir Filer çözümlerine bir dizi alternatif çözümler ortaya çıkarıldı; Spinnaker Networks (Network Appliance tarafından elde edildi), Exanet, IBRIX, Isilon, PolyServer bunlara bir kaç örnektir. NAS cihazı aslında LAN’a 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 “Server” ibaresi ekleniş olsa da yanılıp veri depolayıp paylaşıma
açmaktan daha başka özellikler (DNS Server, DHCP Server) kazandırmak mümkün değildir.

NAS, eğer RAID ve Clustering yapısını sağlıyorsa dataya ulaşımın potensiyeli yüksektir. "Microsoft Failover Cluster" , hizmet ve uygulamaların kullanılabilirliğini artırmak için birlikte çalışan bağımsız bilgisayarların oluşturduğu bir gruptur. Kümelenmiş sunucular (Cluster Servers adı verilir) fiziksel kablolarla ve yazılımlarla bağlanır. Sunuculardan biri başarısız olursa, başka bir sunucu Failover adı verilen bir işlem sayesinde hizmet sunmaya başlar.

Failover Cluster yapılandırmalarını doğrulamak, kümeleri oluşturup yönetmek ve Windows Server® 2003 çalıştıran bir kümeden belirli ayarları Windows Server® 2008 işletim sistemini çalıştıran bir kümeye geçirmek için, bir Microsoft Management Console (MMC) ek bileşeni olan Failover Cluster'ını kullanabilirsiniz.Windows Server 2008 işletim sisteminde, Clusterlarda (daha önceleri sunucu kümeleri denilmekteydi) yapılan geliştirmelerde, kümeleri basitleştirmek, daha güvenli hale getirmek ve küme tutarlılığını artırmak amaçlanmıştır. Küme kurulumu ve yönetimi daha kolaydır. Yük devretme kümesinin depolama alanıyla iletişim kurma olanağı bulunduğundan, kümelerde güvenlik ve ağ özellikleri geliştirilmiştir.Failover Cluster özelliği Windows Server 2008 Enterprise ve Windows Server 2008 Datacenter işletim sistemlerinde bulunur. Windows Server 2008 Standard veya Windows Web Server 2008 işletim sistemlerinde bulunmaz.

Depolama birimi için aygıt denetleyicileri veya uygun bağdaştırıcılar: Seri Bağlantılı SCSI veya Fiber Kanal için: Seri Bağlantılı SCSI veya Fiber Kanal kullanıyorsanız, tüm cluster sunucularda, cluster depolama birimine ayrılan yığın depolama aygıtı denetleyicilerinin aynı olması gerekir. Ayrıca aynı ürün yazılımı sürümünü kullanmaları da gerekir.

Not:  Windows Server 2008 ile, depolama aygıtını kümelenmiş sunuculara bağlamak için paralel SCSI kullanamazsınız. iSCSI için: iSCSI kullanıyorsanız, cluster yapılmış her sunucunun cluster depolama aygıtına ayrılmış bir veya daha fazla ağ bağdaştırıcısı veya ana bilgisayar veri yolu bağdaştırıcısı olması gerekir. iSCSI için kullandığınız ağ, ağ iletişimi için kullanılamaz. Tüm kümelenmiş sunucularda, iSCSI depolama aygıtı hedefine bağlanmak için kullandığınız ağ bağdaştırıcılarının aynı olması gerekir ve Gigabit Ethernet veya üzerinin kullanılması önerilir.iSCSI tarafından desteklenmediğinden, iSCSI için grup halinde ağ bağdaştırıcıları kullanamazsınız.Depolama Alanı: Windows Server 2008 ile uyumlu bir depolama alanı kullanmanız gerekir.Çoğu durumda, depolama alanının donanım düzeyinde yapılandırılmış birden fazla, ayrı disk (LUN – Logical Unit Number) içermesi gerekir. Bazı kümeler için, bir disk tanık disk görevi görür. Diğer diskler cluster yapılmış hizmet veya uygulamalar için gerekli dosyaları içerir. Depolama alanı gereksinimleri aşağıdaki gibidir:

• Failover clusterda bulunan yerel disk desteğini kullanmak için dinamik disk değil, basic diskler kullanın.
• Disk bölümlerini NTFS ile biçimlendirmeniz önerilir (tanık disk için bölümün NTFS olması gerekir).
• Disk bölümleme stili için, ana önyükleme kaydı (MBR) veya GUID bölümleme tablosunu (GPT) kullanabilirsiniz.
• Tanık disk, cluster depolama biriminde bulunan ve cluster yapılandırması veritabanının bir kopyasını tutmak için ayrılmış olan bir disktir. Bir Failover Cluster  yalnızca, çekirdek yapılandırmasının parçası olarak belirtilmişse tanık disk vardır.

Failover Cluster bulunan depolama alanı ağları dağıtma;

Failover Cluster depolama alanı ağı (SAN) dağıtırken aşağıdaki yönergeleri izleyin:

Depolama alanının uyumluluğunu doğrulama: Depolama alanıyla birlikte kullanılan sürücüler, ürün yazılımı ve yazılım dahil olmak üzere, depolama alanının Windows Server 2008 işletim sistemindeki yük devretme kümeleriyle uyumlu olduğunu üretici ve satıcılarla birlikte doğrulayın.

Not :  Windows Server 2003'teki Failover Clusterlarla uyumlu olan depolama alanları Windows Server 2008 işletim sistemindeki Failover Clusterları ile uyumlu olmayabilir. Depolama alanınızın Windows Server 2008 işletim sistemindeki failover clusterları ile uyumluluğunu mutlaka araştırın.

Failover Clusterlarının yeni depolama alanları için aşağıdaki gereksinimleri vardır:

• Failover Clusterlarda yapılan geliştirmeler, depolama alanının belirli SCSI komutlarına doğru şekilde yanıt vermesini gerektirir. Depolama alanınızın uyumlu olduğunu doğrulamak için Yapılandırma Doğrulama Sihirbazı'nı çalıştırın.
• Depolama alanı için kullanılan miniport sürücüsünün Microsoft Storport depolama sürücüsüyle çalışması gerekir.
• Aygıt başına bir cluster olmak üzere depolama aygıtlarını yalıtın.  Farklı clusterlardaki sunucular aynı depolama aygıtlarına erişememelidir. Çoğu durumda,bir cluster sunucuları takımı için kullanılan bir LUN'nin LUN maskeleme veya bölgelere ayırma yöntemiyle diğer tüm sunuculardan yalıtılması gerekir.Çok yollu I/O yazılımı kullanmayı düşünün. Yüksek kullanılabilirliğe sahip bir depolama biriminde, çok yollu I/O yazılımı kullanarak, birden fazla ana bilgisayar veri yolu bağdaştırıcısı bulunan failover cluster dağıtabilirsiniz. Bu, en üst düzeyde artıklık ve kullanılabilirlik sağlar. Windows Server 2008 için, çok yollu çözümünüzün Microsoft Çok Yollu I/O (MPIO) standardına dayalı olması gerekir. Windows Server 2008 işletim sisteminin parçası olarak bir veya daha fazla DSM içerse de, donanım satıcınız donanımınız için genellikle bir MPIO aygıta özgü modül (DSM) sağlar.

Not :  Ana bilgisayar veri yolu bağdaştırıcıları ve çok yollu I/O yazılımı için sürümler çok önemli olabilir. Clusterınız için çok yollu bir çözüm uyguluyorsanız, Windows Server 2008 için doğru bağdaştırıcıları, ürün yazılımlarını ve yazılımları seçmeniz gerekir.

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 CIFS’tir.

NFS; Sun tarafından geliştirilmiş olup Unix tabanlı işletim sistemleri tarafından kullanılır. Bilgisayarlar arası haberleşme için Remote Procedure Call (RPC; Microsoft’un çevirisine göre Uzak Yordam Çağrısı) servisini kullanır. Eğer dosya transferi için TCP/IP protocol yığını kullanılacaksa hem sunucuda hem de istemcide TCP/IP’nin kurulu olması gerekmektedir.

CIFS ise Microsoft ‘un Server Message Block (SMB) protokolünün public yani halka açılmış varyasyonudur. SMB genellikle LAN’lerde kullanılır ve FTP ve HTTP gibi varolan Internet uygulama protokollerinin tamamlayıcısı olarak gösterilebilir.

SAN (Storage Area Networks)

IP teknolojisi veri depolama dünyasına bir devrim getiriyor. Bilgisayarları depolama cihazlarına kendine has karmaşık teknolojilerle bağlamak yerine IP altyapısı kullanarak depolama cihazları ve bilgisayarlar birbirine bağlanıyor. Bu altyapının basitleşmesinin yanında önemli maliyet avantajlarını da beraberinde getiriyor.

Depolama birimlerinizi "host" lardan ayırarak dünyanın herhangi bir yerinden yönetebilir, depolayabilirsiniz. Host'tan bağımsız hale gelen bir depolama birimini yönetmek için yeni bir network mimarisine gereksinim duyacaksınız. Şirketler gittikçe daha fazla oranda e-ticaret, çevrimiçi hareket işleme (OLTP: Online Transaction Processing) veritabanları gibi konulara bulaştıkça, yönetilip saklanılması gereken bilgi miktarı da gittikçe artmaktadır. Sunucular, saklama ortamı olarak üzerlerine düşen görevi yapmasına karşılık, kapasiteleri sınırlıdır ve aynı bilgiye birçok kişi erişmeye çalıştığında darboğaz oluşabilir. Bu yüzden birçok kuruluşta teyp üniteleri, RAID diskler ve optik saklama sistemleri gibi çevrebirimi saklama aygıtları kullanılmaktadır. Bu tür aygıtlar verinin çevrimiçi yedeklenmesinde ve büyük miktarlarda bilginin saklanmasında etkin rol oynarlar. Sunucu boyutları ve veri yoğun uygulamalar arttıkça yukarıda sözü edilen geleneksel saklama ortamı stratejileri iflas etmektedir. Çünkü bu çevrebirimi aygıtlarına erişim yavaştır ve her kullanıcının bu saklama aygıtlarına saydam bir şekilde erişimi mümkün olamayabilir. Yakın bir zaman önce bir takım üreticilerin bir araya gelerek, SAN kavramını ortaya attığını görüyoruz. SAN’lar verilere daha hızlı erişim ve daha fazla seçenek sunmaktadır. SAN’ların gerekliliğini anlatmadan önce, diğer geleneksel yöntemlerle saklama ortamlarının ağa nasıl eklendiğine bakalım. Genel olarak “disk dizileri” sunuculara, 15 yıl kadar önce geliştirilmiş olan, göreceli olarak hızlı SCSI (Small Computer Systems Interface) arayüzü ile bağlanır. İlk başlarda SCSI hızı 5M byte/s idi. Günümüzde ise SCSI hızı 160M byte/s’e doğru bir evrim geçirmiştir. Buna “Ultra3 SCSI” (http://www.ultra160-scsi.com) adı verilmektedir. Ultra160 SCSI, Ultra3 spesifikasyonunun bir altkümesidir. SCSI arayüzünün en önemli sorunu, 6 metrelik uzunluk kısıtlamasıdır. Eğer saklama aygıtları doğrudan doğruya sunucuya takılacaksa, uzunluk kısıtlamasının bir anlamı yoktur. Fakat, eğer ağın diğer noktalarına RAID ve teyp kitaplıkları yerleştirilecekse, ciddi anlamda sınırlama gelmektedir. İşte bu noktada, NAS’lar (Network Attached Storage) imdada yetişmektedir. NAS’lar, geleneksel LAN arayüzleri (Ethernet gibi) ile doğrudan ağa bağlanan kendi başlarına duran disk dizileri ve diğer saklama aygıtlarıdır. NAS’lar, sunuculara bağlı saklama aygıtlarında geçerli darboğazlara sahip değildir. Buna karşılık, ağ üzerindeki mevcut bandgenişliği nedeniyle NAS’dan veri aktarım hızı sınırlanabilir. Ayrıca NAS’lar ayrı aygıtlar olması nedeniyle, bu cihazların tümünü yönetebilmek çalışma düzenini zorlayabilir. Daha büyük kuruluşlar için NAS’ların ötesinde bir şey kullanmak gerektiği ortaya çıkmaktadır.(NAS’lara için bir örnek: www.intel.com/network/smallbiz )

Yüksek hacimde verilerle başedebilemek için SCSI disk dizileri ve NAS’lar yerine SAN’lar bir şeçenek olarak ortaya çıkmaktadır. Bir SAN ortamında DLT, RAID dizileri gibi saklama aygıtları çeşitli sunuculara, örneğin “Fibre Channel” gibi bir yüksek hızlı arabağlantıyla bağlanır. Bu tür kurulum ile, SAN üzerindeki tüm aygıtlar arasında herhangi birinden herhangi birine iletişim gerçekleştirilebilir. Bu şekilde, sunucudan saklama aygıtına alternatif yollardan erişilebilir. Yani, eğer bir sunucu yavaş ise veya tamamen devre dışı kalmışsa, SAN üzerindeki diğer bir sunucu saklama aygıtına erişimi sağlayabilir.SAN, verinin çok sayıda kopyasını(mirror) oluşturmaya da olanak sağlar. SAN’da, sunucu ve saklama aygıtlarını birbirine bağlayan yüksek hızlı arabağlantı, LAN’a bağlı olan ayrı bir dış bağımsız ağ olarak çalışır. SAN’ların sağladığı yararları şöyle özetliyebiliriz:

• Asıl LAN’ı rahatsız etmeden, band genişliği eklemeye olanak tanırlar,
• Kullanıcılar bandgenişliği azalmasını hissetmeden, çevrimiçi yedeklemeler alınabilir,
• Daha fazla saklama kapasitesine gereksinim duyulduğunda, belirli bir sunucuya ek sürücüler eklemeye gerek yoktur. Bunun yerine, ek sürücü aygıtlar SAN’a eklenir ve herhangi bir noktadan bu aygıtlara erişilebilir,
• Tüm aygıtlar merkezi olarak yönetilebilir. Yani aygıtları tek tek yönetecek yerde, saklama ortamı tek bir SAN olarak yönetilir. Bu arada SAN içinde, onlarca(hatta yüzlerce) sunucu ve aygıt bulunuyor olabilir.

[Kaynak: bilgiguvenliği]