DesignPatterns:mechanisms/cloud storage device
دستگاه ذخیره سازی ابری
دستگاه ذخیره سازی ابری، دستگاه های ذخیره سازی هستند که مخصوص ابر طراحی شده اند. نمونه های این دستگاه می توانند مجازی باشند، شبیه سرور های فیزیکی که می توانند تصاویری از سرور مجازی را ایجاد کنند به علاوه، دستگاه ذخیره سازی ابری معمولا قادر به ارائه تخصیص ظرفیت افزایشی ثابت برای پشتیبانی از مکانیزم هزینه براساس مصرف، است. دستگاه ذخیره سازی ابری را می توانند برای دسترسی از راه دور از طریق سرویس های ذخیره سازی ابری ظاهر شوند.
نکته
این یک مکانیزم مادر است که دستگاه های ذخیره سازی ابری را به طور کلی نشان می دهد. مکانیزم های متعددی مخصوص ذخیره سازی ابری و جود دارد که این سایت همه آن ها را پوشش نمی دهد.
نگرانی اصلی مربوط به ذخیره سازی ابری مربوط به امنیت، درستی و محرمانه بودن داده ها است که زمانی که به شخص سومی مانند ارائه دهنده ابر واگذار می شود، می تواند به خطر بیافتد. همچنین ممکن است جا به جایی داده ها در سطح جغرافیایی و مرزهای محلی، پیامد های قانونی و حقوقی را منجر شود. موضوع دیگر طور خاص مربوط به عملکرد پایگاه داده های بزرگ است. LAN ها داده های ذخیره شده محلی را با قابلیت اطمینان و سطوحی از تاخیر که بالاتر از WAN ها است ارائه می دهند.
سطوح ذخیره سازی ابری
مکانیزم ذخیره سازی ابری واحد های منطقی مشترکی از ذخیره داده ها ارائه می دهند مانند:
فایل ها- مجموعه ای از داده ها در فایل ها گروه بندی می شوند که در پوشه ها قرار داده می شوند. بلوک- پایین ترین سطح ذخیره سازی و نزدیک ترین به سخت افزار، یک بلاک کوچکترین واحد داده ها است که به صورت جداگانه قابل دستیابی است.
مجموعه داده - مجموعه از داده ها که به صورت جدولی یا به فرمت رکورد سازماندهی شده اند می گویند. اشیا- داده ها و متادیتا های مرتبط به صورت منابع مبتنی بر وب سازماندهی می شوند. هر یک از سطوح ذخیره سازی داده معمولا به نوع رابط تکنیکی مرتبط است.که مربوط به نوع خاصی از دستگاه ذخیره سازی ابری و سرویس ذخیره سازی ابری که برای نشان دادن API شان استفاده می شوند، است.
شکل1- مصرف کنندگان مختلف سرویس ابری از تکنولوژی های مختلفی برای ارتباط با دستگاه های مجازی ذخیره سازی ابر استفاده می کنند.
رابط های ذخیره سازی شبکه
ذخیره ساز شبکه نشان داده شده معمولا در دسته رابط های ذخیره سازی شبکه قرار دارد. شامل دستگاه های ذخیره سازی با پروتکل های استاندارد صنعتی ، مانند SCSI برای ذخیره سازی بلوک ها و بلوک پیام سرور(SMB)، سیستم فایل اینترنت عمومی(CIFS)، فایل سیستم شبکه برای فایل و ذخیره ساز شبکه است. ذخیره سازی فایل شامل، ذخیره داده های جداگانه در فایل های جدا است که می توانند دارای اندازه، فرمت های مختلف باشند و پوشه ها و زیرپوشه هایی سازماندهی شوند. فایل های اصلی اغلب بوسیله فایل های جدیدی که زمانی که داده ها تغییر می کنند، ایجاد می شوند، جابه جا می شوند. زمانی که یک مکانیزم دستگاه ذخیره سازی ابری بر اساس این نوع رایط است، جستجوی داده هایش و عملکرد استخراج شده از آن متمایل به کمتر از حد مطلوب خواهند بود. سطوح پردازش ذخیره سازی و آستانه های تخصیص فایل معمولا توسط خود سیستم فایل تعیین می شود. ذخیره بلوک نیازمند داده هایی با فرمت ثابت است(به نام بلوک داده ها شناخته می شود)، که کوچکترین واحدی است که می تواند ذخیره و به آن دسترسی داشت و نزدیک ترین فرمت ذخیره سازی به سخت افزار است. رابط های ذخیره سازی شیء
انواع مختلفی از داده های می توانند ارجاع داده شوند یا به عنوان منابع وب(یا فقط منابع) ذخیره شوند که به آن ذخیره سازی شیء گویند که مبتنی بر تکنولوژی هایی است که می توانند یک محدوده ای از داده ها و انواع رسانه ها را پشتیبانی کنند. مکانیزم های دستگاه ذخیره سازی ابر که این رابط را پیاده سازی می کند، به طور معمول از طریق REST یا سرویس های ابری مبتنی بر سرویس وب که از HTTP به عنوان پروتکل اصلی استفاده می کنند، قابل دسترسی هستند.
REST مخفف Representational State Transfer است، يك مدل معماري براي طراحي برنامه‌هاي كاربردي شبكه است که توابع استاندارد پروتکل HTTP مثل GET, POST را به کلاینت ارائه می کند.
رابط مدیریت داده های ابری انجمن صنعت ذخیره سازی شبکه(SNIA's CDMI) از استفاده از رابط های ذخیره سازی شیء پشتیبانی می کنند.
رابط های ذخیره سازی پایگاه داده
مکانیزم های دستگاه ذخیره سازی ابری مبتنی بر رابط های ذخیره سازی پایگاه داده علاوه بر عملیات ذخیره سازی اولیه، معمولا از زبان پرس و جو هم پشتیبانی می کنند. مدیریت ذخیره سازی با استفاده از API استاندارد یا یک رابط کاربری اجرایی انجام می شود.
این دسته بندی از رابط ذخیره سازی، با توجه به ساختار ذخیره سازی به دو دسته اصلی تقسیم می شود:
ذخیره سازی داده های رابطه ای
به طور سنتی، بسیاری از محیط های ذخیره سازی IT در داخل سازمان از پایگاه داده های رابطه ای یا سیستم مدیریت پایگاه داده های رابطه ای(RDBMSs) استفاده می کنند. پایگاه داده های رابطه ای(یا دستگاه های ذخیره سازی رابطه ای) متکی بر جدول هایی برای سازماندهی داده های مشابه در سطر ها و ستون هایشان هستند. جدول ها می توانند با هم رابطه داشته باشند تا ساختار داده های افزایشی را ارائه دهند(to give the data increased structure)، تا از تمامیت داده ها حفاظت کنند، و از افزونگی داده ها جلوگیری کنند(که نرمال کردن داده ها نامیده می شود ). کار با ذخیره ساز رابطه ای معمولا شامل استفاده از زبان پرس و جو ساختار یافته (SQL) استاندارد صنعتی است. یک مکانیزم دستگاه ذخیره سازی ابری که با استفاده از ذخیره سازی داده های رابطه ای اجرا شده، ممکن است ممکن است مبنی بر هر تعداد از محصولات پایگاه داده تجاری در دسترس باشد، مانند پایگاه داده Oracle، Microsoft SQL Server و MySQL.
چالش های پایگاه داده های رابطه ای مبتنی بر ابر، ممکن است مربوط به مقیاس پذیری و عملکرد باشد. مقیاس پذیری عمودی دستگاه های ذخیره سازی رابطه ای می تواند پیچیده تر و کم هزینه تر از مقیاس پدیری افقی باشد. پایگاه داده هایی با رابطه های پیچیده و/یا حاوی حجم زیادی از داده ها می تواند دارای سربار پردازشی و تاخیر بالاتری باشد، خصوصا زمانی که از طریق سرویس های ابری و از راه دور مورد دسترسی قرار می گیرند.
ذخیره سازی داده های غیر رابطه ای
ذخیره ساز های غیررابطه ای(معمولا NoSQL نامیده می شوند) از مدل های رابطه ای سنتی فراتر می روند و ساختارهای سست تری برای ذخیره سازی داده ها ایجاد کرده و تاکید کمتری بر تعریف رابطه ها و نرمال سازی داده ها دارند. انگیزه اصلی استفاده از ذخیره ساز های غیررابطه ای، جلوگیری از پیچیدگی بالقوه و سربار محاسباتی که بوسیله پایگاه داده های رابطه ای تحمیل می شود، است. همچنین ذخیره ساز غیر رابطه ای به صورت افقی از پایگاه داده های رابطه ای مقیاس پذیرترند. توافق(trade-off) آن با ذخیره ساز غیر رابطه ای، داده ها فرم اولیه خود را بیشتر از دست می دهند و با طرح ها یا مدل های داده ای قدیمی و محدود اعتبارسنجی می شوند. به علاوه، مخازن غیر رابطه ای تمایلی به پشتیبانی از توابع پایگاه داده ی رابطه ای، نظیر تراکنش ها و پیوندها ندارند.
داده های نرمال شده فرستاده شده به مخزن ذخیره سازی غیر رابطه ای معمولا به غیرنرمال تبدیل می شوند، به این معنی که اندازه داده ها به طور معمول افزایش پیدا می کند. میزان نرمالسازی به جر برای رابطه های پیچیده، می تواند حفظ شود. ارائه دهندگان ابر اغلب ذخیره ساز های غیررابطه ای که مقیاس پذیری و در دسترس پذیری داده های ذخیره شده را در سراسر چندین محیط سرورتامین می کنند، ارائه می دهند. با این حال، بسیاری از مکانیزم های ذخیره سازی غیررابطه ای اختصاصی هستند و قابلیت حمل داده های بسیار محدودی دارد.
منبع:
http://cloudpatterns.org/mechanisms/cloud_storage_device
http://fumblog.um.ac.ir/fumindex.php?op=ViewArticle&articleId=2360&blogId=248