دستگاه ذخیره‌سازی ابری

دستگاه ذخیره‌سازی ابری، دستگاه‌های ذخیره‌سازی هستند که مخصوص ابر طراحی شدهاند. نمونه‌های این دستگاه می‌توانند مجازی باشند، شبیه سرور‌های فیزیکی که می‌توانند تصاویری از سرور مجازی را ایجاد کنند به علاوه، دستگاه ذخیره‌سازی ابری معمولا قادر به ارائه تخصیص ظرفیت افزایشی ثابت برای پشتیبانی از مکانیزم هزینه براساس مصرف، است. دستگاه ذخیره‌سازی ابری را می‌توانند برای دسترسی از راه دور از طریق سرویس‌های ذخیره‌سازی ابری ظاهر شوند.

نکته: این یک مکانیزم مادر است که دستگاه‌های ذخیره‌سازی ابری را به طور کلی نشان می‌دهد. مکانیزم‌های متعددی مخصوص ذخیره‌سازی ابری و جود دارد که تعدادی از آن‌ها در مدل‌های معماری توضیح داده شده‌اند.

نگرانی اصلی مربوط به ذخیره‌سازی ابری مربوط به امنیت، درستی و محرمانه بودن داده‌ها است که زمانی که به شخص سومی مانند ارائه دهنده ابر واگذار می‌شود، می‌تواند به خطر بیافتد. همچنین ممکن است جابه‌جایی داده‌ها در سطح جغرافیایی و مرز‌های محلی، پیامد‌های قانونی و حقوقی را منجر شود. موضوع دیگر طور خاص مربوط به عملکرد پایگاه داده‌های بزرگ است. LANها برای داده‌های ذخیره‌شدهٔ محلی قابلیت اطمینان بالاتر و تأخیر کمتری نسبت به WANها فراهم می‌کنند.

سطوح ذخیره‌سازی ابری

مکانیزم ذخیره‌سازی ابری واحد‌های منطقی مشترکی از ذخیره‌سازی داده‌ها ارائه می‌دهند مانند:

• فایل ها — مجموعه‌ای از داده‌ها در فایل‌ها گروه بندی می‌شوند که در پوشه‌ها قرار داده می‌شوند.
• بلوک — پایین ترین سطح ذخیره‌سازی و نزدیک ترین به سخت‌افزار، یک بلاک کوچکترین واحد داده‌ها است که به صورت جداگانه قابل دستیابی است.
• مجموعه داده — مجموعه از داده‌ها که به صورت جدولی یا به فرمت رکورد سازماندهی شدهاند می‌گویند.
• اشیا — داده‌ها و متادیتا‌های مرتبط به صورت منابع مبتنی بر وب سازماندهی می‌شوند. هر یک از سطوح ذخیره‌سازی داده معمولا به نوع رابط تکنیکی مرتبط است. که مربوط به نوع خاصی از دستگاه ذخیره‌سازی ابری و سرویس ذخیره‌سازی ابری که برای نشان دادن API شان استفاده می‌شوند، است.

رابط‌های ذخیره‌سازی شبکه

ذخیره‌ساز شبکه نشان داده شده معمولا در دسته رابط‌های ذخیره‌سازی شبکه قرار دارد. شامل دستگاه‌های ذخیره‌سازی با پروتکل‌های استاندارد صنعتی، مانند SCSI برای ذخیره‌سازی بلوک‌ها و بلوک پیام سرور(SMB)، سیستم فایل اینترنت عمومی(CIFS)، فایل سیستم شبکه برای فایل و ذخیره‌ساز شبکه است. ذخیره‌سازی فایل شامل، ذخیره داده‌های جداگانه در فایل‌های جدا است که می‌توانند دارای اندازه، فرمت‌های مختلف باشند و پوشه‌ها و زیرپوشه‌هایی سازماندهی شوند. فایل‌های اصلی اغلب بوسیله فایل‌های جدیدی که زمانی که داده‌ها تغییر می‌کنند، ایجاد می‌شوند، جابه‌جا می‌شوند. زمانی که یک مکانیزم دستگاه ذخیره‌سازی ابری بر اساس این نوع رایط است، جستجوی داده‌هایش و عملکرد استخراج شده از آن متمایل به کمتر از حد مطلوب خواهند بود. سطوح پردازش ذخیره‌سازی و آستانه‌های تخصیص فایل معمولا توسط خود سیستم فایل تعیین می‌شود. ذخیره بلوک نیازمند داده‌هایی با فرمت ثابت است(به نام بلوک داده‌ها شناخته می‌شود)، که کوچکترین واحدی است که می‌تواند ذخیره و به آن دسترسی داشت و نزدیک ترین فرمت ذخیره‌سازی به سخت‌افزار است. رابط‌های ذخیره‌سازی شیء

انواع مختلفی از داده‌های می‌توانند ارجاع داده شوند یا به عنوان منابع وب(یا فقط منابع) ذخیره شوند که به آن ذخیره‌سازی شیء گویند که مبتنی بر تکنولوژی‌هایی است که می‌توانند یک محدوده‌ای از داده‌ها و انواع رسانه‌ها را پشتیبانی کنند. مکانیزم‌های دستگاه ذخیره‌سازی ابر که این رابط را پیاده‌سازی می‌کند، به طور معمول از طریق REST یا سرویس‌های ابری مبتنی بر سرویس وب که از HTTP به عنوان پروتکل اصلی استفاده می‌کنند، قابل دسترسی هستند.

پروتکلREST ^[۱] یک مدل معماری برای طراحی برنامه‌های کاربردی شبکه است که توابع استاندارد پروتکل HTTP مثل GET, POST را به کلاینت ارائه می‌کند. رابط مدیریت داده‌های ابری انجمن صنعت ذخیره‌سازی شبکه(SNIA's CDMI) از استفاده از رابط‌های ذخیره‌سازی شیء پشتیبانی می‌کنند.

رابط‌های ذخیره‌سازی پایگاه داده

مکانیزم‌های دستگاه ذخیره‌سازی ابری مبتنی بر رابط‌های ذخیره‌سازی پایگاه داده علاوه بر عملیات ذخیره‌سازی اولیه، معمولا از زبان پرس و جو هم پشتیبانی می‌کنند. مدیریت ذخیره‌سازی با استفاده از API استاندارد یا یک رابط کاربری اجرایی انجام می‌شود. این دسته بندی از رابط ذخیره‌سازی، با توجه به ساختار ذخیره‌سازی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

ذخیره‌سازی داده‌های رابطه‌ای

به طور سنتی، بسیاری از محیط‌های ذخیره‌سازی IT در داخل سازمان از پایگاه داده‌های رابطه‌ای یا سیستم مدیریت پایگاه داده‌های رابطه ای(RDBMSs) استفاده می‌کنند. پایگاه داده‌های رابطه ای(یا دستگاه‌های ذخیره‌سازی رابطه‌ای) متکی بر جدول‌هایی برای سازماندهی داده‌های مشابه در سطر‌ها و ستون‌هایشان هستند. جدول‌ها می‌توانند با هم رابطه داشته باشند تا ساختار داده‌های افزایشی را ارائه دهند(to give the data increased structure)، تا از تمامیت داده‌ها حفاظت کنند، و از افزونگی داده‌ها جلوگیری کنند(که نرمال کردن داده‌ها نامیده می‌شود). کار با ذخیره‌ساز رابطه‌ای معمولا شامل استفاده از زبان پرس و جو ساختار یافته (SQL) استاندارد صنعتی است. یک مکانیزم دستگاه ذخیره‌سازی ابری که با استفاده از ذخیره‌سازی داده‌های رابطه‌ای 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.

چالش‌های پایگاه داده‌های رابطه‌ای مبتنی بر ابر، ممکن است مربوط به مقیاسپذیری و عملکرد باشد. مقیاسپذیری عمودی دستگاه‌های ذخیره‌سازی رابطه‌ای می‌تواند پیچیده تر و کم هزینه تر از مقیاس پدیری افقی باشد. پایگاه داده‌هایی با رابطه‌های پیچیده و/یا حاوی حجم زیادی از داده‌ها می‌تواند دارای سربار پردازشی و تاخیر بالاتری باشد، خصوصا زمانی که از طریق سرویس‌های ابری و از راه دور مورد دسترسی قرار می‌گیرند.

ذخیره‌سازی داده‌های غیر رابطه‌ای

ذخیره ساز‌های غیررابطه ای(معمولا NoSQL نامیده می‌شوند) از مدل‌های رابطه‌ای سنتی فراتر می‌روند و ساختارهای سست تری برای ذخیره‌سازی داده‌ها ایجاد کرده و تاکید کمتری بر تعریف رابطه‌ها و نرمال‌سازی داده‌ها دارند. انگیزه اصلی استفاده از ذخیره ساز‌های غیررابطه‌ای، جلوگیری از پیچیدگی بالقوه و سربار محاسباتی که بوسیله پایگاه داده‌های رابطه‌ای تحمیل می‌شود، است. همچنین ذخیره‌ساز غیر رابطه‌ای به صورت افقی از پایگاه داده‌های رابطه‌ای مقیاسپذیرترند. توافق(trade-off) آن با ذخیره‌ساز غیر رابطه‌ای، داده‌ها فرم اولیه خود را بیشتر از دست می‌دهند و با طرح‌ها یا مدل‌های داده‌ای قدیمی و محدود احراز هویت می‌شوند. به علاوه، مخازن غیر رابطه‌ای تمایلی به پشتیبانی از توابع پایگاه داده ی رابطه‌ای، نظیر تراکنش‌ها و پیوندها ندارند.

داده‌های نرمال شده فرستاده شده به مخزن ذخیره‌سازی غیر رابطه‌ای معمولا به غیرنرمال تبدیل می‌شوند، به این معنی که اندازه داده‌ها به طور معمول افزایش پیدا می‌کند. میزان نرمالسازی به جر برای رابطه‌های پیچیده، می‌تواند حفظ شود. ارائه دهندگان ابر اغلب ذخیره ساز‌های غیررابطه‌ای که مقیاسپذیری و در دسترس‌پذیری داده‌های ذخیره شده را در سراسر چندین محیط سرورتأمین می‌کنند، ارائه می‌دهند. با این حال، بسیاری از مکانیزم‌های ذخیره‌سازی غیررابطه‌ای اختصاصی هستند و قابلیت حمل داده‌های بسیار محدودی دارد.