Bezt: Storage Area Network (SAN) & Network-Attached Storage (NAS)

Storage Area Network (SAN) & Network-Attached Storage (NAS)

ทุกวันนี้ข่าวสารข้อมูลแทบทุกประเภทล้วนถูกจัดเก็บในแบบดิจิตอล มีการคิดค้นรูปแบบการจัดเก็บ บีบอัด และนำกลับมาใช้ประโยชน์ด้วยเทคโนโลยีที่หลากหลายและซับซ้อน ไม่ว่าจะเป็นเอกสารข้อความ รูปภาพ เสียง ภาพวิดีโอ ด้วยวัตถุประสงค์และการประยุกต์ใช้งานที่เกินกว่าสิ่งที่นักคิดได้จิตนาการไว้ในอดีต

การทำงานทางด้านคอมพิวเตอร์นั้น การจัดเก็บข้อมูลถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่ง ปัจจุบันการใช้งานคอมพิวเตอร์ได้เติบโตขึ้นมาก ทำให้ความต้องการเนื้อที่ในการจัดเก็บข้อมูลก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน ข้อมูลปริมาณมหาศาลที่กำลังเพิ่มขึ้นทุกวันทำให้ความต้องการใช้เนื้อที่จัดเก็บเพิ่มมากขึ้นเป็นเงาตามตัว เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับสื่อบันทึกข้อมูลได้ช่วยให้เรามีแหล่งเก็บข้อมูลใช้งานกันมากมายหลายชนิด ทั้งแบบกลไก ได้แก่ จานบันทึกข้อมูลแม่เหล็กหรือที่เรียกกันติดปากว่า "ดิสก์" หรือจะเป็นชนิดสารกึ่งตัวนำหรือโซลิดสเตท ซึ่งเริ่มมีราคาต่อความจุที่ลดลงมากในปัจจุบัน แต่อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่นิยมใช้งานเป็นหลักก็ยังคง "ฮาร์ดดิสก์" ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ตามมาตรฐานการเชื่อมต่อ(อินเทอร์เฟส) คือ กลุ่มแรกใช้อินเทอร์เฟสแบบ SCSI ส่วนอีกกลุ่มใช้อินเทอร์เฟสแบบ ATA

องค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างเทคโนโลยีสารสนเทศมีด้วยกันสามส่วนอันได้แก่ คอมพิวเตอร์ระบบเครือข่าย และการจัดเก็บข้อมูล ทั้งนี้ในช่วงสิบปีที่ผ่านมาบริษัทต่างๆได้มีการพัฒนาในสองส่วนแรกอย่างมากและได้ทิ้งให้ เทคโนโลยีด้านการจัดเก็บข้อมูลล้าหลังอย่างเห็นได้ชัด ถ้าพูดถึงอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลก็จะหมายความถึงอุปกรณ์ ฮาร์ดดิสค์, เทปบันทึกข้อมูล หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในการบันทึกข้อมูลในแบบอิเล็คทรอนิกส์ ซึ่งในปัจจุบันได้มีการ พัฒนาให้มีขนาดเล็กลง, มีความจุสูงขึ้นและมีความเร็วในการอ่านข้อมูลสูง องค์กรส่วนใหญ่จึงได้นำเอา เทคโนโลยีด้านการจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบการเพิ่มฮาร์ดดิสค์หรือ storage ความสามารถสูงเข้าไปในเซิร์ฟเวอร์

แม้ว่าพัฒนาการของฮาร์ดดิสก์ และเทคโนโลยีการจัดเก็บไฟล์ข้อมูลจะมีอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังไม่เพียงพอต่อการใช้งานในเชิงธุรกิจ และการใช้งานทั่วไป การติดตั้งระบบเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล จะช่วยให้องค์กรได้ใช้ประโยชน์สูงสุด จากอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์จัดเก็บข้อมูลต่างๆ อย่างเต็มที่ เพื่อที่จะให้มีข้อมูลข่าวสารมากขึ้น สำหรับบุคลากรทุกคนในองค์กร หรือเพื่อเป็นการสำรองข้อมูล ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาในการกู้ข้อมูลกลับมา ในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันได้อย่างรวดเร็ว และไร้ข้อจำกัด และเป็นการลดภาระการดูแลระบบของบุคลากรด้านไอที เพื่อให้สามารถดำเนินภารกิจอื่นๆ ที่ซับซ้อนกว่าได้

Storage คืออะไร

ปัจจุบัน IT ก็เข้ามามีส่วนในชีวิตของเรามากขึ้นทุกที ไม่ว่าระดับในองค์กร หรือในส่วนบุคคลก็ตาม และ Storage เข้าไปมีส่วนสำคัญ จริงๆแล้วคำว่า Storage ถ้าให้ความหมายง่ายๆก็คือ พื้นที่เก็บข้อมูลทางอีเล็กโทรนิค หรือ อาจจะรู้จักกันในนามของ Hard Drive นั้นเอง

เมื่อ IT มามีส่วนในชีวิตเรา หรือในองค์กรเรา นับวันเราก็ยิ่งใช้มันมาแทนกระดาษ และอำนวยความสะดวกในชีวิตของเรามากขึ้นเรื่อยๆ ก็คงไม่มีใครปฎิเสธว่าข้อมูลที่อยู่ใน Hard Disk นั้นมีค่ามากแค่ไหน หากเป็นองค์กรหรือบริษัทแล้ว สิ่งเหล่านี้ย่อมผิดพลาดไม่ได้เลย

หากย้อนกลับไปในยุคเริ่มต้นของการเชื่อมต่อฮาร์ดดิสก์เข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือเซิร์ฟเวอร์ก็ตาม การเชื่อมต่อแบบ SCSI จะเหมาะสมกับเครื่องระดับเซิร์ฟเวอร์มากกว่า เนื่องจากมีคุณสมบัติที่สามารถรองรับปริมาณข้อมูลจำนวนมากได้ดีกว่าเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับการเชื่อมต่อแบบ ATA ซึ่งเน้นการออกแบบแผงวงจรควบคุมดิสก์ (Disk Controller) เป็นไปอย่างง่ายๆ เพื่อลดต้นทุนในการผลิตเป็นสิ่งสำคัญ ระดับความสามารถของ ATA ในระยะเริ่มต้นจึงด้อยกว่า SCSI ด้วยเหตุนี้ ในขณะเดียวกันความนิยมใน ATA ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยราคาที่ถูกกว่า จนในปัจจุบันได้กลายเป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อที่มีในพีซีทุกเครื่องไป และได้รับการปรับปรุงด้านความจุที่เพิ่มขึ้น อัตราการรับส่งข้อมูลที่เร็วขึ้น ไปจนถึงความเชื่อถือได้ที่สูงขึ้นและรูปแบบการเชื่อมต่อที่สนองตอบความต้องการของผู้ใช้งานได้มากขึ้น ดังจะเห็นได้จากการเชื่อมต่อแบบ Serial ATA (SATA) ที่ใช้กันอยู่ในขณะนี้

เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของจำนวนคำสั่งที่ใช้ควบคุมดิสก์ (Command set) ของการเชื่อมต่อแบบ ATA จะมีเพียง 48 คำสั่งเท่านั้น ในขณะที่ SCSI จะมีจำนวนคำสั่งมากถึง 218 คำสั่ง จะเห็นได้ชัดเจนว่าความสามารถของระบบการควบคุมดิสก์ของทั้งคู่นี้มีความแตกต่างกันมาก

อาจจะบอกว่าใช้ Server แทน ตอนนี้องค์กรก็ใช้ Server เก็บข้อมูลแล้ว แต่นั่นก็เป็นสิ่งที่ถูกต้อง เพราะปัจจุบัน Server มีราคาถูกมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ต้องไม่ลืมว่าข้อมูลก็ใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ Storage Solution จึงเข้ามามีบทบาทมากขึ้น ทำให้ผู้ให้บริการ Hardware รายใหญ่ ก็เล็งเห็นถึงความสำคัญของตรงนี้ไม่ว่าจะ EMC เอง IBM เอง หรือแม้กระทั้ง HP หรือ DELL เพราะว่า Data ที่มันขยายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และมีความสำคัญต่อองค์กรมากขึ้นเรื่อยๆนั้นเอง

Storage Solution จึงเข้ามาเป็นคำตอบเพื่อป้องกันข้อมูล และเป็นขั้นสูงสุดของการเก็บข้อมูล เพราะลำพังการเก็บข้อมูลไว้ใน Server อาจจะคิดว่าเราทำ RAID ดีแล้ว Disk เสียได้ ปลอดภัย แต่ต้องไม่ลืมว่า Server เองมีเพียง Card RAID Controller ใบเดียว แล้วค่า Array ของ RAID นั้นก็เก็บไว้ใน Card มีจำนวนไม่น้อยที่ Disk ไม่เสียแต่ Card RAID เสีย ก็ทำให้ข้อมูลหายหมด ไม่สามารถกู้คืนได้ก็มี หรือแม้กระทั้งไฟดับ แล้ว Card RAID ไม่มีแบตเตอรี่ Backup ก็ทำให้ข้อมูลระหว่างช่วงที่ยังไม่ได้เขียนข้อมูลหายไปก็มี

Storage ยังมีคุณสมบัติพิเศษมากมายที่ตอบโจทย์ของ Server เราได้คือ การประหยัด Hard disk ในองค์กร ตัวอย่างเช่น หากมี Server จำนวน 3 ตัว 5 ตัว ซึ่งแต่ละตัวก็จะมี Disk ของตัวเอง บางเครื่องก็ใช้ Disk มาก บางเครื่องก็ใช้ Disk น้อยเครื่องที่ใช้มาก เวลาเพิ่มก็เพิ่มทีหลายลูกเพราะต้องทำ RAID และ Hot Spare เมื่อเพิ่มไปกว่าจะใช้หมด Disk ก็ใกล้เสีย จะเห็นว่าการใช้ Disk ของแต่ละเครื่องนั้นเสียไปโดยใช่เหตุ Disk แต่ละลูกก็มีราคาแพง แต่ Storage เข้ามาตอบโจทย์ของการประหยัดคือ สามารถโยก Space ของ Disk ได้ใน Server แต่ละตัว โดยประหยัดปริมาณของ Disk ลง และยังช่วยประหยัดค่าไฟที่จ่ายให้ Disk และช่วยลดโลกร้อนไปในตัว

หากต้องการทำ Tape Backup ก็ต้องซื้อ Tape Backup ใส่ Server แต่ละตัว ซึ่งก็มีราคาสูง แต่ถ้าใช้ Storage Solution ก็เอา Tape ชุดเดียวต่อกับ Storage ก็จะสามารถ Backup ได้โดยตรง นี่เป็นเพียงคุณสมบัติย่อยๆของ Storage ที่ตอบโจทย์ธุรกิจได้มาก และ Storage Solution ทุกวันนี้ถูกลงมากแล้ว

ในระบบเก่านั้น Server ตัวหนึ่งจะติดต่อฐานข้อมูลของมันเท่านั้น หากต้องการเข้าถึงข้อมูลในฐานข้อมูล ก็จำ เป็นต้องติดต่อกับ Server ที่เป็นเจ้าของฐานข้อมูลนั้น ในขณะที่ขนาดของฐานข้อมูลมากขึ้นเรื่อย ๆ การเชื่อมต่อแบบ LAN/WAN ก็มีความเร็วไม่เพียงพอที่จะรองรับ จึงเกิดแนวความคิดใหม่ ในการที่จะเอาชนะขีดจำ กัดนี้ อีกทั้งเพื่อให้องค์กรพร้อมที่จะแข่งขันกับคู่แข่งภายนอกในแง่การสืบค้นสารสนเทศ แนวคิดแบบ "Storage-Centric" หรือการให้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอยู่รวมกันและเป็นศูนย์กลาง จึงบังเกิดขึ้นเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการสืบค้นแบบ Just-in-time อีกทั้งยังช่วยสนับสนุนการตัดสินใจ (Decision Support) ช่วยให้การจัดการสารสนเทศมีประสิทธิภาพ (Information Manageability) และรองรับ user จำนวนมาก

แนวคิดในเรื่องการจัดการข้อมูลจำนวนมาก จึงต้องปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบโดยรวม ลองนึกดูว่า ถ้ามีข้อมูลขนาดใหญ่ชุดหนึ่งที่เครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง ต้องใช้ร่วมกัน การที่จะให้เซิร์ฟเวอร์หนึ่งส่งข้อมูลไปให้เครื่องอื่นย่อมติดขัด ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานต่ำลง แต่หากให้ทุกซีพียู หรือเครื่องหลาย ๆ เครื่องเรียกใช้ข้อมูล ซึ่งเสมือนข้อมูลเก็บอยู่ในที่เก็บที่แบ่งการใช้งานได้ทันที ทำให้เสมือนการติดต่อผ่านระบบที่เรียกว่า SAN Storage Area Network

ยุคของแหล่งจัดเก็บข้อมูลบนเครือข่าย

ด้วยความต้องการเนื้อที่จัดเก็บข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้นและจะต้องสามารถขยายเนื้อที่ไปได้อีก (Extendable) จึงทำให้เริ่มนำระบบเครือข่ายที่มีอยู่มาใช้ประโยชน์ในการเชื่อมต่อแหล่งจัดเก็บข้อมูล (storage) ให้มีการใช้งานร่วมกันได้ โดยสร้างเป็นระบบเครือข่ายของแหล่งจัดเก็บข้อมูล หรือ SAN (Storage Area Network) ซึ่งช่วยให้เซิร์ฟเวอร์ที่มาเชื่อมต่อด้วยสามารถใช้งานแหล่งเก็บข้อมูลเหล่านั้นได้เหมือนกับเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ปรากฏอยู่ในเครื่องของตนเอง (ใช้งานได้เหมือนเป็น local device)ซึ่งมีเทคโนโลยีของ SAN นี้มีให้เลือกใช้มากมาย แต่ตัวเลือกที่ถูกกล่าวถึงมากที่สุดคงหนีไม่พ้น iSCSI (Internet SCSI) กับ ATAoE (ATA over Ethernet) โดย iSCSI เป็นการทำให้คำสั่งควบคุมอุปกรณ์ SCSI วิ่งไปบนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ส่วน ATAoE เป็นการทำให้คำสั่งควบคุมอุปกรณ์ ATA วิ่งไปบนอีเธอร์เน็ตซึ่งเป็นระบบแลนที่เราใช้กันอยู่ทั่วไปนี่เอง

iSCSI Technology

คอมพิวเตอร์ในองค์กรส่วนใหญ่ จะใช้คอมพิวเตอร์ระบบเครือข่ายเข้ามาจัดการกับข้อมูล การที่เราสามารถเก็บและเรียกใช้ข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีเสถียรภาพตลอดเวลาโดยไม่มีปัญหาใดๆ นั่นหมายถึงการได้เปรียบและเป็นต่อทางการค้า ดังจะเห็นได้จาก เทคโนโลยีด้าน การเก็บข้อมูลที่เปลียนแปลงอย่างก้าวกระโดด เมื่อเปรียบ เทียบ กับช่วงเวลาในอดีต ตัวอย่างเช่น เริ่มมีการใช้ Serial ATA (S-ATA) เป็นช่องทางสื่อสารระหว่าง ฮาร์ดดิสก์มีความเร็วอยู่ที่ 150 MB/sec และมีการพัฒนา SerialATA2 (S-ATA2) ซึ่งมีความเร็วอยู่ที่ 300 MB/sec เพื่อลดปัญหาคอขวดที่เกิดกับ CPU ความเร็วสูงๆ ซึ่งมีใช้อยู่ในขณะนี้ นอกจากนี้ยังมีการใช้โครงสร้าง InfiniBand เป็นตัวเชื่อมโยง ระหว่างระบบคลัสเตอริ่ง และมีการใช้เทคโนโลยีสวิตช์แบ็กเพลนแบบฝังในตัวด้วย มีการพัฒนาโครงสร้างซีเรียลบัสแบบใหม่ออกมาชื่อ PCI Express ซึ่งเป็นบัสประสิทธิภาพสูง เข้ามาแทนที่ PCI เดิม ทำให้สามารถเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงกว่า 1000 MB/sec ขึ้นไป มีอุปกรณ์แบบ Object-Based Storage Dencous (OSD) ซึ่งอุปกรณ์ประเภทนี้ จะทำงานได้อย่างชาญฉลาดและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น นอกจากที่กล่าวไปแล้วก็ยังเทคโนโลย iSCSI ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้ระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ Internet Protocol (IP)อีกด้วย

What is iSCSI?

iSCSI ย่อมาจาก Internet Small Computer System Interface ซึ่งเป็นระบบมาตรฐานการจัดเก็บข้อมูลใหม่ล่าสุดซึ่งพัฒนาโดยกลุ่มวิศวกรของ IETF (Internet Engineering Task Force)และMicro Soft เป็นระบบมาตรฐานที่ช่วยให้องค์กรสามารจัดเก็บ เรียกใช้และจัดการข้อมูลได้ จากระยะไกลๆ โดยไม่คำนึงถึงสถานที่ ซึ่งเป็นการรับ-ส่งข้อมูลข้ามเครือข่ายด้วยความเร็วที่สูง โดย iSCSI จะอนุญาตให้ ส่งคำสั่ง ( SCSI Command) ซึ่งถูกห่อหุ้มไว้ ผ่านแพ็กเก็ต TCP/IP ซึ่งเป็นโปรโตคอลหลักของระบบเน็ตเวิร์กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันนี้

iSCSI ทำงานอย่างไร

เมื่อผู้ใช้หรือโปรแกรมประยุกต์ส่งคำขอ ระบบปฏิบัติการสร้างคำสั่ง SCSI เหมาะสมและคำขอข้อมูล ซึ่งไปผ่านการห่อหุ้ม (encapsulation) และกระบวนการ encryption เพื่อเข้ารหัส ถ้าจำเป็น ส่วน ส่วนแพคเก็ต (packet header) ได้รับการเพิ่มก่อนแพคเก็ต IP ผลลัพธ์ได้รับการส่งผ่านการเชื่อมต่อ Ethernet เมื่อแพคเก็ตมาถึง จะมีการ decrypt (ถ้าสิ่งนี้ได้รับการ encrypt ก่อนการส่งผ่าน) และแยกการประกอบ แยกคำสั่ง SCSI และคำขอ คำสั่ง SCSI ได้รับการส่งไปที่ตัวควบคุม SCSI และจากที่นั่นไปสู่อุปกรณ์จัดเก็บ SCSI เพราะ iSCSI เป็นสองทิศทาง โปรโตคอลสามารถได้รับการใช้ส่งผ่านข้อมูลในการตอบสนองกับคำขอดั้งเดิม

iSCSI เป็นหนึ่งของสองวิธีการหลักเพื่อส่งผ่านข้อมูลจัดเก็บบนเครือข่าย IP วิธีการอื่น คือ Fibre Channel over IP (FCIP) แปลคำสั่งควบคุม Fibre Channel และข้อมูลเข้าสู่แพคเก็ตสำหรับการส่งผ่านระหว่างระยะทาง Fibre Channel SAN ด้านภูมิศาสตร์ FCIP (เรียกว่า Fibre Channel tunneling หรือ storage tunneling ด้วย) สามารถได้รับการใช้เฉพาะการเชื่อมกับเทคโนโลยี Fibre Channel ในทางเปรียบเทียบ iSCSI สามารถเรียกใช้บนเครือข่าย Ethernet ผู้ขายจำนวนหนึ่ง รวมถึง Cisco, IBM และ Nishan แนะนำผลิตภัณฑ์บน iSCSI (เช่น switche และ router)

หลายปีมาแล้วที่มีการใช้งาน iSCSI เพราะนอกจากจะมีราคาถูกแล้วยังมีประสิทธิภาพในการทำงานเกินตัวอีกด้วย และจะเป็นอย่างไร ถ้าหากเทคโนโลยีอย่าง iSCSI จะถูกเพิ่มความเร็วขึ้นไปอีกด้วยเทคโนโลยีของไฟเบอร์ออปติก นอกจากนั้นแล้วเทคโนโลยีของ iSCSI ยังนำมาใช้งานร่วมกับ SAN ที่เป็นเทคโนโลยีในการเก็บข้อมูลอีกด้วย อย่างไรก็ดีเทคโนโลยีของสตอเรจก็ได้ขยับขึ้นไปอีกด้วยการใช้งานอินเทอร์เฟซแบบ SATA ส่งผลให้ในหน่วยงานและองค์กรขนาดเล็กที่ไม่จำเป็นต้องใช้ประสิทธิภาพของไฟเบอร์ออปติกนั้นยังคงได้ประโยชน์จากเทคโนโลยีดังกล่าว โดยไม่ต้องลงทุนกับไฟเบอร์ออพติกอีกด้วย และนอกจากนี้ในส่วนของการจัดการกับ iSCSI เองนั้นก็มีทั้งแบบที่เป็นซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์อีกด้วย

Protocol ATA over Ethernet (AoE) หรือ EtherDrive Storage

สำหรับ Protocol ATA over Ethernet (AoE) ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นทาง เลือกสำหรับ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage) แบบเดิมที่ใช้ Protocol แบบ iSCSI และ Fiber Channel (FC)

AoE เป็น Protocol ที่วางบน Ethenet Layer โดยตรงทำให้การส่งผ่านข้อมูลเป็นไปได้อย่างรวดเร็วและมีปร ะสิทธิภาพ เนื่องจาก ATA Disk Commands สามารถจัดวางอยู่บน Ethernet Protocol ได้โดยตรงไม่ต้องผ่าน IP หรือ TCP Layer ทำให้ลด Overhead ในการส่งข้อมูล ได้เป็นอย่างดี

อุปกรณ์ EtherDrive เป็น Storage ที่ใช้ Protocol AoE ซึ่งถูกพัฒนา ขึ้นเพื่อใช้ในการส่ง ATA Disk Command โดยตรงทำให้เพิ่มความเร็วในการอ่าน และเขียนข้อมูลในระบบ Storage ได้เป็นอย่างดี นอกจากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นแล้ว อุปกรณ์ Ether Drive Storage ยังมีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับ การใช้ Storage ที่ใช้ iSCSI หรือ Fiber Channel อีกด้วย

เปรียบเทียบ iSCSI กับ ATAoE

อาจเข้าใจว่า iSCSI กับ ATAoE เป็นคู่แข่งกันในเรื่อง SAN แต่อันที่จริงมิได้เป็นเช่นนั้น เนื่องจากทั้งสองเทคโนโลยีนี้มีความแตกต่างกันมากเสียจนนำมาทดแทนกันไม่ได้ แบ่งพิจารณาในแต่ละด้านดังนี้

ว่าด้วยเรื่องของพื้นฐานดั่งเดิมของมาตรฐานคำสั่งควบคุมดังที่ได้กล่าวไปแล้วในตอนต้นว่า SCSI มีคำสั่งมากกว่า ATAoE เป็นร้อยคำสั่ง ดังนั้นขีดความสามารถในการจัดการกับอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือดิสก์จึงต่างกันไปด้วย

เมื่อนำเทคโนโลยีทั้งสองตัวมาทำงานบนระบบเครือข่าย ก็แตกต่างกันอีก เนื่องจาก iSCSI ทำงานที่ระดับเลเยอร์ 3 ของ OSI Reference Model คืออยู่ใน Network Layer ส่วน ATAoE โดยชื่อของมันเองก็บ่งบอกอยู่แล้วว่าทำงานอยู่เพียงเลเยอร์ 2 เท่านั้น จุดนี้ทำให้ทั้งคู่มีความแตกต่างกันยิ่งขึ้นในการนำไปใช้งานและคุณสมบัติด้านระบบเครือข่าย กล่าวคือ ถ้าการเชื่อมต่อกันในเครือข่ายมีความจำเป็นต้องค้นหาเส้นทางเดินของแพคเก็ต (routable)แล้วล่ะก็ iSCSI จะสามารถทำงานได้ ส่วน ATAoE ทำงานเฉพาะในโลคอลที่เป็น Ethernet เท่านั้นจึงไม่สามารถค้นหาและเลือกเส้นทางหรือ routing ไม่ได้นั่นเอง แต่ก็มีข้อได้เปรียบในด้านความรวดเร็ว เพราะ ATAoE จะมีโอเวอร์เฮดของโปรโตคอลต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับ iSCSI ที่จะต้องส่งข้อมูลไปในแพคเก็ตของโปรโตคอลอินเตอร์เน็ต (IP: Internet Protocol) พูดง่ายๆ ว่า ATAoE ส่งข้อมูลดิบกว่า กระชับกว่า ไม่มีขั้นตอนที่ซับซ้อน ย่อมมีความเร็วสูงกว่าอย่างไม่ต้องสงสัย

ด้านความน่าเชื่อถือ (Reliability) ของทั้งคู่ถือว่าเสมอกัน เพราะ iSCSI อาศัยโปรโตคอล TCP ซึ่งมีกระบวนการแฮนด์เชคกิ้ง โฟลว์คอนโทรล และการตรวจสอบความถูกต้องที่เชื่อถือได้อยู่แล้ว (แต่สิ้นเปลืองทรัพยากรและหน่วงเวลาสื่อสารไปไม่น้อย) ในขณะที่ ATAoE วิ่งอยู่บน Ethernet Frame มีความเชื่อถือได้จากตัวโปรโตคอลเองตามมาตรฐาน IEEE802.3 ที่มีการตรวจสอบCRC และโฟลว์คอนโทรลเช่นเดียวกัน

การสนับสนุนจากระบบปฏิบัติการ ด้วยข้อมูลในขณะที่เขียนบทความนี้ iSCSI จะมีภาษีกว่าถ้าจะต้องทำงานร่วมกับระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย คือ สนับสนุนทั้งในระบบปฏิบัติการตระกูลยูนิกซ์และวินโดวส์ ส่วน ATAoE จะสนับสนุนจากภายในเคอร์เนลของลีนุกซ์และตระกูลยูนิกซ์เลยทีเดียว แต่สำหรับการใช้งานกับวินโดวส์ก็สามารถติดตั้งโปรแกรมเสริมให้วินโดวส์ทำงานร่วมกับ ATAoE ได้เช่นกันเพียงแต่มีขั้นตอนยุ่งยากเป็นภาระแก่ผู้ใช้งานเท่านั้น

Fiber Channel over Ethernet (FCoE)

Fiber Channel over Ethernet (FCoE) เป็นมาตราฐานใหม่ในการควบรวม I/O ที่คาดว่าจะเสร็จสิ้นการกำหนดมาตราฐานราวเมษายนปีหน้า แม้จะยังไม่ถึงบทสรุปแต่ผู้ผลิตหลายรายได้เตรียมตัวสนับสนุนมาตราฐานใหม่นี้

FCoE เป็นโปรโตคอลตัวใหม่ที่จะนำพาหลายๆ โปรโตคอลไปบนสื่อขนิดเดียวกัน หลักการทำงานจะคล้ายกับโปรโตคอลอย่าง InfiniBand (IB) แต่ IB จะมีแบนด์วิดธ์ที่กว้างกว่า (แพงกว่า) ปัจจุบันขึ้นไปสูงถึง 96 Gbit/s ซึ่งคงเหมาะกับปริมาณข้อมูลขนาดมหาศาล

สำหรับ FCoE จะใกล้เคียงกับ iSCSI ความต่างคือ iSCSI จะนำพาโปรโตคอล SCSI ไปบน TCP/IP สำหรับการควบคุมใช้งานพื้นที่สตอเรจ แต่ FCoE เราสามารถส่งผ่านโปรโตคอลที่ต่างกันไปบน Ethernet ระดับ 10GbE ได้อย่างปลอดภัย

เซิร์ฟเวอร์โดยทั่วไปอาจจะมีเน็ตเวิร์ก 2 พอร์ท (Network Interface Card - NIC) และมีไฟเบอร์อีก 2 พอร์ท (Fiber Host Bus Adapter - HBA) อย่างละสองเพื่อป้องกันข้อผิดพลาด (Redundant) นี่คือตัวอย่างในโลกปัจจุบัน ซึ่ง FCoE จะเข้ามาเปลี่ยนภาพตรงนี้ คุณใช้เพียง Converged Network Adapter (CNA) เพียงคู่เดียว ทั้งโปรโตคอลอีเทอร์เน็ต และไฟเบอร์จะสามารถผ่าน CNA ออกไปบนเน็ตเวิร์กขนาด 10GbE ได้ทั้งหมด นับเป็นมาตราฐานใหม่ที่จับเอาข้อดีของ iSCSI (ถูกแต่ช้า) และ IB (แพงแต่เร็ว) มาผนวกรวมกับ 10 Gigabit Ethernet (10GbE) ซึ่งเจ้าตัว 10GbE เริ่มๆ ทยอยลงสู่ตลาดแล้ว

ข้อดีของการใช้งาน FCoE คือการลดจำนวนสายระโยงระยาง, จำนวนการ์ดบนเครื่อง, กำลังไฟน้อยลง และความซับซ้อนของระบบเน็ตเวิร์ก รวมๆ แล้วจะเข้าสู่การลด TCO ขององค์กร หากเป็นในแง่การเชื่อมต่อเน็ตเวิร์กธรรมดาคงพอมาเห็นภาพ แต่ต้องไม่ลืมว่าต้องใช้สตอเรจแบบไหนกับ FCoE ใช้ช่วงแรกสตอเรจที่ใช้กับระบบนี้ก็จยังคงเป็น Fiber Channel Storage หรือ SAN Storage ที่เราเรียกกันคุ้นปาก ซึ่งหมายถึงโปรโตคอลด้านฝั่งสตอเรจยังคงใช้ FC อยู่ เปลี่ยนทางด้านฝั่งเซิร์ฟเวอร์ และเน็ตเวิร์กตรงกลาง เป็น FCoE

ในแง่ของการใช้งาน FCoE มีหลักการคล้าย iSCSI คือมีเรื่องเของ Initiator และ Target โดยสามารถเลือกได้ทั้งฮาร์ดแวร์ และซอฟท์แวร์ ด้านฮาร์ดแวร์อินิชิเอเตอร์ก็คือ CNA การ์ด ปัจจุบันมีทั้งจาก FC HBA ไปพัฒนาเรียบร้อย ทั้ง Qlogic, Emulex และ Brocade นั่นยังต้องนับรวม Intel และ Brodcom ผู้ผลิตหลักของฝั่งการ์ดอีเทอร์เน็ต ก็เริ่มเข้าไปในตลาดนี้

ด้านซอฟต์แวร์อินิชิเอเตอร์ และทาร์เก็ต ต้องอาศัยการ์ดเน็ตเวิร์กระดับ 10GbE เป็นตัวขับเคลื่อน อินเทลได้พัฒนา FCoE initiator และแจกจ่ายให้แก่ผู้พัฒนาบนลินุกซ์ไปเป็นที่เรียบร้อยตั้งแต่เดือนธันวาคมปีที่แล้ว คาดการณ์ว่าในแง่ของซอฟต์แวร์อินิชิเอเตอร์ และทาร์เก็ตจะเป็นไปในรูปแบบเดียวกับ iSCSI ที่ผ่านมา คือท้ายที่สุดแล้วระบบปฏิบัติการทั้งหลายแหล่ ก็จะมีอินิชิเอเตอร์ และทาร์เก็ตไว้ให้บริการในตัวมันเองโดยพร้อมเพรียงกัน

iSCSI จะไปได้แค่ไหน

iSCSI อยู่บน TCP/IP ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่มีโอเวอร์เฮดสูง FCoE เป็นโปรโตคอลใหม่มาทำงานแทน TCP/IP แต่ทั้ง iSCSI และ FCoE มีหน้าที่นำส่งโปรโตคอล SCSI ไปบนเน็ตเวิร์กแบบอีเทอร์เน็ต ส่วนใหญ่ iSCSI ปัจจุบันยังคงอยู่ที่ 1GbE เน็ตเวิร์ก และสามารถขึ้นไปใช้งาน 10GbE เน็ตเวิร์กได้เหมือนกัน แต่ FCoE หัวสูงกว่าหน่อย จะเริ่มต้นที่ 10GbE เท่านั้น

Fiber Channel จะเป็นอย่างไร

แม้ว่าปัจจุบัน FC ขนาด 8Gb/s จะทยอยออกมาอวดโฉม แต่ถามจริงๆ มีซักกี่มากน้อยที่บดขยี้แบนด์วิดธ์ไปถึงขนาดนั้น อย่างไรก็ตาม FC มีแผนจะขยับขึ้นเป็น 16Gb/s ในปี 2011 ซึ่งต้องคอยดูกันว่าเมื่ออีเทอร์เน็ตจะขยับไปแค่ไหนเพื่อขนส่ง FCoE นั่นรวมถึงจำนวนผู้ใช้งานด้วย

Storage Area Network (SAN)

SAN เป็นระบบเครือข่ายของที่เก็บข้อมูล โดยนำอุปกรณ์ที่จัดเก็บข้อมูลมาติดตั้งรวมกันเป็นเครือข่าย มีระบบจัดการข้อมูลบนเครือข่ายที่ทำให้รับส่งข้อมูลได้รวดเร็ว ทำให้ข้อมูลที่เก็บเสมือนเป็นส่วนกลางที่แบ่งให้กับซีพียูหลายเครื่องได้ การจัดเก็บที่เก็บแบบนี้จึงต้องสร้างสถาปัตยกรรมใหม่ เพื่อให้รองรับระบบดังกล่าว การทำงานนี้จึงคล้ายกับการสร้างเครือข่ายของที่เก็บข้อมูลแยกต่างหาก เป็นการสร้างระบบจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่อย่างมีประสิทธิภาพได้ และสามารถใช้งานได้ดีกว่าแบบเดิม

การจัดเก็บที่เก็บแบบนี้จึงต้องสร้างสถาปัตยกรรมใหม่ เพื่อให้รองรับระบบดังกล่าว การทำงานนี้จึงคล้ายกับการสร้างเครือข่ายของที่เก็บข้อมูลแยกต่างหาก เป็นการสร้างระบบจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่อย่างมีประสิทธิภาพได้ และสามารถใช้งานได้ดีกว่าแบบเดิม ด้วยเหตุผลที่แนวโน้มของการเก็บข้อมูลข่าวสารความรู้ในองค์กรมีมาก การดูแลฐานความรู้และข้อมูลข่าวสารขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีการสร้างระบบเพื่อรองรับองค์กรในอนาคต SAN จึงเป็นทางเลือกหนึ่งของการบริหารและจัดเก็บข้อมูลบนเครือข่าย มีความเชื่อถือได้ในระดับสูงกำลังจะกลายเป็นของคู่กันสำหรับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดกลางและขนาดใหญ่ในอนาคตในบ้านเรา แต่สำหรับในต่างประเทศ เรื่องนี้กลายเป็นเรื่องปกติ

Storage Area Network หรือ SAN เป็นระบบโครงสร้างที่มีการเชื่อมต่อทางข้อมูลข่าวสารระหว่างกลุ่มของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ล้ำหน้า ที่จะช่วยให้สามารถจัดเก็บและดึงข้อมูลขนาดใหญ่ หรือปริมาณมหาศาล ออกมาใช้งานได้อย่างรวดเร็ว ปลอดภัย และง่ายต่อการบริหารจัดเก็บข้อมูล ระบบของ SAN ไม่ใช่ระบบคอมพิวเตอร์ แต่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จของการจัดเก็บข้อมูลในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์หมายความว่า SAN ไม่ได้อยู่ในเครือข่ายแลน แต่อยู่ด้านหลังของเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ โดยทำหน้าที่ดูแลการจัดเก็บ และปลดปล่อยข้อมูลเพื่อสนองตอบกลุ่มของเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งได้รับการร้องขอจากกลุ่มของไคลเอนต์บนเครือข่ายอีกทีหนึ่ง ดังนั้น SAN จึงไม่ใช่อุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง หรือคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง แต่เป็นระบบบริหารการจัดเก็บและดูแลกลุ่มของอุปกรณ์การจัดเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูง โดยกลุ่มของอุปกรณ์การจัดเก็บข้อมูลเหล่านี้ มีการเชื่อมต่อกันทางด้านเครือข่ายก็จริง แต่ไม่ได้เชื่อมต่อผ่านทาง Switching Hub ธรรมดา แต่อาจเชื่อมต่อกันด้วยระบบ Fiber Channel Hub หรือ Switch หรือ เทคโนโลยีอื่น ๆ ที่กำลังจะมีมาในอนาคต

SAN สามารถให้ความยืดหยุ่นในการบริการจัดการกับระบบ รวมทั้งการจัด Configuration ซึ่งในที่นี้หมายถึง ความยืดหยุ่นสูงในการกำหนด ขนาดหรือลดขนาดการบรรจุเก็บข้อมูลข่าวสารของระบบ
เราสามารถเพิ่มหรือลดจำนวนของเซิร์ฟเวอร์หรืออุปกรณ์จัดเก็บได้เต็มที่ โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของ SAN นอกจากนี้ภายใต้ระบบ SAN สามารถมีเซิร์ฟเวอร์หลาย ๆ ตัว หรือเป็นจำนวนมาก ที่สามารถเข้ามา Access ใช้งานในกลุ่มของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ที่ดูแลภายใต้ SAN ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แนวทางการออกแบบระบบ SAN

ก่อนที่จะออกแบบระบบ SAN หรือปรับปรุงระบบ SAN ที่มีอยู่แล้ว ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เราจะต้องแนวคิดพิจารณา ดังนี้

1. ตำแหน่งหรือที่ตั้งทางภูมิศาสตร์
2. ตำแหน่งหรือที่ตั้งของข้อมูล เพื่อให้การไหลของ Traffic เป็นไปอย่างมีระเบียบเรียบร้อย
3. รูปแบบการเชื่อมต่อ ระยะทาง รวมทั้งอุปกรณ์ และสายสัญญาณ
4. ขนาดความจุของอุปกรณ์จัดเก็บ
5. แพลตฟอร์มทางด้านฮาร์ดแวร์ เช่น เซิร์ฟเวอร์ หรืออุปกรณ์การจัดเก็บ หรือระบบปฏิบัติการที่ใช้
6. ข้อพิจารณาเกี่ยวกับความยืดหยุ่นที่จะปรับขยายขนาดของ SAN หรือเครือข่ายแลนในอนาคต
7. การบริหารหรือรูปแบบการจัดเก็บข้อมูล
8. การสำรองข้อมูลและการเรียกคืนของข้อมูลออกมาใช้
9. ความพร้อมเสมอของข้อมูลข่าวสาร ที่สามารถเรียกออกมาใช้ได้ทันที และทุกเวลา
10. ความทนทาน ที่สามารถรองรับได้ หากเกิดปัญหาขึ้น
11. จำนวนของ Hop หรือจำนวนของ Switch ที่เชื่อมต่อกัน และเราอาศัยเป็นทางผ่านไปสู่เป้าหมายปลายทาง ได้แก่อุปกรณ์จัดเก็บ จะต้องผ่านอุปกรณ์ เชื่อมต่อมากเท่าใด
12. ประสิทธิภาพ และภาระหรือ Load ที่จะเกิดขึ้นบน SAN ที่อาจมีผู้คนเข้ามาใช้งานพร้อมกันเป็นจำนวนมาก
13. การบริหารจัดการที่เรียบง่าย
14. ความสามารถในการเลือกอุปกรณ์จัดเก็บได้ง่าย ในที่นี้ หมายถึง ความสามารถที่จะอ้างอิงถึงอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล บน SAN ได้อย่างรวดเร็วง่ายดาย
15. การรักษาความปลอดภัยที่ดี

ลักษณะและประโยชน์ของ SAN

ลักษณะของ SAN:

- โปรโตคอลที่ใช้ได้แก่ Fiber Channel หรือ Fiber Channel to SCSI
- งานที่เราจะนำ SAN มาใช้ ได้แก่
- ฐานข้อมูลที่ต้องการความเร็วสูงในการดึงข้อมูล อีกทั้งเสียหาย หรือสูญหายไม่ได้
- การจัดเก็บหรือการทำสำรองข้อมูลส่วนกลาง และสามารถดูแลจัดการได้โดยง่าย
- ต้องการประสิทธิภาพ และความสามารถในการกู้คืนข้อมูล
- การจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ มีปริมาณมาก
- การดึงข้อมูล หรือการจัดเก็บข้อมูลทุกประเภทที่ต้องการความเร็วสูงยิ่ง

ประโยชน์ ของ SAN ได้แก่:

- สามารถตอบสนองความต้องการ ในด้านข้อมูลอย่างรวดเร็ว และได้ทุกเมื่อที่ต้องการ
- การถ่ายเทข้อมูลมีความน่าเชื่อถือสูง
- สามารถลดขนาดของ Traffic บนเครือข่ายหลักได้ เนื่องจากไคลเอนต์แต่ละเราสามารถได้– ข้อมูลอย่างรวดเร็ว จึงทำให้ปริมาณของ Traffic ไม่ค้างเติ่งอยู่บนเครือข่ายนาน จนกลายเป็นการสะสม Traffic ขึ้น
- การจัด Configuration สามารถมีความยืดหยุ่นมาก
- ประสิทธิภาพ การทำงานและการบริหารจัดการสูง
- สามารถปรับเพิ่ม-ลด หรือขยายเครือข่ายได้ง่าย ไม่กระทบกระเทือนกับการทำงานทั้งระบบ
- สามารถบริหารจัดการได้จากศูนย์กลาง
- มี Products ที่สนองการทำงานของ SAN จากที่ต่างๆ มากมาย

Topology การเชื่อมต่อบนระบบ SAN

พื้นฐานของ SAN Topology มีหลายแบบ ดังต่อไปนี้

การเชื่อมต่อแบบ Switch Fabrics ตัวเดียว

เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อ SAN ที่เรียบง่ายที่สุด โดยประกอบด้วย Fiber Channel Switch 1 ตัว กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ซึ่งไม่จำกัดจำนวนของอุปกรณ์จัดเก็บ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนของ Port ที่ติดตั้งบน Switch fabric การเชื่อมต่อแบบนี้ เหมาะสำหรับองค์กรขนาดเล็กหรือกลาง

การเชื่อมต่อแบบ Cascade Fabrics

ประกอบด้วยกลุ่มของ Switch fabric จำนวนหนึ่งนำมาพ่วงต่อกัน เหมาะสำหรับสถานที่ ๆ มีการจัดเก็บข้อมูลแบบแยกจากกัน หรือกระจายไปตามอาคารสถานที่ต่างๆ ที่แต่ละแห่งมีข้อมูลจัดเก็บปริมาณสูงมาก และต้องการรักษาความปลอดภัยข้อมูล เฉพาะแห่ง รวมทั้งมีผู้ดูแลระบบเครือข่าย หรือ SAN แยกออกจากกัน
การออกแบบลักษณะเหมาะสำหรับการกระจายข้อมูลไปตามที่ต่างๆ หรือ แบบรวมศูนย์ก็ได้ อย่างไรก็ดี หากเราจะออกแบบในรูปแบบนี้ เราจะต้องระวังรูปแบบการไหล หรือทิศทางการไหลของ Traffic ให้ดี เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงาน อย่างไรก็ดี ระบบ Cascade เหมาะสำหรับองค์กรขนาดใหญ่ที่มีเซิร์ฟเวอร์เป็นจำนวนมาก ซึ่งเซิร์ฟเวอร์เหล่านี้ได้กระจัดกระจายไปตามสถานที่ต่างๆ และสื่อที่ใช้ในการเชื่อมต่อจะเป็นสายใยแก้วนำแสงที่ไม่มีปัญหาเรื่องของระยะทางการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อแบบ Mesh Fabrics

การเชื่อมต่อแบบ Mesh Fabrics ประกอบไปด้วย กลุ่มของ SAN Switch Fabric ที่มีการเชื่อมต่อระหว่างกัน ชนิดที่มีสายสัญญาณเชื่อมต่อมากกว่าหนึ่งเส้น จุดประสงค์เพื่อแก้ปัญหา การหยุดชะงักการเชื่อมต่อ หากสายสัญญาณการเชื่อมต่อบกพร่อง ซึ่งในลักษณะนี้ หากสายสัญญาณ เส้นใดเส้นหนึ่ง เกิดหลุด หรือหยุดทำงาน ก็จะมีเส้นสัญญาณอื่นๆ ทำหน้าที่แทนในทันที
ในกรณีที่ระบบ SAN มีขนาดใหญ่ และเติบโตมากขึ้น ไม่ว่า จะเป็นการเติบโตในแนวดิ่งหรือแนวนอนก็ตาม เราก็สามารถขยายรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Mesh ออกไปทางแนวนอนได้เป็นอย่างดี การเชื่อมต่อแบบ Cascade เหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นใดๆ ที่มี ข้อมูลที่จะถูกนำใช้ภายในสถานที่ หรือ Local หรือกระจายออกไปตามสถานที่ต่าง ๆ ได้อย่างปลอดภัย แน่นอน และพร้อมที่จะให้ข้อมูลเสมอ เนื่องจากการเชื่อมต่อมีมากกว่าหนึ่งช่องทาง และพร้อมที่จะทดแทนกัน เมื่อใดที่การเชื่อมต่อเส้นใดเส้นหนึ่งเกิดสะดุดลง

การเชื่อมต่อแบบ Ring

จัดสร้างการเชื่อมต่อง่าย Switches ที่เป็นแบบ Fiber Channel นี้ สามารถสนับสนุนการเชื่อมต่อของเซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทำให้ประหยัดเวลา และต้นทุนในการออกแบบ สามารถขยายให้เป็นระบบ SAN ขนาดใหญ่มากยิ่งขึ้น สนับสนุนการทำสำรองข้อมูลร่วมกัน กับ Switches อื่นๆภายในระบบ SAN หมายความว่า ภายใต้การเชื่อมต่อแบบ Ring นี้ ผู้ดูแลเครือข่ายหลายคน ต่างก็สามารถแบ่งหน้าที่สำรองข้อมูล กันเองได้ สนับสนุนการบริหารจัดการร่วมกันได้ ให้ประสิทธิภาพการ Access เข้าสู่เซิร์ฟเวอร์ หรือ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ภายใน Switches ได้ดีกว่า เร็วกว่า การเชื่อมต่อแบบอื่นๆ

การเชื่อมต่อแบบ Back Bone Fabric

เป็นการเชื่อมต่อที่ประกอบด้วย Fiber Channel Switches จำนวนหนึ่ง ที่อุทิศเพื่อการเชื่อมต่อกับ Switches ตัวอื่นๆ ภายใน Fabric เดียวกัน เป็นที่น่าสังเกตว่า อุปกรณ์ที่เป็น Switches เหล่านี้มิได้เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยตรง แต่ทำหน้าที่เป็น Back Bone เพื่อการเชื่อมต่อกับ Switches ตัวอื่นๆ เนื่องจาก Switches เหล่านี้ มีแบนด์วิดช์ที่สูงกว่า และมีการเชื่อมต่อหลายเส้นทางกับ Switches ตัวอื่นๆ ดังนั้นการเชื่อมต่อในลักษณะนี้ มักจะถูกเรียกว่า เป็นการเชื่อมต่อแบบ many-to-many Connection หรือความเป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อ ระหว่าง Switches หมู่มากกับ Switches หมู่มากด้วยกัน ที่มีความเร็วสูง รูปแบบการเชื่อมต่อ การเชื่อมต่อแบบ Back Bone Fabric นี้เหมาะสำหรับ Application หรืองานที่ต้องการ แชร์ใช้งานข้อมูลข่าวสารจากที่ต่างๆ จาก Server หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่อยู่ต่าง Switches กัน หลายๆที่ ๆต้องการความเร็วสูง แทนที่จะเชื่อมต่อกันระหว่าง Switches Fabric ด้วยกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานระหว่าง Switches ดังนั้น การเชื่อมต่อผ่านทาง Back Bone Switches จะให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีกว่า เนื่องจาก มีอัตราความเร็วในการเชื่อมต่อสูง

การเชื่อมต่อแบบ Hierarchical

เป็นการเชื่อมต่อแบบเป็นลำดับขั้น ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานทั้งระบบ ได้ดี ลองคิดดูว่า หากเอา Switches ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันเป็นแนวยาว แบบพ่วงต่อกัน ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ ปัญหาทางด้าน Latency หรือค่าหน่วงเวลาจะเกิดขึ้นอย่างมากมาย เนื่องจากจำนวนของ Hop จะมีมาก ซึ่งข้อจำกัดของการเชื่อมต่อของ Switches บน SAN ได้แก่ การเชื่อมต่อจะต้องไม่เกิน 7 Hop ดังนั้น หากการพ่วงกันระหว่าง Switches ก่อให้เกิดจำนวน Hop มากกว่า 7 Hop ให้ใช้การเชื่อมต่อแบบ Hierarchical ได้ รูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Hierarchical
รูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Hierarchical เป็นไปในลักษณะต้นไม้ หรือแบบขั้นบันได

คำศัพท์ทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับ SAN

Fabric Switches: หมายถึงอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ต่างๆภายใน Topology การเชื่อมต่อของ SAN อย่างเช่น Switches ที่ใช้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ จัดเก็บข้อมูลหรือ Server รวมทั้งระหว่าง Switches ด้วยกัน

Fiber Channel : เมื่อพูดถึงในทางตรรก คำว่า Fiber Channel หมายถึงโครงสร้างการเชื่อมต่อสื่อสารข้อมูลแบบ 2 ทิศทาง เชื่อมต่อกันแบบจุดต่อจุด และสื่อสารข้อมูลแบบสวนทางกัน (Full Duplex) การไหลของข้อมูลเป็นแบบอนุกรม แต่เมื่อพูดถึงในแง่ทางกายภาพ แล้ว Fiber Channel ประกอบขึ้นด้วย อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลความเร็วสูง ตัว Switches Hub สายสัญญาณ ใยแก้วนำแสง รวมทั้งอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ ที่มาเชื่อมต่อกับ ผ่าน N_Port และมีรูปแบบ Topology การเชื่อมต่อแบบ ระหว่างจุด (Point - to -Point) หรือแบบ Arbitrated Loop

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ NAS

ในปัจจุบันนอกจากไฟล์เอกสารที่มีแต่ข้อความแล้วยังมีไฟล์รูปภาพกราฟิก หรือแม้แต่ข้อมูลวิดีโอซึ่งต้องการใช้เนื้อที่ในการเก็บข้อมูลในฮาร์ดดิสก์จำนวนมาก วิธีแก้ทางหนึ่งก็คือการใช้ Network-Attached Storage(NAS) ในระบบเน็ตเวิร์กภายในองค์กร

Network-Attached Storage (NAS) เป็นวิธีที่ง่ายในการเพิ่มอุปกรณ์เก็บข้อมูลให้กับเน็ตเวิร์กขององค์กร โดยที่ NAS ไม่ได้มีความสามารถในการประมวลผลพิเศษ แต่ว่า NAS เป็นทางเลือกที่นอกเหนือจากการใช้ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ โดยที่มีราคาถูก และง่ายต่อการใช้มากกว่า ทั้งนี้นอกเหนือจากราคาของระบบที่ถูกกว่าการใช้ไฟล์เซิร์ฟเวอร์แล้ว ระบบ NAS นี้ยังสามารถติดตั้ง ใช้งาน และดูแลได้ง่ายโดยใช้ส่วนติดต่อกับผู้ใช้ผ่านโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ ผู้ดูแลระบบเน็ตเวิร์กสามารถตรวจสอบ และดูแล NAS ได้โดยใช้ซอฟต์แวร์จัดการที่ทำงานบนเว็บบราวเซอร์ได้ทันที

NAS นั้นเปรียบเสมือนกับว่าเป็นระบบไฟล์เซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ มีการเข้าถึงทำงานแบบไฟล์บนเซิร์ฟเวอร์โดยไคลเอ็นต์ หรือเวิร์กสเตชันผ่านทางเน็ตเวิร์กโพรโตคอลเช่น TCP/IP และผ่านทางแอพพลิเคชันเช่น NFS (Network File System) หรือ CIFS (Common Internet File System) ทำให้ไคลเอ็นต์ที่เชื่อมต่ออยู่บนระบบเน็ตเวิร์กสามารถแลกเปลี่ยนไฟล์กันได้ และการเข้าถึงไฟล์ข้อมูลนั้น ส่วนใหญ่จะเป็นการเชื่อมต่อซึ่งมีอยู่ภายในไคลเอ็นต์อยู่แล้ว โดยโครงสร้างของ NAS นั้นเน้นการให้บริการด้านไฟล์ ดังนั้นจึงช่วยให้การจัดการเข้าถึงไฟล์สามารถทำได้ด้วยความรวดเร็ว

NAS จะส่งข้อมูลในปริมาณที่ไม่สูงมากนักเมื่อเทียบกับ SAN และต้องใช้ช่วงเวลาน้อยกว่าอีกด้วย โดย LAN / WAN จะมีการบังคับแพ็กเก็ตขนาดใหญ่ให้แตกออกเป็นชิ้นย่อยในการส่ง ดังนั้นจำนวนแพ็กเก็ตยิ่งมากเท่าไรก็จะใช้ทรัพยากรเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือทำให้ซีพียูทำงานหนักขึ้นนั่นเอง จึงไม่เหมาะที่จะไว้รับส่งไฟล์ขนาดใหญ่มากๆ

นอกจากนี้ผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมให้ NAS แบ็กอัพไดเรกทอรีหรือฮาร์ดดิสก์ของไคลเอ็นต์ได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ดีอย่างหนึ่งที่ช่วยในการสำรองข้อมูลที่ลดความเสี่ยงในการสูญเสียข้อมูลให้น้อยลง

เปรียบเทียบ SAN และ NAS

จุดแข็งของ SAN

จากที่โครงสร้าง SAN นั้นถูกออกแบบมาให้รองรับกับระบบงานที่มีขนาดใหญ่ที่มีการขยายตัวของปริมาณข้อมูลสูง รองรับการทำงานได้ตลอดยี่สิบสี่ชั่วโมงต่อวัน เจ็ดวันต่อสัปดาห์ หากเป็นระบบการเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบเก่า ถ้ามีขนาดพื้นที่เก็บข้อมูลไม่เพียงพอแล้วจำเป็นต้องเพิ่มขนาดของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอีกนั้น ผู้ดูแลระบบจำเป็นต้องปิดเซิร์ฟเวอร์ก่อนแล้ว จึงติดตั้งอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเข้ากับเซิร์ฟเวอร์เพื่อให้เซิร์ฟเวอร์รู้จัก แต่ใน SAN เราสามารถที่จะเพิ่มอุปกรณ์ใหม่เข้าไปในระบบได้ทันที โดยที่ไม่ต้องปิดเซิร์ฟเวอร์ก่อน เพียงติดตั้งอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแล้วต่อเข้ากับพอร์ตไฟเบอร์ออปติกสวิตซ์ เซิร์ฟเวอร์จะค้นหาอุปกรณ์ใหม่โดยอัตโนมัติ ทำให้ระบบของคุณสามารถที่จะทำงานได้ตลอดเวลาโดยที่ไม่ต้องปิดระบบ

การดูแลควบคุมก็เป็นอีกปัจจัยที่สำคัญของระบบ ในระบบ DAS เดิมการที่จะดูแลโดยผ่านระบบศูนย์กลางนั้นเป็นเรื่องที่จะกระทำได้ยาก หากมีเซิร์ฟเวอร์อยู่ในระบบเป็นจำนวนมาก โครงสร้าง SAN จะช่วยให้สามารถดูแลผ่านระบบศูนย์กลางซึ่งจะเป็นทำให้ลดค่าใช้จ่ายไปได้มากในส่วนของระบบการดูแล

ด้วยการใช้เทคโนโลยีไฟเบอร์แชนแนล SAN สามารถที่จะส่งผ่านข้อมูลขนาดใหญ่เป็นบล็อกได้ด้วยความเร็วสูง ซึ่งทำให้เราสามารถสำรองข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว และด้วยการใช้ไฟเบอร์แชนแนลสวิตซ์นี้เอง ทำให้ SAN มีความสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ด้วยระยะทางที่ไกลมากขึ้น และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ได้มากกว่าเดิม

ทุกวันนี้มีการใช้ SAN เพิ่มมากขึ้นโดยอาจจะถูกใช้คู่ร่วมกับ NAS ซึ่งช่วยให้เพิ่มประสิทธิภาพได้มากขึ้น แต่ในความเป็นจริงแล้วนั้นมีระบบ NAS มากมายที่มีการใช้ SAN ซ่อนอยู่ภายใน

ข้อได้เปรียบของ SAN

ข้อได้เปรียบหรือข้อดีของ SAN นั้นคือการปรับปรุงความสามารถทางด้านของความน่าเชื่อถือและทางด้านการขยายขนาดข้อมูลขององค์กร การสำรองข้อมูล หรือการกู้คืนข้อมูล SAN นั้นสามารถที่จะสำรองข้อมูลและกู้คืนข้อมูลด้วยเวลาที่รวดเร็ว ซึ่งจะลดความหนาแน่นของข้อมูลภายในเน็ตเวิร์กได้เป็นอย่างดี เป็นการใช้แบนด์วิดธ์ในระบบแลนที่ถูกต้อง SAN สามารถทำงานข้ามระบบ MAN (Metropolitan Area Network) และเมื่อใช้งานร่วมกัน จะทำให้สามารถเชื่อมต่อได้ไกลถึง 150 กิโลเมตร

โดยจะแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลกับเซิร์ฟเวอร์โดยตรงออก ซึ่งทำให้เกิดการแยกอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลออกจากเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นสามารถเพิ่มอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลได้โดยที่ไม่ต้องปิดระบบ และดูแลรักษาระบบแยกจากกันได้ไม่มีปัญหา

จุดแข็งของ NAS

NAS จะใช้ได้ดีกับองค์กรที่ต้องการส่งไฟล์ไปกับหลายๆ ไคลเอ็นต์ผ่านทางเน็ตเวิร์ก NAS นั้นจะสามารถทำงานได้ดีกับระบบที่ต้องส่งข้อมูลเป็นระยะทางไกลๆ เนื่องจากแพ็กเก็ตนั้นจะมีขนาดเล็กมากจนระยะไม่มีผลต่อข้อมูล สามารถส่งข้อมูลทีละน้อยๆ ได้ หรือมีผลกระทบน้อยมากในขณะส่งข้อมูล และยังสามารถให้ความปลอดภัยได้ในระดับของไฟล์ เนื่องจากตัวของไฟล์เองนั้นจะถูกล็อคไว้โดยแอพพลิเคชัน ดังนั้นหากจะแก้ไขค่าใดๆ ในระบบจะต้องจัดการด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ

ข้อได้เปรียบของ NAS

NAS นั้นมีความสำคัญเป็นอย่างมากสำหรับการแชร์ไฟล์ เช่น NFS ในยูนิกซ์ หรือ CIFS ในวินโดวส์ เอ็นที โดยสามารถส่งไฟล์ข้อมูลไปให้กับหลายๆ ไคลเอ็นต์ โดยที่มีการป้องกันในเรื่องความปลอดภัยได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดของแอพพลิเคชันที่ควรใช้ NAS เพื่อประสิทธิภาพการทำงานมี 2 แอพพลิเคชันคือ ระบบไดเรกทอรี่และเว็บเซิร์ฟเวอร์ โดยทั้งสองแอพพลิเคชันนี้มีการดึงข้อมูลเพื่อนำไปใช้ แจกจ่าย หรือไปสร้างเว็บเพจนั้นเองและสำหรับในองค์กรที่มีการใช้ฐานข้อมูล มีการเข้าถึงข้อมูลแบบอ่านอย่างเดียว (จำกัดสิทธิ์) มีผู้ใช้งานน้อย ระบบ NAS จะสามารถช่วยการลดค่าใช้จ่ายขององค์กรแบบนี้ลงได้เช่นกัน

แนวโน้มของ SAN และ NAS
เทคโนโลยีหน่วยเก็บข้อมูล (storage) เป็นเทคโนโลยีที่มีความสำคัญ สำหรับเทคโนโลยีสารสนเทศ ขณะที่ผู้ใช้แต่ละรายต้องการพื้นที่ในการเก็บข้อมูลที่ขนาดใหญ่ เนื่องจากบริษัทใหญ่ ๆ เริ่มประสบปัญหาในการเก็บข้อมูล ที่นับวันจะยิ่งมีปริมาณเพิ่มมากขึ้น อีกทั้งยังเป็นข้อมูลที่สำคัญที่ไม่สามารถจะทิ้งได้ ดังนั้นในช่วงทศวรรษที่ 80 จึงได้มีการคิดค้นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบคอมพิวเตอร์ทางอินเตอร์เน็ต หรือ iSCSI (Internet Small Computer System Interface) ซึ่งได้นำแนวคิดของเทคโนโลยีที่เรียกว่า เครือข่ายการจัดเก็บข้อมูล หรือ SAN (Storage Area Network ) และการจัดเก็บข้อมูลบนเครือข่าย หรือ NAS (Network Attached Storage) มาช่วยเข้าถึงข้อมูลในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์

iSCSI หรือ Internet SCSI เป็นแบบร่างมาตรฐานโดยคร่าวที่กำหนดขึ้นมาเพื่อมาตรฐานแห่งอนาคต เพื่อให้สามารถเป็นโปรโตคอลที่ห่อหุ้ม (Encapsulation) คำสั่งที่เป็นระบบ SCSI ให้ทำงานร่วมกันกับระบบเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอล TCP/IP โดยคำสั่งของ SCSI นี้จะถูกห่อหุ้มเข้าไปในแพ็กเก็ตของ IP สามารถทำให้มีการขนถ่ายข้อมูลบนเครือข่ายแบบบล็อกแทนที่จะเป็นแพ็กเก็ต โดยเฉพาะข้อมูลข่าวสารที่มาจากระบบจัดเก็บข้อมูล ระบบ iSCSI สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างระบบ SAN บนเครือข่าย IP ทำให้มีประสิทธิภาพสูง เชื่อมต่อได้ไกล ราคาประหยัดสำหรับการส่งถ่ายข้อมูลกันผ่านทางเว็บไซต์บนระบบอินเทอร์เน็ต รวมทั้งผ่าน Service Provider และองค์กรธุรกิจทั่วไป

SAN ในอนาคตอันใกล้ มีการคาดว่าค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจะลดลงเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการอบรมเกี่ยวกับอุปกรณ์ชนิดพิเศษ และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มเติม ผู้ใช้สามารถเข้าถึงแอพพลิเคชันทางธุรกิจชนิดใหม่ ๆ ที่มีพื้นฐานบนฐานข้อมูลตัวเดิมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ในอดีต จะมีมาตรการในการกู้คืนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มีการขยายระยะทางการทำ Server Clustered แอพพลิเคชันอื่น ๆ ที่สามารถกระจายและบริหารได้ง่ายขึ้น

สำหรับ NAS มีการคาดว่าระบบ NAS จะถูกลงเหมือนกับราคาของพีซี ทั้งนี้เนื่องจากส่วนประกอบในเซิร์ฟเวอร์ NAS ส่วนใหญ่ (ซีพียู แรม และฮาร์ดดิสก์) นั้นเป็นส่วนประกอบของเครื่องพีซีทั่วไป ดังนั้นเมื่อราคาของพีซีลดลงก็ทำให้ราคาของส่วนประกอบหลักเหล่านี้ลดลงด้วย

ตลาดของอุปกรณ์ NAS เติบโตขึ้นมาก และคาดว่าจะเติบโตอย่างต่อเนื่อง ตามการวิเคราะห์ตลาดของ Yankee Group โดยราคาของอุปกรณ์และคอมโพเน็นต์จะลดลงทุกปี อีกทั้งปัจจุบันอุปกรณ์ NAS ในระดับไฮเอนด์ยังสามารถเก็บข้อมูลได้ในระดับเทอระไบต์ (Terabyte) สามารถควบคุมด้วยมัลติโพรเซสเซอร์ และยังมีความสามารถไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าอุปกรณ์ SAN (Storage Area Network) ซึ่งมีราคาแพงกว่ามากและใช้งานในระดับองค์กรใหญ่ ๆ เท่านั้น อุปกรณ์ SAN และ NAS เติบโตมาพร้อม ๆ กัน แต่ต่างกันที่การใช้งานและประโยชน์ที่ได้รับ

อุปกรณ์ SAN นั้นเหมาะสำหรับการใช้งานและจัดเก็บข้อมูลหรือฐานข้อมูลที่ต้องการประสิทธิภาพสูงและมีความจำเป็นสำหรับองค์กรขนาดใหญ่ เนื่องจากอุปกรณ์ SAN นั้นมีราคาสูงมากจึงไม่เหมาะที่จะนำมาใช้จัดเก็บไฟล์ข้อมูลทั่วไป อุปกรณ์ NAS จึงถูกออกแบบมาเพื่อชดเชยในส่วนนี้ เพื่อให้รองรับการทำงานแบบรวมศูนย์ในองค์กรตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Direct Attached Storage

หลักการทำงานของ DAS

ในการจัดการกับข้อมูลจำนวนไม่มากนัก และเมื่อคำนึงถึงความคุ้มค่าในการลงทุนหรือ Return on investment (ROI) ก็คือต้องทำทุกวิถีทางในการใช้ประโยชน์สูงสุด จากพื้นที่จัดเก็บข้อมูลทุกกิกะไบต์ ซึ่งก็ไม่ใช่เป็นเรื่องง่ายเลย ในการที่จะทราบว่าเราได้ใช้เนื้อที่ไปเท่าไร โดยผู้ใช้คนใด หรือโดยแอพพลิเคชันใด

ถ้าพิจารณาถึงการจัดเก็บข้อมูลยุคแรกๆ ให้เรานึกง่ายๆ อย่างดิสก์ที่มาพร้อมกับคอมพิวเตอร์หรือเซิร์ฟเวอร์ จะติดตั้งมาในตัวเครื่องหรือแยกออกมาภายนอกก็สุดแล้วแต่ เราเรียกว่า Direct Attached Storage หรือ Server Attached Storage

Direct Attach Storage ( DAS ) เป็นการส่งข้อมูลไปยังเครื่องที่ใช้เก็บหรือสำรองข้อมูลโดยตรง ซึ่งจะเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage) มาต่อตรงๆเข้ากับเครื่อง Server เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นโดยไม่มีการต่อผ่าน san switchใดๆ ส่วนการเชื่อมต่อจะผ่านอะไรก็ได้ไม่ว่าจะเป็น iscsi fc หรือจะเป็น ต่อสาย scsi ตรงเข้ากับเครื่องเลยก็ตาม สามารถเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องโดยผ่าน Interface ได้ ซึ่งเหมาะสำหรับ server ที่มีเครื่องต้องการใช้ storage ร่วมด้วยไม่มาก เนื่องไม่มีการแบ่งปันระหว่าง Server มีขนาดและจำนวนจำกัดในการขยายระบบในอนาคต

การเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยตรงสามารถต่อได้ทั้งแบบติดตั้งเข้าไปใน case และแบบที่เชื่อมต่อภายนอก การเชื่อมต่อนี้จะทำผ่าน interface ต่างๆของ storage ที่เลือกใช้ เช่น

รูปแสดงสถาปัตยกรรมของ DAS (storage-jobs.blogspot.com)

ตัวอย่าง Interface แบบต่างๆ ของ DAS

1 Small Computer System Interface (SCSI)

เป็นมาตรฐานของการอินเทอร์เฟซแบบหนึ่ง ที่ใช้กับฮาร์ดดิสก์ และสามารถใช้ต่อพ่วงกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ได้มากมายเช่น สแกนเนอร์ เทปแบ็คอัพหรือสื่อเก็บข้อมูลความจุสูง เป็นต้น ข้อดีของ SCSI ก็คือ สามารถรับส่งข้อมูลได้รวดเร็วโดยหากเป็น SCSI รุ่นใหม่ ๆ ตอนนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้มากถึง 160 เมกกะไบต์ต่อวินาที ทางด้านการต่อเชื่อมก็สามารถจะต่อพ่วงกับอุปกรณ์ได้มากกว่า โดยพอร์ตของ SCSI 1 พอร์ตสามารถพ่วงต่ออุปกรณ์ได้มากถึง7ชิ้นด้วยกัน และการทำงานนั้นจะเป็นอิสระไม่ขึ้นกับซีพียูเหมือนกับการใช้ IDEทั่วๆไป

การใช้งาน SCSI จำเป็นต้องมีการ์ดอินเทอร์เฟซ SCSI ติดตั้งไว้ในเครื่องด้วย อาจจะเป็นการ์ดที่หามาเพิ่มเติมหรือเป็นการ์ดที่มาพร้อมกับเมนบอร์ดที่มาพร้อมกับเมนบอร์ดก็ได้ ซึ่ง SCSI นี้ไม่ได้เป็นมาตรฐานที่มาพร้อมกับคอมพิวเตอร์ทั่ว ๆ ไปเหมือนกับ IDE ดังนั้นคอมพิวเตอร์บางเครื่องอาจจะมีหรือไม่มีก็ได้ ขึ้นอยู่กับรายละเอียดของคอมพิวเตอร์เครื่องนั้น ๆ เอง SCSI จะมีคอนเน็กเตอร์และความเร็วในการใช้งานที่แตกต่างกันด้วย อุปกรณ์ที่ออกมาให้สามารถใช้ได้กับมาตรฐาน SCSI แบบหนึ่ง อาจจะใช้ไม่ได้กับ SCSI มาตรฐานอื่น ๆ ก็ได้ SCSI มีอยู่หลายแบบ เนื่องจากมีการพัฒนาต่อเนื่องนับตั้งแต่ SCSI รุ่นแรกสุดที่ถูกพัฒนาขึ้นมาใน ปี 1985 ซึ่งตอนนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้ในความเร็ว 160 เมกะไบต์ต่อวินาที ซึ่งแต่ละแบบนั้นก็จะมีประสิทธิภาพที่แตกต่างกันออกไป และแต่ละแบบก็จะใช้คอนเน็กเตอร์ที่แตกต่างกันด้วยซึ่งต้องเลือกให้ถูกในการนำไปใช้งาน

Narrow หมายถึง สามารถต่ออุปกรณ์ได้ 7 ตัวต่อพอร์ต 1 ช่อง

Wide หมายถึง สามารถรองรับอุปกรณ์ได้มากถึง 15 ตัวต่อช่อง รูปแบบพินนั้นจะเป็นจำนวนพินของ SCSI แต่ละชนิดที่จำเป็นต้องใช้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุด

รูปแสดงอุปกรณ์การเชื่อมต่อ Interface แบบ SCSI (www.answers.com)

การติดตั้งอุปกรณ์ SCSI นั้น จะมีรูปแบบที่ดูแตกต่างไปจากอุปกรณ์ตัวอื่น ๆ สักหน่อย เพราะการติดตั้งอุปกรณ์นั้น จะเป็นแบบลักษณะต่อพ่วงกันไปเรื่อย ๆ โดย SCSI จะใช้หมายเลขเป็นตัวบ่งบอกว่าเป็นอุปกรณ์ตัวไหนในเวลาของการรับส่งข้อมูลและต้องมีการกำหนด “Terminate” เพื่อระบุจุดสิ้นสุดของการต่อพ่วงในเคเบิลเส้นนั้นด้วย

2 Serial ATA (SATA)

เป็นอินเทอร์เฟซที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน และอีกไม่นานจะพัฒนาเป็น Serial ATA II ซึ่งการเชื่อมต่อในลักษณะParallel ATA หรือ E-IDE จะมีความเร็วไม่เท่า SCSI และสายแพแบบ Parallel ATA ที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลนั้นมีขนาดความกว้างถึง 2 นิ้ว และเป็นที่คุ้นเคยสำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป เมื่ออัตราความเร็วทำได้สูงสุดเพียงระดับ 133 เมกะไบต์ต่อวินาทีเท่านั้น ส่งผลให้บรรดาผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์ต่างพากันหันมาให้ความสนใจเทคโนโลยีต่อเชื่อมรูปแบบแบบใหม่ที่เรียกว่า Serial ATA โดยให้อัตราความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลขั้นแรกสูงสุดถึง 150 เมกะไบต์ต่อวินาที โดยเทคโนโลยี Serial ATA นี้ถูกพัฒนาขึ้นโดยกลุ่มผู้พัฒนา Serial ATA ซึ่งได้เผยข้อกำหนดคุณสมบัติสำหรับ serial ATA 1.0 ขึ้น ด้วยคาดหวังว่าจะสามารถ ขยายช่องสัญญาณ (Bandwidth) ในการส่งผ่านข้อมูลได้เพิ่มขึ้นถึง 2-3 เท่า และยังรองรับข้อมูลได้มากยิ่งขึ้น ไม่เฉพาะฮาร์ดดิสก์เพียงเท่านั้นที่จะมีการเชื่อมต่อในรูปแบบนี้ แต่ยังรวมไปถึง อุปกรณ์ตัวอื่นๆ อย่าง CD-RW หรือ DVD อีกด้วย และด้วยการพัฒนาของ Serial ATA นี้เอง ที่จะทำให้ลดปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งผ่านข้อมูลระหว่าง CPU ความเร็วสูงกับตัวฮาร์ดดิสก์ลงได้ โดยสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วของระบบที่เพิ่มมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ Serial ATA จึงกลายเป็นความหวังใหม่ สำหรับการเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลของฮาร์ดไดรฟ์ (Hard Drive) ในอนาคต

นอกจากนี้ Serial ATA ยังแตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ที่ใช้อินเทอร์เฟซ Parallel ATA ซึ่งเป็นแบบขนานอย่างชัดเจน เพราะอินเทอร์เฟซ Serial ATA นี้ มีการกำหนดให้ฮาร์ดไดรฟ์ตัวไหนเป็น Master (ตัวหลัก) หรือ Slave (ตัวรอง) ผ่านช่องเชื่อมต่อบนเมนบอร์ดได้เลย ลดความยุ่งยากในการติดตั้งลงไปได้มาก อีกทั้งฮาร์ดดิสก์ประเภทนี้บางตัวยังรองรับการถอดสับเปลี่ยนโดยทันที (Hot Swap) ทำให้การเชื่อมต่อในลักษณะนี้กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆในปัจจุบัน ประสิทธิภาพของการถ่ายโอนข้อมูลส่วนหนึ่งมาจากอินเทอร์เฟซที่บ่งบอกจุดต่างของค่าความเร็วได้ดี ตั้งแต่ USB, Parallel ATA, Serial ATA และ SCSI ด้วยสมรรถภาพความเร็วที่แกร่งขึ้นตามลำดับ ซึ่งการใช้งานฮาร์ดดิสก์บนพีซีหรือเครื่องเวิร์คสเตชั่นมักมองอินเทอร์เฟซ Parallel ATA และ Serial ATA เป็นสำคัญ แต่ในปัจจุบันการเปลี่ยนแปลงกำลังจะเกิดขึ้นเมื่อ Parallel ATA จะถูกแทนที่ด้วย Serial ATA ด้วยเหตุผลที่เป็นปัญหาคอขวดอยู่นั้นก็คือมาตรฐานความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลบนคอนโทรลเลอร์ขนาด 40 พิน แม้จะสามารถทำเส้นทางรับ-ส่งเป็น 80 เส้นความเร็วก็ทำได้ไม่เกิน 133 เมกะไบต์ต่อวินาที ขณะที่ Serial ATA ที่มากับขนาดของสายรับ-ส่งสัญญาณที่น้อยนิดเพียง 7 พิน พร้อมอัตราเร็วขั้นต้นของ Serial ATA ในเฟซแรกที่ 1.5 กิกะบิตต่อวินาที และสิ่งที่จะมาบดบังรัศมีของ Parallel ATA อย่างเต็มตัวก็คืออีกศักยภาพของ Serial ATA ด้วย Serial ATA II กับมาตรฐานความเร็ว 3.0 กิกะบิตต่อวินาที ซึ่งแรงขึ้นอีกเท่าตัว โดยก่อนหน้าที่จะกำเนิด Serial ATA II แบบเต็มตัวนั้นสิ่งที่มาก่อนก็คือการรองรับเทคโนโลยี Native Command Queuing หรือ NCQ ที่มีเฉพาะ Serial ATA เท่านั้น สิ่งหนึ่งที่ได้จากเทคโนโลยี NCQ ก็คือความรวดเร็วในการเรียงชุดคำสั่งแบบใหม่ที่เลือกคำสั่งที่ใกล้ก่อนทำให้สมรรถภาพการทำงานของฮาร์ดดิสก์และระบบเร็วขึ้น (ทำงานคล้ายลิฟท์)

รูปแสดงอุปกรณ์การเชื่อมต่อ Interface แบบ SATA (www.tomshardware.com/)

3. Fiber Channel (FC)

3.1 ลักษณะของสายไฟเบอร์ออฟติก

รูป แสดงอุปกรณ์การเชื่อมต่อ Interface แบบ FC (www.intel.com)

เส้นใยนำแสง (fiber optic) เป็นการใช้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก และสามารถส่งได้ระยะทางที่ไกลกว่าสายที่กล่าวมาทั้งหมด นอกจากนั้นเส้นใยแก้วนำแสงจะไม่มีการแทรกซ้อนของความถี่แม่เหล็กไฟฟ้า หรือความถี่คลื่นวิทยุเข้ามารบกวน ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสงกับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็ว 10 เมกะบิต ถ้าใช้กับ FDDI จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง 100 เมกะบิต เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร ระยะความยาวของเส้นใยนำแสงแต่ละเส้นใช้ความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก เส้นใยนำแสงนี้จะมีบทบาทมากขึ้น เพราะมีแนวโน้มที่จะให้ความเร็วที่สูงมาก

เส้นใยแก้วนำแสง ประกอบด้วย ใยแก้วบริสุทธิ์ใช้ทำเป็นแกน แล้วล้อมรอบด้วยใยแก้วอีกชนิดหนึ่งทำเป็นเปลือก (cladding) ห่อหุ้มไว้ ใยแก้วทั้งสองชนิดนี้จะมีดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน ทำให้แสงเดินทางไปตามสายสัญญาณได้โดยอาศัยการหักเหตามดัชนีเหล่านี้ บริเวณนอกสุดของสายจะมีฉนวนหุ้มไว้เพื่อป้องกันความเสียหาย ระบบเครือข่ายซึ่งใช้เส้นใยแก้วนำแสง จะใช้ไดโอดเปล่งแสง หรือ LED (light emitting diode) หรือเลเซอร์ไดโอด (laser diode) เป็นตังส่งสัญญาณผ่านเข้าไปยังแกนของสายสัญญาณ ระหว่างช่วงกลางๆของทางเดินของสายสัญญาณจะต้องมี ตัวทวนสัญญาณ (optical repeaters) เพื่อขยายสัญญาณให้ปลายทางรับได้โดยไม่ผิดพลาด ที่ปลายของสายสัญญาณอีกด้าน ข้อมูลจะถูกแปลงกลับมาเป็นสัญญาณดิจิตอล หรืออนาล็อกอีกครั้งโดยใช้โฟโต้-ไดโอด (photo-diode) เป็นตัวรับเส้นใยนำแสง

3.2 สถาปัตยกรรม Fiber Channel

การทำงานของ SAN ในทุกวันนี้ต้องมีการใช้ Fiber Channel เป็นพื้นฐาน เนื่องจาก Fibrer Channel เป็นเทคโนโลยีที่มีความเร็วสูงทั้งยังมีการส่งผ่านข้อมูลจาก node หนึ่งๆในเครือข่ายไปยัง node อื่นๆได้ด้วย ซึ่งในปัจจุบันมีอัตราการส่งผ่านข้อมูลอยู่ที่ 100 MB/sec ส่วนอัตราการส่งผ่านข้อมูลที่ระดับความเร็ว 200MB/sec และ 400 MB/sec ก็ผ่านการทดสอบแล้วและคาดว่าจะนำมาใช้ในไม่ช้า Fibre Channel เป็นสถาปัตยกรรมที่นำไปใช้ใน IPI traffic, IP traffic, FICON traffic, FCP (SCSI) traffic และอีกหลายๆ traffic ใน protocol อื่นๆ ที่อยู่ใน level เดียวกับมาตรฐาน Fibre Channel สำหรับแนวคิดพื้นฐานของ Fibre Channel สามารถแบ่งได้ดังนี้

1. Physical layer

Fibre Channel มีโครงสร้างที่แบ่งเป็น layer ต่างๆเหมือนกับ protocol อื่นๆโดย Fibre Channel มีทั้งหมด 5 layer ซึ่ง 0 จะถือเป็น layer ชั้นต่ำสุด และ layer 0 ถึง 2 จะอยู่ในชั้น Physical layer

- FC-0 จะเป็นตัวกำหนดอุปกรณ์ทางกายภาพและอัตราการส่งผ่านข้อมูลซึ่งจะประกอบไปด้วย connectors, drivers, transmitters และ receivers

- FC-1 จะเป็นส่วนของการแปลความหมาย เป็นการเข้าจังหวะเพื่อส่งข้อมูล

- FC-2 จะเป็นส่วนของ protocol มีโครงสร้างลักษณะเฉพาะตัว สนับสนุนการทำงานแบบ point-to-point และ switched topologies

2. Upper layers

Fibre Channel เป็นบริการที่ใช้เพื่อเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่าง node ที่มีความรวดเร็วและเชื่อถือได้ layer อีก 2 layer ที่อยู่ในชั้นที่สูงขึ้นนี้เป็นการเพิ่มความสามารถในการทำงานของ Fibre Channel

- FC-3 จะเป็นการกำหนดบริการโดยทั่วไป คือ multicast คือสามารถทำการส่งข้อมูล เพียงครั้งเดียวไปยังปลายทางได้หลายแห่ง

- FC-4 จะเป็นตัวกำหนด protocol ที่สูงขึ้นไปอีกคือ FCP (SCSI), FICON และ IP

3. Topologies

การเชื่อมต่อระหว่าง Node ของ Fibre Channel จะมี topologies ทั้งสิ้น 3 รูปแบบ คือ

- Point-to-Point จะเป็นการเชื่อมต่อกันระหว่าง 2 node และ bandwidth ก็จะถูกใช้เพียง 2 node นี้เท่านั้น

- Loop การเชื่อมต่อแบบนี้ bandwidth จะถูกใช้ร่วมกันระหว่างทุก node ที่ต่อเชื่อมกันภายใน loop และภายใน loop จะมีสายเชื่อมต่อกัน node-to-node ซึ่งถ้าหาก node ใด node หนึ่งไม่ทำงานก็จะทำให้ loop นี้ไม่ทำงานไปด้วยแต่ก็สามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยการใช้ hub เข้าช่วย

- Switched เป็นการเชื่อมต่อหลายๆ node เข้าด้วยกันซึ่ง switches ก็สามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ Circuit switches และ frame switches

เครือข่ายที่ใช้ Fibre Channel เหมือนกับเครือข่ายอื่นๆ แต่แตกต่างกันอย่างมากที่การไม่มี topology ที่ต้องพึ่งพาสิ่งอื่นๆ เครือข่ายต่างๆที่ใช้ Token Ring, Ethernet และ FDDI เป็น topology ที่ต้องพึ่งพาสิ่งอื่นๆและไม่สามารถใช้สื่อเดียวกันร่วมกันได้ เพราะเครือข่ายเหล่านี้มีกฎเกณฑ์ที่แตกต่างกันสำหรับการติดต่อ สื่อสาร วิธีเดียวที่สามารถดำเนินการระหว่างกันได้คือการดำเนินการผ่าน bridge และ router การใช้สื่อของมันเองแต่ละสื่อขึ้นอยู่กับวิธีการ data encoding และความเร็วของนาฬิกา (clock speeds), รูปแบบ header (header format) และการจำกัดความยาว frame เครือข่ายที่ใช้ Fibre Channel จะรองรับ topology 3 ชนิด ประกอบด้วย point-to-point, loop (arbitrated) และ star(switched) ซึ่ง topology เหล่านี้สามารถอยู่ตามลำพังหรือติดต่อระหว่างกันเพื่อก่อให้เกิดเป็นโครงสร้างก็ได้ โดยที่Point-to-Point เป็นโครงสร้างของ Fibre Channel ที่ง่ายที่สุดในการนำไปใช้ และยังเป็นการบริหารจัดการที่ง่ายที่สุดอีกด้วยการเชื่อมต่ออย่างง่ายๆนี้เองทำให้สามารถใช้เพื่อจัดการเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยความเร็วสูงระหว่างโหนด (node) 2 โหนดได้ ดังแสดงไว้ในภาพประกอบที่ 7

รูปแสดงการเชื่อมต่อ Interface แบบ FC แบบ Point-to-Point (www.intel.com)

การนำการเชื่อมต่อแบบ Point-to-point ไปใช้อาจเป็นการรวมเอาการเชื่อมต่อต่างๆเข้าด้วยกัน ได้แก่
- การเชื่อมต่อระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง
- จาก workstation ถึง graphic processor เฉพาะหรือ simulation accelerator
- จาก file server หนึ่งไปยัง disk array หรือ optical jukebox
เมื่อการเชื่อมต่อและการทำงานเป็นที่ต้องการมากขึ้น อุปกรณ์แต่ละตัวสามารถถูกเชื่อมต่อ ไปยังโครงสร้างหนึ่งได้โดยไม่ต้องประสบกับปัญหาเรื่องค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นถัดจากต้นทุนของโครง สร้างของมันเอง

4 Serial Attached SCSI (SAS)

การเปลี่ยนแปลงสิ่งหนึ่งในรอบหลายปีก็คือการการเปลี่ยนอินเทอร์เฟซใหม่เป็น SAS (serial attached SCSI) ซึ่งแน่นอนว่าย่อมมีความเร็วมากกว่าเดิม, ยืดหยุ่นในการใช้งานมากกว่า และมีเสถียรภาพในการเชื่อมต่อกับไดร์ฟมากกว่าอีกด้วยเช่นกัน โดยสเป็กใหม่นี้ยังยอมให้อุปกรณ์ตัวเดียวกันสามารถรองรับได้ทั้ง SAS และSATA ที่ราคาถูกกว่า ในขณะเดียวกันอีกส่วนหนึ่งก็มีการพัฒนาอินเทอร์เฟซ SAS ขนาดเล็กลง เป็นไดร์ฟระดับเอนเตอร์ไพรส์ขนาด 2.5 นิ้วที่จะเข้ามาแทนที่รุ่น 3.5 นิ้ว ซึ่งแน่นอนว่าในระยะยาวดาต้าเซ็นเตอร์จะสามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น โดยใช้พื้นที่เก็บข้อมูลในอาคารลดลงจากเดิมอย่างแน่นอน และที่แน่ ๆ ก็คือไดร์ฟที่เล็กลงก็ย่อมจะลดการใช้กำลังไฟฟ้า, เวลาการเข้าถึงข้อมูล และเพิ่มขึ้นความจุรวมของอาร์เรย์ไดร์ฟได้อีกด้วยเช่นกัน

โดยการเปลี่ยนแปลงนั้นเห็นได้จากเซิร์ฟเวอร์รุ่นใหม่ ๆ ที่มีไดร์ฟ SAS ติดตั้งเข้ามาแทนแบบ SCSI และไดร์ฟอาร์เรย์ในระดับล่างก็เริ่มมีการหันมาใช้ไดร์ฟ SAS แล้วแน่นอนว่านี่คือจุดเปลี่ยนอีกจุดหนึ่ง ซึ่งนักวิเคราะห์จาก Gartner, John Monroe ให้ข้อสังเกตว่า “SAS กำลังถูกทดสอบในสถานการณ์จริงโดยผู้ผลิต แบบ OEM รายใหญ่หลายราย” และช่วงปี 2008 ถึง 2010 (โดยประมาณ) ไดร์ฟ SCSI ทุกตัวที่มีจะกลายเป็นไดร์ฟ SAS อย่างแน่นอน

รูปแสดงอุปกรณ์การเชื่อมต่อ Interface แบบ SAS (www.netstor.com.tw)

เปรียบเทียบอินเทอร์เฟซแบบต่างๆ

เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้น จึงได้แบ่งเรื่องที่ใช้เป็นเกณฑ์ในการเปรียบเทียบอินเทอร์เฟซแบบต่างๆ เป็น 4 ส่วนคือ ประสิทธิภาพในการใช้งานสูง มีความเสถียรสูง สามารถขยายได้ง่าย และ งบประมาณต่ำ โดยอินเทอร์เฟซแต่ละแบบมีคุณสมบัติดังนี้

1. SCSI ถือเป็นอินเทอร์เฟซที่เด่นในเรื่องประสิทธิภาพในการใช้งานและมีความเสถียรมากที่สุดในปัจจุบัน แต่ราคานั้นค่อนข้างสูงและขยายได้ไม่สะดวก

2. SATA ถือเป็นอินเทอร์เฟซที่ราคาถูกที่สุดในปัจจุบัน นิยมใช้กับการแบ็กอัพแบบ Disk-to-Disk แต่ไม่เหมาะกับงานที่ต้องการเรื่องประสิทธิภาพและเสถียรภาพในการใช้งาน

3. Fiber Channel ถือเป็นอินเทอร์เฟซที่มีประสิทธิภาพในการใช้งานสูง, มีความเสถียรสูง, สามารถขยายได้ง่าย มักนิยมใช้กับ NAS แต่ก็มีข้อเสียที่ราคาสูงมาก

4. SAS ถือเป็นคำตอบที่สามารถตอบโจทย์ทั้ง 4 ข้อได้ รวมถึงสามารถใช้ร่วมกับฮาร์ดดิสก์ที่เป็น SATA ได้ด้วย (สำหรับข้อมูลที่ไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงมากนัก) ทำให้ประหยัดมากขึ้นอีก

แม้ว่าบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลาย ๆ บริษัทเริ่มย้ายการผลิตอุปกรณ์จากไอโอที่เป็น SCSI ไปเป็น SAS HBA ในการเชื่อต่อภายใน เช่นบริษัท EMC มีนโยบายที่จะลดการผลิตอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มีการเชื่อมต่อแบบ SCSI ในปัจจุบัน และจะเลิกผลิตในปี 2008 แต่ถึงกระนั้นก็ตามยังมีปัจจัยที่สำคัญที่ทำให้ SCSI ยังคงความนิยมอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่

1. อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและเทปไดรฟ์ที่เป็นมาตรฐาน SAS ยังคงอยู่ในแล็ป หรือ เพิ่งจะเริ่มทยอยเข้าสู่ตลาดในปัจจุบัน

2. อุปกรณ์ที่เป็น Parallel SCSI HBA นั้นเติบโตอย่างเต็มที่ และลูกค้ามั่นใจเรื่องเสถียรภาพในการทำงาน

3. อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลรุ่นเก่า ๆ จำนวนมากสามารถใช้อินเทอร์เฟซแบบ SCSI เท่านั้น

ดังนั้นแม้เทคโนโลยีใหม่จะก้าวหน้าเพียงใด หากในบริษัทของคุณยังมีดิสก์ไดรฟ์ที่เป็นมาตรฐานเก่าและยังไม่พร้อมจะปรับเปลี่ยนในวันนี้ ก็ขอให้ศึกษาและเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับบริษัทของคุณก่อนจะตัดสินใจใดๆ

ข้อดีและข้อเสียของ DAS

ข้อดีของ DAS

ใช้ง่าย ดูแลแก้ไขง่าย เหมาะกับองค์กรที่มีขนาดเล็กปริมาณข้อมูล และความต้องการไม่มากนักเซิร์ฟเวอร์ทำงานช้าลง

ข้อเสียของ DAS

ไม่สามารถแชร์ข้อมูลหรือพื้นที่ว่างของดิสก์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์แต่ละตัวได้ทำให้ยากแก่การจัดการยากต่อการขยายแหล่งเก็บข้อมูล

เปรียบเทียบ DAS SAN NAS

Direct Attached Storage หรือ Server Attached Storage หมายถึงดิสก์ตัวหนึ่งจะต่อใช้กับคอมพิวเตอร์หรือเซิร์ฟเวอร์หนึ่งเครื่องเท่านั้น ข้อดีก็คือ ใช้ง่าย ดูแลก็ง่ายเพราะระบบไม่ซับซ้อน การทำงานของดิสก์ก็อาศัยโปรเซสเซอร์ของเครื่องคอมพ์ เข้ามาจัดการ จึงเหมาะกับองค์กรที่มีขนาดเล็กและปริมาณข้อมูลไม่มากนัก แต่ความสะดวกแบบนี้คงไม่ดีแน่เมื่อองค์กรขยายตัว มีเซิร์ฟเวอร์ ข้อมูลและเครื่องลูกข่ายที่ติดตั้งเพิ่มขึ้น ปัญหาที่เจอ คือ เซิร์ฟเวอร์ทำงานช้าลงเพราะโปรเซสเซอร์ทำงานหนักขึ้น แถมยังไม่สามารถแชร์ข้อมูลหรือพื้นที่ว่างของดิสก์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์แต่ละตัวได้ เนื่องจากติดตั้งดิสก์กันแบบต่างคนต่างใช้ ต่างคนต่างแบ็กอัพ จะเพิ่มดิสก์ตัวหนึ่งก็ต้องเพิ่มเซิร์ฟเวอร์ไปด้วย

มีการนำสตอเรจออกมาตั้งไว้ต่างหากตรงกลาง แล้วต่อเซิร์ฟเวอร์เข้ามาแชร์ใช้งานน่าจะดีกว่า จึงมีการพัฒนาอุปกรณ์สตอเรจที่เรียกว่า Network Attached Storage หรือ NAS ซึ่งออกแบบมาเพื่อต่อใช้งานกับวงแลนเซิร์ฟเวอร์โดยตัว NAS จะติดตั้งโปรเซสเซอร์ไว้ภายในเพื่อให้สามารถบริหารตัวมันเองได้ด้วยเช่นบริหารไฟล์ข้อมูลในเครือข่ายเดียวกัน หรือแบ็คอัพข้อมูลโดยไม่ต้องกวนเซิร์ฟเวอร์หรือแบนด์วิธของแลนอีกต่อไป การแบ่งพื้นที่การใช้งานสตอเรจก็มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม แต่ข้อจำกัดของ NAS คือรับ-ส่งข้อมูลแบบ File I/O จึงเหมาะกับข้อมูลที่เก็บเป็นไฟล์เท่านั้น ในขณะที่องค์กรยังมีการเก็บข้อมูลแบบอื่นๆ ในลักษณะเป็นเร็กคอร์ด ซึ่งต้องการการส่งข้อมูลแบบ Block I/O

มีการนำเทคโนโลยีแลนมาเพิ่มประโยชน์ใช้งานของเซิร์ฟเวอร์ก็น่าจะนำแนวคิดทำนองนี้มาใช้กับอุปกรณ์สตอเรจ ก็เลยเกิดเป็นโมเดลของเครือข่ายข้อมูลที่เรียกว่า Storage Area Network หรือ SAN เป็นการรวบเอาอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลไว้ในลักษณะ Disk Pooling ซึ่งใช้เทคโนโลยีเชื่อมต่อแบบ Fibre Channel ผ่านโปรโตคอลในรูปแบบต่าง ๆ เช่น SCSI, FICON โดยพยายามอิงอยู่บนพื้นฐานของการจัดการแบบ Virtualization ซึ่งนำไปสู่การควบคุมและบริหารสตอเรจหลายๆ ระบบให้เสมือนเป็นระบบเดียว ทำให้เกิดการใช้งานและถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเหมาะสำหรับองค์กรขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลปริมาณมาก ซึ่งจัดเก็บอยู่ที่เดียวกันหรือต่างสถานที่ โดยต้องการให้เกิดการประมวลผลที่รวดเร็ว ข้อดีอีกหลายๆ ประการของ SAN คือ สามารถลดหรือเพิ่มเติมอุปกรณ์สตอเรจได้ง่ายและหลากหลายแพลตฟอร์มโดยไม่ต้องรบกวนการทำงานของระบบอื่นๆ รวมทั้งสามารถสร้างเครือข่ายสำรองข้อมูลที่มีประสิทธิภาพได้มากขึ้นกว่าแต่ก่อน

สรุป

อุปกรณ์การเชื่อมต่อ และ Storage ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลแบบDAS มีแนวโน้มที่จะพัฒนาประสิทธิภาพสูงขึ้น อีกทั้งราคายังต่ำลงด้วยการแข่งขันของตลาด แต่เนื่องจาก DAS เหมาะสำหรับเครื่อง Server ที่มีความต้องการในการใช้ Storage ร่วมกันไม่มากนักเพราะมีข้อจำกัดอยู่หลายอย่าง เช่น ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล ความถูกต้องของข้อมูล หรือ พื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูล ในปัจจุบันหลายองค์กรจึงหันมาติดตั้งระบบเครือข่ายสำหรับการจัดเก็บข้อมูลซึ่งสามารถรวมฐานข้อมูลที่อยู่แยกจากกันหลายแหล่ง ให้มาอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน

SAN (Storage Area Network) และ NAS (Network Attached Storage) ต่างเป็นเทคโนโลยีเพื่อช่วยเข้าถึงข้อมูลในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ เพื่อเข้ามาแทนที่การเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยตรงอย่าง Direct Attached Storage (DAS) ซึ่งมีข้อจำกัดอยู่หลายอย่าง เช่น ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล ความถูกต้องของข้อมูล หรือ พื้นที่จัดเก็บ ให้เกิดความยืดหยุ่นในการเข้าถึงอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลมากกว่า โดยเทคโนโลยีทั้งสองอย่างมีพื้นฐานมาจากมาตรฐานเปิดเน็ตเวิร์กโปรโตคอล หลายต่อหลายบริษัทได้พิสูจน์แล้วว่า การติดตั้งระบบเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล (Storage networking) ดีกว่าการที่จะไปใช้โซลูชันแบบพ่วงต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Direct-attached Storage, DAS) โดยดูจากประสิทธิภาพในการทำงานของระบบเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล ซึ่งสามารถจัด และใช้งานทรัพยากรข้อมูลต่างๆ และพร้อมบริการข้อมูลไปสู่ผู้ร้องขอได้อย่างรวดเร็ว ทั้งนี้เนื่องจากว่าฮาร์ดดิสค์หลายตัวหรือ Storage arrays หลายๆ ตัว สามารถรองรับการทำงาน ของคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์หลายตัวได้ในเวลาเดียวกัน

นอกจากนี้ระบบเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล ยังสามารถทำให้เซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ที่ตั้งอยู่ในสถานที่ซึ่งห่างไกลกัน สามารถทำงานร่วมกันได้ ราวกับว่าเป็นเครื่องเดียวกัน ซึ่งจะทำให้องค์กร หรือบริษัทสามารถที่จะใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ จากเนื้อที่ดิสค์ที่ว่างอยู่ในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์จัดเก็บข้อมูล ไม่ว่าจะตั้งอยู่ในที่ใดบนระบบเครือข่ายขององค์กร โดยที่องค์กรไม่จำเป็น ที่จะต้องเร่งการจัดซื้อฮาร์ดแวร์จัดเก็บข้อมูลเพิ่มโดยไม่จำเป็น เนื่องจากว่าเราสามารถที่จะจัดการเนื้อที่การจัดเก็บข้อมูล ให้สามารถแบ่งปันกันได้ทั่วทั้งองค์กร ซึ่งจะดีกว่าการที่จะอิงกับโดเมน ซึ่งมีคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์เพียงตัวเดียว

สำหรับข้อมูลที่สำคัญต่างๆ ขององค์กรก็สามารถที่จะจัดเก็บไว้ในหลายๆ สถานที่ เพื่อป้องกันการล่มของระบบ ถ้าเซิร์ฟเวอร์หลักไม่สามารถทำงานได้ ก็จะมีเซิร์ฟเวอร์สำรองขึ้นมาทำงานแทน โดยทั่วไปแล้วข้อมูลสารสนเทศที่ถูกจัดเก็บในรูปแบบดิจิตอล จะมีอัตราเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวในแต่ละปี และถึงแม้ว่าการลงทุนด้านเทคโนโลยีสารสนเทศในปีที่ผ่านมาจะลดลง แต่อัตราการลงทุนด้านระบบจัดเก็บข้อมูลกลับสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้เหตุผลหลักก็คือ การเพิ่มขึ้นของข้อมูลเป็นจำนวนมหาศาล ซึ่งบริษัทจำเป็นที่จะต้องเก็บรักษาข้อมูลเหล่านี้ไว้ เพื่อการดำเนินธุรกิจ

วิธีการเลือกซื้อ Storage

การเลือกซื้อ Storage นั้นเป็นงานที่ไม่ง่ายและก็ไม่ยาก ส่วนที่เกี่ยวข้องกับ Storage คงหนีไม่พ้น Disk มาดูเป็นขั้นเป็นตอนว่ามีอะไรบ้าง

หาปริมาณของข้อมูลที่จะใช้งาน : สิ่งแรกที่ต้องตอบก็คือ ข้อมูลมีมากน้อยแค่ไหน กี่ GB กี่ TB หากไม่ทราบหน่วยก็คือ 1 TB = 1,000 GB แล้วแนวโน้มการเจริญเติบโตของข้อมูลนั้นมากน้อยเพียงใด เพื่อจะทำการประเมินได้ว่า 1 ปี 3 ปี 5 ปี ข้อมูลจะใหญ่ขึ้นแค่ไหน เพื่อเลือก Solution ได้ถูก เหตุผลเพราะว่า บางรุ่นจะต่อ Disk ได้ทั้งหมด 48 ลูก แต่บางรุ่นจะต่อได้ถึง 96 ลูก ดังนั้นถ้าวิเคราะห์ตรงนี้ได้ ก็จะประหยัดค่าใช้จ่ายในอนาคตไปได้

ใช้ทำอะไร : คำตอบนี้ต้องตอบ หากรู้ขนาดแล้ว ต้องเอาขนาดพวกนั้นมาแยกออกว่าทำอะไรบ้าง เช่น ใช้ 500GB ประกอบด้วย Database งานที่เพิ่มขยายตลอดเวลา 400 GB แล้วก็ 100 GB เป็น File งานพวก Excel, Word ธรรมดา คราวนี้ถามว่าตรงนี้สำคัญตรงไหน สำคัญเพราะว่า Disk ที่จัดเก็บมีหลายประเภท แบ่งเป็น 3 ประเภทหลักๆคือ 1. Disk Fiber เหมาะกับงานที่ต้องการ Read Write เร็วๆสุดๆ กับ 2. SAS (SCSI เดิม) ก็เหมาะกับงาน Read Write เหมือนกัน กับ 3. SATA Disk ก็เหมาะกับงานที่ใช้อ่านเป็นหลัก

โดยทั้ง 3 Disk นี้มีราคาต่างกับมาก แทบจะบอกว่าขั้นทุกๆเท่าตัว แล้วขนาดต่อราคาแตกต่างกัน ดังนั้นหากเลือกงาน ได้ตรงกับ Disk ที่จะซื้อ จะทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายไปได้มาก นี่ก็เป็นการประหยัดอีกอย่างนึง เพราะเก็บข้อมูล และซื้อที่เก็บข้อมูล ตามงานของข้อมูล คงไม่เอา File Server มาเก็บใน SAS Disk เพราะมีราคาแพง

จัดสรรงบประมาณ : ส่วนนี้สำคัญ หากเริ่มจัดได้แล้ว ต้องเริ่มจัดสรรงบประมาณ จริงๆแล้ว Storage นั้นราคาไม่แพง ถ้าเราค่อยๆ Invest ทีละส่วน เช่น ใช้ Server ต่อเข้ากับ Storage เพียง 1-4 เครื่อง ไม่จำเป็นต้องซื้อ SAN Switch ราคาร่วม 3 แสน มันใหญ่เกินไป ใช้ต่อตรงไปก่อนก็ทำงานได้ ดังนั้นการค่อยๆลงทุนทีละ เฟต ทีละ เฟต จะง่ายต่อองค์กร แล้วทำให้องค์กร ได้ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของ Storage ด้วย