اصول ذخیره‌سازی دیجیتال؛ قسمت چهارم: DAS و NAS

توضیح: برای جمع‌بندی موضوعات مرتبط در یک بخش، این قسمت، نسبت به قسمت‌های قبل طولانی‌تر شده است. ضمن عرض پوزش، از صبر و شکیبایی شما پیشاپیش تشکر می‌کنیم.

در قسمت اول، با واحد‌های اندازه‌گیری آشنا شده و با معرفی فضای ذخیره‌سازی (Storage) و حافظه (Memory)، به تفاوت‌های این دو پرداختیم. در قسمت دوم، با ادامه مبحث قبل، فضاهای ذخیره‌سازی داخلی (هارد دیسک، SSD و دیسک‌های هیبریدی) را معرفی کرده و مزیت‌ها و معایب هر کدام را برشمردیم. قسمت سوم نیز، مفاهیم اولیه در زمینه هارد دیسک‌های اکسترنال (DAS) و NAS را شامل شد. حال از شما دعوت می‌کنیم با قسمت چهارم از سری مقالات اصول ذخیره‌سازی دیجیتال همراه باشید.

توضیح: برای درک کامل‌ مطالب بعدی، ممکن است مطالعه قسمت‌های پیشین لازم باشد.

درایوهای اکسترنال را DAS نیز می‌نامند. DAS مخفف عبارت Direct-Attached Storage به معنی «فضای ذخیره‌سازی اتصال مستقیم» است. علت این نام‌گذاری نیز این است که آن‌ها، به‌طور مستقیم به میزبان (که می‌تواند یک رایانه، یک سرور یا یک پلیر باشد) متصل می‌شوند و تبدیل به یک فضای ذخیره‌سازی افزایشی (Extended) جدید در میزبان شوند. دو نوع هارد درایو اکسترنال وجود دارد: قابل‌حمل (Portable) و رو‌میزی (Desktop).

به این نوع از هارد درایوهای اکسترنال، Laptop External Drive نیز می‌گویند. این نوع دستگاه‌ها براساس هارد دیسک‌های ۲.۵ اینچی داخلی لپ‌تاپ‌ها، HDDها و SSDها ساخته می‌شوند که عموماً کم‌حجم، کم‌وزن و قاعدتاً به‌راحتی قابل‌حمل هستند.درایوهای قابل‌حمل، معمولاً از داریوهای یگانه (درمقابل درایوهای چندگانه) محسوب می‌شوند و اکثـر آن‌ها با Bus Power سـازگار هستند. درایوهای سازگار با باس پاور، از کابل دیتـــا خود، برای دریافت انرژی (برق) از میزبان استفاده کرده و شما را از به همراه داشتن کابل و آداپتور برای راه‌اندازی هارد درایو بی‌نیاز می‌نمایند.

درایوهای پرتابل، برای افرادی طراحی شده‌اند که بایـــد اطلاعات خود را همراه داشته باشند یا مناسب افرادی است که مجبور هستند، اطلاعات از رایانه‌ای به رایانه دیگر منتقل کنند.

توضیح: نوع دیگری از هارد درایوهای پرتابل وجــود دارند که thumbdrive نامیده می‌شوند. علاوه بر این به آن‌ها jump drive یا USB drive و به اختصار USB یا فلش می‌گویند. thumbdrive در‌واقع یک چیپ حافظـه فلش کوچک (مانند SSD) است، که به پورت USBمتصل می‌شود. شما می‌توانید این نوع حافظه را مستقیماً به پورت USB میزبان متصل کرده و از آن استفاده کنید. این‌گونه در نظر بگیرید که thumbdriveها نوعی حافظه SSD استاندارد نشده هستند. thumbdriveها، به خاطر اندازه کوچک و قیمت پایین، بسیار پر طرفدار هستند و بعضی از آن‌ها ۱۲۸ گیگابایت ظرفیت دارند. به‌طور متداول حجم این نوع از حافظه‌های USB بین ۵۰۰ مگابایت تا ۱۶ گیگابایت است.

درایوهای اکسترنال رومیزی، جزو هارد‌ دیسک‌های ۳.۵ اینچی هستند، که فضاهای ذخیره‌سازی آن‌ها می‌تواند از درایوهای یگانه یا چندگانه باشند. درایوهای رومیزی، همواره به یک آداپتور برق جداگانه برای تأمین انرژی، نیازمند هستند، چراکه هیچ کدام از پورت‌های جانبی (مثلاً باس پاور)، قادر نیستند انرژی کافی برای این ابزارها فراهم کنند. به‌همین‌دلیل،، این نوع درایوها معمولاً به صورت دائمی به یک میزبان متصل می‌شوند. جابه‌جایی این‌گونه هارد دیسک‌ها به خاطر وزن زیاد آن‌ها مشکل‌تر است.

به‌طور کلی، هارد دیسک‌های اکسترنال، از نظر راحتی و عملکرد، بهترین راه برای افزایش فضای ذخیره‌سازی محسوب می‌شوند. در حقیقت، درایوهای اکسترنال thunderbolt، حتی در مقایسه با فضاهای ذخیره‌سازی داخلی، سریع‌ترین فضاهای ذخیره‌سازی بازار محسوب می‌شوند. سرعت جابه‌جایی اطلاعات در درایوهای thunderbolt برابر با ۱۰ گیگابیت در ثانیه است که از سرعت هارد دیسک‌های SATA III با سرعت ۶ گیگابیت در ثانیه بیشتر است.درایوها اکسترنال، تنوع زیادی دارند. این وسیله در شکل‌ها، اندازه‌ها و ظرفیت‌های متنوعی ساخته می‌شود. درایوهای اکسترنال، بهترین راه برای به همراه داشتن اطلاعات و پشتیبان‌گیری سریع از اطلاعات مهم محسوب می‌شوند.

مهم‌ترین ضعف درایوهای اکسترنال، ناتوانی آن‌ها در به اشتراک‌گذاری فضای ذخیره‌سازی خود با رایانه‌ای به غیر از رایانه متصل به آن است. درایوهای قابل‌حمل نیز به خاطر احتمال آسیب پذیری به دلیل افتادن روی زمین، گم‌شدن و به سرقت رفتن، می‌توانند باعث از دست رفتن اطلاعات کاربر شوند.

بدون توجه به اندازه و نوع درایو اکسترنال، همه آن‌ها، از ۴ روش استاندارد زیر برای اتصال به میزبان استفاده می‌کنند:

۱- USB یا Universal Serial Bus

USB، استاندارد‌ترین و محبوب‌ترین، رابط اتصال دستگاه‌ها به رایانه محسوب می‌شود. در حال حاضر دو نسخه از USB رایج است: USB 2.0، با قابلیت انتقال داده با سرعت ۴۸۰ مگابیت در ثانیه و USB 3.0 با قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت ۵ گیگابیت در ثانیه. USB 2، در همه رایانه‌هایی که در ده سال گذشته ساخته شده‌اند، وجود دارد، اما نوع جدیدتر، در رایانه‌های سه سال اخیر استفاده شده‌ است.

USB 3، با پورت‌های USB 2 سازگار است. به این معنی که هارد درایوهای مجهز به USB 3، با پورت‌های USB 2 نیز کار می‌کنند. اما برای دسترسی به بالاترین عمل‌کرد و سرعت انتقال، لازم است که هر دو دستگاه باید از USB 3 پشتیبانی کنند. بهترین راه برای اطلاع از این موضوع که دستگاه شما مجهز به کدام نسل USB است، مشاهده رنگ پورت است. پورت USB نسل سوم آبی‌رنگ است.

تمامی پورت‌های USB روی رایانه‌، مشابه هم هستند و به آن‌ها ماده‌گی-A یا A-female می‌گویند. ماده‌گی-A به رایانه امکان می‌دهد، میزبان هر نوع دستگاهی باشد. از طرف‌ دیگر، دستگاه‌های USB، که ازطریق کابل به میزبان متصل می‌شوند، پورت‌های USB متفاوتی دارند که به آن‌ها، ماده‌گی-B یا B-female می‌گویند و تعیین کننده نوع کابل سازگار با دستگاه است.دو سر انتهایی کابل‌های USB، با هم فرق دارند. سری که به پورت‌های ماده‌گی-A رایانه متصل می‌شود، نره‌گی-A یا A-male نامیده می‌شود. سری هم که به دستگاه USB متصل می‌شود، بسته به نوع پورت ماده‌گی-B متفاوت است و نره‌گی-B یا B-male نامیده می‌شود.

متداول‌ترین، کابل‌های USB موجود به شرح زیر هستند:

الف-کابل استاندارد USB (یک سر A-male ، یک سر B-male): این نوع کابل، برای استفاده در اغلب پرینتر‌ها و هارد‌های اکسترنال با USB 2 استفاده می‌شود.

ب-کابل استاندارد mini-USB (یک سر A-male، یک سر mini-B-male): این کابل برای اتصال پورت‌های دستگاه‌های مجهز به USB 2 و mini-USB استفاده می‌شود. دستگاه‌های پرتابل قدیمی و تلفن‌های هوشمند از این نوع کابل برای اتصال استفاده می‌کنند.

ج-کابل استاندارد Micro-USB (یک سر A-male، یک سر micro-B-male): این کابل، که متداول‌ترین کابل USB 2 محسوب می‌شود، در اکثر تلفن‌های هوشمند و دستگاه‌های پرتابل به کار گرفته می‌شود.

د-کابل استاندارد USB 3 (یک سر A-male، یک سر B-male): این نوع کابل، متداول‌ترین سایز در میان کابل‌های USB 3 محسوب می‌گردد که در اغلب، هارد دیسک‌های USB 3 استفاده می‌شود. هر دو سر این کابل، آبی‌رنگ هستند.

ه-کابل استاندارد Micro-USB 3 (یک سر A-male، یک سر micro-B-male): این نوع کابل در بیشتر دستگاه‌های قابل‌حمل USB 3 استفاده می‌شود. معمولاً تنها سر A-male این کابل‌ها آبی‌رنگ است.

همراه تمامی دستگاه‌های ذخیره‌سازی USB، یک کابل نیز عرضه می‌شود. اما اگر کابل دستگاه را گم کردید، نگران نباشید. شما می‌توانید از کابل‌های USB مشابه در دستگاه‌های دیگر استفاده کرده یا با قیمتی پایین، یک کابل جدید خریداری کنید. فقط لازم است در انتخاب نسل USB سازگار با کابل دقت کنید.

۲- فایروایر (FireWire) یا IEEE 1394

فایروایر، نوعی استاندارد قدیمی محسوب می‌شود که رایانه قدیمی علی‌الخصوص مک به کار گرفته می‌شد. فایروایر در دو نوع FireWire 400 (با سرعت انتقال ۴۰۰ مگابیت) و FireWire 800 (با سرعت انتقال ۸۰۰ مگابیت) عرضه می‌شد.فایروایر به شما امکان می‌داد که چند دستگاه را به صورت سری (زنجیره‌ای) به هم متصل کنید. بدین‌ترتیب می‌توانستید به میزبانی با یک پورت فایروایر، چندین دستگاه ذخیره‌سازی متصل کنید. فایروایر ۴۰۰ و ۸۰۰ که کابل‌های مختص به خود داشتند، در رایانه‌های جدید پشتیبانی نمی‌شوند.

۳- eSATA یا External SATA

همانگونه که در قسمت دوم اشاره شد، SATA، یک رابط استاندارد برای اتصال هارد درایوهای داخلی به مادربرد محسوب می‌شوند. eSATA باعث می‌شود این رابط، همانند USB و فایروایر، از بیرون رایانه کاربرد داشته باشد. این نوع کابل، سرعتی مشابه با SATA دارد (۶ گیگابیت در ثانیه). eSATA از سرعت بسیار بالایی در انتقال اطلاعات بهره می‌برد اما به صورت استاندارد جهانی دردسترس نیست و در اغلب موارد شما باید از یک رابط (Add-in Card) برای پشتیبانی از این کابل استفاده کنید. تنها یک نوع کابل eSATA وجود دارد که دو سر آن مشابه هستند.

۴- تاندربولت (Thunderbolt)

تاندربولت، جدیدترین کابل انتقال داده محسوب می‌شود که در دی‌ماه ۱۳۸۹ معرفی شد. در آن زمان، تاندربولت تنها برای کامپیوترهای مک دردسترس بود. تاندربولت‌های جدید، سرعت انتقالی معادل با ۱۰ گیگابیت در ثانیه دارند (سه برابر کابل SATA III). به وسیله این نوع کابل می‌توان ۷ دستگاه را به صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل کرد، بدون اینکه کاهشی در سرعت انتقال اطلاعات ایجاد شود. تاندربولت تنها مختص دیتا نیست، به کمک آن می‌توان سینگال‌های صوتی و تصویری را نیز منتقل کرد. همین مسائل، تاندربولت را به قدرتمندترین استاندارد موجود تبدیل کرده است.

با تمام این ویژگی‌ها تاندربولت، بدون نقص نیست. در حال حاضر، این نوع کابل بیشتر در کامپیوترهای اپل استفاده شده و تجهیزات سازگار با آن نیز قیمت بالایی دارند. یک درایو با کابل تاندربولت، نزدیک به ۱۵۰ دلار گران‌تر از درایو مشابه با کابل USB 3 است. قیمت کابل تاندربولت به تنهایی ۵۰ دلار است و اغلب درایوهای تاندربولت، بدون کابل عرضه می‌شوند. با همه اینها، تاندربولت اولین کابل Active محسوب می‌شود. به این معنی که یک دستگاه محسوب می‌شود و می‌تواند برای ایجاد هماهنگی در عمل‌کرد و سایر ویژگی‌ها، خود وارد عمل شود. در حال حاضر تنها یک استاندارد تاندربولت وجود دارد.

درمقابل DAS، فضای ذخیره‌سازی دیگری وجود دارد که فضای ذخیره‌سازی مبتنی بر شبکه یا به اختصار NAS نامیده می‌شوند.

NAS مخفف عبارت Network-Attached Storage است. NAS بزرگــــترین ضعــــف هـــــارد دیسک‌های اکستــــــرنال را رفــــع می‌کند. NAS به شبکه متصل شده و فضای ذخیره‌سازی خود را برای تمام کاربران شبکه، به اشتراک می‌گذارد. برای شبکه‌های خانگی یا شرکت‌های تجاری کوچک، دو نوع NAS وجود دارد: NAS سرورهای اختصاصی و روتر‌های دارای NAS

NAS سرور، یک هارد درایو اکسترنال محسوب می‌شود که به جای اتصال به یک کامپیوتر به شبکه متصل می‌شود. NAS سرورها معمولاً ازطریق کابل شبکه به روتر یا سوئیچ متصل می‌شوند. NAS سرورها، مشابه سرورهای واقعی هستند که میزبان تعداد زیادی فضای ذخیره‌سازی هستند، یعنی در یک NAS سرور، چندین دیسک سخت به شکل RAID در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. با این تفاوت که ماوس، صفحه‌کلید و صفحه‌نمایش ندارد. درمقابل می‌توان آن‌ها را ازطریق یک رابط‌کاربری مبتنی بر وب کنترل و مدیریت کرد. برای بهره‌مندی از ویژگی‌های NAS سرورها، باید آن‌ها را طوری به شبکه متصل کنید که از کابل‌هایی با پهنای باند چند گیگابیت استفاده می‌کند، به‌همین‌دلیل، معمولاً NAS سرورهای قدرتمند که در دیتاسنترها از آن‌ها استفاده می‌شود ازطریق کابل‌های فیبر نوری به شبکه متصل می‌شوند.

بسته به نوع پیکربندی، NAS Server، می‌تواند کاری بیش از ارائه فضای ذخیره‌سازی اشتراکی ارائه کند. NAS سرور می‌تواند به‌عنوان استریمینگ سرور، ارائه محتویات دیجیتالی صوتی-تصویری، فضای ذخیره‌سازی راه‌دور در هنگام استفاده کلاینت‌ها از اینترنت و حتی اجرای اپلیکیشن‌های طراحی شده برای NAS سرورها مورد استفاده قرار بگیرد.

در حال حاضر، نمونه‌های موجود در بازار، امکاناتی بسیار فراتر از حد انتظار کاربر عرضه می‌کنند.

این نوع، در حقیقت روترهایی هستند که با پورت USB، فضای ذخیره‌سازی داخلی یا یک درایو جانبی برای ذخیره‌سازی اطلاعات عرضه می‌شوند. Time Capsule کمپانی اپل و My Net N900 Central کمپانی وسترن‌دیجتال دو نمونه از این محصولات هستند. در حال حاضر، اغلب روترهای وای‌فای دارای دو پورت USB برای اتصال به هارد درایو‌های اکسترنال هستند.

این نوع روترها، معمولاً برای دو منظور ساخته می‌شوند: به اشتراک‌گذاری داده (Data Sharing) و استریم فایل‌های صوتی تصویری (Digital Media Streaming).

علاوه بر دو هدف فوق، برای استفاده از فضای ذخیره‌سازی اشتراکی، ویژگی NAS نیز در آن‌ها فراهم می‌شود. در مقایسه با NAS سرورها، این نوع روترها، امکانات کمتر و نرخ تبادل اطلاعات پایین‌تری دارند. ولی بعضی از نمونه‌های آن‌ها به اندازه کافی سریع هستند.

NAS در مقایسه به DAS، امکانات بیشتری را دراختیار کاربران می‌گذارد و به چند کاربر مختلف امکان می‌دهد، به‌طور هم‌زمان به فضای ذخیره‌سازی و منابع شبکه دسترسی داشته باشند. علاوه بر این امکان دسترسی راه دور نیز برای کاربران برای خطر از دست رفتن اطلاعات یا آسیب‌های سخت‌افزاری وجود دارد. در مواردی مانند دانلود حجم زیادی از اطلاعات، NAS Serverها به شما امکان می‌دهند بدون نیاز به روشن کردن رایانه، به هدف خود برسید.

بزرگ‌ترین ضعف NAS، پایین بودن سرعت انتقال اطلاعات در آن‌ها است. در بهترین حالت، بیشترین سرعت تبادل اطلاعات با NAS سرورها، ۱۳۰ مگابیت در ثانیه است. که در اکثر موارد، سرعت واقعی از این میزان پایین‌تر است. در‌واقع سرعت تبادل اطلاعات در NAS سرورها، چیزی مابین USB 2 و USB 3 بوده و بسیار کمتر از Thunderbolt (یعنی 700 مگابیت در ثانیه) است. این مسئله را مدنظر داشته باشید که ۱۳۰ مگابیت در ثانیه سرعت کمی نیست. در‌واقع خیلی بیشتر از سرعت واقعی تبادل اطلاعات در هارد درایوهای داخلی است اما این محدودیت سرعت به این معنی است که شما نمی‌توانید از NAS Servers برای کارهای سنگین مانند ویرایش فیلم‌های HD استفاده کنید.

تنظیمات، پیکربندی و اتصال سرورهای NAS سخت‌تر از هارد دیسک‌های اکسترنال است. در‌واقع به‌کارگیری این وسیله بیشتر برای کاربران حرفه‌ای مناسب است تا تازه‌کارها.

با توجه به شناختی که اکنون از فضای ذخیره‌سازی به دست آورده‌ایم. می‌توانیم از این به بعد به مباحث مرتبط با پشتیبانی‌گیری بپردازیم. در قسمت پنجم، به این مباحث خواهیم پرداخت.

با زومیت همراه باشید.