التخزين و NAS

موجز موجز

التخزين عبارة عن مزيج من الوسائط (SSD/NVMe/HDD) والشبكات (Ethernet/IB/FC) والبروتوكولات (NFS/SMB/iSCSI/S3) والبرامج (ZFS و Ceph و NetApp و TrueNAS وما إلى ذلك) التي توفر الأداء والموثوقية والأمن والاقتصاد. يعتمد الاختيار الصحيح على ملف تعريف I/O (عشوائي/متسلسل، كتلة/ملف/كائن)، RPO/RTO ومتطلبات زمن الوصول/الإنتاجية SLO.

تصنيف التخزين

DAS (التخزين المرفق المباشر) - أقراص "بالقرب من الخادم. "الحد الأدنى من زمن الوصول، لا توجد اختناقات في الشبكة، ولكن من الصعب مشاركة الموارد.
SAN (شبكة منطقة التخزين) - تخزين الكتلة عبر FC/iSCSI/NVMe-oF. أداء عالي، شبكات وطنية مشتركة، إدارة مركزية.
NAS (تخزين متصل بالشبكة) - كرات ملف فوق NFS/SMB. مناسب للأدلة المشتركة والسجلات والتحف ومحتوى الوسائط.
تخزين الكائنات - S3-compatible واجهات برمجة التطبيقات (Ceph RGW/MinIO/clouds). للنسخ الاحتياطية والسجلات والأرشيف والوسائط والقطع الأثرية النموذجية.
Hyperconvered solutions (HCI) - يجمع بين الحساب والتخزين (Cep، vSAN، StarWind، إلخ) للمقياس الأفقي.

بروتوكولات الوصول

ملف:

NFSv3/v4 - Unix/Posix environment, statefull locks, Kerberos/KRB5i/KRB5p.
SMB 3. x - مجالات Windows/AD، التشفير/التوقيعات، القنوات المتعددة، DFS.

حظر:

iSCSI - عبر Ethernet، LUN، العديد من المسارات (MPIO)، المريحة للفرضنة/قاعدة البيانات.
FC/NVMe-oF - زمن انتقال منخفض، مصانع/خرائط متخصصة.

الكائن:

واجهة برمجة التطبيقات S3 - إصدارات الكائنات، دورة الحياة، وضع الامتثال WORM/تحميل متعدد الأجزاء.

الاختيار:

DB/الآلات الافتراضية → كتلة (iSCSI/NVMe-oF).
المجلدات المشتركة/القطع الأثرية CI → NFS/SMB.
السجلات/النسخ الاحتياطية/الوسائط/النماذج → S3-compatible الكائن.

البيانات والترميز: RAID، ZFS، محو الترميز

RAID

RAID1/10 - زمن انتقال منخفض وعالي IOPS/قراءة عشوائية/كتابة.
RAID5/6 - توفير القدرات، ولكن كتابة العقوبة.
ZFS - نسخة للكتابة (CoW)، أحواض السباحة وفديف، مخبأ ARC/L2ARC، ZIL/SLOG للعمليات المتزامنة، لقطات/نسخة طبق الأصل وسلامة مدمجة (فحوصات).
محو الترميز (EC) في الأنظمة الموزعة (Ceph/MinIO): رمز Reed-Solomon 'k + m' - توفير أكثر من 3x تكرار مع تحلل أداء الكتابة المقبول.

التوصيات:

أحمال عشوائية ساخنة (بيانات وصفية، ملفات صغيرة) → مرايا RAID10/ZFS على NVMe.
EC cold/archive →، HDDs كبيرة، مخابئ عدوانية.
بالنسبة للسجلات المزامنة (تصدير NFS) - تم تخصيص SLOG على NVMe الموثوق به منخفض البراءات (PLP).

الأداء: IOPS، الإنتاجية، زمن الانتقال

ويكتسي مكتب خدمات المشاريع أهمية بالنسبة للعمليات العشوائية الصغيرة (البيانات الوصفية/مصرف التنمية).
عرض النطاق الترددي - للملفات الكبيرة (مقاطع فيديو، نسخ احتياطية).
Latency p95/p99 - حاسم لقواعد البيانات وقوائم الانتظار وواجهات برمجة التطبيقات المخبأة.
قوائم الانتظار والتزامن: قراءة متعددة على العميل، «الحجم/الحجم» لـ NFS، «rw، قائمة الانتظار _ العمق» لـ iSCSI.
الشبكة: 25/40/100 جيجابايت (أو IB) + RSS/RPS، جامبو MTU داخل مركز البيانات.

Caching and ticking

ARC/L2ARC (ZFS) - ذاكرة الوصول العشوائي و NVMe قراءة ذاكرة التخزين المؤقت ؛ SLOG - تاريخ سجلات المزامنة.
كتابة/كتابة مخابئ وحدة التحكم - حذرة، بطارية/مكثف فائق فقط (BBU/PLP).
الترتيب: NVMe (ساخن) → SSD (دافئ) → HDD (بارد) → كائن (أرشيف). سياسات الهجرة ودورة الحياة.

لقطات، استنساخ، تكرار، DR

لقطات (CoW): نقاط فورية للتراجع/النسخ الاحتياطي ؛ أدلة المتجر «داخل» التخزين، وليس فقط في hypervisor.
التكرار: متزامن (RPO≈0، فوق زمن الكمون)، غير متزامن (RPO = N min).
المستنسخات: بيئات التطوير/الاختبار الاقتصادي.
مخططات DR: 3-2-1 (ثلاث نسخ، نوعان من الناقلين، واحد - خارج الموقع)، تمارين DR منتظمة ؛ أهداف الموظفين الفنيين الإقليميين/مكتب التجارة الإقليمية.

السلامة والامتثال وتعدد الإيجارات

التوثيق/الإذن: LDAP/AD, Kerberos/NTLMv2 for SMB, AUTH_SYS/KRB for NFSv4.
العزلة: VLAN/VRF، سياسات التصدير، حصص المستأجرين/الحصص.
التشفير: عند الراحة (LUKS/ZFS native/SED) وفي الرحلة (التشفير NFS-krb5p/SMB/TLS لـ S3).
WORM/الامتثال للبيانات ذات الأهمية القانونية (S3 Object Lock، نظائر SnapLock).
مراجعة الحسابات: سجلات الوصول غير القابلة للتغيير، والتكامل مع SIEM.

الرصد و SLO

المقاييس:

حسب البرك/المجلدات: الاستخدام، «زمن الوصول p95/p99»، IOPS، الإنتاجية، عمق قائمة الانتظار، ضرب ذاكرة التخزين المؤقت، تضخيم الكتابة.
عبر الشبكة: قطرات، إعادة إرسال، PPS، عدم تطابق MTU.
بواسطة الوسائط: أخطاء الوسائط، مستوى التآكل، درجة الحرارة، سمارت.
عن طريق التكرار/اللقطات: التأخر/العمر، نجاح المهمة، المدة.

SLO (أمثلة):

NFS ball for CI: p95 latency ≤ 3 ms ≥ 99. 95%.
قاعدة البيانات LUN: p99 كتابة ≤ 1. 5 مللي ثانية متزامنة داخل المنطقة ؛ RPO 0، RTO ≤ 5 دقائق.
الكائن: p95 PUT ≤ 50 ms، p95 GET ≤ 30 ms، 11 × 9 المتانة (عبر الاتحاد الأوروبي/النسخ المتماثل).

تنبيهات:

ملء حمام السباحة> 80/90/95٪، انخفاض مخبأ، نمو مكعب الكتابة، تدهور القرص، سحب الشبكة، سجل النسخ المتماثل> العتبة.

النسخ الاحتياطي والأرشيف

لقطات + نسخة طبق الأصل عن بعد + نسخة احتياطية منفصلة لكائن/شريط لاصق.
سياسات الاستبقاء: اليوم/الأسبوع/الشهر.
الثبات: S3 Object Lock (Governance/Compliance), «air-gap» (feed/disabled accounts).
اختبارات الاسترداد - بانتظام.

قوالب عملية (الحد الأدنى)

تصدير NFS (مثال)


/pool/projects 10. 0. 0. 0/16(rw,async,no_root_squash,sec=krb5p)

حصة SMB (جزء smb. conf)


[media]
path = /pool/media read only = no vfs objects = acl_xattr, recycle ea support = yes kernel oplocks = no smb encrypt = required

ZFS: إنشاء تجمع ومجموعة بيانات

bash zpool create tank mirror nvme0n1 nvme1n1 zfs set atime=off compression=lz4 tank zfs create tank/projects zfs set recordsize=1M tank/projects     # большие файлы zfs set recordsize=16K tank/db        # БД/мелкие I/O

iSCSI (أفكار)

مكّن ALUA/MPIO، المهلات الصحيحة، وعمق قائمة الانتظار على العملاء.
انشر شبكات iSCSI وحركة مرور العملاء، واستخدم Jumbo MTU داخل مصنع مائة ياردة.

تخطيط القدرات والأداء

مجموعة العمل ومعدل النمو.
هامش IOPS وإنتاجية 30-50٪ للقمم وإعادة التوازن.
النظر في تضخيم الكتابة (RAID/EC/CoW) والبيانات الوصفية.
بالنسبة للكائن - تكلفة الطلبات وحركة المرور الصادرة، فئات التخزين (قياسية/IA/شبيهة بالأنهار الجليدية).

العمليات والتحديثات

تحديث متداول لوحدات التحكم/نظام التشغيل/البرامج الثابتة.
نوافذ وأولويات Scrubs/Resilver.
موازنة ريبيلد: الحد من I/O على التعافي حتى لا «يقتل» الحث.
كتيبات عن تحلل/فقدان العقد/الشبكات.

قائمة التنفيذ المرجعية

ملف/بلوك/كائن + RPO/RTO/SLO ملف تعريف وصول محدد.
نظام ترميز الأحمال والأسعار (RAID/ZFS/EC).
الشبكات: شبكات VLAN/VRFs فردية، داخل النسيج MTU 9000، MPIO/ALUA.
المخبأ/الموقوت: ARC/L2ARC/SLOG أو آليات مماثلة.
لقطات/نسخة طبق الأصل/نسخة احتياطية: الجداول الزمنية، عدم قابلية التغيير، تمارين DR.
الرصد: المجمعات/وسائط الإعلام/مقاييس الشبكة/النسخ المتماثل، التنبيهات.
الوصول/الأمان: ACL، Kerberos/AD، التشفير، التدقيق.
حصص/حدود للمستأجرين ودلائل جيش تحرير السودان/جيش تحرير السودان.
الوثائق وكتيبات التشغيل، استعادة الاختبار.

أخطاء شائعة

فائض البركة> 80٪ في أنظمة ZFS/EC → زيادة حادة في زمن الوصول.
وحدة تحكم واحدة/شبكة واحدة بدون MPIO/حماية.
يتم خلط مجموعات العمل الساخنة والباردة في فئة واحدة من شركات النقل.
لا يوجد SLOG للأحمال المتزامنة NFS → زمن انتقال لا يمكن التنبؤ به.
النسخ الاحتياطية فقط «داخل» نفس المصفوفة/الحساب → الخسارة في حالة وقوع حادث/حل وسط.
عدم وجود مقشر منتظم ومراقبة SMART.
تجاهل أنماط I/O الصغيرة: «تسجيل» كبير لـ DB.

iGaming/fintech specific

قواعد بيانات المعاملات والمحافظ: مجمعات NVMe الفردية، مرايا RAID10/ZFS، نسخة طبق الأصل متزامنة للمنطقة B، مختومة بشكل مستقل.
السجلات/الأحداث الخام وميزات مكافحة الاحتيال: كائن + دورة حياة + فئات وفهارس/معارض رخيصة - على SSD.
المحتوى والوسائط (مقدمو الخدمة): NAS + CDN، ذاكرة التخزين المؤقت العدوانية، التفريغ.
الإبلاغ و PII: WORM/illutability, encryption, access audition, geo-lotication of data.
أحداث الذروة: مخابئ الإحماء، حدود I/O، التحكم في زمن الوصول p99 على حمامات السباحة.

المجموع

التخزين الموثوق هو الفصل الصحيح (ملف/كتلة/كائن)، نظام ترميز مناسب (RAID/ZFS/EC)، شبكة سريعة، مخبأ/ربط، لقطات + نسخة طبق الأصل + نسخة احتياطية، SLOs صلبة والعمليات الآلية. من خلال اتباع هذه المبادئ، تحصل على أداء يمكن التنبؤ به، ومرونة عالية، واقتصاد تخزين شفاف - مع اعتبارات أمنية وتنظيمية.