Nesne Tabanlı Depolama ve Yazılım Tabanlı Veri Merkezleri

Transkript

1 Nesne Tabanlı Depolama ve Yazılım Tabanlı Veri Merkezleri Behreng Nami 1, Gökhan Sakar 2 1 Vitel Veri İletişimi ve Telekomünikasyon Sistemleri San. ve Tic. A.Ş., Silver Peak - Seagate Cloud Systems & Solutions Ürün Müdürü, İstanbul 2 Orta Doğu Teknik Üniversitesi, İstatistik Bölümü, Ankara behreng.nami@vitel.com.tr, gokhan.sakar@metu.edu.tr Özet: Nesne tabanlı depolama, veri depolamada gerçekleştirilen yeni bir gelişmedir. Veri bloklarını basit bir şekilde izlere ve kesimlere yerleştirmek yerine onları farklı boyutlardaki veri nesnelerini ve bu veri nesneleriyle ilişkili üst verileri oluşturma, depolama ve dağıtma işlemlerini içerir. Her nesnenin birleşik bir şekilde kendisine tanımlanmış çok fazla üst verileri vardır ve buradaki veriler uzun süreli depolama sağladığı gibi verilerin zamanla güvenli ve erişilebilir kalmasına da olanak tanır. Yazılım tabanlı veri merkezleri ise, kaynakları tanımlama, erişme ve onları kontrol etme biçimdir. Abstract: Object-Based Storage is a new development of data storage. Object storage includes variable size of data objects and forming, storing and dispersing process of metadata that related to data objects, instead of managing data blocks within tracks and sectors. Each object has a lot of defined metadata that linked to itself that providing long-term data storage and enabling safe and accessible data in time. Software Defined Storage is a form of defining, accessing and controlling sources. Anahtar Sözcükler: SDS, Depolama, Sanallaştırma, Nesne Tabanlı Depolama, Yazılım Tabanlı Veri Merkezi Keywords: Software Defiend Storage, Storage Virtualization, Object-Based Storage 1.Giriş Sektör, depolama ara yüzü üzerinde baskı uygulamaya ve daha fazlasını yapmasını talep etmeye başlamıştır. 1956,1 yılındaki ilk disk sürücüden bu yana, disklerin yoğunluğu altı büyüklük mertebesinde büyüme kaydetmiştir ve performans açısından da dört büyüklük mertebesinde iyileşme kaydetmiştir, ancak buna rağmen depolama ara yüzü (yani bloklar vb.) büyük oranda değişmeden kalmıştır. SCSI ve ATA/IDE' nin blok tabanlı ara yüzlerinin kararlılığı sistemlere fayda sağlamış olsa da, bugün gelinen noktada birçok depolama mimarisi için kısıtlayıcı bir faktör haline gelmektedir. Depolama altyapılarının hem büyüklüğü hem de karmaşıklığı arttıkça, sistem tasarımcılarının gerçekleştirmek istediği fonksiyonlar temel olarak blok ara yüzü tarafından kısıtlanmaktadır. Bir depolama nesnesi, bir depolama cihazı üzerinde bulunan baytların mantıksal bir toplamıdır, erişim için yaygın olarak bilinen yöntemlere sahiptir, özellikleri verinin karakteristiklerini tarif eder ve güvenlik politikaları da yetkisiz erişimi engeller. Blokların aksine, nesneler değişken büyüklüklere sahiptir ve dosyalar, veri tabanı tabloları, tıbbi görüntüler veya multimedya gibi bütün veri yapılarını depolamakta kullanılabilmektedir. Nesneler iki teknolojinin buluşması olarak görülebilir: dosyalar ve bloklar. Dosyalar, kullanıcı uygulamalarına, farklı işletim sistem platformları arasında güvenli veri paylaşımına imkân veren daha üst düzey depolama soyutlaması imkânı sunmakta, ancak çoğu durumda bunun maliyeti dosya

2 sunucusu çekişmesi nedeniyle sınırlı performans olmaktadır. Bloklar paylaşılan veriye hızlı ve ölçeklenebilir erişim sunmaktadır; ancak I/O'yu yetkilendirmek ve metadata yı sürdürmek için bir dosya sunucusu sağlamazlar ve bu doğrudan erişimin maliyeti sınırlı güvenlik ve veri paylaşımıdır. Nesneler hem dosyaların hem de blokların avantajlarını sağlayabilmektedir. Bloklara benzer şekilde, nesneler bir depolama cihazı üzerinde doğrudan erişilebilen basit depolama birimleridir (örneğin bir sunucu dolayımı olmadan); bu doğrudan erişim bloklara benzeyen performans avantajları sunmaktadır. Dosyalara benzer şekilde ise, nesneler, depolama uygulamalarını nesneyi depolamak için gerekli metadata den soyutlayan bir ara yüz kullanarak erişilmektedir ve böylece nesneler farklı platformlardan kolay erişilir hale gelmektedir. Dolayısıyla nesne temelli depolamanın temel katkısı, depolama cihazlarına dosya benzeri erişim sağlamasıdır. 2. Nesne Tabanlı Depolamaya Genel Bakış Nesneler dosya benzeri ara yüzü olan depolama konteynerleridir ve NAS ve SAN mimarilerinin etkin bir buluşmasını temsil etmektedir. Nesneler hem NAS (platformlar arası veri paylaşımına ve politika temelli güvenlik sağlayan yüksek düzeyde soyutlama) ve SAN' ın (cihazların anahtarlı yapısının doğrudan erişimi ve ölçeklenebilirliği) faydalarını kapsamaktadır. Nesneler depolama alanı ayırma ve veri paylaşımı açısından dosyalar gibi davranmakla birlikte yalnızca, istenen ek ara yüzleri (örneğin kilitleme) ve arama mekanizmalarını (örneğin dizinler) uygulayan depolama uygulamaları (örneğin dosya sistemleri ve veri tabanları) için konteynerler olarak hizmet vermeleri amaçlanmıştır. Bir nesnenin büyüklüğü değişkendir ve dosyalar, veri tabanı kayıtları, medikal görüntüler veya multimedya gibi her tür veriyi depolamak için kullanılabilmektedir. Tek bir nesne bütün bir dosya sistemini veya veri tabanını depolamak için bile kullanılabilmektedir. Bir nesne içinde ne depolanacağına depolama uygulaması karar verir. Blok I/O'nun aksine, depolama cihazları üzerinde nesnelerin yaratılması, bir dosya sistemine benzeyen zengin bir ara yüz üzerinden gerçekleştirilmektedir. Ve nesneler dinamik olarak büyüyüp küçülebildiği için, nesnenin bütün içi depolama alanı yönetiminden depolama cihazı sorumludur (örneğin depolama cihazı, UNIX indeks nod ları veya inod lar ve boş blok bitmap lere gibi ayırma ve boş depolama alanı metadata yapılarını yönetir). Nesneler veri, kullanıcı tarafından erişilebilir özellikler ve cihaz tarafından yönetilen metadata den oluşmaktadır. Bir nesne içinde depolanmış bulunan veri, nesne temelli veri depolama cihazı için saydamdır ve yalnızca nesnenin veri bölmesinde depolanır. Kullanıcı tarafından erişilebilir özellikler, nesnenin özelliklerini tarif eder ve bunların bazıları saydam olacak, bazıları ise olmayacaktır. Örneğin bir hizmet kalitesi (QoS) özelliği, bir multimedya nesnesi için gecikme ve iş hacmi oranını tarif ediyor olabilir. Son olarak, cihaz tarafından yönetilen metadata, nesnenin fiziksel depolanmasını yönetmek amacıyla depolama cihazı tarafından tutulan her türlü ek bilgidir (örneğin bir inode). Nesneler depolayan bir cihaza bir nesne temelli depolama cihazı (OSD) diyoruz. OSD' ler bir tek disk sürücüden, bir sürücü dizini olan bir depolama kontrolörüne kadar uzanan bir yelpazede birçok şekilde olabilmektedir. OSD' ler rastgele erişimli veya yazılabilir cihazlarla sınırlı değildir; teyp sürücüleri ve optik medya da nesneleri depolamakta kullanılabilir. Bir OSD ile bir blok temelli cihaz arasındaki fark, fiziksel medya değil, ara yüzdür.

3 Nesne tabanlı depolamanın ilk etkisi, depolama alanı yönetiminden kaynaklı yükün (kullanılan ve boşta olan bloklar için yer ayırma ve takip) depolama uygulamalarından aktarılmasıdır. Bu yük aktarmayı göstermek için geleneksel dosya sistemi mimarisini düşünün (Şekil 3a). Blok tabanlı dosya sistemleri en genel haliyle iki bölüme ayrılabilir: bir kullanıcı bileşeni ve bir depolama bileşeni. Kullanıcı bileşeni, kullanıcı uygulamalarına dosyalar ve dizinler gibi mantıksal veri yapıları ile birlikte, bu veri yapılarına erişim için bir ara yüz sunmaktan sorumludur ve depolama bileşeni ise veri yapılarını fiziksel depolamaya eşleştirir. Sorumlulukların bu şekilde ayrılması, yönetim yükünün depolama cihazına aktarılmasına olanak sağlar ve bu da nesne tabanlı depolamanın istenen etkisidir. Şekil 3'de dosya sistemi değişmemiştir ve depolama yönetimi bileşeninin yükü (ve dolayısıyla metadata) depolama cihazına aktarılmıştır ve cihaz ara yüzü bloklardan nesnelere dönüştürülmüştür. Blok metadata yönetimi (Şekil 3a'daki bileşenin depolanması) bütünüyle depolama uygulamaları tarafından belirlenmektedir (örneğin dosya sistemlerinin disk üzerindeki metadata yapılarını düzenlemek ve sürdürmek için özgün yolları bulunmaktadır). Bu bağımlılıklar, sunucular arasında doğrudan veri bloğu paylaşımını zor hale getirmektedir, çünkü depolama cihazına erişim yapmadan önce, hem metadata yapıları hem de disk üzerindeki düzenle ilgili bilgi gerekmektedir. Dahası, cihazların paylaşılması, yer ayırma ile ilgili görevlerin dağıtımı (örneğin bir boş blok bitmap inin paylaşımı) için sunucular arasında özel koordinasyon gerektirmektedir. Metadata yükünün depolama cihazına aktarılmasında, nesneler metadata ile depolama uygulaması arasındaki bağımlılığı ortadan kaldırmakta ve farklı depolama uygulamaları arasında veri paylaşımını daha uygun hale getirmektedir. Dahası, sunucuların metadata güncellemelerini koordine etmeleri gerekmediğinde küme ölçeklenebilirliği önemli ölçüde gelişir. Depolama uygulamaları, daha üst düzey bir isimden gelen nesne kimliğini çözmek için kendi indeksleme bilgilerini (örneğin dizin metadata sı) tutmaya devam edebilir. Ancak bu kimlik verildiğinde, nesneye artık platformdan bağımsız bir şekilde erişilebilir. Bu, veri paylaşımını daha kolay hale getirir. Örneğin, bir yedekleme uygulamasına bir nesne kimliği listesi verilebilir ve bu, cihazın daha etkin fiziksel yedeklemesine olanak sağlayabilir. Dahası, bütün metadata yükü aktarıldıktan sonra, depolama cihazları artık kendi yapılarını, bir bloklar dizisi yerine tek bir nesne olarak depolayabilmektedir. Ve cihaz nesneleri tekil olarak ele alabildiği için, dosyaların bir dosya sunucusu tarafından korunduğu şekilde güvenlik politikalarını nesne temelli olarak ortaya koymak daha kolay olabilmektedir. Nesneler depolama uygulamalarının, bütün bir cihaz, cihaz üzerinde bir dizi nesne, tek bir nesne veya hatta bir nesne içindeki baytlar için yetkilendirmeyle sonuçlanacak esnek güvenlik politikaları uygulamasına izin vermektedir. Nesne tabanlı depolamanın ilk faydaları bu edenle platformlar arası veri paylaşımı ve uygulama düzeyinde güvenliktir. Bu faydalar en çok SAN tabanlı depolama cihazlarıyla ilgilidir ve zaten tek bir sunucunun koruması ve yönetimi altında bulunan DAS tabanlı depolama için sınırlı değeri olacaktır. Depolama cihazlarında öz yönetim kapsamında yeni fırsatlar ortaya

4 çıktıkça, verinin fiziksel düzenini yöneten cihazlardan bir ek fayda sağlanmaktadır. Öz yönetim hem DAS hem de SAN cihazlarına eşit düzeyde fayda sağlamaktadır ve performansı iyileştirmek için verinin yeniden organize edilmesi, düzenli yedek alınması için planlama yapılması ve çökme durumunda kurtarma gibi eylemler içermektedir. Örneğin bir dosya tabanlı cihaz içinde dosya düzeyinde önceden getirme, cihaz dosyalarla ilgili bilgiye sahip olmadığı için olanaksız olmaktadır. Bunun aksine, bir nesne tabanlı cihaz, depolama uygulamaları adına dosyaları (nesne olarak depolanan) kolaylıkla önceden getirebilir veya en çok erişildiği sıraya göre dosyaları düzenleyebilir. Yaygın olarak kabul edilecekse, işletim sistemi nesneleri destekliyor olmalıdır. Neyse ki kullanıcı ve depolama IS bileşenleri arasındaki kesin ayrım (Şekil 3) değişimi kolaylaştıracaktır. Özellikle nesne tabanlı sistemler uygulamada göreli olarak açık olacaktır (bir dosya sisteminin yalnızca blok yönetimi üzerindeki kontrolünü bırakması gerekecektir) ve yeni bir sınıf sürücüsü sayesinde, disk ve teyp için zaten mevcut olana benzer şekilde bir OS'in I/O alt sistemi getirilebilecektir. Intel Labs' den gelen referans her ikisinin de Linux' da [1] nasıl yapılabildiğini göstermektedir. Bu bölümün kalanı, özellikle de bir OSD' ye olan ara yüzü, bir nesneyle ilgili özellikler, nesne tabanlı depolama için kullanılan güvenlik mimarisi ve daha akıllı depolama cihazları için nesnelerin sunduğu olanaklar olmak üzere, nesne tabanlı mimariyi daha derinlemesine tarif etmektedir. 2.1 Veri Paylaşımı Nesnelerin geliştirilmiş veri paylaşımı, hem daha üst düzey ara yüzden hem de depolanan veriyi tarif eden özelliklerden kaynaklanmaktadır. Ara yüz Nesne tabanlı depolamanın ara yüzü bir dosya sistemine çok benzemektedir. Nesneler günümüzde tıpkı dosyaların yapılabildiği gibi oluşturulabilmekte veya silinebilmekte, okunabilmekte veya yazılabilmekte veya hatta belli özelliklerine göre sorgulanabilmektedir. Dosya ara yüzlerinin kolay anlaşılabilir olduğu, doğrudan standartlaştırılabildiği (örneğin CIFS, NFS) görülmüştür ve dolayısıyla farklı platformlar arasında paylaşımı mümkündür. Ara yüz aynı zamanda bir nesne içindeki verinin işlenmesi için uygulamaya özel yöntemlerle kolaylıkla genişletilebilmektedir ve bu tekniğe aktif diskler adı verilmektedir [2]. Örneğin, bir veri tabanı filtresi bir nesneyle ilişkilendirilebilir ve bunun çıktısı da takip eden okuma operasyonlarında geri gönderilebilir. Dahası bir OSD QoS veya güvenlik garantileri gibi uygulamaya özel parametreleri içermesi için, depolama uygulamalarına cihaz üzerinde oturum açma izni verebilir. Kısacası nesneler depolama cihazları üzerinde, cihazların depolama uygulamalarına ve hatta istemcilere tekil davranmasına olanak sağlayacak bir mekanizma getirir. Özellikler Özellikler, depolama uygulamalarının veriyi tarif eden ortak bir bilgi seti (örneğin erişim saatleri) paylaşmasına izin vererek veri paylaşımını geliştirir. Bunlar aynı zamanda nesnelere nasıl erişildiğiyle ilgili depolama cihazlarına bilinç vermenin anahtarı konumundadır. Birçok konumlandırmada, özellikler en azından birçok UNIX dosya sisteminde kullanılan temel veri yapısı olan bir indeks nod unda (inode) bulunan bilgilere benzer bilgiler içerecektir. Bir inode' da erişim zamanı, boyut ve grup ve kullanıcı bilgisi gibi dosya özellikleri yer alır ve bunların her biri nesne verisiyle birlikte etkin bir

5 şekilde depolanır ve bazı durumlarda depolama cihazı tarafından yorumlanır. Örneğin, boyut özelliğini güncelleyen bir yazdırma işlemi, izleyen yazdırma taleplerine yansıyacaktır ve güncellemenin nesneye erişen diğer depolama uygulamaları tarafından görünür olmasını sağlayacaktır. Kümelenmiş uygulamalar bu nedenle bu metadata yı tutma sorumluluğunu, performansı azaltabilecek bir bant içi (örneğin veri yolu üzerinde) bir metadata sunucusuna delege etmek yerine, bu sorumluluk için depolama cihazına güvenebilir. Bu dosya benzeri özelliklerin ötesinde, nesneye olası erişim düzenleri (örneğin sıralı veya rastgele erişimli) veya hatta diğer nesnelerle ilişkileri gibi sunulabilecek ek bilgiler sunulabilmektedir. Örneğin bir depolama cihazı üzerindeki multimedya dosyaları, onların bir grup olarak organize edilmelerini ve etkin bir şekilde yönetilmelerini sağlayacak aynı özelliklere sahip olabilir. 2.2 Güvenlik Güvenlik belki de nesne tabanlı depolamayı blok tabanlı depolamadan ayıran en önemli tekil özelliktir. Güvenlik SAN' larda cihaz ve yapı düzeyinde olmamakla birlikte (örneğin cihazlar bir güvenli giriş gerektirebilir ve anahtarlar zoning uygulanmasını engelleyebilir), nesneler büyük cihazların veya yapıların çoklu güvenli alanlara bölünmesine izin verir bunların her birinin erişim politikası depolama uygulaması tarafından ayrı ayrı belirlenir. Nesne tabanlı güvenlik mimarisinde [3] her erişim yetkilendirilmiştir ve yetkilendirme, veri yolunu yavaşlatabilecek bir merkezi otoriteyle iletişim kurmadan gerçekleştirilmektedir (Şekil 4). Bu mimari, Şekil 2'de gösterilen SAN dosya sisteminin aynısıdır ancak arada yalnızca bir tane önemli farklılık bulunmaktadır: artık istemcilere ve ağa artık güvenilmesi gerekmemektedir. Bunun anlamı, istemcilerin ve depolama cihazlarının, yetkisiz istemcilerin depolama alanına erişim riski veya yetkili istemcilerin depolama alanını yetkisiz bir şekilde erişmesi riski olmaksızın, ağ üzerinde herhangi bir yerde olabilmesi anlamına gelir. Bir nesne tabanlı güvenlik sistemindeki temel yapı taşı, bir istemcinin haklarının değiştirilemeyen bir tarifini içeren, kriptografik olarak güçlü bir kabiliyettir. Bu kabiliyet güvenlik politikasını temsil eder ve depolama cihazlarını yöneten ve istemcilere haklar veren bir nesne yöneticisi tarafından bant dışında (yani ana veri yolu dışında) oluşturulur. Bu kabiliyete sahipken, istemci depolama cihazına erişebilir ve kabiliyetin veya talebin değiştirilmediğini temin etmek için kabiliyetin sağlamlığını doğrulamak depolama cihazının işi olmaktadır. Dolayısıyla OSD politika yerine güvenliğin sağlanması için gerekli mekanizmayı sunar ve bu da depolama uygulaması tarafından belirlenir. Politikanın mekanizmadan ayrıştırılması, ölçeklenebilir bir güvenlik mimarisinin kurulmasında anahtar rolü oynamaktadır. Özellikle, cihaz üzerinde istemciye özel kimlik doğrulama bilgisi bulunması, depolama cihazının sistemdeki istemci sayısı ve türünden bağımsız bir şekilde ölçekleneceği anlamına gelir. OSD istemcinin kimlik doğrulamasını sorgulamamakla birlikte, kabiliyetinin tamlığını doğrulamak veya nesne yöneticisinin istemciye erişim verdiğini kanıtlamak için bazı mekanizmalara ihtiyacı bulunmaktadır. Bu garantinin sağlanması, nesne yöneticisinin ve cihazın, kabiliyetin içeriklerinin bir güvenli hash ini yaratmakta kullanılabilecek bir gizli bilgi paylaşmasını gerektirir. İstemciye bu kabiliyet verilmeden önce, yönetici öncelikle gizli bilgiyi anahtar olarak kullanarak, kabiliyetin bir anahtarlı hash ini oluşturacaktır.

6 Daha sonra, kabiliyet anahtarı olarak adlandırılan güvenli hash i, istemciye geri gönderecektir. İstemcinin, bu kabiliyet anahtarını, OSD' ye gönderilen her bir talep için kendi anahtarlı hash ini oluşturmakta kullanması beklenmektedir. Bu hash, kabiliyeti değişikliğe karşı koruyan kabiliyet hash ine benzer şekilde komutu tespit edilemeyen değişikliklere karşı korur. Bir OSD' ye gönderilen talep, komut, istemci kabiliyeti ve talebin tamamının bir imzasını (veya özeti) içerir. Yeni bir talebin alınmasının ardından OSD öncelikle istemci özetini doğrulamalıdır. OSD talep için kendi özetini oluşturacaktır ve bunu istemci tarafından gönderilen özetle karşılaştıracaktır.2 Bunlar eşleşirse, OSD' ye, talepteki kabiliyetin veya değişkenlerin değiştirilmediği konusunda garanti verilir. Bunlardan herhangi birinin değişmiş olması durumunda, OSD tarafından üretilen özet, istemci tarafından gönderilenden farklılık gösterirdi ve OSD talebi reddederdi; OSD tarafından istemciye gönderilen bütün yanıtlar, istemciden gönderilene benzer özetler kullanılarak korunabilir. Bazı ortamlarda nesne tabanlı depolama aynı zamanda veri transferlerinin gizliliğini temin etmeli ve gecikme ve yeniden okuma saldırılarına karşı korumalıdır. Güvenilir bir kanalın yokluğunda (örneğin IPSec), nesne tabanlı depolama güvenlik mimarisi kabiliyet anahtarının bir kriptolama anahtarı olarak kullanılmasına izin verir ve istemciyi ve depolama cihazlarını gözetleme saldırılarına karşı korur. Gecikme ve yeniden çalma saldırıları, sırasıyla her bir I/O'ya istemci tarih bilgisi ve dizge sayısı eklenerek engellenir. Tarih bilgisi, komutun geçerli olacağı küçük bir pencere oluşturacaktır. Komut depolama cihazı tarafından bu pencere dışında alınırsa, yetkilendirilmeyecektir. Benzer şekilde, depolama cihazı her bir komutun dizge sayısını kontrol edebilir ve zaten yürütülmüş olanları reddedebilir. Her I/O sırasında nene yöneticisine bir yolculuk yapılmasını engellemek için istemciler kabiliyetleri saklayabilir ve yeniden kullanabilir. Nesne yöneticisi, kabiliyet içine son tarihler yerleştirerek veya depolama cihazı içinde yeni bir sır oluşturarak saklanmış kabiliyetleri iptal edebilir. Nesne yöneticisi veri yolu üzerinden alınmış olsa da, hala tekil bir hata veya saldırı noktasıdır. Eğer nesne yöneticisi riskliyse, sistem risklidir. Kullanılabilirliği artırmak için gruplandırma kullanılabilir, ancak bunun maliyet daha fazla saldırı noktasıdır. Bu sorunlar nesne tabanlı depolamaya özel değildir ve geleneksel dosya sunucularının günümüzde mücadele ettiği sorunlarla aynıdır. Nesne tabanlı depolamanın amacı, dosya sunucularının kullanılabilirliğini artırmak değil, sunucuları ana veri yolları üzerinden çıkararak ve depolama cihazlarına doğrudan güvenli erişim sağlayarak, sisteminin bütününün performansını ve ölçeklenebilirliğini iyileştirmektir. 2.3 Zeka Nesne tabanlı depolamanın ortaya çıkmasıyla birlikte, depolama cihazlarının içinde çalıştıkları ortamın önemli özelliklerini aktif olarak öğrenme potansiyelleri de ortaya çıkmaktadır. Günümüzde depolama cihazları büyük oranda kullanıcılardan ve depolamayı kullanan uygulamalardan habersizdir, çünkü blok tabanlı cihazlar saydam veri blokları yönetmektedir. Nesneler sayesinde depolama cihazları, cihaz üzerindeki bloklar arasındaki bazı ilişkileri anlayabilir ve bu bilgiyi veriyi daha iyi organize etmek ve ihtiyaçları öngörmek için kullanabilir. Nesne özellikleri nesneyle ilgili statik bilgiler (örneğin oluşturulma zamanı), her erişimde güncellenen dinamik bilgiler (örneğin son erişim zamanı), bir depolama uygulamasına özel bilgi ve cihaz

7 tarafından yorumlanmayacak bilgi (örneğin dosya adı, grup veya kullanıcı kimlikleri) ve mevcut kullanıcıya özel bilgiler (örneğin QoS anlaşması) içerebilir. Özellikler aynı zamanda, beklenen okuma/yazma oranı, en olası erişim düzeni (örneğin sıralı veya rastgele) veya nesnenin beklenen ömrü gibi, nesnenin davranışı hakkında da ipuçları içerebilir. Bu özelliklere erişimin bulunması, bir depolama sisteminin veriye daha iyi organize etmesini ve sunmasını sağlar. Depolamanın daha iyi yönetilmesi için nesnelerin kullanılması, akademik araştırmanın aktif alanlarından biridir. Geçmiş araştırmalar, dosya davranışlarının belirlenmesinde dosya özelliklerinin içsel bir rol oynadığını göstermiştir [4,5]. Örneğin, bir dosyanın adı, dosyaya ne şekilde erişileceğini tahmin etmekte kullanılabilir. Nesne tabanlı depolama için bunun paralelleri mevcuttur. Genellikle nesneler, depolama cihazlarının, içinde çalıştıkları ortamın farkına varabildikleri ve böylece kaynakları daha iyi tahsis edip karşılayabildikleri, özellik temelli öğrenme ortamlarına olanak sağlar. Dahası, depolama ve kullanıcı uygulamalarıyla ilgili artan bilgi sayesinde, depolama cihazları uygulamaya özel fonksiyonlar yürütebilir ve böylece SAN' ı bir hesaplamalı kaynak haline getirir. Gerçekten de depolama cihazlarının kendilerinde, işlemcileri, ağ bağlantıları ve hafızalarıyla, birer bilgisayardır. Daha etkili ara yüzler yoluyla bir kaynaklar daha etkin olarak kullanılabilir. 2.4 İlgili Çalışmalar Nesne tabanlı depolamanın ilkel biçimleri, Carnegie Mellon'dan [6] Hydra OS ve Intel'den imax432 OS [7] içermesi üzerine, nesne yönelimli işletim sistemleri ile ilgili yapılan erken çalışmalarda (yaklaşık 1980) bulunabilir. Bu işletim sistemleri yalnızca dosya depolamak için değil, işlem durumu, talimatlar ve veri içermesi üzerine, bir OS içindeki sayfalanabilir bütün varlıkların depolanması için disk üzerinde değişken büyüklükte nesneler kullanır. Bu işletim sistemleri hiçbir zaman öne çıkmamış da olsa, kabiliyet tabanlı güvenliğin temellerinin kurulmasında yararlı oldular. Massachusetts Institute of Technology' den SWALLOW projesi [8] (yaklaşık 1980), dağıtılmış nesne depolamayı uygulayan ilk sistemlerinden biriydi ve erken dosya sunum mimarilerinin bir öncülüydü. Nesne tabanlı depolama konusundaki ufuk açıcı çalışma, Carnegie Mellon University nin Paralel Veri Laboratuarında (PDL) Network Bağlantılı Güvenli Diskler (NASD) projesiyle gerçekleşti [9]. Mimari, tekil disklere maliyet etkin bir biçimde, özellikle ağ oluşturma ve temel depolama alanı yönetimi fonksiyonelliği için işlem gücü eklemeye odaklandı. Bu araştırma, Ulusal Depolama Endüstrisi Konsorsiyumu (NSIC) himayesi altında olan ve daha büyük ve sektör tarafından desteklenen bir projeye yol açtı. Bir dizi depolama şirketi bu işbirliğine katıldı ve NASD ağ bağlantılı depolama cihazlarına genelleştirildi, burada tekil sürücüler, izinler, kontrollörler ve aletler ara yüz değişiminden yararlanabildi. Bu çalışma, nesne tabanlı depolama için SCSI protokolüne bir standart eklentiyle sonuçlandı. NSIC taslağı, Depolama Ağ Endüstrisi Derneği (SNIA) bünyesindeki Nesne Tabanlı Depolama Cihazları çalışma grubunda tanımlanmaya devam edilmektedir [11]. SNIA, 2003 yılında T10'a tamamlanmış bir SCSI taslak standardı sunmayı planlamaktadır ve aynı zamanda IP'ye doğrudan eşleştirmeler içermek üzerine, SCSI dışındaki aktarımlara eşleştirmeleri araştırmaktadır. Standartlar gelişirken bile sektör hâlihazırda nesne tabanlı depolama teknolojisi kullanan sistemleri uygulamaya

8 başlamıştır. IBM yeni nesil StorageTank için nesne temelli depolama üzerine araştırma yapmaktadır [12]; National Laboratories ve HewlettPackard, temel depolama ara yüzü olarak nesne temelli depolamayı kullanarak yüksek düzeyde ölçeklenebilir Lustre dosya sistemini kurmaktadır [13]; ve daha küçük şirketler ve yeni kurulan şirketler, (BlueArc, Data Direct ve Panasas), nesne temelli depolama kullanan cihazlar üretmektedir. Bell Laboratories' deki Venti projesi ve EMC' deki Centera projesi de, referans verilerin arşivlenmesi için bir kere yazılır medya uygulaması için nesne temelli depolama konseptleri kullanmıştır. Her iki sistem de, bir nesnenin kimliğinin (Venti aslında değişken boyutlu bir blok kullanmaktadır) veri içeriğinin özgün bir hash i olduğu bir içerik adreslenebilir depolama (CAS) kullanmıştır. Akıllı depolama akademik araştırmanın popüler bir alanıdır. Carnegie Mellon'un PDL' i, sunucu işletim sistemleri ve depolama cihazları arasında daha etkin ara yüzlerin kullanımı için araştırma yapmaya devam etmektedir. Bu tür ara yüzlerden biri olarak nesneler, depolama sistemi içinde daha iyi fonksiyonellik ve performans elde etmek için cihaz ile OS arasında bilgi alışverişine olanak sağlamaktadır. Madison'daki Wisconsin Üniversitesi'nde çalışan araştırmacılar, mevcut blok temelli ara yüzlerin ardındaki dosya sistemi yapılarını öğrenmeye çalışan semantik akıllı disk sistemleri hakkında, alternatif bir yol üzerinde araştırma yapmaktadır. Diğer birçok araştırma grubu da depolama düzeyinde zeka üzerinde araştırma yapmaya başlamış bulunuyor. 3.Sonuç ve Öneriler Blok tabanlı ara yüzler hem depolama cihazlarında hem de depolama uygulamalarında önemli gelişmelere olanak sağlamış olsa da, artık daha fazla gelişimin cihaz ara yüzünde bir değişim gerektirdiği bir noktaya varmış bulunuyoruz. Nesne ara yüzü, güvenli ve platformlar arasında paylaşımı kolay olan, ancak aynı zamanda yüksek performanslı olan, ve dolayısıyla dosyalar ve bloklar arasındaki yaygın ödünleri ortadan kaldıran bir depolama sunmaktadır. Dahası, nesneler depolama cihazlarına depolama uygulaması hakkında bir bilinç sunar ve cihazda daha akıl olmasını sağlar. Nesne tabanlı depolama, depolama cihazlarının artan kabiliyetlerini kullanmak üzere tasarlanmıştır. Gelecekteki depolama cihazlarının özellikleri arasında kendi kendine ayarlanabilen, öz koruma, öz iyileştirme ve öz yönetim yer alabilir. Blokların yerine nesnelerin koyulması bu evrimleşmede önemli bir adım olabilir. 4.Kaynaklar [1] Margaret Rouse. "Definition: softwaredefined storage". SearchSDN. Tech Target. Retrieved November 7, [2] Chris Poelker (March 12, 2014). "The foundation of clouds: Intelligent abstraction". [3] SDN Central Community. SDN Central. [4] SNIA (March 2014). "Technical Whitepaper:Software Defined Storage". [5] "The Software-Defined Data Center". company web site. VMware. Retrieved November 7, [6] SDN Central Community. SDN Central. [7] Coraid, Inc (May 21, 2013). "The Fundamentals of Software-Defined Storage". Promotional brochure. Retrieved November 7, [8] Kepes, Ben (12 September 2014). "Software Defined Storage--Scality Unifies File Object And VM Storage". Forbes. Retrieved 25 September 2014.

9