Active-Active Storage یکی از مؤثرترین رویکردها برای ساخت استوریج بدون قطعی در زیرساخت‌های سازمانی محسوب می‌شود. در این معماری چند نود ذخیره‌سازی به‌صورت هم‌زمان فعال هستند و بار پردازش داده را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند؛ بنابراین در صورت بروز خرابی در یک بخش، سرویس بدون توقف ادامه پیدا می‌کند. همین ویژگی باعث شده High Availability Storage به یک استاندارد مهم در دیتاسنترهای مدرن تبدیل شود.

در بسیاری از سازمان‌ها، حتی چند دقیقه Downtime می‌تواند باعث توقف سرویس‌های حیاتی، از دست رفتن داده یا ایجاد نارضایتی گسترده در کاربران شود. معماری Active‑Active با توزیع هوشمند بار، همگام‌سازی لحظه‌ای داده‌ها و حذف نقاط شکست، مسیر پایداری واقعی در ذخیره‌سازی سازمانی پایدار را فراهم می‌کند. در ادامه بررسی می‌شود که این معماری چگونه به کاهش Downtime دیتاسنتر کمک می‌کند و چه اجزایی در عملکرد آن نقش دارند.

Active-Active Storage Architecture چیست؟

معماری Active‑Active Storage مدلی از طراحی سیستم‌های ذخیره‌سازی است که در آن چند کنترلر یا نود به‌طور هم‌زمان در حال سرویس‌دهی هستند. در چنین ساختاری داده‌ها میان نودهای مختلف به‌صورت هماهنگ مدیریت می‌شوند و هر کدام توانایی پاسخ‌گویی به درخواست‌های ورودی را دارند. این مدل باعث می‌شود زیرساخت ذخیره‌سازی سازمانی پایدار در برابر خرابی سخت‌افزار یا اختلال شبکه مقاوم‌تر عمل کند.

برخلاف معماری‌های سنتی که تنها یک نود فعال دارند، در Active‑Active تمام مسیرهای پردازش فعال هستند و هیچ ظرفیت بلااستفاده‌ای باقی نمی‌ماند. همین ویژگی سبب افزایش کارایی سیستم و ایجاد یک High Availability Storage واقعی می‌شود که در بسیاری از دیتاسنترهای مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مفهوم معماری Active-Active در زیرساخت ذخیره‌سازی

در معماری Active‑Active چندین کنترلر ذخیره‌سازی به‌صورت هم‌زمان داده‌ها را مدیریت می‌کنند. هر کنترلر می‌تواند درخواست‌های خواندن و نوشتن را پردازش کند و داده‌ها به‌صورت همگام میان نودها هماهنگ می‌شوند. این مدل باعث می‌شود سیستم در برابر خرابی یک بخش همچنان قابل استفاده باقی بماند.

در زیرساخت‌های بزرگ، این معماری معمولاً در قالب یک کلاستر استوریج پیاده‌سازی می‌شود. کلاستر اجازه می‌دهد منابع ذخیره‌سازی میان چند نود به اشتراک گذاشته شوند و دسترسی به داده‌ها از چند مسیر مختلف انجام شود. نتیجه چنین ساختاری افزایش پایداری و کاهش Downtime دیتاسنتر است.

تفاوت Active-Active و Active-Passive

دو مدل Active‑Active و Active‑Passive هر دو با هدف افزایش دسترس‌پذیری طراحی شده‌اند، اما نحوه عملکرد آن‌ها تفاوت قابل توجهی دارد. در معماری Active‑Passive تنها یک نود فعال است و نود دیگر در حالت آماده‌به‌کار قرار دارد. در مقابل، در Active‑Active همه نودها در حال ارائه سرویس هستند.

این تفاوت در عمل روی عملکرد سیستم و میزان دسترس‌پذیری تأثیر می‌گذارد. معماری Active‑Active با استفاده بهتر از منابع سخت‌افزاری و کاهش زمان جابه‌جایی سرویس، گزینه مناسب‌تری برای استوریج بدون قطعی محسوب می‌شود.

نحوه توزیع بار بین نودها

در Active‑Active درخواست‌های ورودی میان چند نود توزیع می‌شوند. این توزیع بار باعث می‌شود فشار پردازشی روی یک کنترلر متمرکز نشود و عملکرد سیستم در زمان اوج مصرف پایدار باقی بماند.

در بسیاری از سیستم‌های ذخیره‌سازی مدرن، این فرایند با الگوریتم‌های هوشمند مدیریت ترافیک انجام می‌شود. چنین رویکردی به افزایش کارایی و ایجاد یک High Availability Storage واقعی کمک می‌کند.

نحوه Failover در هر معماری

در معماری Active‑Passive هنگام خرابی نود اصلی، سرویس باید به نود پشتیبان منتقل شود. این انتقال ممکن است چند ثانیه یا حتی چند دقیقه زمان ببرد و در این مدت سرویس دچار وقفه شود.

در Active‑Active فرآیند Failover تقریباً بدون وقفه انجام می‌شود. چون سایر نودها از قبل فعال هستند، درخواست‌ها بلافاصله به مسیرهای دیگر هدایت می‌شوند و کاربران اختلال محسوسی تجربه نمی‌کنند.

تأثیر بر Availability سرویس

Availability یکی از مهم‌ترین شاخص‌های عملکرد در زیرساخت‌های ذخیره‌سازی است. معماری Active‑Passive می‌تواند دسترس‌پذیری خوبی ارائه دهد، اما همچنان به یک نود فعال وابسته است.

در مقابل، Active‑Active با حذف این وابستگی سطح بالاتری از پایداری ایجاد می‌کند. همین ویژگی باعث شده بسیاری از سازمان‌ها برای کاهش Downtime دیتاسنتر به سمت این معماری حرکت کنند.

چرا Downtime برای زیرساخت‌های IT یک تهدید جدی است؟

Downtime تنها یک توقف ساده در سرویس محسوب نمی‌شود. در بسیاری از زیرساخت‌های سازمانی، هر دقیقه قطعی می‌تواند باعث اختلال در فرآیندهای حیاتی شود. سرویس‌های مالی، سامانه‌های فروش آنلاین یا سیستم‌های ارتباطی نمونه‌هایی هستند که به دسترس‌پذیری دائمی نیاز دارند.

به همین دلیل طراحی یک استوریج بدون قطعی برای بسیاری از سازمان‌ها به یک ضرورت تبدیل شده است. معماری‌هایی مانند Active‑Active Storage با هدف جلوگیری از توقف سرویس و حفظ پایداری داده‌ها توسعه یافته‌اند.

تأثیر Downtime بر سرویس‌های حیاتی سازمان

بسیاری از سرویس‌های سازمانی وابسته به دسترسی مداوم به داده هستند. زمانی که سیستم ذخیره‌سازی از دسترس خارج شود، برنامه‌ها قادر به پردازش درخواست‌ها نخواهند بود و کل سرویس متوقف می‌شود.

این موضوع در سیستم‌های مالی، بیمارستانی یا پلتفرم‌های آنلاین حساسیت بیشتری دارد. در چنین محیط‌هایی حتی قطعی کوتاه می‌تواند اختلال گسترده‌ای ایجاد کند.

تأثیر بر SLA و تجربه کاربری

قراردادهای SLA معمولاً سطح مشخصی از دسترس‌پذیری سرویس را تضمین می‌کنند. هرگونه Downtime می‌تواند باعث نقض این تعهدات و کاهش اعتماد مشتریان شود.

از سوی دیگر کاربران انتظار دارند سرویس‌ها همیشه در دسترس باشند. تجربه قطعی یا کندی سیستم می‌تواند مستقیماً روی رضایت کاربران تأثیر بگذارد.

هزینه‌های مالی و عملیاتی ناشی از قطعی

Downtime اغلب با هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم همراه است. توقف فروش آنلاین، کاهش بهره‌وری کارکنان و هزینه‌های بازیابی سیستم از جمله این موارد هستند.

در بسیاری از سازمان‌های بزرگ، هر ساعت قطعی ممکن است هزاران دلار هزینه ایجاد کند. به همین دلیل سرمایه‌گذاری در High Availability Storage یک تصمیم منطقی برای حفظ پایداری سرویس‌ها محسوب می‌شود.

معماری Active-Active چگونه کار می‌کند؟

معماری Active‑Active بر پایه همکاری هم‌زمان چند نود ذخیره‌سازی طراحی شده است. هر نود بخشی از بار کاری را پردازش می‌کند و داده‌ها به‌طور مداوم میان آن‌ها هماهنگ می‌شوند. این ساختار باعث می‌شود هیچ بخش واحدی مسئولیت کامل سیستم را بر عهده نداشته باشد.

در چنین معماری، درخواست‌های کاربران از طریق چند مسیر مختلف به استوریج می‌رسند و سیستم به‌صورت خودکار بهترین مسیر را انتخاب می‌کند. نتیجه این طراحی، افزایش پایداری و کاهش Downtime دیتاسنتر در شرایط عملیاتی مختلف است.

چند نود فعال (Multi‑Controller Architecture)

در این مدل چند کنترلر ذخیره‌سازی به‌صورت هم‌زمان فعال هستند. هر کنترلر می‌تواند عملیات خواندن و نوشتن را انجام دهد و در صورت خرابی یکی از آن‌ها، سایر کنترلرها وظیفه پردازش را ادامه می‌دهند.

وجود چند کنترلر فعال باعث افزایش تحمل خطا در سیستم می‌شود. این ویژگی یکی از دلایل اصلی استفاده از Active‑Active Storage در زیرساخت‌های حساس است.

توزیع بار پردازش و I/O بین نودها

در سیستم‌های Active‑Active، ترافیک I/O میان نودها توزیع می‌شود. این توزیع باعث می‌شود هیچ کنترلری بیش از حد تحت فشار قرار نگیرد و عملکرد سیستم پایدار باقی بماند.

با تقسیم بار پردازشی، منابع سخت‌افزاری نیز به شکل مؤثرتری استفاده می‌شوند. این موضوع نقش مهمی در افزایش کارایی High Availability Storage دارد.

Replication همزمان داده‌ها بین نودها

در معماری Active‑Active داده‌ها به‌صورت همزمان میان نودهای مختلف همگام‌سازی می‌شوند. این همگام‌سازی تضمین می‌کند که نسخه یکسانی از داده در چند نقطه موجود باشد.

در صورت بروز خرابی در یک نود، نسخه دیگر داده فوراً در دسترس خواهد بود. همین ویژگی مانع از توقف سرویس و از دست رفتن اطلاعات می‌شود.

مزایای استفاده از Active-Active Storage Architecture

• افزایش دسترس‌پذیری و کاهش Downtime دیتاسنتر
• استفاده بهینه از منابع سخت‌افزاری به واسطه توزیع بار
• تضمین یکپارچگی و همگام‌سازی لحظه‌ای داده‌ها
• امکان توسعه و مقیاس‌پذیری آسان با افزودن نودهای بیشتر
• کاهش نقطه شکست و افزایش تحمل خطا در زیرساخت

مقایسه معماری‌های ذخیره‌سازی

Dell Storage Architecture

در راهکارهای ذخیره‌سازی Dell، انواع مدل‌های Active‑Active و Active‑Passive با توجه به نیاز مشتری ارائه می‌شوند. معماری Active‑Active این شرکت بر پایه کلاسترینگ هوشمند و نرم‌افزارهای مدیریت داده، عملکرد بالا و پایداری عالی را تضمین می‌کند.

با استفاده از فناوری‌های همگام‌سازی و توزیع بار Dell Storage، بسیاری از سازمان‌ها توانسته‌اند کاهش Downtime دیتاسنتر را به میزان قابل توجهی تجربه کنند و به سطح بالایی از SLA برسند.

سایر معماری‌های رایج ذخیره‌سازی

علاوه بر Dell، سایر تولیدکنندگان نیز معماری‌های Active‑Active را توسعه داده‌اند. با این حال تفاوت اصلی در نحوه پیاده‌سازی Replication، معماری سخت‌افزاری و امکانات نرم‌افزاری مدیریتی است.

انتخاب بهترین معماری باید براساس نیازهای عملیاتی، بودجه و چارچوب SLA سازمان انجام شود.

پرسش‌های متداول 

1. آیا Active‑Active Storage به معنای بدون قطعی بودن ۱۰۰٪ است؟

خیر، گرچه Active‑Active Storage سطح بالایی از دسترس‌پذیری فراهم می‌کند، اما هیچ سیستمی نمی‌تواند ۱۰۰٪ بدون قطعی باشد. با این حال این معماری باعث می‌شود تا Downtime بسیار ناچیز شود.

2. چه زمانی باید به سمت Active‑Active Storage حرکت کنیم؟

اگر سازمان شما نیازمند دسترسی مداوم به داده‌ها، تحمل بالای خطا و کاهش Downtime است، مهاجرت به این معماری توصیه می‌شود.

3. هزینه پیاده‌سازی Active‑Active Storage چقدر است؟

هزینه‌ها براساس تعداد نودها، نوع سخت‌افزار، نرم‌افزارهای مدیریتی و نیازهای اختصاصی متفاوت است. اما فعال بودن چند کنترلر همزمان معمولاً هزینه اولیه بالاتری نسبت به معماری‌های ساده‌تر دارد.

4. آیا می‌توان Active‑Active Storage را در محیط‌های ابری هم پیاده‌سازی کرد؟

بله، بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات ابری مانند AWS و Azure فناوری‌های مشابه Active‑Active را با استفاده از چند منطقه یا Availability Zone ارائه می‌دهند.

برای دریافت مشاوره تخصصی در این زمینه، می‌توانید از طریق صفحه «ارتباط با ما» با کارشناسان آکو در ارتباط باشید.