LUN یا Logical Unit Number چیست

LUN یا Logical Unit Number از جمله اصطلاحت در سیستم های ذخیره سازی SAN است که در تجهیزات ذخیره سازی همچون استوریج های EMC و استوریج های HP کاربرد دارد. در این مقاله قصد داریم در رابطه با LUN و نحوه عمکرد LUN در ذخیره سازها صحبت کنیم. پس با ما همراه باشید.

LUN یا Logical Unit Number چیست؟

LUN یا Logical Unit Number چیست؟ LUN یا Logical Unit Number یک شناسه‌ی عددی است که به یک دستگاه ذخیره‌سازی مانند: هارد دیسک، فلش مموری، یا تجهیزات ذخیره‌سازی شبکه اختصاص داده می‌شود. این شناسه برای شناسایی دستگاه‌های مختلف در سیستم‌های ذخیره‌سازی بکار می‌رود.

به عنوان مثال، در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی، یک سرور می‌تواند به چندین دستگاه ذخیره‌سازی متصل شود و هر دستگاه با یک LUN مشخص می‌شود. LUN یا شماره واحد منطقی به طور کلی، شناسه منحصر به‌فردی برای تعیین یک دستگاه یا مجموعه‌ای از دستگاه‌های ذخیره‌سازی فیزیکی یا مجازی است که دستورات ورودی و خروجی (I/O) را با سرور میزبان مبادله می‌کنند.

هر LUN به صورت یک شماره‌ با طول خاصی نشان داده می‌شود. این شماره برای شناسایی دستگاه در سطح سیستم عامل و برنامه‌های مختلف استفاده می‌شود. برای مثال، در سیستم‌عامل‌هایی مانند: ویندوز یا لینوکس، هر LUN به یک دایرکتوری در نظم دهی فایل‌ها نسبت داده می‌شود و برنامه‌ها می‌توانند از این دایرکتوری برای دسترسی به داده‌های موجود در دستگاه ذخیره‌سازی استفاده کنند. همانطور که گفته شد، LUN یک شناسه‌ی عددی است که به دستگاه‌های ذخیره‌سازی اختصاص داده می‌شود. علاوه بر این، از LUN برای تعیین مسیر دستگاه در سیستم استفاده می‌شود.

به عبارت دیگر، هر LUN به یک مسیر فایل در فایل‌های سیستم عامل نسبت داده می‌شود که برنامه‌ها می‌توانند از آن برای دسترسی به داده‌های ذخیره‌شده در دستگاه استفاده کنند. در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی مانند: SAN (Storage Area Network)، از LUN برای شناسایی دستگاه‌های ذخیره‌سازی در شبکه استفاده می‌شود. در این سیستم‌ها، هر دستگاه ذخیره‌سازی که به یک شبکه‌ی SAN متصل می‌شود به یک یا چندین LUN تعلق می‌گیرد. سپس از طریق پروتکل‌های انتقال داده مانند: iSCSI، دستگاه‌های متصل به شبکه می‌توانند به داده‌های موجود در این LUN ها دسترسی پیدا کنند.

بیشتر بخوانید: iSCSI چیست و چه کاربردی دارد؟

به عنوان مثال، یک درایو 600 گیگابایتی را می‌توان به یک LUN 400 گیگابایتی و یک LUN 200 گیگابایتی تقسیم کرد که به صورت دو درایو منحصر به فرد برای سرور میزبان ظاهر می‌شوند. برعکس، مدیران فضای ذخیره‌سازی می‌توانند از نرم‌افزار Logical Volume Manager برای ترکیب چند LUN در یک ولوم بزرگ‌تر استفاده کنند. در کل، LUN یک موجودیت منطقی است که فضای فیزیکی خام هارد دیسک را به فضای ذخیره‌سازی منطقی تبدیل می‌کند که سیستم عامل سرور میزبان بتواند به آن دسترسی داشته باشد و از آن استفاده کند.

نرم افزار های استفاده از LUN:

برای استفاده از LUN، نرم افزارهای مختلفی وجود دارد، که اجازه می‌دهند دستگاه‌های ذخیره‌سازی از آن را بهره ببرند. برای مثال در سیستم‌عامل ویندوز، می‌توان از Disk Management برای ایجاد و مدیریت درایوهای منطقی استفاده کرد. همچنین نرم افزارهایی مانند: VMware vSphere ،Microsoft Hyper-V و Veritas Volume Manager از Symantec Corp نیز به شما اجازه می‌دهند تا از دستگاه‌های ذخیره‌سازی با استفاده از LUN به عنوان ذخیره‌ساز اصلی و یا ذخیره‌ساز فرعی برای ماشین‌های مجازی استفاده کنید.

Veritas Volume Manager از Symantec Corp یکی از ابزارهای قدرتمند در این زمینه است. مکانیزم کلی به این صورت است که ابتدا دیسک‌ها با هدف دستیابی به ظرفیت و افزونگی بیشتر در یک گروه رید قرار می‌گیرند (به عنوان مثال، RAID-50)، و سپس LUN‌ها برای آن گروه رید تعریف می‌شوند. هنگامی که LUNها ساخته می‌شوند، امکان اشتراک‌گذاری آن‌ها با سرورهای مختلف وجود دارد. به طور مثال، ممکن است یک LUN بین سرور فعال و آماده به کار به اشتراک گذاشته شود.

اگر سرور فعال از کار بیوفتد، سرور آماده به کار می‌تواند به سرعت کنترل را به دست گیرد. با این حال، دسترسی همزمان چند سرور به یک LUN بدون وجود راهکاری برای هماهنگی بلوک‌های تغییر یافته برای اطمینان از یکپارچگی داده‌ها، می‌تواند فاجعه بار باشد. هماهنگ کردن تغییرات داده‌ها به نرم‌افزار خوشه‌بندی مثل: یک مدیر ولوم خوشه‌ای، یک سیستم فایل خوشه‌ای، یک برنامه کاربردی خوشه‌ای یا یک سیستم فایل شبکه مبتنی بر NFS یا CIFS نیاز دارد.

LUN ها به چند دسته تقسیم میشوند:

در شبکه‌های ذخیره‌سازی SAN، به هر دستگاه ذخیره‌سازی که به شبکه متصل شده است، یک شناسه‌ی عددی یا LUN (Logical Unit Number) اختصاص داده می‌شود. این شناسه به صورت یک شماره یا آدرس عددی در سطح سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود و امکان شناسایی دقیق دستگاه‌های ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند.

انواع مختلف LUN ها شامل موارد زیر می‌شوند:

• LUN فیزیکی (Physical LUN): این نوع LUN به یک دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی متصل می‌شود. در واقع، هر دستگاه ذخیره‌سازی که به شبکه متصل شده است، یک LUN فیزیکی دارد.
• LUN منطقی (Logical LUN): در این نوع LUN، چندین دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی به یکدیگر متصل می‌شوند و یک دستگاه ذخیره‌سازی منطقی (Logical Storage Unit) ایجاد می‌شود. این دستگاه ذخیره‌سازی منطقی به صورت یک LUN منطقی به شبکه متصل می‌شود.
• LUN مجازی (Virtual LUN): این نوع LUN به یک دستگاه ذخیره‌سازی مجازی متصل می‌شود. در واقع، یک دستگاه ذخیره‌سازی مجازی به چندین دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی متصل می‌شود و یک LUN مجازی ایجاد می‌شود.
• LUN اختصاصی (Dedicated LUN): در این نوع LUN، یک LUN به یک سرور یا یک برنامه خاص اختصاص داده می‌شود و دستگاه ذخیره‌سازی مرتبط با آن تنها برای استفاده‌ی آن سرور یا برنامه در دسترس است.
• Mirrored LUN: این شماره واحد منطقی، در مقابل خطا مقاوم است و برای این منظور کپی‌های یکسانی از اطلاعات را در دو درایو فیزیکی با هدف دستیابی به افزونگی داده‌ها و پشتیبان‌گیری از اطلاعات ذخیره‌سازی می‌کند.
• Concatenated LUN: چندین LUN را در یک واحد منطقی یا با یکدیگر، یکی می‌کند.
• Striped LUN: داده‌ها را در چند درایو فیزیکی پخش میکند تا سرعت دسترسی به اطلاعات افزایش پیدا کند. به بیان دقیق‌تر، عملیات ورودی و خروجی میان درایوها را توزیع می‌کند تا سرعت نوشتن اطلاعات افزایش پیدا کند.
• Striped LUN with parity: داده‌ها و اطلاعات را در سه یا چند درایو فیزیکی پخش می‌کند. در این حالت اگر یک درایو فیزیکی خراب شود، داده‌ها را می‌توان از اطلاعات موجود در درایوهای باقی مانده بازسازی کرد. البته بیت توازن و محاسبه آن ممکن است بر عملکرد نوشتن تاثیر منفی بگذارد و باعث کند شدن سرعت دسترسی به اطلاعات شود. بنابراین، این فناوری در ارتباط با بارهای کاری سنگین چندان مناسب نیست.

نحوه کارکرد LUN چگونه است:

نحوه کارکرد Logical Unit Number (LUN) بستگی به سیستم ذخیره‌سازی و نرم‌افزارهای استفاده شده در آن دارد. اما در کل، LUN برای شناسایی دستگاه‌های ذخیره‌سازی در سطح سیستم و برای تعیین مسیر فایل‌های سیستم عامل در سیستم استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی SAN، هر دستگاه ذخیره‌سازی به یک شناسه‌ی عددی یا LUN اختصاص داده می‌شود. این برای شناسایی دستگاه‌های مختلف در شبکه استفاده می‌شود.

هر کدام از این دستگاه‌ها می‌توانند شامل چندین دیسک باشند، که هر کدام از آنها با یک LUN مشخص می‌شود. در این سیستم‌ها، دستگاه‌های متصل به شبکه می‌توانند با استفاده از پروتکل‌های انتقال داده مانند: iSCSI، به دستگاه‌های مختلف با LUN های مختلف دسترسی پیدا کنند. در سیستم‌های تحت ویندوز، هر LUN به یک درایو منطقی (Logical Drive) نسبت داده می‌شود. این درایو منطقی می‌تواند با یک پارتیشن در دیسک فیزیکی مرتبط باشد و یا به یک دیسک شبکه‌ای در سطح سیستم به عنوان یک درایو تخصیص داده شود.

نحوه تعریف LUN در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی:

در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی SAN ،LUNها معمولا به صورت دستی تعریف نمی‌شوند. به جای آن، سیستم‌های مدیریت شبکه ذخیره‌سازی SAN، مانند: مدیریت تجهیزات شبکه، پروفایل‌های دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به صورت اتوماتیک شناسایی می‌کنند و به هر یک از آنها یک شناسه‌ی عددی یا LUN اختصاص می‌دهند. برای مثال، در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی SAN، هر دستگاه ذخیره‌سازی به صورت فیزیکی به شبکه متصل می‌شود.

سیستم‌های مدیریت شبکه از طریق پروتکل‌های خاصی مانند: SCSI، اطلاعاتی درباره‌ی دستگاه و LUN های آن را دریافت می‌کنند و هر یک از LUN های دستگاه به یک شناسه‌ی عددی اختصاص داده می‌شود. سپس، دستگاه‌های متصل به شبکه می‌توانند با استفاده از پروتکل‌های شبکه مانند: iSCSI، به داده‌های موجود در این LUN ها دسترسی پیدا کنند. در کل، در سیستم‌های تحت شبکه‌ی ذخیره‌سازی SAN ،LUN ها معمولا به صورت اتوماتیک تعریف می‌شوند و نیازی به تعریف دستی آنها نیست.

تفاوت LUN فیزیکی و LUN مجازی در چیست:

LUN فیزیکی (Physical LUN) به یک دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی متصل می‌شود و به عنوان یک شناسه‌ی عددی یا آدرس عددی در سطح سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. در واقع، هر دستگاه ذخیره‌سازی که به شبکه متصل شده است، یک LUN فیزیکی دارد. اما LUN مجازی (Virtual LUN) به یک دستگاه ذخیره‌سازی مجازی متصل می‌شود. در این حالت، یک دستگاه ذخیره‌سازی مجازی به چندین دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی متصل شده و یک LUN مجازی ایجاد می‌شود. به عبارت دیگر، LUN مجازی یک لایه اضافی انتزاعی است که بر روی LUN فیزیکی ایجاد می‌شود و به عنوان یک دستگاه ذخیره‌سازی مستقل در شبکه SAN شناخته می‌شود.

تفاوت اصلی بین این دو نوع LUN در انتزاعی بودن LUN مجازی است. در LUN فیزیکی، دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی به صورت مستقیم به شبکه SAN متصل می‌شود و به عنوان یک دستگاه ذخیره‌سازی مستقل در شبکه شناخته می‌شود. در حالی که در LUN مجازی، LUN فیزیکی به عنوان یک پایه استفاده می‌شود و یک لایه اضافی انتزاعی برای ایجاد دستگاه ذخیره‌سازی مجازی اضافه می‌شود. با استفاده از LUN مجازی، امکان ایجاد دستگاه‌های ذخیره‌سازی مجازی به صورت سریع و آسان فراهم می‌شود. همچنین، این نوع LUN به صورت مستقل از دستگاه‌های ذخیره‌سازی فیزیکی در شبکه SAN قابل مدیریت است و به عنوان یک دستگاه ذخیره‌سازی مستقل در محیط SAN شناخته می‌شود.

کاربرد LUN چیست:

Logical Unit Number (LUN) به عنوان یک شناسه عددی برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی در شبکه‌های ذخیره‌سازی بازاریابی می‌شود. هر دستگاه ذخیره‌سازی که به شبکه متصل شده است، یک یا چند LUN دارد که به عنوان یک شناسه یا آدرس برای دسترسی به آن دستگاه استفاده می‌شود. استفاده از LUN به مدیران شبکه و سیستم‌های ذخیره‌سازی اجازه می‌دهد تا دستگاه‌های ذخیره‌سازی را در شبکه SAN یا NAS تعریف کنند و به آن‌ها دسترسی داشته باشند.

همچنین، با استفاده از LUN می‌توان میزان دسترسی و اختصاص منابع را برای هر دستگاه ذخیره‌سازی تعریف کرد. یکی از کاربردهای اصلی LUN در شبکه‌های ذخیره‌سازی، ایجاد دستگاه‌های ذخیره‌سازی مجازی و اختصاص آن‌ها به سرورها است. با استفاده از LUN مجازی، می‌توان یک دستگاه ذخیره‌سازی فیزیکی را به چندین دستگاه ذخیره‌سازی مجازی تبدیل کرد و به طور جداگانه به سرورها اختصاص داد.  این کار کارآیی و بهره‌وری را در محیط‌های شبکه‌ای افزایش می‌دهد و امکان مدیریت و کنترل بهتری را فراهم میکند. کاربرد دیگر LUNها در ارتباط با منطقه‌بندی و ماسک‌زنی در شبکه‌های SAN است. در این حالت، می‌توان از LUNها برای ترسیم نقشه چند LUN فیزیکی استفاده کرد که در عملیات مجازی‌سازی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

معایب استفاده از LUN چیست:

استفاده از Logical Unit Number (LUN) در شبکه‌های ذخیره‌سازی نیز مانند هر فناوری دیگری دارای معایبی است. در ادامه به برخی از این معایب اشاره می‌کنم:

• پیچیدگی مدیریت: مدیریت LUN‌ها ممکن است پیچیده و دشوار باشد، به خصوص در صورتی که تعداد زیادی LUN و دستگاه ذخیره‌سازی در شبکه وجود داشته باشد.
• کندی در عملکرد: در برخی موارد، استفاده از LUN ممکن است باعث کاهش سرعت و کندی در عملکرد دستگاه‌های ذخیره‌سازی شود. این مسئله به ویژه در صورتی که تعداد زیادی LUN در شبکه وجود داشته باشد، به چشم می‌خورد.
• مشکلات امنیتی: در صورتی که LUN به درستی تنظیم نشود یا دسترسی به LUN بدون مجوز صورت گیرد، ممکن است امنیت شبکه ذخیره‌سازی تحت تاثیر قرار گیرد و اطلاعات محرمانه در معرض خطر قرار گیرد.
• مشکلات بازیابی: در صورتی که LUN برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی مختلف تعریف شود و پس از آن دستگاه‌ها با مشکلاتی مواجه شوند، بازیابی اطلاعات ممکن است دشوار و زمان‌بر باشد.
• پیچیدگی در تنظیمات: تنظیمات پیچیده LUN ممکن است برای کاربرانی که با این فناوری آشنایی کافی ندارند، دشوار باشد و ممکن است خطای بیشتری در تنظیمات ایجاد شود.

منبع: www.techtarget.com