Bilgi Bankası

Günümüzün veri yoğun ortamlarında, etkin ve güvenilir depolama çözümleri kritik öneme sahiptir. Bu makalede, üç popüler depolama teknolojisi olan LVM (Logical Volume Manager), NFS (Network File System) ve iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface)'yi derinlemesine inceleyeceğiz. Her bir teknolojinin ne olduğunu, nasıl çalıştığını, avantajlarını, dezavantajlarını ve tipik kullanım senaryolarını ele alacağız. Amacımız, okuyucuların bu teknolojiler arasındaki farkları anlamalarına ve kendi ihtiyaçlarına en uygun depolama çözümünü seçmelerine yardımcı olmaktır.

1. LVM (Logical Volume Manager): Esnek Depolama Yönetimi

1.1. LVM Nedir?

LVM (Logical Volume Manager), fiziksel depolama birimlerini (sabit diskler, SSD'ler, RAID dizileri vb.) tek bir mantıksal birim olarak yönetmeyi sağlayan bir depolama yönetim sistemidir. Bu sayede, depolama alanını dinamik olarak genişletebilir, daraltabilir ve yeniden boyutlandırabilirsiniz. LVM, dosya sistemlerinin ve uygulamaların doğrudan fiziksel depolama birimlerine bağlı kalmasını önler ve daha esnek bir depolama altyapısı oluşturur.

1.2. LVM'nin Temel Kavramları

• Fiziksel Birim (PV - Physical Volume): LVM'ye dahil edilen fiziksel depolama birimidir. Genellikle bir sabit disk veya bir bölüm olabilir.
• Birim Grubu (VG - Volume Group): Bir veya daha fazla fiziksel birimin bir araya getirilmesiyle oluşturulan mantıksal bir depolama havuzudur.
• Mantıksal Birim (LV - Logical Volume): Birim grubundan ayrılan ve dosya sistemlerini barındıran mantıksal depolama alanıdır.
• Fiziksel Kapsam (PE - Physical Extent): Fiziksel birimin küçük, eşit boyutlu parçalara bölünmüş halidir. Bir mantıksal birim, birden fazla fiziksel kapsamdan oluşur.
• Mantıksal Kapsam (LE - Logical Extent): Mantıksal birimin küçük, eşit boyutlu parçalara bölünmüş halidir. Bir mantıksal kapsam, bir fiziksel kapsamla eşleşir.

1.3. LVM'nin Avantajları

• Esneklik: Depolama alanını dinamik olarak genişletme, daraltma ve yeniden boyutlandırma imkanı sunar.
• Anlık Görüntüler (Snapshots): Verilerin tutarlı bir yedeğini almak için anlık görüntüler oluşturabilirsiniz.
• Veri Taşıma: Mantıksal birimleri fiziksel birimler arasında kesintisiz olarak taşıyabilirsiniz.
• Yüksek Kullanılabilirlik: RAID gibi teknolojilerle entegre edilerek yüksek kullanılabilirlik sağlanabilir.

1.4. LVM'nin Dezavantajları

• Karmaşıklık: Standart bölümleme yöntemlerine göre daha karmaşık bir yapıya sahiptir.
• Performans: Bazı durumlarda, doğrudan fiziksel depolama birimlerine erişime göre biraz daha düşük performans gösterebilir.
• Kurtarma: LVM meta verileri zarar görürse, veri kurtarma zorlaşabilir.

1.5. LVM Kullanım Örneği: Dinamik Disk Alanı Yönetimi

Bir web sunucusunda, log dosyaları sürekli olarak büyümektedir. LVM kullanarak, log dosyalarının bulunduğu mantıksal birime ihtiyaç duyulduğunda dinamik olarak daha fazla alan ekleyebilirsiniz. Bu, sunucuyu kapatmadan veya hizmeti kesintiye uğratmadan yapılabilir.

1.6. LVM Komutları (Örnekler)

# Fiziksel birimleri listele
pvdisplay

# Birim gruplarını listele
vgdisplay

# Mantıksal birimleri listele
lvdisplay

# Yeni bir fiziksel birim oluştur
pvcreate /dev/sdb1

# Yeni bir birim grubu oluştur
vgcreate myvg /dev/sdb1

# Yeni bir mantıksal birim oluştur
lvcreate -L 10G -n mylv myvg

# Mantıksal birimi dosya sistemiyle biçimlendir
mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv

# Mantıksal birimi bağla
mount /dev/myvg/mylv /mnt/mydir

2. NFS (Network File System): Ağ Üzerinden Dosya Paylaşımı

2.1. NFS Nedir?

NFS (Network File System), bir istemcinin bir sunucu üzerindeki dosyalara ağ üzerinden erişmesini sağlayan bir dağıtık dosya sistemi protokolüdür. NFS, farklı işletim sistemleri arasında dosya paylaşımını kolaylaştırır ve merkezi bir dosya sunucusu üzerinden verilere erişimi mümkün kılar.

2.2. NFS'nin Temel Kavramları

• NFS Sunucusu: Dosyaları paylaşan ve istemcilere erişim sağlayan sunucudur.
• NFS İstemcisi: Sunucu üzerindeki paylaşılan dosyalara erişen istemcidir.
• Paylaşım (Export): Sunucunun hangi dizinleri istemcilere sunacağını belirtmesidir.
• Bağlama (Mount): İstemcinin sunucudaki paylaşılan dizini kendi dosya sistemine entegre etmesidir.

2.3. NFS'nin Avantajları

• Kolay Dosya Paylaşımı: Farklı işletim sistemleri arasında kolay ve hızlı dosya paylaşımı sağlar.
• Merkezi Yönetim: Dosyalar merkezi bir sunucuda saklandığı için yönetim kolaylaşır.
• Şeffaf Erişim: İstemciler, paylaşılan dosyalara yerel dosyalarmış gibi erişebilir.

2.4. NFS'nin Dezavantajları

• Güvenlik: NFSv3 gibi eski sürümler güvenlikle ilgili zayıflıklara sahip olabilir. NFSv4, daha güvenli bir protokoldür.
• Performans: Ağ gecikmesi ve bant genişliği, performansı etkileyebilir.
• Tek Hata Noktası: NFS sunucusu arızalanırsa, tüm istemciler dosyalara erişimini kaybeder.

2.5. NFS Kullanım Örneği: Merkezi Dosya Sunucusu

Bir ofiste, tüm çalışanların ortak belgelere erişmesi gerekmektedir. NFS kullanarak, bir sunucuyu merkezi dosya sunucusu olarak yapılandırabilir ve tüm çalışanların bu sunucu üzerindeki paylaşılan dizinlere erişmesini sağlayabilirsiniz. Bu, dosya paylaşımını kolaylaştırır ve veri tutarlılığını sağlar.

2.6. NFS Yapılandırma Adımları (Örnek)

1. NFS Sunucusunu Kurun:

   
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install nfs-kernel-server
   

2. Paylaşılacak Dizinleri Belirleyin:

   
   sudo mkdir /mnt/shared
   sudo chown nobody:nogroup /mnt/shared
   sudo chmod 777 /mnt/shared
   

3. /etc/exports Dosyasını Düzenleyin:

   
   sudo nano /etc/exports
   

   Aşağıdaki satırı ekleyin (istemci IP adresini kendi adresinizle değiştirin):

   
   /mnt/shared 192.168.1.0/24(rw,sync,no_subtree_check)
   

4. NFS Sunucusunu Yeniden Başlatın:

   
   sudo exportfs -a
   sudo systemctl restart nfs-kernel-server
   

5. NFS İstemcisini Kurun:

   
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install nfs-common
   

6. Paylaşılan Dizini Bağlayın:

   
   sudo mkdir /mnt/nfs
   sudo mount 192.168.1.100:/mnt/shared /mnt/nfs
   

3. iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface): Ağ Üzerinden Blok Seviyesinde Erişim

3.1. iSCSI Nedir?

iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface), SCSI komutlarını IP ağı üzerinden taşıyan bir ağ depolama protokolüdür. iSCSI, bir istemcinin bir sunucu üzerindeki depolama birimlerine blok seviyesinde erişmesini sağlar. Bu, istemcinin depolama birimini yerel bir disk gibi görmesini ve dosya sistemi işlemlerini doğrudan yapabilmesini sağlar.

3.2. iSCSI'nin Temel Kavramları

• iSCSI Hedefi (Target): Depolama birimlerini sunan sunucudur.
• iSCSI Başlatıcısı (Initiator): Hedefe bağlanan ve depolama birimlerine erişen istemcidir.
• LUN (Logical Unit Number): Hedef üzerindeki her bir depolama birimini tanımlayan benzersiz bir numaradır.
• IQN (iSCSI Qualified Name): Hedefleri ve başlatıcıları tanımlayan benzersiz bir addır.

3.3. iSCSI'nin Avantajları

• Maliyet Etkinliği: Fiber Kanal gibi pahalı teknolojilere göre daha uygun maliyetli bir alternatiftir.
• Mevcut Ağ Altyapısı: Mevcut IP ağı üzerinden çalışabilir, bu da ek donanım maliyetlerini azaltır.
• Yüksek Performans: İyi yapılandırılmış bir iSCSI ağı, yüksek performans sağlayabilir.

3.4. iSCSI'nin Dezavantajları

• Ağ Performansı: Ağ gecikmesi ve bant genişliği, performansı etkileyebilir.
• Güvenlik: iSCSI trafiği şifrelenmezse, güvenlik açıkları oluşabilir. IPsec gibi güvenlik protokolleri kullanılmalıdır.
• Karmaşıklık: Yapılandırması NFS'ye göre daha karmaşıktır.

3.5. iSCSI Kullanım Örneği: Sanallaştırma Ortamı

Bir sanallaştırma ortamında, sanal makinelerin depolama alanına ihtiyacı vardır. iSCSI kullanarak, bir sunucuyu iSCSI hedefi olarak yapılandırabilir ve sanal makinelerin bu hedef üzerindeki depolama birimlerine erişmesini sağlayabilirsiniz. Bu, sanal makinelerin depolama alanını merkezi olarak yönetmeyi ve ölçeklendirmeyi kolaylaştırır.

3.6. iSCSI Yapılandırma Adımları (Örnek)

1. iSCSI Hedefini Kurun (Linux üzerinde Targetcli ile):

   
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install targetcli
   sudo systemctl enable target
   sudo systemctl start target
   

2. iSCSI Hedefini Yapılandırın:

   
   sudo targetcli
   

   Hedef oluşturma, LUN ekleme ve ACL yapılandırma komutları:

   
   /backstores/fileio create mydisk /path/to/disk.img 10G
   /iscsi create iqn.2023-10.example.com:target1
   /iscsi/iqn.2023-10.example.com:target1/tpg1/luns create /backstores/fileio/mydisk
   /iscsi/iqn.2023-10.example.com:target1/tpg1/acls create iqn.2023-10.example.com:initiator1
   /iscsi/iqn.2023-10.example.com:target1/tpg1/portals create 0.0.0.0
   saveconfig
   exit
   

3. iSCSI Başlatıcısını Kurun (Linux üzerinde):

   
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install open-iscsi
   sudo systemctl enable iscsid
   sudo systemctl start iscsid
   

4. iSCSI Hedefini Keşfedin:

   
   sudo iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.1.100
   

5. iSCSI Hedefine Bağlanın:

   
   sudo iscsiadm -m node -T iqn.2023-10.example.com:target1 -p 192.168.1.100 -l
   

6. Depolama Birimini Biçimlendirin ve Bağlayın:

   
   sudo mkfs.ext4 /dev/sdb
   sudo mkdir /mnt/iscsi
   sudo mount /dev/sdb /mnt/iscsi
   

4. LVM, NFS ve iSCSI Karşılaştırması

4.1. Temel Farklar

• LVM: Fiziksel depolama birimlerini yönetmek için kullanılan bir depolama yönetim sistemidir.
• NFS: Ağ üzerinden dosya paylaşımı sağlayan bir dosya sistemi protokolüdür.
• iSCSI: Ağ üzerinden blok seviyesinde depolama erişimi sağlayan bir ağ depolama protokolüdür.

4.2. Karşılaştırma Tablosu

4.3. Hangi Teknolojiyi Ne Zaman Kullanmalısınız?

• LVM: Depolama alanını esnek bir şekilde yönetmek ve dinamik olarak genişletmek/daraltmak istediğinizde.
• NFS: Farklı işletim sistemleri arasında kolay ve hızlı dosya paylaşımı yapmak istediğinizde.
• iSCSI: Sanallaştırma ortamlarında veya veri tabanları gibi blok seviyesinde depolama erişimine ihtiyaç duyduğunuzda.

5. Güvenlik Hususları

5.1. LVM Güvenliği

LVM, yerel bir depolama yönetim sistemi olduğundan, temel güvenlik önlemleri sunucunun kendisiyle ilgilidir. Sunucuya fiziksel erişimi kısıtlamak, güçlü parolalar kullanmak ve güvenlik duvarı yapılandırması yapmak önemlidir.

5.2. NFS Güvenliği

• NFSv4 Kullanımı: NFSv3'e göre daha güvenli bir protokoldür.
• Kerberos Kimlik Doğrulaması: Kullanıcı kimliklerini doğrulamak için Kerberos kullanın.
• Güvenlik Duvarı: NFS portlarına (TCP ve UDP 111, 2049) erişimi kısıtlayın.
• /etc/exports Dosyası: Sadece güvenilir istemcilere erişim izni verin.

5.3. iSCSI Güvenliği

• IPsec Kullanımı: iSCSI trafiğini şifrelemek ve kimlik doğrulaması yapmak için IPsec kullanın.
• CHAP Kimlik Doğrulaması: Başlatıcı ve hedef arasında CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol) kimlik doğrulaması kullanın.
• VLAN Kullanımı: iSCSI trafiğini ayrı bir VLAN'da tutarak ağ segmentasyonunu sağlayın.
• Güvenlik Duvarı: iSCSI portlarına (TCP 3260) erişimi kısıtlayın.

6. Performans Optimizasyonu

6.1. LVM Performans Optimizasyonu

• Fiziksel Birim Seçimi: Yüksek performanslı depolama birimlerini (SSD'ler, RAID dizileri) kullanın.
• Şerit Genişliği (Stripe Width): Mantıksal birimleri oluştururken uygun şerit genişliğini seçin.
• Okuma Önbelleği (Read Cache): Okuma performansını artırmak için okuma önbelleği kullanın.

6.2. NFS Performans Optimizasyonu

• Ağ Bant Genişliği: Yüksek bant genişliğine sahip bir ağ kullanın.
• MTU Boyutu: Ağda Jumbo Frame'leri (MTU 9000) etkinleştirin.
• NFS Sürümleri: NFSv4.1 veya NFSv4.2 gibi daha yeni sürümleri kullanın.
• Sunucu ve İstemci Ayarları: Sunucu ve istemci taraflı önbellekleme ayarlarını optimize edin.

6.3. iSCSI Performans Optimizasyonu

• Ağ Bant Genişliği: Yüksek bant genişliğine sahip bir ağ kullanın.
• Jumbo Frame'ler: Ağda Jumbo Frame'leri (MTU 9000) etkinleştirin.
• TCP Ayarları: TCP Pencere Boyutu (TCP Window Size) ve diğer TCP ayarlarını optimize edin.
• HBA Kullanımı: iSCSI HBA (Host Bus Adapter) kullanarak performansı artırın.

7. Gerçek Hayattan Örnekler ve Vaka Çalışmaları

7.1. Vaka Çalışması 1: E-ticaret Şirketi

Büyük bir e-ticaret şirketi, web sitesi verilerini ve veritabanlarını depolamak için bir depolama çözümüne ihtiyaç duyuyordu. Şirket, LVM, NFS ve iSCSI'yi değerlendirdi ve iSCSI'yi seçti. iSCSI, şirketin sanallaştırma ortamında yüksek performanslı ve ölçeklenebilir depolama sağlamasına yardımcı oldu. Ayrıca, iSCSI'nin maliyet etkinliği, şirketin bütçesini aşmadan ihtiyaç duyduğu depolama kapasitesine ulaşmasını sağladı.

7.2. Vaka Çalışması 2: Üniversite Araştırma Laboratuvarı

Bir üniversite araştırma laboratuvarı, büyük veri kümelerini depolamak ve paylaşmak için bir depolama çözümüne ihtiyaç duyuyordu. Laboratuvar, LVM, NFS ve iSCSI'yi değerlendirdi ve NFS'yi seçti. NFS, laboratuvarın farklı işletim sistemlerine sahip bilgisayarlar arasında kolayca dosya paylaşmasını sağladı. Ayrıca, NFS'nin kurulumu ve yapılandırması kolay olduğu için laboratuvarın IT ekibi için minimum çaba gerektirdi.

7.3. Vaka Çalışması 3: Küçük İşletme

Küçük bir işletme, dosya sunucusu için esnek depolama yönetimi isteyen bir depolama çözümüne ihtiyaç duyuyordu. İşletme, LVM, NFS ve iSCSI'yi değerlendirdi ve LVM'yi seçti. LVM, işletmenin depolama alanını dinamik olarak genişletmesine ve daraltmasına olanak tanıdı. Bu, işletmenin büyüdükçe veya küçüldükçe depolama ihtiyaçlarına uyum sağlamasına yardımcı oldu.

8. Görsel Açıklamalar

8.1. LVM Şeması

Metinsel Açıklama: LVM şeması, fiziksel birimlerin (PV) bir birim grubunu (VG) oluşturduğunu ve birim grubunun mantıksal birimlere (LV) ayrıldığını gösterir. Her mantıksal birim, dosya sistemini barındırır ve uygulamalar tarafından kullanılır.

8.2. NFS Şeması

Metinsel Açıklama: NFS şeması, bir NFS sunucusunun paylaşılan dizinleri (exports) ve NFS istemcilerinin bu dizinlere nasıl bağlandığını (mounts) gösterir. İstemciler, paylaşılan dosyalara ağ üzerinden erişir.

8.3. iSCSI Şeması

Metinsel Açıklama: iSCSI şeması, bir iSCSI başlatıcısının (istemci) bir iSCSI hedefine (sunucu) nasıl bağlandığını gösterir. Başlatıcı, hedef üzerindeki LUN'lara (mantıksal birimler) blok seviyesinde erişir ve bunları yerel diskler gibi kullanır.

9. Sık Sorulan Sorular

• 9.1. LVM RAID ile birlikte kullanılabilir mi?
• Evet, LVM RAID ile birlikte kullanılabilir. LVM, RAID dizileri üzerinde mantıksal birimler oluşturarak daha esnek bir depolama yönetimi sağlayabilir.
• 9.2. NFS güvenliği nasıl sağlanır?
• NFS güvenliği, NFSv4 kullanılarak, Kerberos kimlik doğrulaması yapılarak, güvenlik duvarı yapılandırılarak ve /etc/exports dosyasında sadece güvenilir istemcilere erişim izni verilerek sağlanabilir.
• 9.3. iSCSI performansı neden düşüktür?
• iSCSI performansı, ağ gecikmesi, bant genişliği sorunları, yanlış yapılandırılmış TCP ayarları veya HBA eksikliği gibi nedenlerden dolayı düşük olabilir. Bu sorunları çözerek iSCSI performansı artırılabilir.
• 9.4. LVM anlık görüntüleri ne için kullanılır?
• LVM anlık görüntüleri, verilerin tutarlı bir yedeğini almak için kullanılır. Anlık görüntüler, verileri yedeklemek veya test ortamları oluşturmak için kullanılabilir.
• 9.5. NFS hangi portları kullanır?
• NFS, TCP ve UDP port 111 (portmapper/rpcbind) ve TCP ve UDP port 2049 (nfs) portlarını kullanır.

10. Sonuç ve Özet

Bu makalede, LVM, NFS ve iSCSI depolama teknolojilerini ayrıntılı olarak inceledik. Her bir teknolojinin ne olduğunu, nasıl çalıştığını, avantajlarını, dezavantajlarını ve tipik kullanım senaryolarını ele aldık. LVM, fiziksel depolama birimlerini yönetmek için esnek bir çözüm sunarken, NFS ağ üzerinden dosya paylaşımını kolaylaştırır ve iSCSI sanallaştırma ortamları için blok seviyesinde depolama erişimi sağlar. Hangi teknolojinin sizin için en uygun olduğuna karar verirken, ihtiyaçlarınızı, bütçenizi ve teknik uzmanlığınızı göz önünde bulundurmanız önemlidir. Bu makalenin, depolama çözümleri konusunda bilinçli kararlar vermenize yardımcı olacağını umuyoruz.