Depolama Ağları (Storage Area Networks - SAN) ve Ağa Bağlı Depolama (Network-Attached Storage - NAS), modern veri merkezi mimarilerinin iki temel sütununu oluşturur. SAN, yüksek hızlı, blok seviyesinde veri erişimi sağlayan özel bir ağdır ve sunuculara uzak diskler gibi görünür. Bu yapı, genellikle Fiber Kanal (FC) veya iSCSI gibi protokoller üzerinden çalışarak, depolama kaynaklarının merkezileştirilmesini ve verimli paylaşımını sağlar. Kritik özelliği, işletim sistemi seviyesinde yerel bir disk olarak algılanması ve düşük gecikme süresidir.

NAS ise dosya seviyesinde depolama hizmeti sunan, kendi işletim sistemine ve dosya sistemi yapısına sahip bir cihazdır. TCP/IP ağı üzerinden, genellikle NFS (Network File System) veya SMB/CIFS protokolleri ile istemcilere dosya paylaşımı yapar. Bu, onu kullanıcı ve uygulama verilerinin merkezi bir noktadan yönetilmesi için ideal kılar. Temel farklılık, SAN'ın sunuculara blok cihazları sağlaması, NAS'ın ise ağdaki istemcilere dosya hizmetleri sunmasıdır.

Karakteristik SAN (Storage Area Network) NAS (Network-Attached Storage)
Veri Erişim Seviyesi Blok Seviyesi (Block-level) Dosya Seviyesi (File-level)
Protokoller Fiber Channel (FC), iSCSI, FCoE NFS, SMB/CIFS, AFP
Ağ Yapısı Özel, yüksek hızlı depolama ağı Standart LAN/WAN (TCP/IP)
Temel Hedef Sunucular ve veritabanları için yüksek performanslı depolama Dosya paylaşımı ve merkezi yönetim kolaylığı

Sanallaştırma ve bulut bilişimin yükselişi, bu iki teknolojinin sınırlarını bulanıklaştırmıştır. Hyperconverged Infrastructure (HCI) gibi yaklaşımlar, yazılım tanımlı depolama katmanları aracılığıyla blok ve dosya hizmetlerini aynı platformda birleştirmektedir. Ancak, temel mimari farklılıklar, seçim kriterlerini belirlemeye devam etmektedir.

SAN ve NAS Teknik Mimarisi

SAN mimarisinin merkezinde, yüksek kullanılabilirlik ve performans için tasarlanmış depolama dizileri (storage arrays) bulunur. Bu diziler, RAID grupları, önbellek bellekler (cache) ve gelişmiş denetleyiciler içerir. SAN ağ altyapısı, sunucuları bu depolama kaynaklarına bağlayan anahtarlar (FC switches) ve ana bilgisayar veri yolu adaptörleri (HBA'lar) ile oluşturulur. FC SAN'lar, genellikle 16/32 Gbps hızlarında, veri ve kontrol trafiğini ayıran özel bir topoloji sunar.

iSCSI SAN ise mevcut IP ağ altyapısını kullanarak SAN avantajlarını daha düşük maliyetle sunar. Burada, sunuculardaki iSCSI initiator'lar, depolama dizilerindeki target'lar ile iletişim kurar. Performansı artırmak için jumbo frame ve TCP offload engine (TOE) gibi teknolojiler kullanılır. Her iki SAN tipinde de, depolama kaynaklarının sunuculara mantıksal birimler (LUN'lar) olarak sunulması ve bu LUN'ların multipathing yazılımları ile yönetilmesi kritik öneme sahiptir.

NAS cihazlarının mimarisi ise optimize edilmiş bir sunucu olarak düşünülebilir. Donanım seviyesinde, RAID kontrolcülü disk sürücüleri, işlemci, bellek ve bir veya daha fazla ağ arabirim kartı (NIC) içerir. Yazılım katmanında ise, FreeBSD, Linux veya özel bir işletim sistemi üzerinde çalışan ve dosya sistemi yönetimi, kullanıcı kimlik doğrulama, erişim kontrol listeleri (ACL'ler) ve snapshots gibi hizmetleri sağlayan bir dosya sunucusu yazılımı bulunur.

Performans açısından, NAS cihazları önemli ölçüde CPU ve ağ bant genişliğine bağımlıdır, çünkü her dosya talebi protokol işleme ve dosya sistemi semantiği işleme tabi tutulur. Ölçeklendirme genellikle dikeydir (daha güçlü birimler) veya ölçek-çıkış (scale-out) NAS mimarileri ile yatay olarak gerçekleştirilir. Scale-out NAS sistemlerinde, tek bir ad alanı (namespace) altında birden fazla düğümün kaynakları birleştirilerek kapasite ve performans artışı sağlanır.

Mimari Katman SAN (iSCSI Örneği) NAS (Scale-out Örneği)
Fiziksel Depolama RAID Grupları, SSD Tier'ları Düğüm Başına JBOD/RAID Diskleri
Veri Yönetim Katmanı Array Firmware, Thin Provisioning Dağıtılmış Dosya Sistemi (örn. GlusterFS, OneFS)
Ağ Protokol Katmanı TCP/IP, iSCSI PDU'ları TCP/IP, NFSv4/SMB3.0 Paketleri
İstemci/Sunucu Katmanı iSCSI Initiator, Multipathing NFS Client, SMB Client

Karmaşık veritabanı sistemlerinde, SAN üzerinde konumlandırılan ham disk bölümlerine doğrudan erişim, transaction log'larının sıralı yazma performansını maksimize eder. Oracle ASM veya VMware VMFS gibi küme dosya sistemleri, bu LUN'ların üzerine inşa edilerek birden fazla sunucunun aynı depolama kaynağına eşzamanlı ve güvenli erişimini sağlar. Bu mimari, veritabanı sunucularının canlı geçiş (live migration) yapabilmesinin temelini oluşturur.

SAN topolojilerinde, zoning ve LUN masking uygulamaları güvenlik ve performans yalıtımı sağlar. Zoning, FC switch seviyesinde hangi HBA'ların hangi depolama portlarına erişebileceğini belirlerken, LUN masking depolama dizi seviyesinde hangi sunucuların belirli LUN'ları görebileceğini kontrol eder. Bu iki katmanlı yaklaşım, yetkisiz erişimi önlemek için hayati öneme sahiptir. Benzer şekilde, NAS cihazlarında da dosya ve klasör seviyesinde ayrıntılı ACL'ler, kullanıcı ve grup bazlı kısıtlamalar getirilebilir.

Performans ve Kullanım Senaryoları

SAN ve NAS yapıları arasındaki seçim, büyük ölçüde uygulamanın I/O (Giriş/Çıkış) profilinden ve performans gereksinimlerinden kaynaklanır. Yüksek işlem hızı gerektiren, random (rastgele) erişim ağırlıklı iş yükleri için SAN mimarisi genellikle tercih edilir. Bu durumun en belirgin örnekleri ilişkisel veritabanları (Oracle, SQL Server, SAP HANA), transaction işleme sistemleri ve sanal sunucu altyapılarında (VMware vSphere, Microsoft Hyper-V) kullanılan VMFS/CSV diskleridir.

Performans analizinde, SAN'ın sunduğu doğrudan blok erişimi, dosya sistemi soyutlama katmanını atladığı için gecikme (latency) değerlerinde belirgin bir avantaj sağlar. SAN ortamında ölçülen IOPS (Saniyedeki Giriş/Çıkış İşlemi) ve throughput (aktarım hızı) değerleri, aynı donanım sınıfındaki bir NAS çözümne kıyasla çoğunlukla daha yüksektir. Ancak, bu performans farkı, flash depolamanın ve yüksek hızlı ağların yaygınlaşmasıyla, özellikle iyi yapılandırılmış scale-out NAS sistemlerinde daralmaktadır.

Senaryo / İş Yükü Tipi Önerilen Teknoloji Gerekçe ve Kritik Faktörler
OLTP Veritabanları SAN (FC veya iSCSI) Düşük gecikme, yüksek IOPS, transaction log yazma performansı
Kurumsal Dosya Paylaşımı ve Arşivleme NAS Merkezi yönetim, kullanıcı dostu erişim, ölçeklenebilir kapasite, snapshot ve versiyonlama
Video Düzenleme ve Medya Akışı Yüksek Bant Genişlikli NAS Yüksek sıralı okuma/yazma hızı (throughput), büyük dosya desteği, çoklu kullanıcı erişimi
Virtual Desktop Infrastructure (VDI) All-Flash SAN veya Hyperconverged "Boot storm" ve "login storm" anlarında yüksek random IOPS talebi, düşük gecikme
Büyük Veri / Analitik (Hadoop, Splunk) Scale-out NAS veya DAS Yerel işlem paradigması, yüksek bant genişliği, maliyet etkinliği

NAS'ın güçlü olduğu alanlar ise yapılandırılmamış verinin (unstructured data) hakim olduğu senaryolardır. Kurumsal dosya sunucularının konsolidasyonu, merkezi yedekleme hedefi (backup target) olarak kullanımı, video gözetim kayıtlarının depolanması ve web içerik depolama gibi kullanım durumlarında NAS'ın dosya seviyesindeki yönetim kolaylığı öne çıkar. Ayrıca, NFS protokolünün VMware datastore'ları için desteklenmesi, sanallaştırılmış ortamlarda NAS'ın vSphere gibi platformlarda yaygın kullanımını sağlamıştır.

Performans optimizasyonu, her iki mimari için de çok katmanlı bir yaklaşım gerektirir. SAN tarafında, LUN'ların doğru RAID seviyelerinde (örn. performans için RAID 10, kapasite için RAID 5/6) konfigüre edilmesi, array önbellek politikalarının ayarlanması ve sunucu tarafında multipathing yapılandırması kritiktir. NAS tarafında ise, ağ bağlantılarının link aggregation (LACP) ile birleştirilmesi, Jumbo Frame desteğinin etkinleştirilmesi ve dosya sistemi önbellek boyutunun (RAM) yeterli olması performansı doğrudan etkiler.

Karmaşık enterprise ortamlarda, hibrit yaklaşımlar sıklıkla gözlemlenir. Örneğin, bir uygulamanın veritabanı dosyaları yüksek IOPS gereksinimi nedeniyle bir SAN LUN'unda barındırılırken, aynı uygulamanın log dosyaları veya statik içerikleri, yönetimsel esneklik ve maliyet etkinliği nedeniyle bir NAS biriminde tutulabilir. Bu durum, sistem mimarlarının her iş yükünün karakteristiğini ayrı ayrı analiz etmesini zorunlu kılar.

Güvenlik ve Yönetim Yaklaşımları

SAN ve NAS altyapılarının güvenlik postürü, temelde farklı katmanlarda uygulanır. SAN güvenliği, fiziksel ağ yalıtımı ile başlar. Fiber Channel SAN'lar, doğası gereği IP ağlarından izole edilmiş özel bir fabric oluşturur, bu da yaygın ağ tabanlı saldırılara karşı doğal bir bariyer sağlar. iSCSI SAN'larda ise bu izolasyon, VLAN'lar ve özel fiziksel ağ segmentleri ile sağlanmalıdır. Temel güvenlik önlemleri arasında FC switch'lerde zoning ve depolama dizilerinde LUN masking, yetkisiz sunucuların depolama kaynaklarına erişimini engellemek için kritik öneme sahiptir.

Daha gelişmiş güvenlik için, SAN trafiği şifreleme (encryption) ve kimlik doğrulama (authentication) mekanizmaları kullanılır. FC-SP (Fiber Channel Security Protocol) veya iSCSI'de CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol) gibi protokoller, bağlantı noktaları arasında kimlik doğrulama sağlar. At-rest encryption ise, depolama dizi kontrolcüsü seviyesinde veya disk sürücüsü seviyesinde (self-encrypting drives - SED) uygulanarak, fiziksel disklerin çalınması veya sistem dışına çıkarılması durumunda verinin korunmasını garanti eder.

Güvenlik Katmanı SAN Odaklı Uygulamalar NAS Odaklı Uygulamalar
Fiziksel / Ağ Erişimi FC Fabric Yalıtımı, Dedikeci iSCSI VLAN'ları Güvenlik Duvarı Kuralları, Ağ Segmentasyonu
Kimlik Doğrulama FC-SP, iSCSI CHAP, LUN Masking Active Directory/LDAP Entegrasyonu, Kerberos
Yetkilendirme Zoning, Array-Based Access Control Lists Dosya ve Klasör ACL'leri, Kullanıcı/Grup İzinleri
Veri Şifreleme In-Flight (IPsec), At-Rest (Array/SED level) In-Flight (SMB 3.0+, NFSv4.2), At-Rest (Filesystem level)
Denetim ve İzleme Fabric Log'ları, Array Denetim Kayıtları Dosya Erişim Log'ları, SIEM Entegrasyonu

NAS güvenliği, daha çok geleneksel ağ ve dosya sunucusu güvenlik prensiplerini takip eder. Güçlü kimlik yönetimi, Active Directory veya LDAP gibi dizin servisleriyle entegrasyonun temelini oluşturur. Dosya ve klasör seviyesindeki ayrıntılı erişim kontrol listeleri (ACL'ler), hangi kullanıcı veya grupların hangi işlemleri (okuma, yazma, yürütme) yapabileceğini belirler. Modern protokoller, örneğin SMB 3.1.1 veya NFSv4.2, güçlü şifreleme (AES-256 GCM) desteği sunarak hem havada (in-flight) hem de yedekte (at-rest) veri güvenliğini sağlar.

Yönetimsel olarak, SAN altyapıları genellikle depolama yöneticisi gibi uzman bir rol gerektirir. FC switch'lerin, HBA'ların, multipathing yazılımlarının ve depolama dizilerinin konfigürasyonu ve sürekli izlenmesi (performans, kapasite, sağlık durumu) karmaşık olabilir. SAN yönetim yazılımları (örneğin, vendor-specific management suites) ve ortak standartlar (SMI-S - Storage Management Initiative Specification) bu süreci merkezileştirmeyi amaçlar. Kapasite planlaması ve performans tuningleme, SAN yönetiminin sürekli faaliyetleridir.

NAS yönetimi ise, ağ ve sistem yöneticilerinin aşina olduğu bir web arayüzü veya komut satırı üzerinden gerçekleştirilir. Paylaşım oluşturma, kullanıcı kotası (quota) belirleme, snapshot zamanlamaları ve raporlama gibi görevler daha merkezi ve erişilebilirdir. Özellikle scale-out NAS sistemlerinde, tek bir yönetim konsolundan yüzlerce petabayt kapasiteyi yönetmek mümkündür. Ancak, dağıtılmış dosya sistemi sağlığı ve ağ bağlantılarının performansı burada da dikkatle izlenmesi gereken parametrelerdir.

Gelecek Nasıl Olabilir?

Depolama teknolojilerinin evrimi, SAN ve NAS ayrımını giderek daha fazla yazılım tanımlı katmanlara taşımaktadır. Yazılım Tanımlı Depolama (Software-Defined Storage - SDS), geleneksel depolama donanımından soyutlanmış bir yazılım katmanı sunarak, standart sunucu donanımları üzerinde hem blok (SAN), hem dosya (NAS), hem de nesne (object) hizmetlerinin aynı anda çalıştırılabilmesine olanak tanır. Bu yaklaşım, esneklik ve maliyet optimizasyonu sağlarken, performans yönetiminin kompleksitesini uygulama katmanına doğru kaydırır.

Hiper-yakınsak altyapı (Hyperconverged Infrastructure - HCI), SDS'nin en somut uygulamasıdır ve depolama işlevselliğini doğrudan sunucu düğümlerine gömerek, ayrı bir SAN veya NAS cihazı ihtiyacını ortadan kaldırır. VMware vSAN veya Nutanix AHV gibi platformlar, yerel sunucu disklerini bir havuzda toplayarak, veritabanları için yüksek IOPS'li blok depolama ve kullanıcı verileri için paylaşımlı dosya alanlarını aynı platformdn sunabilmektedir. Ancak, bu yakınsamanın, ultra düşük gecikme veya petabyte ölçeğinde dosya hizmeti gerektiren uç durumlar (edge cases) için hala özelleşmiş donanımların performansını yakalayamadığı durumlar mevcuttur.

Bir diğer belirgin trend, depolamanın bulut hizmetleri ile olan entegrasyonudur. Hibrit bulut senaryolarında, şirket içi (on-premise) bir SAN veya NAS cihazı, buluttaki bir depolama hesabına katmanlama (tiering) veya yedekleme hedefi olarak bağlanabilmektedir. AWS Storage Gateway, Azure File Sync ve Google Cloud Filestore gibi hizmetler, bulut tabanlı yönetilen dosya paylaşımları sunarak, geleneksel NAS cihazlarının rolünü dönüştürmektedir. Bu geçiş, CAPEX'ten OPEX'e kayma ve sınırsız ölçeklenebilirlik avantajlarını beraberinde getirirken, veri çıkış ücretleri ve gecikme gibi yeni zorluklar da yaratmaktadır.

Donanım seviyesinde, Non-Volatile Memory Express (NVMe) protokolünün yaygınlaşması, hem SAN hem de NAS performans sınırlarını yeniden tanımlamaktadır. NVMe over Fabrics (NVMe-oF), SSD'lerin düşük gecikme ve yüksek bant genişliği avantajlarını ağ üzerinden sunarak, geleneksel FC ve iSCSI SAN'lar için ciddi bir alternatif oluşturmaktadır. Bu teknoloji, özellikle yapay zeka/makine öğrenimi (AI/ML) iş yüklerinde gereken yüksek veri akış hızları için kritik öneme sahip hale gelmektedir.

Bu teknolojik dönüşümün ışığında, kurumların depolama mimarisi seçimi artık basit bir "SAN mı, NAS mı?" sorusundan çok daha karmaşık bir hal almıştır. Karar verme süreci, iş yükünün performans, tutarlılık (consistency), kapasite ve erişim semantiği (blok, dosya, nesne) gereksinimlerinin yanı sıra, operasyonel yönetim becerileri, toplam sahip olma maliyeti (TCO) ve uzun vadeli stratejik bulut benimseme yol haritaları gibi faktörlerin bir arada değerlendirilmesini gerektirir. Özelleşmiş, yüksek performanslı monolitik sistemler ile esnek, yazılım tanımlı, hiper-yakınsak sistemler arasındaki spektrum, mimarlara daha geniş ancak daha incelikli bir seçenekler yelpazesi sunmaktadır.