Tìm hiểu về SAN - Storage Area Network

19/10/2019

he-thong-luu-tru-san1
Storage area network (SAN) hiện có 2 loại chính dùng 2 kiểu protocol khác nhau, là Fiber Channel và iSCSI.

Nếu như NAS không thể thay thế DAS vì chỉ ở mức file-level access, thì SAN thay thế được DAS vì nó hỗ trợ block-level access, và là phương án mở rộng cho DAS. Nếu như SCSI là cách truy cập vào DAS, thì iSCSI mở rộng khả năng của SCSI ra các hệ thống lưu trữ nằm ở xa server (internet SCSI), cũng vẫn là SCSI nhưng lần này là hoạt động ở môi trường IP của LAN hoặc Internet. Như vậy, ứng dụng với sự hỗ trợ của iSCSI có thể truy cập và sử dụng 1 ổ cứng SCSI ở xa như thể ổ cứng đó đang gắn trực tiếp bên trong.

Chi phí triển khai hệ thống SAN là khá đắt, nó đòi hỏi phải dùng các thiết bị Fiber Chennel Networking, Fiber Channel Swich,…Các ổ đĩa chạy trong hệ thống lưu trữ SAN thường được dùng : FIBRE CHANNEL , SAS , SATA,….

a.Định nghĩa SAN

Lưu trữ mạng có thể được hiểu như một phương pháp truy cập dữ liệu ứng dụng trên nền tảng mạng mà quá trình truyền dữ liệu trên mạng tương tự như quá trình truyền dữ liệu từ các thiết bị quen thuộc trên máy chủ như Disks Drivers như ATA, SCSI.

Trong một mạng lưu trữ, một máy chủ sử dụng một yêu cầu cho một gói dữ liệu cụ thể hay một dữ liệu cụ thể, từ một đĩa lưu trữ và các yêu cầu được đáp ứng. Phương pháp này được biết là block storage. Các thiết bị được làm việc như một thiết bị lưu trữ bên trong máy chủ và được truy cập một cách bình thường thông qua các yêu cầu cụ thể và quá trình đáp ứng bằng cách gửi các yêu cầu và nhận được trên môi trường mạng mà thôi.

Theo truyền thống phương pháp truy cập vào file như SMB/CIFS hay NFS, một máy chủ sử dụng các yêu cầu cho một file như một thành phần của hệ thống file trên máy, và được quản lý bình thường với máy chủ. Quá trình điều khiển đó được quyết định từ tầng vật lý của dữ liệu, truy cập vào nó như một ổ đĩa bên trong máy chủ và được điều khiển và sử dụng trực tiếp trên máy chủ. Chỉ khác một điều dữ liệu bình thường thông qua hệ thống bus còn SAN dựa trên nền mạng. Các hệ thống lưu trữ mạng sử dụng giao thức SCSI cho quá trình truyền dữ liệu từ máy chủ đến các thiết bị lưu trữ, không thông qua các Bus hệ thống. Cụ thể tầng vật lý của SAN được sử dụng dựa trên các cổng quang để truyền dữ liệu: 1 Gbit Fiber Channel, 2Gbit Fiber Channel, 4Gbit Fiber Channel, và 1Gbit iSCSI. Giao thức SCSI thông tin được vận truyển trên một giao thức thấp dựa trên quá trình mapping layer. Hầu hết các hệ thống SANs hiện hay đều sử dụng SCSI dựa trên hệ thống cáp quang để truyền dữ liệu và quá trình chuyển đội (mapping layer) từ SCSI qua cáp quang và máy chủ vẫn hiểu như SCSI là (SCSI over Fiber Channel) và FCP được coi là một chuẩn trong quá trình chuyển đổi đó. iSCSI là một dạng truyển đổi tương tự với phương pháp thiết kế mang các thông tin SCSI trên nền IP

b. Lợi ích khi sử dụng SAN

Dễ dàng chia sẻ lưu trữ và quản lý thông tin, mở rộng lưu trữ dễ dàng thông qua quá trình thêm các thiết bị lưu trữ vào mạng không cần phải thay đổi các thiết bị như máy chủ hay các thiết bị lưu trữ hiện có. Ứng dụng cho các hệ thống Data centrer và các Cluster. Và mỗi thiết bị lưu trữ trong mạng SAN được quản lý bởi một máy chủ cụ thể. Trong quá trình quản lý của SAN sử dụng Network Attached Storage (NAS) cho phép nhiều máy tính truy cập vào cùng một file trên một mạng. Và ngày nay có thể tích hợp giữa SAN và NAS tạo nên một hệ thống lưu trữ thông tin hoàn thiện.

SANs được thiết kế dễ dàng cho tận dụng các tính năng lưu trữ, cho phép nhiều máy chủ cùng chia sẻ một thiết bị lưu trữ.

Một ứng dụng khác của SAN là khả năng cho phép máy tính khởi động trực tiếp từ SAN mà chúng quản lý. Điều này cho phép dễ dàng thay các máy chủ bị lỗi khi đang sử dụng và có thể cấu hình lại cho phép thay đổi hay nâng cấp máy chủ một cách dễ dàng và dữ liệu không hề ảnh hưởng khi máy chủ bị lỗi. Và quá trình đó có thể chỉ cần nửa giờ để có một hệ thống Data Centers. Và được thiết kế với tốc độ truyền dữ liệu cực lớn và độ an toàn của hệ thống được coi là vấn đề hàng đầu.

SAN cung cấp giải pháp khôi phục dữ liệu một cách nhanh chóng bằng cách thêm và các thiết bị lưu trữ và có khả năng khôi phục cực nhanh dữ liệu khi một thiết bị lưu trữ bị lỗi hay không truy cập được (secondary aray).

Các hệ thống SAN mới hiện nay cho phép (duplication) sao chép hay một tập tin được ghi tại hai vùng vật lý khác nhau (clone) cho phép khôi phục dữ liêu cực nhanh.

c. Tính năng:

  • Lưu trữ được truy cập theo Block qua SCSI
  • Khả năng I/O với tốc độ cao
  • Tách biệt thiết bị lưu trữ và Server
  • Dễ dàng chia sẻ lưu trữ và quản lý thông tin.
  • Mở rộng lưu trữ dễ dàng thông qua quá trình thêm các thiết bị lưu trữ vào mạng không cần phải thay đổi các thiết bị như máy chủ hay các thiết bị lưu trữ hiện có.
  • Cho phép nhiều máy chủ cùng chia sẻ một thiết bị lưu trữ.
  • Cho phép thay đổi hay nâng cấp máy chủ một cách dễ dàng và dữ liệu không hề ảnh hưởng khi máy chủ bị lỗi.

d. Điều khiển đĩa

Quá trình điều khiển cho SAN trong môi trường doanh nghiệp với sự phát triển nhanh chóng yêu cầu sự đáp ứng về truyền dữ liệu với tốc độ cực cao tới các ổ đĩa (như các dữ liệu truyền từ các hệ thống mail servers, máy chủ dữ liệu, và các máy chủ file server). Trong quá trình phát triển trước kia, với mạng doanh nghiệp dùng hệ thốg lưu trữ với khả năng đáp ứng cao sử dụng lưu trữ SCSI và RAIDs điều khiển các mảng đĩa cứng được tích hợp trực tiếp trên máy chủ. Và bây giờ với công nghệ Mạng trên nền tảng IP, và khi các ứng dụng dữ liệu sử dụng hết toàn bộ các ổ lưu trữ trên các máy chủ và các người dùng cuối yêu cầu phải thay máy chủ đáp ứng các yêu cầu công việc. Nhưng với SAN việc nâng cấp các thiết bị lưu trữ là rất đơn giản với việc thêm vào mạng các thiết bị lưu trữ mới.

Điều khiển đĩa sử dụng trong môi trường SAN được thiết kế cung cấp với tốc độ cao, độ tin cậy lớn “Visual Hard Driver” (hay LUNs). Thêm nữa mô hình SANs cho phép tích hợp lẫn các thiết bị FC SATA và FC SCSI (FC SATA là thiết bị lưu trữ sử dụng các ổ đĩa dạng SATA và sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu tới môi trường mạng). SATA làm việc với khả năng thấp, có nhiều lỗi xảy ra nhưng lưu trữ lớn và giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các ổ đĩa SCSI. Nó cho phép các mạng SANs sử dụng nó để như một thiết bị sao lưu dự phòng khi có lỗi xảy ra. Và hâu hết các SAN đều dử dụng FC SATA như một thiết bị backup với lưu trữ lớn và tốc độ nhanh hơn rất nhiều so với tape drivers.

e. Các dạng SANs

SANs được xây dựng với thiết kế dành riêng cho việc lưu trữ và truyền thông tin. Nó cung cấp khả năng truyền dữ liệu với tốc độ lớn với độ an toàn cao hơn các giao thức khác như NAS. Hầu hết các công nghệ SAN là mạng cáp quang (Fiber Channel Networking) với các thiết bị lưu trữ sử dụng các ổ địa SCSI. Một dạng cụ thể là FiBre Channel SAN được xây dựng bởi Fibre Channel Switch được kết nối tới các thiết bị thông qua hệ thống cab quang. Ngày nay hầu hết các hệ thống SAN đều sử dụng giải pháp định tuyến Fibre Channel, và mang lại khả năng mở rộng lớn cho cấu trúc SAN cho phép kết hợp các hệ thống SAN lại với nhau. Tuy nhiên hầu hết quá trình đó đều với mục đích dữ liệu tập trung và truyền với tốc độ cực cao với khoảng cách xa hơn thông tầng vật lý là cáp quang, switch quang.

Một dạng khác của SAN là sử dụng giao thức iSCSI nó sử dụng giao thức SCSI trên nền tảng TCP/IP. Trong dạng này, các switch tương tự như Ethernet Switchs. Chuẩn iSCSI được giới thiệu năm 2003 và được triển khai rộng lớn trong quá trình lưu trữ mạng (lưu trữ không yêu cầu tốc độ lớn) và từ khi ứng dụng cáp quang trong quá trình truyền dữ liệu mang lại hiệu năng lớn cho iSCSI. Ngày nay hầu hết các hệ thống isSCSI sử dụng cáp quang trong quá trình truyền dữ liệu và sử dụng giao thức NAS như CIFS và NFS.

Một dạng khác của iSCSI là ATA-over-Ethernet hay giao thức AoE được xây dựng sử dụng giao thức ATA trên khung nền tảng Ethernet. Trong khi giao thức Ethernet như AoE không thể định tuyến và cung cấp các hiệu năng khác nhau.

Kết nối với SAN sẽ có một hay nhiều máy chủ và một hay nhiều các thiết bị lưu trữ khác nhau. Trong FC SAN máy chủ cũng sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu (host bus adapter and Optical fibre). isSCSI SAN sử dụng giao thức Ethernet bình thường thông qua card mạng hay TOE card. SAN có hai dạng là: Centralized storage are networks và distributed storage area network.

f. SAN trong môi trường làm việc

SAN được sử dụng trong môi trường yêu cầu mở rộng nhanh chóng các thiết bị lưu trữ, và yêu cầu đáp ứng công việc cao (truyền dữ liệu với tốc độ lớn). Nó cho phép các thiết bị FC disk driver kết nối trực tiếp đến SAN. SAN như các mạng bình thường của các thiết bị lưu trữ với dung lượng lớn. SAN là giải pháp đắt tiền với hệ thống Fibre Channel hay các card chuyên dụng cho các máy tính. Côn nghệ iSCSI SAN là giải pháp đáp ứng được với yêu cầu giá cả của SAN, nhưng không như công nghệ sử dụng cho mạng doanh nghiệp lớn Data Center. Các máy con có thể sử dụng giao thức NAS như CIFS hay NFS. Với khả năng truy cập từ xa và khôi phục dữ liệu nhanh chóng khi xảy ra lỗi. Đáp ứng tốt cho giải pháp Data Center. Và khả năng của iSCSI đáp ứng với các môi trường ứng dụng không đòi hỏi khả năng đáp ứng cực lớn. Với FC SAN đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất về ứng dụng.

g.  SAN trong ứng dụng ngày nay

Trong quá trình phát triển nhanh chóng các dữ liệu của doanh nghiệp hay tổ chức vừa và nhỏ đều yêu cầu có một thiết bị lưu trữ với dung lượng lớn và độ an toàn thông tin cao và SAN là một giải pháp đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất của doanh nghiệp.

Với tốc độ truyền dữ liệu từ 300Mbit/s đến 4Gbit/s sẽ đáp ứng được các ứng dụng về ghi và cung cấp dữ liệu cho nhu cầu hiện nay và trong tương lai

h.  iSCSI SAN là gì ?

iSCSI là Internet SCSI ( Small Computer System Interface ) là một chuẩn công nghiệp phát triển để cho phép truyền tải các lệnh SCSI qua mạng IP hiện có bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP.

Các thiết bị iSCSI SAN (hay IP SAN) là các Server (chạy HĐH nào đó, Win Storage chẳng hạn) và có cài tính năng hỗ trợ iSCSI ở phía server (gọi là iSCSI target). Các máy truy cập đến thiết bị IP SAN bằng iSCSI sẽ phải hỗ trợ tính năng iSCSI client (gọi là iSCSI source). iSCSI source (client) được cài sẵn trong Win Vista/7 và 2008. Đối với iSCSI target, có nhiều Soft, ví dụ StarWind trên nền Win, và OpenFiler trên nền Linux.


he-thong-luu-tru-san-scsi

iSCSI dễ dùng, linh hoạt, dễ mở rộng, vì hoạt động dựa trên nền IP và Ethernet / Internet, không đòi hỏi phần cứng đặc biệt. Đặc biệt hiệu quả khi mạng Ethernet 10G phổ biến.

Nếu như giao thức iSCSI hoạt động trên nền IP, và từ lớp Internet trở lên, thì giao thức Fiber Channel (1 loại SAN khác) hoạt động ở mức Physical layer, nên phụ thuộc nhiều vào phần cứng, cần đến phần cứng riêng biệt, bao gồm các Switch, NIC (HBA) và thiết bị lưu trữ/cáp hỗ trợ Fiber channel. Vì không hoạt động trên nền IP nên không linh động và khó mở rộng, so với IP SAN. Dù khó dùng và đắt tiền, Fiber Channel SAN đã và đang là giải pháp SAN chính của nhiều hệ thống lớn.

Storage Area Network (SAN) là một mạng được thiết kế cho việc thêm các thiết bị lưu trữ cho máy chủ một cách dễ dàng như: Disk Aray Controllers, hay Tape Libraries

Với những ưu điểm nổi chội SANs đã trở thành một giải pháp rất tốt cho lưu trữ thông tin cho doanh nghiệp hay tổ chức. SAN cho phép kết nối từ xa tới các thiết bị lưu trữ trên mạng như: Disks và Tape drivers. Các thiết bị lưu trữ trên mạng, hay các ứng dụng chạy trên đó được thể hiện trên máy chủ như một thiết bị của máy chủ (as locally attached divices)

Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SANs

1. Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa thiết bị lưu trữ và hệ thống máy tính. Một SAN bao gồm một cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối vật lý, và quản lý các lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống máy tính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo mật. Giới hạn của SAN thường được nhận biết với dịch vụ Block I/O đúng hơn là với dịch vụ File Access.

2. Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ thống máy tính, hay các ứng dụng chạy trên nó, và một phần rất quan trọng là các phần mềm điều khiển, quá trình truyền thông tin qua mạng

Tổng hợp Internet

 

Tin liên quan

23/01/2023

Xu hướng Cloud 2023 hàng đầu các doanh nghiệp cần biết

Nhiều doanh nghiệp đang tích cực chạy đua với cuộc đua “số hóa”, để có được khả năng cạnh tranh cao nhất trên thị trường. Vây nên, xu hướng Cloud 2023 là những điều đang được các doanh nghiệp rất quan tâm hiện nay. Trong bài viết này, Viettel IDC sẽ đề cập đến bạn những xu hướng về điện toán đám mây hàng đầu trong năm 2023 chúng ta cần biết nhé, bên cạnh các công nghệ thực tế ảo VR, metaverse.

19/01/2023

Dự báo TOP các xu hướng công nghệ hàng đầu trong năm 2023

​Các xu hướng công nghệ 2023 nổi bật được các chuyên gia dự đoán sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tới là trí tuệ nhân tạo AI, công nghệ chuỗi khối Blockchain, vũ trụ ảo Metaverse. Việc bắt kịp và thích ứng với các công nghệ này sẽ giúp các doanh nghiệp có thể nâng cao khả năng cạnh tranh của mình trong thị trường khốc liệt sắp tới. Dưới đây, hãy cùng Viettel IDC điểm qua những xu hướng công nghệ 2023 nổi bật nhé!

13/01/2023

2022 - Thời kỳ bùng nổ của Cloud tại Việt Nam

​Công nghệ điện toán đám mây - Computing Cloud năm 2022 đã phát triển và bùng nổ cực kỳ mạnh mẽ, từ đó ảnh hưởng tới nhiều doanh nghiệp lớn và nhỏ. Dưới đây, chúng ta hãy cùng xem lại các xu hướng Cloud năm 2022 phổ biến nhất với Viettel IDC nhé!

11/10/2022

Những thông tin nhất định phải biết về Ethereum mới phiên bản 2.0

Ethereum 2.0, còn được biết đến là Eth2 hay “Serenity”, là một bản nâng cấp dành cho Ethereum Node, hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể chức năng và trải nghiệm của toàn bộ mạng. Tuy nhiên, đó chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Với việc Ethereum là một trong những loại tiền điện tử phổ biến nhất trên hành tinh, việc tìm hiểu Ethereum 2.0 thực sự là gì và nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến toàn bộ lĩnh vực tiền mã hóa vô cùng quan trọng. Ở bài viết này, Viettel IDC sẽ cung cấp cho bạn những thông tin nhất định phải biết về Ethereum phiên bản 2.0 nhé!

13/10/2022

Công nghệ chuỗi khối Blockchain là gì? Cơ chế hoạt động của chuỗi khối Blockchain?

Công nghệ Blockchain (chuỗi khối) đang dần trở thành xu hướng mới trên thị trường đầu tư và công nghệ toàn cầu. Công nghệ này có tiềm năng ứng dụng to lớn trong các ngành từ dịch vụ tài chính, sản xuất và khu vực công cho đến chuỗi cung ứng, giáo dục và năng lượng. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế này. Chính vì vậy, việc tìm hiểu về Blockchain ngay từ bây giờ là rất cần thiết đối với các bạn trẻ.

14/10/2022

Tìm hiểu kiến thức về Public Chain và Private Chain

Nền tảng blockchain đã phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các phân loại của blockchain như Private, Public mang những sự khác biệt dẫn đến trải nghiệm người dùng khác nhau và đa dạng hóa sự lựa chọn loại blockchain phù hợp. Hãy cùng CryptoLeakvn tìm hiểu sự khác nhau giữa Public và Private blockchain, cũng như tìm ra lựa chọn tối ưu nhất trong các loại blockchain này thông qua bài viết hôm nay.

05/10/2022

Công nghệ Blockchain là gì? Lợi thế vượt trội khi doanh nghiệp ứng dụng Blockchain

Trong thời gian gần đây, công nghệ Blockchain đã và đang dần trở thành xu hướng trên toàn cầu, trong đó có cả Việt Nam. Có thể nói, ngành công nghệ này đã mang lại nhiều lợi ích to lớn cho doanh nghiệp, từ lĩnh vực tài chính, sản xuất cho đến cả giáo dục hoặc năng lượng.

12/10/2022

​Tất tần tật kiến thức quan trọng về hạ tầng Blockchain

Mọi hệ thống phức tạp đều yêu cầu cơ sở hạ tầng thích hợp, hoặc tài nguyên và một khuôn khổ cơ bản để hoạt động. Cũng giống như lưới điện, các trạm phát điện và đường ống bao gồm cơ sở hạ tầng năng lượng cần thiết để cung cấp điện cho một quốc gia. Do đó, các Node, phần mềm và hệ thống dựa trên đám mây hoặc phần cứng được yêu cầu để chạy các mạng Proof of Stake (PoS).

09/10/2022

Tất tần tật từ A - Z về dịch vụ Blockchain

Hiện nay, dịch vụ Blockchain đã phát triển mạnh mẽ và mở ra một xu hướng mới cho nhiều lĩnh vực khác nhau như trong tài chính, điện tử viễn thông, kế toán, logistics,... Vậy, cụ thể thì Blockchain là gì? Chúng có thể mang lại những lợi ích gì cho chúng ta? Hãy cùng Viettel IDC tìm hiểu câu trả lời cho những vấn đề này nhé! Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết giúp bạn.

08/10/2022

Node là gì? Nên thuê Ethereum Node hay Bitcoin Node?

Bạn mới tìm hiểu về Node Blockchain, và đang phân vân không biết nên thuê Ethereum Node hay Bitcoin Note? Cách hoạt động của Node là gì? Trong bài viết này, Viettel IDC sẽ giải đáp các câu hỏi này cho bạn đọc, cùng nhau theo dõi bài viết bên dưới nhé!

// doi link