Storage Area Network (SAN) là hệ thống lưu trữ dữ liệu mạnh mẽ và độc lập với máy chủ, được thiết kế để cung cấp khả năng truy xuất và quản lý dữ liệu tốt hơn giữa các thiết bị lưu trữ và máy chủ. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin chi tiết về SAN Storage. Hãy cùng tìm hiểu!
1. Định nghĩa SAN là gì?
SAN, hay Storage Area Network, là một hệ thống lưu trữ độc lập, riêng biệt với mạng LAN và WAN. Đây là một mạng lưu trữ chuyên dụng được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và quản lý dữ liệu giữa các máy chủ và thiết bị lưu trữ. Với SAN, các máy chủ có thể truy xuất và chia sẻ tài nguyên lưu trữ trên mạng một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn so với các hệ thống lưu trữ truyền thống.
2. Các thành phần chính trong hệ thống SAN là gì?
Hệ thống SAN bao gồm các thành phần sau:
- Thiết bị lưu trữ: Gồm các ổ đĩa cứng, bộ nhớ đệm và các hệ thống lưu trữ khác, được kết nối với mạng SAN thông qua các thiết bị đầu cuối.
- Phần mềm quản lý và phân phối dữ liệu: Hỗ trợ quản lý và phân phối dữ liệu từ thiết bị lưu trữ tới các máy chủ trong mạng SAN.
- Switch SAN: Được sử dụng để kết nối các thiết bị lưu trữ với máy chủ thông qua các kết nối mạng đặc biệt như Fibre Channel hoặc iSCSI.
3. Chi tiết về các giao thức kết nối trong SAN Storage
Sau khi đã hiểu về khái niệm SAN, hãy tìm hiểu về các giao thức kết nối được áp dụng trong SAN.
3.1 Fibre Channel (FC)
Fibre Channel là một giao thức kết nối truyền thống được sử dụng trong SAN, có tốc độ truyền dữ liệu cao và độ ổn định cao. Giao thức này sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các thiết bị lưu trữ và máy chủ.
Các thành phần chính của giao thức FC bao gồm:
- Host bus adapter (HBA): Là card mạng đặc biệt được cài đặt trên máy chủ, cho phép kết nối với các thiết bị lưu trữ trong mạng SAN.
- Switch: Là thiết bị trung gian giữa các HBA và các thiết bị lưu trữ, cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng SAN.
- Storage array: Là thiết bị lưu trữ chứa các ổ đĩa cứng hoặc ổ đĩa flash, được kết nối với mạng SAN thông qua switch và HBA.
Trong mạng SAN sử dụng Fibre Channel, các HBA trên máy chủ được kết nối với switch thông qua cáp quang. Từ switch, các thiết bị lưu trữ cũng được kết nối với switch thông qua cáp quang. Khi có yêu cầu truy xuất dữ liệu, các HBA sẽ gửi yêu cầu đến switch, từ đó switch sẽ chỉ định các thiết bị lưu trữ phù hợp để truy xuất dữ liệu.
3.2 Giao thức iSCSI
iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface) là một giao thức đường truyền dựa trên TCP/IP, cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị lưu trữ thông qua mạng IP thay vì sử dụng cáp quang như Fibre Channel.
Các thành phần chính của giao thức iSCSI bao gồm:
- iSCSI initiator: Là một phần mềm hoặc card mạng được cài đặt trên máy chủ, cho phép máy chủ truy cập các thiết bị lưu trữ iSCSI.
- iSCSI target: Là thiết bị lưu trữ hỗ trợ giao thức iSCSI, được kết nối với mạng LAN thông qua adapter đặc biệt.
Trong mạng SAN sử dụng iSCSI, các máy chủ kết nối với iSCSI target thông qua mạng LAN. Các iSCSI initiator trên máy chủ sử dụng giao thức TCP/IP để truyền dữ liệu đến iSCSI target. Các iSCSI target cũng được kết nối với mạng LAN thông qua adapter chuyên dụng và sử dụng giao thức iSCSI để truyền dữ liệu tới các máy chủ.
3.3 Công nghệ FCoE
FCoE (Fibre Channel over Ethernet) là một giao thức kết nối đặc biệt, cho phép truyền dữ liệu Fibre Channel qua mạng Ethernet. Điều này giúp giảm chi phí và tăng tính linh hoạt trong mạng lưu trữ SAN.
Các thành phần chính của công nghệ FCoE bao gồm:
- Converged Network Adapter (CNA): Là card mạng đặc biệt được cài đặt trên máy chủ, cho phép máy chủ kết nối với mạng Ethernet và truy cập các thiết bị lưu trữ Fibre Channel.
- Fibre Channel Forwarder (FCF): Là thiết bị trung gian giữa các CNA và các thiết bị lưu trữ, cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng FCoE.
Kết nối: Trong mạng SAN sử dụng FCoE, các CNA trên máy chủ được kết nối với switch Ethernet thông qua các cáp mạng Ethernet. Từ switch Ethernet, các thiết bị lưu trữ Fibre Channel cũng được kết nối với switch thông qua cáp mạng Ethernet. Khi có yêu cầu truy xuất dữ liệu, các CNA sẽ gửi yêu cầu đến FCF, từ đó FCF sẽ chỉ định các thiết bị lưu trữ phù hợp để truy xuất dữ liệu.
4. Tính năng nổi bật của hệ thống lưu trữ SAN Storage
Hệ thống lưu trữ SAN cung cấp nhiều tính năng đáng chú ý như:
- Hỗ trợ nhiều công nghệ kết nối tốc độ cao, bao gồm FC, iSCSI, FCoE, FC-NVMe.
- Khả năng truy xuất dữ liệu với tốc độ cao và độ trễ thấp.
- Tách biệt giữa thiết bị lưu trữ và máy chủ để nâng cao tính an toàn và bảo mật.
- Cung cấp tính năng xác thực, quản lý phân quyền và điều khiển truy xuất theo vùng.
- Có khả năng ứng dụng cao, cho phép cấu hình hệ thống mạng phức tạp và quản lý lưu trữ nâng cao và triển khai kỹ thuật clustering cho máy chủ và lưu trữ.
- Dữ liệu được quản lý tập trung để dễ dàng chia sẻ và quản lý thông tin.
- Dễ dàng mở rộng khả năng lưu trữ bằng cách thêm bộ nhớ, mà không yêu cầu cấu hình lại các thiết bị khác.
- Cho phép nhiều máy chủ cùng chia sẻ một hoặc nhiều thiết bị lưu trữ.
- Dễ dàng bảo trì và nâng cấp hạ tầng với tính năng sao lưu dữ liệu nội bộ. Tiết kiệm băng thông mạng LAN với tính năng sao lưu LAN-free.
- Lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng và công việc đòi hỏi tốc độ cao (như xử lý giao dịch ngân hàng, tài chính, trang web thương mại điện tử).
Tuy nhiên, hệ thống SAN cũng có một số hạn chế, bao gồm:
- Yêu cầu công cụ quản lý chuyên nghiệp và nhân sự có kinh nghiệm.
- Chi phí triển khai SAN cao hơn so với các giải pháp lưu trữ khác như thiết bị lưu trữ DAS hoặc NAS, bao gồm cả bộ sao lưu máy chủ, thư viện băng quang và phần mềm sao lưu SAN.
5. Các trường hợp nên sử dụng SAN Storage
Hiện nay, hệ thống lưu trữ SAN được sử dụng trong nhiều trường hợp và ứng dụng khác nhau, bao gồm:
- Hệ thống quản trị dữ liệu Oracle: Các doanh nghiệp sử dụng hệ thống quản trị dữ liệu Oracle để lưu trữ dữ liệu.
- SQL Server của Microsoft.
- Các môi trường máy ảo như Microsoft Hyper-V, VMware, KVM với quy mô máy ảo lớn, phục vụ cho các ứng dụng cần hiệu suất cao.
- Hệ thống máy tính để bàn ảo VDI: Môi trường VDI thường có quy mô lớn, với hàng nghìn máy tính. Qua mạng SAN, dữ liệu có thể quản lý và truy cập dễ dàng trên tất cả các thiết bị trong mạng.
- Các môi trường như SAP, ERP hoặc CRM đòi hỏi quản lý tài nguyên và khối lượng dữ liệu lớn.
- Thực hiện các giao dịch ngân hàng, tài chính và trang web thương mại điện tử, yêu cầu xử lý giao dịch nhanh chóng với độ trễ thấp.
6. Sự khác biệt giữa NAS và SAN
Dưới đây là sự khác biệt giữa hai mô hình lưu trữ NAS và SAN:
- Giống nhau: Cả NAS và SAN đều là những hệ thống lưu trữ, quản lý và chia sẻ tập trung.
Khác nhau:
- NAS chỉ là một thiết bị lưu trữ duy nhất, trong khi SAN bao gồm một mạng chặt chẽ của nhiều thiết bị.
- NAS sử dụng kết cấu mạng TCP/IP, trong khi SAN sử dụng kết cấu mạng quang tốc độ cao.
- NAS lưu trữ dữ liệu theo kiểu phân vùng hoặc hệ thống tệp, trong khi SAN lưu trữ dữ liệu dạng khối (block).
- NAS sử dụng Ethernet để triển khai, trong khi SAN sử dụng cả Ethernet và Fibre Channel.
- Giao thức phổ biến trong NAS: CIFS / SMB, NFS. Giao thức phổ biến trong SAN: FCP, iSCSI, FCoE, FC-NVMe.
- NAS tập trung vào việc dễ sử dụng, khả năng quản lý và mở rộng, trong khi SAN tập trung vào hiệu suất cao và độ trễ thấp.
- Quản lý NAS dễ dàng với giao diện hệ điều hành đơn giản, trong khi SAN yêu cầu nhân sự có kinh nghiệm và chuyên môn cao.
7. Tổng kết
Storage Area Network (SAN) là một hệ thống lưu trữ dữ liệu mạnh mẽ, cung cấp khả năng truy xuất và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn nhiều so với các hệ thống lưu trữ truyền thống. SAN đã trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều doanh nghiệp và tổ chức trên toàn thế giới. Hy vọng bài viết trên đã cung cấp đủ thông tin về hệ thống SAN Storage. Nếu còn thắc mắc, hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất!