Mạng san và ứng dụng trong lưu trữ hình ảnh

Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH VẼ CÁC THUẬT NGŨ TIẾNG ANH VIẾT TẮT MỞ ĐÀU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LƯU TRỮ 10 1.1 DAS ( Direct attached storage) 10 1.1.1 Ưu ñiểm giải pháp DAS 10 1.1.2 Nhược ñiểm giải pháp DAS 10 1.2 NAS (Network Attached Storage) 11 1.2.1 Ưu ñiểm giải pháp NAS 12 1.2.2 Nhược ñiểm giải pháp NAS 12 1.3 SAN (Storage Area Network) 14 1.3.1 Ưu ñiểm giải pháp SAN 14 1.3.2 Nhược ñiểm giải pháp SAN 14 1.4 Kết luận Chương Chương 2: MẠNG LƯU TRỮ SAN 16 2.1 Tổng quan mạng SAN 16 2.1.1 Khái niệm 16 2.1.2 Các thành phần 17 2.1.3 Lợi ích mạng SAN 29 2.2 Cấu trúc hoạt ñộng mạng SAN 30 2.2.1 Cấu trúc mạng SAN 30 2.2.2 Hoạt ñộng mạng SAN 40 2.3 Các giao thức sử dụng mạng SAN 44 2.3.1 Chồng giao thức FC (Fibre Channel) 44 2.3.2 Giao thức Iscsi 56 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh 2.3.3 So sánh FC iSCSI 60 2.3.4 Một số giao thức phổ dụng khác 60 2.4 Mơ hình tổ chức mạng SAN 61 2.4.1 Mơ hình mạng SAN theo giao thức FC 61 2.4.2 Mơ hình mạng SAN theo quy mô 62 2.5 Môi trường làm việc mạng SAN 66 2.6 Kết luận Chương 66 Chương 3: ỨNG DỤNG MẠNG SAN TRONG LƯU TRỮ HÌNH ẢNH ĐỘNG 68 3.1 Ứng dạng mạng SAN 68 3.2 Ứng dụng mạng SAN lưu trữ hình ảnh động 68 3.2.1 Các định dạng file hình ảnh động 68 3.2.2 Tiêu chuẩn hệ thống lưu trữ 69 3.2.3 Tiêu chí hệ thống lưu trữ 70 3.2.4 Mơ hình mạng SAN lưu trữ hình ảnh động 72 3.2.5 Lựa chọn cơng nghệ ñề xuất 73 3.3 Kết luận Chương 81 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan Luận văn “Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh” cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Phạm Minh Trường Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống lưu trữ DAS Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống lưu trữ NAS Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống lưu trữ SAN Hình 2.1 Topology ñiểm – ñiểm Hình 2.2 Topology Arbitrated loop Hình 2.3 Topology chuyển mạch nối tầng liên kết với ba chuyển mạch Hình 2.4 Liên kết chuyển mạch Topology fabric lưới Hình 2.5 Liên kết Topology SAN Building - Block Fabric Hình 2.6 Mạng SAN dựa Building - Block chuyển mạch liên kết Hình 2.7 Liên kết Topology SAN Island Hình 2.8 Mạng SAN mở rộng thành Metropolitan Area SAN sử dụng DWDM Hình 2.9 Topology Remote Mirroring sử dụng Fibre Channel Hình 2.10 Sao lưu tập trung qua hạ tầng LAN có sẵn Hình 2.11 Sao lưu từ xa qua WAN Hình 2.12 Các vị trí thực ảo hóa lưu trữ Hình 2.13 Ảo hóa liệu hệ thống lưu trữ Hình 2.14 Các kiến trúc FC Hình 2.15 Mối quan hệ FC OSI Hình 2.16 Cấu trúc truyền dẫn lớp FC-2 Hình 2.17 Cấu trúc FC Hình 2.18 Chồng giao thức Fibre Channel Hình 2.19 Thực báo nhận cho khung dịch vụ loại Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Hình 2.20 Khơng thực báo nhận dịch vụ loại Hình 2.21 Kiến trúc mạng IP với thiết bị iSCSI Hình 2.22 Mơ hình mức thấp iSCSI Hình 2.23 Kết nối full mesh FC switch Hình 2.24 Mơ hình mạng SAN nhỏ, kết hợp với NAS Hình 2.25 Mơ hình mạng SAN đơn lẻ theo chuẩn FC Hình 2.26 Mơ hình mạng SAN qua WAN MAN Hình 3.1 Mơ hình mạng SAN lưu trữ hình ảnh ñộng Hình 3.2 HP StorageWorks P2000 G3 Hình 3.3 Storage Management utility Hình 3.4: HP 8/24 SAN switch Hình 3.5 Thư viện băng từ HP StoreEver ESL Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh CÁC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH VIẾT TẮT SAN Storage Area Network DAS Direct Attached Storage NAS Network Attached Storage LAN Local Area Network SCSI Small Computer System Interface NFS Network File System ATA Advanced Technology Attachment FC Fibre Channel HBA Host Bus Adapter FC AL Fibre Channel Arbitrated Loop DDS Digital Data Storage LTO Linear Tape Open DLT Digital Linear Tape SDLT Super Digital Liner Tape ISL Inter Switch Link DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing SONET Synchronous Optical Network RAID Redundancy Array of Inexpensive Disks Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh WAN Wide Area Network OSI Open System Interconnection IP Internet Protocol SDH Synchronous Digital Hierachy iSCSI Internet Small Computer System Interface FCIP Fibre Channel Internet Protocol iFCP Internet Fibre Channel Protocol MAN Metropolitan Area Network CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing AVI Audio Video Interleave HDD Hard Disk Drive SATA Serial Advanced Technology SLA Service Level Agreement Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh MỞ ĐẦU Trong thời ñại cách mạng Khoa học – Kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, trở thành tàng cho q trình tồn cầu hóa diễn giới, ñộng lực cho phát triển quốc gia Với tư cách nghành mũi nhọn cách mạng Khoa học – Kỹ thuật, Cơng nghệ Thơng tin tác động tới lĩnh vực ñời sống xã hội, vừa hội vừa thách thức ñối với quốc gia nói chung, lĩnh vực nói riêng Sự thành cơng hoạt động hầu hết doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức phụ thuộc nhiều vào hạ tầng Công nghệ Thông tin (CNTT) họ Xét khía cạnh CNTT, nội dung hoạt ñộng doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức q trình lưu trữ, xử lý trao đổi liệu, thơng tin Liên quan đến q trình này, thành phần quan trọng bậc sở hạ tầng thông tin hệ thống lưu trữ Khái niệm "hệ thống lưu trữ" tập hợp tất tài nguyên sử dụng cho mục đích lưu trữ liệu hệ thống, bao gồm: - Các thiết bị lưu trữ, ổ ñĩa cứng máy chủ, tủ đĩa ngồi, thiết bị băng từ… - Các phần mềm quản lý, điều khiển cung cấp tính phụ trợ (như chép, lưu vv ) cho thiết bị lưu trữ - Các giao thức phụ kiện cho kết nối trao ñổi liệu thiết bị lưu trữ Để hoạt ñộng tảng CNTT doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức ñược thông suốt hiệu quả, hệ thống lưu trữ cần ñược thiết kế vận hành với quan tâm cao, ñược ñầu tư xứng ñáng giá trị kinh tế công nghệ kỹ thuật Tất liệu cần thiết cho q trình hoạt động doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức phải ñược lưu trữ ñầy ñủ (yêu cầu ñủ dung lượng), với ñộ an tồn tính bảo mật cao, cho phép truy xuất với tốc ñộ nhanh, ñược sử dụng xử lý cách hiệu hợp lý (yêu cầu hiệu quản trị lưu trữ) Đáp ứng u cầu trên, ngành cơng nghệ lưu trữ có lộ trình phát triển nhanh chóng với nhiều bước tiến công nghệ nhằm nâng cao giá trị hiệu sử dụng hệ thống lưu trữ Mạng lưu trữ riêng biệt SAN (Storage Area Network) ñược ứng dụng giải pháp hữu hiệu Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Cơng nghệ SAN ứng dụng rộng rãi nước giới Ở Việt Nam cơng nghệ SAN bắt đầu triển khai ñược vài năm Đối với quan lưu trữ việc ứng dụng mạng SAN vô cấp thiết Luận văn tập trung nghiên cứu công nghệ SAN qua ứng dụng vào việc lưu trữ hình ảnh động quan lưu trữ Cấu trúc luận văn gồm: Phần Mở ñầu Chương 1: Tổng quan công nghệ lưu trữ Chương 2: Mạng lưu trữ SAN Chương 3: Ứng dụng mạng SAN lưu trữ hình ảnh động Phần Kết luận Trước hết em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Vũ Sơn ñã tận tình giúp đỡ bảo em suốt q trình thực Luận văn Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường; Thầy, Cô Khoa Sau đại học, mơn Kỹ thuật Điện tử ñã dạy dỗ bảo em thời gian học tập Trường Mặc dù có nhiều cố gắng, nhiên trình độ khả nghiên cứu cịn hạn chế nên Luận văn khơng trách khỏi thiếu xót, em mong nhận giúp đỡ bảo thầy bạn để hồn thiện kiến thức Em xin trân trọng cảm ơn! Học viên: Phạm Minh Trường Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LƯU TRỮ Cùng với phát triển CNTT bùng nổ liệu, nhu cầu xuất việc bảo quản, lưu trữ liệu cách an toàn hiệu Chính giải pháp lưu trữ liệu ñại ñã ñời nhằm ñáp ứng ñược nhu cầu người dùng Do dung lượng liệu gia tăng không ngừng, yêu cầu ngày cao hiệu truy xuất, tính ổn định sẵn sàng liệu; việc lưu trữ ñã ñang trở nên quan trọng Lưu trữ liệu khơng cịn đơn giản cung cấp thiết bị lưu trữ dung lượng lớn mà bao gồm khả quản lý, chia sẻ lưu phục hồi liệu trường hợp Để lưu trữ liệu người ta dùng nhiều thiết bị khác nhau, nhiều công nghệ khác Các kho liệu dùng đĩa cứng, dùng băng từ, dùng ñĩa quang Tuỳ theo yêu cầu cụ thể tốn đặt mà lựa chọn công nghệ thiết bị cho phù hợp Theo chế lưu trữ, có số loại hình lưu trữ liệu như: 1.1 DAS (DIRECT ATTACHED STORAGE): LƯU TRỮ DỮ LIỆU QUA CÁC THIẾT BỊ GẮN TRỰC TIẾP Giải pháp DAS (Direct attached storage) chế lưu trữ với thiết bị gắn trực tiếp vào máy chủ Đây coi cơng nghệ lưu trữ truyền thống ñược nhiều tổ chức sử dụng Với chế DAS, máy chủ có hệ thống lưu trữ phần mềm quản lý lưu trữ riêng biệt 1.1.1 Ưu ñiểm giải pháp DAS: Khả dễ lắp đặt, chi phí thấp, hiệu cao 1.1.2 Nhược ñiểm giải pháp DAS: Khả mở rộng hạn chế Thực tế DAS làm việc tốt với server 10 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh - Hệ thống cần có khả mở rộng dung lượng dễ dàng, nhanh chóng theo yêu cầu: Điều cho phép khả bắt ñầu ñầu tư từ hệ thống nhỏ, mở rộng dung lượng theo phát triển liệu Khả có lợi cho tổ chức, mà dung lượng liệu ban ñầu mức nhỏ gia tăng nhanh sau Dữ liệu lớn đến đâu đầu tư đến đó, đảm bảo khơng có lãng phí đầu tư trước lớn, loại bỏ rủi ro việc hệ thống lưu trữ khơng đáp ứng gia tăng đột biến liệu có nhu cầu triển khai nhiều ứng dụng - Hệ thống lưu trữ phải có khả nâng cấp tốc độ truy cập dễ dàng: Để ñáp ứng nhu cầu tăng số lượng người dùng truy cập, gia tăng số ứng dụng truy cập triển khai hệ thống sau này, hệ thống SAN thiết kế để dễ dàng nâng cấp tốc ñộ truy cập liệu vật lý - Hệ thống lưu trữ phải có khả dễ dàng cài ñặt thêm máy chủ vào hệ thống: Điều ñảm bảo cho việc triển khai thêm ứng dụng cần thêm máy chủ sau ñược tiến hành cách dễ dàng Hệ thống SAN cho phép nâng cấp từ volume (phục vụ máy chủ) lên tới hàng nghìn volumes (phục vụ hàng nghìn máy chủ khác nhau) với chức nhiều truy cập ñồng thời tới volume - Tính ổn ñịnh (Stability): Hệ thống lưu trữ SAN ñược thiết kế ñể ñảm bảo tối đa an tồn liệu, khả sẵn sàng phục vụ liên tục liệu Hệ thống cho phép triển khai chức Disaster Recovery cho phép lưu trữ phục hồi lại liệu từ thảm hoạ tồi tệ (như cháy nổ, ñộng ñất ) - Tốc ñộ (Speed): Hệ thống lưu trữ SAN có khả giảm thiểu thời gian truy 71 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh cập cho người sử dụng ứng dụng nhiều phương án khác nhau: tăng tốc ñộ phận học hệ thống ñường truyền nội bộ, tăng hiệu suất phần mềm điều khiển, tối ưu hố việc cấu hình hệ thống - Khả chia sẻ, dùng chung liệu (Shareability): Hệ thống cần ñược thiết kế cho phép hợp liệu trùng lặp, cho số lượng vật lý liệu tối thiểu, với khả cho phép nhiều ứng dụng hay nhiều máy chủ với hệ ñiều hành khác (Windows, Linux, Solaris, HP-UX, AIX ) truy cập ñồng thời vào liệu - Tính đơn giản (Simplicity): Hệ thống lưu trữ SAN thiết để đơn giản hố tối đa thao tác quản trị, tích hợp cấu hình cho phép triển khai hay nâng cấp nhanh chóng, sử dụng dễ dàng, nâng cao độ tin cậy giảm chi phí vận hành bảo trì sau 3.2.4 Mơ hình mạng SAN lưu trữ hình ảnh động Với tiêu chí nêu, giải pháp dùng hệ thống lưu trữ SAN (Storage Area Network) cho việc lưu trữ hình ảnh động hợp lý nhất, mơ hình hệ thống lưu trữ tập trung dựa công nghệ lưu trữ mạng tiên tiến nhất, xu hướng phát triển cho hệ thống trung tâm liệu tích hợp giới 72 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Hình 3.1 Mơ hình mạng SAN lưu trữ hình ảnh động 3.2.5 Lựa chọn cơng nghệ đề xuất 3.2.5.1 Cơng nghệ lưu trữ: Lựa chọn công nghệ: Hầu hết SAN ñều dùng hệ thống RAID thiết bị lưu trữ Những hệ thống cung cấp tảng lưu trữ lý tưởng cho mạng lưu trữ SAN ñại Trước hết, hệ thống RAID cung cấp bảo vệ liệu hay gọi kháng lỗi trường hợp thành phần lưu trữ đường dẫn nhập xuất I/O có cố, chí, thành phần nhất, đĩa cứng, bị hư hỏng Những đặc tính tin cậy khác có giá trị hệ thống RAID ñại bao gồm hệ thống làm mát, nguồn cung cấp, ñiều khiển mạch giám sát Đặc ñiểm cho phép liệu lúc sẵn sàng SAN Những hệ thống RAID ñại cho phép kết nối trực tiếp ñến thiết bị lưu dự phịng Với tính ưu ñiểm bật, RAID ñã lựa chọn làm thiết bị lưu trữ 73 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Đề xuất giải pháp cụ thể: HP StorageWorks P2000 G3 cung cấp lựa chọn khác cho doanh nghiệp Small Medium Business mảng lưu trữ với mức giá hợp lý dựa tính cao cấp phù hợp với giải pháp lữu trữ SAN hành Hình 3.2 HP StorageWorks P2000 G3 Các giải pháp lưu trữ SMB thường có giới hạn khả mở rộng Đối với HP StorageWorks P2000 thiết kế để doanh nghiệp bạn giảm chi phí mở rộng hệ thống cách dễ dàng Sự linh hoạt việc kết hợp ñiều khiển FC 8Gbit/s , 1Gb iSCSI kết hợp FC iSCSI ñể triển khai cho hệ thống bạn , ñể ñáp ứng nhu cầu ñó hệ thống HDD ñược phát triển công nghệ SAS 6Gbps kết hợp với dual port 10-Gigabit iSCSI Được thiết kế Chassis 2U HP P2000 hỗ trợ ñến 12 HDD 3.5in (LFF) 24 HDD với 2.5in (SFF) kết hợp với 6Gbit/SAS bạn chạy tối ưu cho HDD SATA Đối với HP P2000 bạn dùng HDD SATA 3Tb cho giải pháp lưu trữ Chassis Hotswap cho phép bạn thay nóng HDD bạn cần vào giao diện điểu khiển ñể tháo ráp HDD cách dễ dàng Ngồi HP P2000 tích hợp điều khiển Cache lên ñế 2Gb sử dụng nhớ Flash ñể bảo vệ nội dung Cache Nếu có cúp ñiện nội dung 74 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Cache ghi vào nhớ Flash ñây ñiểm bật HP so với mơ hình dùng PIN lâu Để cài ñặt quản trị HP StorageWorks P2000 bạn truy cập vào giao diện dòng lện (CLI ) sử dụng cổng Mini US Cable USB ñi kèm Điều địi hỏi trình điều khiển độc quyền HP bạn lưu ý khơng hỗ trợ Windows 64bit Hình 3.3 Storage Management utility Chúng ta control Storage trình duyệt Web cách truy cập vào Ip ñiều khiển Với giao diện đồ họa bắt mắt thấy Chassis HDD ñược tương tác sẵng Web Với khả mở rộng sẵn có 12HDD LFF 24 HDD SFF sử dụng Controller 6Gbit/s SAS cho truy xuất Điểm bật khác HP P2000G3 ñiều khiển hỗ trợ tối ña 96 LFF 149 HDD SFF giải pháp khả mở rộng đáng nể Thơng số kỹ thuật : Chassis: 2U rack 75 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Storage: 12 x 3.5in drive bays supporting SAS, midline SAS and SATA hard disks Power: x 573W hot-plug supplies Two controllers each with the following: Memory: 2GB cache with capacitor and flash memory backup RAID support: RAID 0, 1, 3, 5, 6, 10, 50 Data ports: x 10 Gigabit SFPs Management: Fast Ethernet port Other ports: Mini USB CLI port Management: Web browser Snapshots: 64/512 (Standard/Maximum) Volume Copy: Included as standard 3.2.5.2 Công nghệ SAN-switch Lựu chọn công nghệ: SAN Switch: thiết bị chuyển mạch mạng lưu trữ, thực kết nối máy chủ ñến thiết bị lưu trữ SAN Switch ñịnh khả truyền liệu thiết bị SAN, để đảm bảo độ ổn định, tốc độ hệ thống SAN Switch phải đảm bảo ñược yêu cầu tối thiểu tốc ñộ giao thức mở rộng - Phân tích lựa chọn tốc độ Tốc độ SAN Switch nhanh hiệu hệ thống cao, SAN Switch nên có tốc độ 8Gbps thực chế độ chiều - Phân tích lựa chọn giao thức mở rộng SAN Switch phải hỗ trợ cổng giao tiếp RJ-45 10/100, cổng DB9 RS232 để cấu hình cài đặt lại thiết bị trường hợp cần thay ñổi 76 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh SAN Switch cần phải hỗ trợ cơng nghệ Fibre Channel (cơng nghệ mạng tốc độ Gigabit) để giao tiếp tốc độ cao, chuẩn FC là: FC-AL, FC-AL-2, FC-FG, FC-FLA, FC-GS-2, FC-PH, FC-PH-2, FC-PH-3, FC-PLDA, FC-SW, FCVI, FC-FH Đề xuất giải pháp cụ thể: HP 8/24 SAN switch Hình 3.4: HP 8/24 SAN switch 3.2.5 Công nghệ lưu Lựa chọn công nghệ: Hiện bùng phát tình trạng tin tặc (hacker) công vào hệ thống máy chủ việc phát tán vơ mạnh mẽ Virus máy tính phần mềm ñộc hại ñã khiến liệu q giá có đơn vị tổ chức ñứng trước nguy mát hư hỏng vơ lớn Ngồi khơng thể khơng nhắc đến cố hỏng hóc ngồi ý muốn ñang gián tiếp tác ñộng không tốt ñến tài sản vơ hình u cầu cấp thiết việc ñảm bảo liệu luôn ñược an toàn sẵn sàng sử dụng cần bảo tồn đến mức tốt xây cố việc vơ cần thiết tổ chức lớn hay nhỏ Có nhiều cơng nghệ lưu liệu từ đơn giản đến phức tạp., tùy theo quy mô, yêu cầu mà chọn công nghệ phù hợp Đối với liệu hình ảnh động việc lựa chọn cơng nghệ lưu địi hịi phức tạp liệu hình ảnh động thường lớn 77 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh Đề xuất giải pháp cụ thể Thư viện băng từ HP StoreEver ESL Hình 3.5 Thư viện băng từ HP StoreEver ESL Thư viện băng từ HP StoreEver ESL G3 cung cấp khả mở rộng lớn, ñộ tin cậy cao dễ sử dụng, cho phép bạn bắt kịp với tốc ñộ tăng trưởng liệu khó đốn trước với chi phí thấp Khả mở rộng quy mô lớn hoạt động hiệu với cơng nghệ LTO – Thư viên băng từ HP StoreEver ESL G3 ñơn giản hóa việc mở rộng nhớ hỗ trợ lưu trữ băng từ với ROI ấn tượng Nó cung cấp khả mở rộng ñáng ngạc nhiên, cho phép bạn nâng sức chứa ñộng 100 slot lên ñến tổng sổ 7104 hộp băng (tape cartridge), từ lên ñến 96 ổ băng Ultrium từ lên 16 khung thư viện Việc gia tăng sức chứa ñơn giản việc mua thêm cartridge Sử dụng hệ ổ băng LTO-6 Ultrium nhất, HP StoreEver ESL G3 cung cấp tốc ñộ chuyền tải có 1,4 TB/giờ nhớ mật độ cao lên tới 44.4 PB cấu hình 7104 slot Sự cải tiến rõ ràng giúp tiết kiệm thời gian khơng gian dự trữ cho q trình backup liệu Hơn nữa, tốc ñộ ổ băng cao khớp truyền tải liệu ñộng ñộc ñáo HP (HP Dynamic Data Rate Matching) cho phép thư viện băng từ ñiều khiển cách hiệu tốc ñộ băng từ phù hợp với tốc ñộ 78 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh luồng liệu từ máy chủ Điều không làm giảm độ mịn đầu từ, mà cịn cải thiện rõ rệt tốc độ truyền tải, từ khẳng định độ tin cậy cao thư viện Phân vùng ảo hiệu quả: HP Automated Media Pool - Bộ lưu trữ thông tin tự ñộng (AMP) Các phân vùng thư viên ảo truyền thống cố định khơng linh hoạt, cho phép hay vài phân vùng ñược gán cho ứng dụng cụ thể Điều có nghĩa ứng dụng ñược xếp phân vùng sử dụng không gian nhớ hay thông tin từ phân vùng khác Cuối cùng, ñiều dẫn ñến việc doanh nghiệp phải tái cấu trúc phân vùng nhu cầu kinh doanh họ thay ñổi hay phát triển Thư viện băng từ HP StoreEver ESL G3 cải tiến việc phân vùng lên cấp độ dựa sử dụng ích lợi từ cách phân vùng cố ñịnh kết hợp với khác biệt quan trọng – khả thay ñổi quy mô phân vùng linh hoạt Bộ Lưu Trữ Thông Tin Tự Động AMP cung cấp phương pháp thơng minh để mở rộng thu hẹp khả lưu trữ thư viện ảo thông qua khái niệm quen thuộc “Thin Provisioning” (Cung cấp cần thiết) Nó hoạt động phân vùng “ghost”, kho lưu trữ thông tin linh hoạt cho phép thơng tin định hay xóa bỏ từ phân vùng nhu cầu sử dụng thay ñổi – mà không buộc phải tái cấu trúc ứng dụng Độ sẵn sàng khó tin với Path Failover Dual Robotics Để ñảm bảo thoải mái người dùng sử dụng, Thư viện băng từ HP StoreEver ESL G3 bao gồm dự phịng kiểm sốt thư viên LUN (library LUN control failover) dự phòng ổ băng cổng – cổng (drive port to port failover), cung cấp hỗ trợ máy chủ kết nối SAN ñang hoạt ñộng ñiều kiện bất lợi ñạt ñược hiệu suất tối ưu Để ñảm bảo truy cập liệu liên tục hỗ trợ ứng dụng ñọc/viết chuyên sâu, ESL G3 cung cấp hệ dual robotics ( robotics kép), cho phép hoạt ñộng thay thiết bị diễn nhanh mà không làm giảm dung lượng thư viện Những lợi ích hoạt động tuyệt vời kết từ việc bổ sung mã hóa liệu tuân thủ FIPS quản lý khóa bảo mật để bảo đảm an tồn cho 79 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh liệu người dùng khỏi lỗ hổng liệu có hại, khơng liệu có thư viện băng từ, mà liệu ñang trình nhập, xuất liệu lưu trữ sở ngoại vi Quản trị ñơn giản với LTFS HP StoreOpen Thư viện băng từ HP StoreEver ESL G3 đơn giản hóa việc quản lý liệu với công cụ thư viện băng từ (Library and tape tools – L&TT) cải tiến Hệ thống tủ băng từ tuyến tính Linear Tape File System (LTFS) HP StoreOpen LTFS cho phép băng từ mô tả tự ñộng, lấy tệp tin làm sở dễ sử dụng; cung cấp cho người dùng khả tận dụng thao tác tệp tin băng từ media ñể truy cập, quản lý chia sẻ file sử dụng giao diện ổ ñĩa cứng Ứng dụng miễn phí HP StoreOpen Automation mở rộng ứng dụng LTFS cách hiển thị thư viện băng từ tape cartridge dạng loạt thư mục, giúp cho việc quản lý truy cập trở nên dễ dàng Tất dịch chuyển thơng tin ứng dụng thực cách tự động Đạt tiêu chuẩn cơng nghiệp mở OIS với ổ băng LTO – LTO – 6, HP StoreOpen với công nghệ LTFS giúp cho việc lưu trữ chuyển dổi liệu hệ thống dễ dàng đơn giản Chi phí thấp, rủi ro thấp Là giải pháp lưu trữ băng từ tối ưu, thư viện băng từ HP StoreEver ESL G3 hội tụ cơng nghệ vượt trội với nhiều ưu điểm lưu trữ băng từ độc đáo Ví dụ, tuổi thọ băng tính thập kỉ – LTO cartridge có độ bền 30 năm, gấp khoảng lần tuổi thọ trung bình liệu ổ đĩa Đặc thù việc lưu trữ ổ ñĩa việc chuyển dịch sang hệ thống ổ ñĩa diễn sau – năm, cơng nghệ băng từ có chu kì năm lâu Thông thường, tape cartridge nằm yên thư viện mà khơng tiêu tốn điện năng, điều trái ngược hoàn toàn với việc lưu trữ ổ ñĩa vốn tiêu thụ nhiều ñiện Thư viện băng từ tự động hóa tiết kiệm chi phí hoạt ñộng ñáng kể so với sử dụng mảng ñĩa và, chiến lược lưu trữ hợp lý, hầu hết liệu ñược lưu trữ băng từ mảng đĩa có chi phí đắt đỏ Việc chuyển dịch liệu 80 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh vậy, sử dụng băng từ có chi phí thấp dễ dàng ổ ñĩa Hơn nữa, tape cartridge ñược trang bị khả ghi – lần – ñọc – nhiều lần (WORM) giúp ngăn chặn việc ghi ñè liệu, dễ dàng chép lưu trữ sở ngoại vi ñể bảo ñảm thực dư thừa liệu dự phòng khắc phục thảm họa 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong Chương 3, Luận văn trình bày việc ứng dụng mạng SAN lĩnh vực ñặc biệt việc lưu trữ hình ảnh động Chương làm rõ khái niệm ,tính chất hoạt động lưu trữ hình ảnh động đồng thời đưa loại hình cơng nghệ lưu trữ hình ảnh động Chương gắn việc lựa chọn cơng nghệ với việc ñề xuất giải pháp tương ứng cho loại hình cơng nghệ ,đặc biệt giải pháp Thư viện băng từ HP Store Ever ESL G3 cho cơng nghệ lưu với việc trình bày ñặc trưng giải pháp 81 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh KẾT LUẬN Nhu cầu sử dụng hệ thống lưu trữ liệu cách có hiệu ln nhu cầu thực tế doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức có hoạt động dựa tảng số hóa cơng nghệ thơng tin Nhu cầu trở nên cấp thiết tốc ñộ tăng trưởng theo năm liệu nhanh, dung lượng (ñến 30-70%) độ phức tạp Những yếu tố tiền ñề dẫn ñến hướng phát triển công nghệ nhằm mục đích nâng cao giá trị hiệu sử dụng hệ thống lưu trữ Tại Việt Nam thời ñiểm nay, thị trường hệ thống lưu trữ cho thấy nhu cầu lớn chủ yếu ñang xây dựng mạng SAN quy mô nhỏ vừa Tuy vậy, ñã nhắc ñến trên, tốc ñộ tăng trưởng liệu doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức nhanh Việt Nam không nằm ngồi diễn biến chung Vì năm tới, chắn tất xu hướng công nghệ ñược trình bày luận văn ngày ñược áp dụng rộng rãi Việt Nam, mang lại hiệu cao cho hoạt ñộng doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức Như trình bày đây, mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh, ñặc biệt lĩnh vực ñiện ảnh Với tư cách loại hình nghệ thuật, điện ảnh ñại dựa trụ cột ñể phát triển xã hội - nghệ sỹ – kỹ thuật Ba trụ cột biểu khác giai ñoạn lịch sử song ñều liên hệ mật thiết tác ñộng lẫn Xã hội sở hình thành nhu cầu hoạt động điện ảnh, tiếp nhận thẩm ñịnh tác phẩm ñiện ảnh Nghệ sỹ chủ thể hoạt ñộng ñiện ảnh Kỹ thuật (nay gọi cơng nghệ có nghĩa rộng hơn) cầu nối xã hội nghệ sỹ Vì thế, kỹ thuật điện ảnh, cơng nghệ điện ảnh cịn nhân tố tác ñộng ñến chất lượng hiệu ñiện ảnh Trong hoạt ñộng ñiện ảnh, lưu trữ ñiện ảnh cơng đoạn q trình hoạt động ñiện ảnh Công ñoạn tảng cho sáng tạo nghệ sỹ khơng có sáng tạo nghệ sỹ điện ảnh lại khơng dựa vào thành ñược lưu trữ bảo tồn trước Cơng đoạn tảng cho việc phổ biến tác phẩm điện ảnh.Vì việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin nói chung, mạng SAN nói riêng lưu trữ hình ảnh động 82 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh ghi dấu ấn đậm nét sản phẩm ñiện ảnh, hoạt ñộng ñiện ảnh Việc ứng dụng mạng SAN lưu trữ hình ảnh doanh nghiệp,cơ quan,tổ chức cần thiết Đồng thời q trình cần triển khai theo lộ trình có kết hợp ưu việt mạng SAN với điều kiện loại hình doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức ứng dụng mạng SAN Để ñạt mục tiêu ứng dụng mạng SAN có hiệu cần thực số biện pháp : - Nâng cao nhận thức ưu việt hiệu mạng SAN - Cập nhật hiệu ứng dụng mạng SAN nước qua khẳng định hiệu mạng SAN tiếp thu tri thức nước bối cảnh tồn cầu hố xu hướng giới chủ trương hội nhập quốc tế nước ta - Từng bước tiến hành tổng kết việc ứng dụng Việt Nam, qua rút kinh nghiệm cần thiết để hồn chỉnh tiếp tục mở rộng quy mô hệ thống mạng SAN - Cần thiết kế mơ hình ứng dụng mạng SAN phù hợp với loại hình doanh nghiệp/cơ quan/tổ chức khác - Cần có đầu tư ban đầu tương xứng -Việc ứng dụng mạng SAN cơng việc việc triển khai mạng SAN cần ñược quan tâm quan chủ quản nhà quản lý Mặc dù việc ứng dụng mạng SAN lưu trữ hình ảnh động doanh nghiệp,cơ quan,tổ chức nước ta quy mô vừa nhỏ song với ưu việt mạng SAN hiệu thực tế nhiều nước, mạng SAN không giải pháp tối ưu việc lưu trữ hình ảnh động mà cịn xu hướng chủ đạo việc lưu trữ hình ảnh động tương lai./ 83 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tom Clarl (2002), A Guide to iSCSI, iFCP, and FCIP Protocols for Storage Area Networks [2] Kevin Duncan (2001), Fibre Channel and Gigabit Ethernet: A Look at Technology for Storage Area Networks [3] Ravi Kumar Khattar, Introduction to Storage Area Network, [4] Rowell Hernandez (2002), Using iSCSI Solutions’ Planning and Implementation [5] Jon Tate (2000), Designing an IBM Storage Area Networks, [6] John Vacca (2002), The Essential Guide to Storage Area Network [7] Giáo trình thiết kế xây dựng mạng LAN WAN Trung tâm Khoa học tự nhiên công nghệ Quốc gia Viện Công nghệ thông tin, 2004 [8] Introduction to Storage Area Networks and System Networking Jon Tate, Pall Beck, Hector Hugo Ibarra, Shanmuganathan Kumaravel, Libor Miklas [9] HP StorageWorks and HP servers: Putting information to work Hewlett Packard Development Company, 2004 84 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4 Mạng SAN ứng dụng lưu trữ hình ảnh 85 Phạm Minh Trường – Cao học ñiện tử K4