Hệ thống này baogồm các phần cứng và phần mềm được thiết kế để đảm bảo dữ liệu đượclưu trữ một cách an toàn, hiệu quả và có thể truy cập khi cần thiết.. Hệ thống lưu trữ NASNAS là hình t
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Giới thiệu về hệ thống lưu trữ trong hạ tầng công nghệ thông tin1 1 Khái niệm hệ thống lưu trữ
Cùng với sự phát triển CNTT và sự bùng nổ về dữ liệu, một nhu cầu xuất hiện là việc bảo quản, lưu trữ các số liệu một cách an toàn và hiệu quả Chính vì vậy các giải pháp lưu trữ dữ liệu hiện đại đã ra đời nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dùng.
Do dung lượng dữ liệu gia tăng không ngừng, yêu cầu ngày càng cao về hiệu năng truy xuất, tính ổn định và sự sẵn sàng của dữ liệu; việc lưu trữ đã và đang trở nên rất quan trọng Lưu trữ dữ liệu không còn đơn giản là cung cấp các thiết bị lưu trữ dung lượng lớn mà còn bao gồm cả khả năng quản lý, chia sẻ cũng như sao lưu và phục hồi dữ liệu trong mọi trường hợp.
1.1.1 Khái niệm hệ thống lưu trữ
Hệ thống lưu trữ là một phần quan trọng của hạ tầng công nghệ thông tin, chịu trách nhiệm lưu trữ, quản lý và bảo vệ dữ liệu Hệ thống này bao gồm các phần cứng và phần mềm được thiết kế để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ một cách an toàn, hiệu quả và có thể truy cập khi cần thiết Hệ thống lưu trữ bao gồm các thành phần cơ bản như:
Thiết Bị Lưu Trữ (Storage Devices):
Ổ Cứng (Hard Disk Drives - HDD): Thiết bị lưu trữ truyền thống sử dụng các đĩa từ quay để ghi và đọc dữ liệu.
Ổ Cứng Thể Rắn (Solid State Drives - SSD): Sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu, có tốc độ truy cập nhanh hơn HDD.
Băng Từ (Tape Storage): Công nghệ lưu trữ sử dụng băng từ, thường dùng cho mục đích sao lưu và lưu trữ dữ liệu dài hạn.
Các Thiết Bị Lưu Trữ Khác: USB, thẻ nhớ, CD/DVD.
Phần Mềm Quản Lý Lưu Trữ (Storage Management Software):
Hệ Thống Tệp (File System): Tổ chức và quản lý dữ liệu trên các thiết bị lưu trữ, ví dụ: NTFS, FAT32, ext4.
Phần Mềm Sao Lưu và Phục Hồi (Backup and Recovery Software): Các giải pháp giúp sao lưu dữ liệu định kỳ và phục hồi dữ liệu khi cần thiết.
Công Cụ Quản Lý Lưu Trữ: Phần mềm quản lý và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên lưu trữ, như quản lý không gian lưu trữ, theo dõi hiệu suất và bảo mật.
1.1.2 Các loại hệ thống lưu trữ (DAS, NAS, SAN, Cloud Storage) 1.1.2.1 Direct Attached Storage (DAS)
DAS (Hệ thống lưu trữ kết nối trực tiếp vào Server)
Hình 1.1 Hệ thống lưu trữ DAS
DAS là hình thức lưu trữ mà các thiết bị lưu trữ dữ liệu nằm trong server hoặc kết nối trực tiếp vào server thông qua các khay ngoại vi (external array) hay cáp USB hay một phương pháp thay thế khác.
DAS có khả năng tương thích với nhiều loại ổ cứng như SATA, SAS hay SSD, và điều này ảnh hưởng tới tốc độ cũng như hiệu suất lưu trữ.
DAS thích hợp cho mọi nhu cầu nhỏ đến cao cấp nhất và cung cấp hiệu suất truy cập cao.
NAS (Hệ thống lưu trữ qua mạng)
Hình 1.2 Hệ thống lưu trữ NAS
NAS là hình thức lưu trữ dữ liệu sử dụng các thiết bị lưu trữ đặc biệt gắn trực tiếp vào mạng LAN như một thiết bị mạng bình thường (tương tự máy tính, switch hay router) Các thiết bị NAS cũng được gán các địa chỉ IP cố định và được người dùng truy nhập thông qua sự điều khiển của máy chủ Trong một số trường hợp, NAS có thể được truy cập trực tiếp không cần có sự quản lý của máy chủ.
Các thiết bị NAS cung cấp khả năng truy cập lưu trữ ở mức tập tin (file- level), và người dùng phải sử dụng các giao thức như Common Internet File System (CIFS), Server Message Block (SMB), hay Network File System (NFS) để truy cập các file.
SAN (Hệ thống lưu trữ qua mạng)
Hình 1.3 Hệ thống lưu trữ SAN
SAN cũng là một hệ thống lưu trữ dữ liệu qua mạng tuy nhiên SAN sử dụng mô hình mạng kết nối riêng Fiber chanel SAN là một mạng riêng tốc độ cao dùng cho việc truyền dữ liệu giữa các server tham gia vào hệ thống lưu trữ cũng như giữa các thiết bị lưu trữ với nhau SAN cho phép thực hiện quản lý tập trung và cung cấp khả năng chia sẻ dữ liệu và tài nguyên lưu trữ Hầu hết mạng SAN hiện nay dựa trên công nghệ kênh cáp quang, cung cấp cho người sử dụng khả năng mở rộng, hiệu năng và tính sẵn sàng cao.
SAN cung cấp khả năng truy cập ở mức block Điều này có nghĩa là thay vì truy cập nội dung trên các ổ đĩa dưới dạng các file thông qua các giao thức truy cập file, SAN viết các block dữ liệu trực tiếp vào các ổ đĩa bằng việc sử dụng các giao thức như Fibre Channel over Ethernet hayInternet Small Computer System Interface (iSCSI)
Hình 1.4 Hệ thống lưu trữ Cloud Storage
Cloud storage được dịch ra tiếng Việt là dịch vụ “lưu trữ đám mây”. Thuật ngữ này dùng để chỉ các dịch vụ lưu trữ, sắp xếp và quản lý dữ liệu trên hệ thống đám mây, bên ngoài ổ cứng của người dùng Với dịch vụ này thì người dùng có thể truy cập bất cứ nơi nào, bất kể nơi đây và có thể điều khiển dữ liệu mà không lo về thời gian lẫn vị trí địa lý Các tệp tin được lưu trữ trên đám mây sẽ được chia sẻ và chỉnh sửa bởi những người được cấp quyền Dữ liệu trực tuyến này sẽ hạn chế được việc phải lưu trữ trên ổ cứng, usb Chỉ cần có internet và kết nối thì bạn có thể thông qua ứng dụng Cloud storage để truy xuất và làm việc dễ dàng trên các thiết bị của mình
1.1.3 Vai trò của hệ thống lưu trữ trong hạ tầng CNTT
1.1.3.1 Lưu trữ và quản lý dữ liệu
Hệ thống lưu trữ giữ vai trò chủ chốt trong việc lưu trữ và quản lý dữ liệu Nó đảm bảo rằng dữ liệu được bảo quản một cách an toàn và có tổ chức, giúp dễ dàng truy cập khi cần thiết Việc quản lý dữ liệu hiệu quả không chỉ giúp bảo vệ dữ liệu quan trọng mà còn tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên lưu trữ, từ đó giảm chi phí và tăng cường hiệu quả hoạt động.Các thiết bị lưu trữ phổ biến bao gồm ổ cứng truyền thống (HDD), ổ cứng thể rắn (SSD), và các giải pháp lưu trữ đám mây Hệ thống tệp (file system) như NTFS, ext4, và APFS giúp tổ chức và quản lý dữ liệu trên các thiết bị lưu trữ này, đảm bảo rằng dữ liệu luôn được lưu trữ một cách có hệ thống và dễ dàng truy cập.
1.1.3.2 Đảm bảo tính sẵn sàng và khả dụng
Tính sẵn sàng và khả dụng của dữ liệu là một yếu tố quan trọng đối với mọi tổ chức và doanh nghiệp Hệ thống lưu trữ hiện đại đảm bảo rằng dữ liệu luôn sẵn sàng để truy cập bất cứ khi nào cần thiết, đặc biệt quan trọng trong các hệ thống yêu cầu hoạt động liên tục 24/7 Các giải pháp lưu trữ đám mây cung cấp khả năng truy cập dữ liệu từ bất kỳ đâu có kết nối Internet, giúp tăng cường tính linh hoạt và tiện lợi cho người dùng Việc đảm bảo tính sẵn sàng và khả dụng của dữ liệu không chỉ giúp duy trì hoạt động kinh doanh liên tục mà còn nâng cao trải nghiệm người dùng và tăng cường sự hài lòng của khách hàng.
1.1.3.3 Tối ưu hóa hiệu suất
Hệ thống lưu trữ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống CNTT Các công nghệ lưu trữ hiện đại như SSD và NVMe giúp cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu, tăng cường hiệu suất của hệ thống Quản lý tài nguyên lưu trữ hiệu quả giúp tối ưu hóa việc sử dụng không gian lưu trữ, giảm chi phí và tăng cường hiệu quả sử dụng Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng và dịch vụ yêu cầu hiệu suất cao, giúp đảm bảo rằng chúng hoạt động mượt mà và hiệu quả.
1.1.3.4 Tuân thủ và quản lý dữ liệu
Tuân thủ các quy định pháp lý về bảo mật dữ liệu là một yêu cầu bắt buộc đối với mọi tổ chức và doanh nghiệp Hệ thống lưu trữ hiện đại giúp đảm bảo rằng việc lưu trữ dữ liệu tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn bảo mật như GDPR, HIPAA và các quy định khác Quản lý vòng đời dữ liệu (data lifecycle management) từ khi dữ liệu được tạo ra cho đến khi không còn cần thiết cũng là một phần quan trọng của hệ thống lưu trữ, bao gồm việc lưu trữ dài hạn và xóa bỏ dữ liệu một cách an toàn.
1.1.3.5 Khả năng mở rộng và linh hoạt
Hệ thống lưu trữ hiện đại cho phép mở rộng dung lượng lưu trữ một cách linh hoạt và dễ dàng theo nhu cầu của doanh nghiệp Các giải pháp lưu trữ đám mây và hybrid cloud cung cấp tính linh hoạt cao, cho phép doanh nghiệp điều chỉnh chiến lược lưu trữ theo yêu cầu thay đổi Khả năng mở rộng và linh hoạt này giúp các tổ chức và doanh nghiệp duy trì tính cạnh tranh và hiệu quả trong môi trường công nghệ thông tin hiện đại.
Các thành phần của hệ thống lưu trữ
Thiết bị lưu trữ là phần cứng chính của hệ thống lưu trữ, được sử dụng để lưu trữ dữ liệu Có hai loại chính:
HDD (Hard Disk Drive) là loại thiết bị lưu trữ sử dụng đĩa từ tính để lưu trữ dữ liệu Các đặc điểm chính của HDD bao gồm:
Cấu tạo: HDD gồm các đĩa từ (platters) quay với tốc độ cao, và các đầu đọc/ghi (read/write heads) di chuyển qua lại để truy xuất dữ liệu.
Dung lượng: HDD thường có dung lượng lớn, thường từ vài trăm GB đến vài TB.
Tốc độ: Tốc độ truy xuất dữ liệu của HDD phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa, thường là 5400 RPM (vòng/phút) hoặc 7200 RPM. Một số loại cao cấp có thể đạt đến 10,000 RPM hoặc 15,000 RPM.
Giá thành: HDD có giá thành thấp hơn so với SSD, đặc biệt là khi xét đến chi phí trên mỗi GB lưu trữ.
Ứng dụng: HDD thường được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ cần dung lượng lớn nhưng không yêu cầu tốc độ truy xuất cao, chẳng hạn như lưu trữ dữ liệu văn phòng, video, và các tệp tin lớn khác.
SSD (Solid State Drive) là loại thiết bị lưu trữ sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu Các đặc điểm chính của SSD bao gồm:
Cấu tạo: SSD không có bộ phận chuyển động, thay vào đó sử dụng các chip nhớ flash NAND để lưu trữ dữ liệu.
Dung lượng: SSD hiện nay có dung lượng từ vài chục GB đến vài
TB, nhưng dung lượng lớn hơn thường đi kèm với giá thành cao hơn.
Tốc độ: SSD có tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn rất nhiều so vớiHDD, nhờ vào khả năng truy cập dữ liệu ngẫu nhiên nhanh và thời gian trễ thấp.
Độ bền: SSD có độ bền cao hơn do không có bộ phận cơ khí chuyển động, giúp giảm nguy cơ hỏng hóc do va đập hoặc rung động.
Giá thành: SSD có giá thành cao hơn so với HDD, nhưng giá đã giảm đáng kể trong những năm gần đây.
Ứng dụng: SSD thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu tốc độ truy xuất cao, như máy tính cá nhân, máy chủ, và các ứng dụng yêu cầu hiệu năng cao.
1.2.2 Bộ điều khiển lưu trữ
Bộ điều khiển lưu trữ là thành phần quản lý việc đọc và ghi dữ liệu từ các thiết bị lưu trữ Các đặc điểm chính của bộ điều khiển lưu trữ bao gồm:
Bộ điều khiển lưu trữ đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải một cách hiệu quả và không bị lỗi Nó quản lý các luồng dữ liệu giữa CPU và các thiết bị lưu trữ.
Bộ điều khiển lưu trữ thường tích hợp nhiều công nghệ hiện đại để tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật dữ liệu Ví dụ, nó có thể hỗ trợ các cơ chế RAID (Redundant Array of Independent Disks) để cải thiện hiệu suất và tính sẵn sàng của dữ liệu.
Hiệu suất của bộ điều khiển lưu trữ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truy xuất dữ liệu của hệ thống Bộ điều khiển tốt có thể giảm thiểu độ trễ và tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu.
Bộ điều khiển lưu trữ cần đảm bảo độ tin cậy cao, đảm bảo rằng dữ liệu không bị mất hoặc hỏng trong quá trình truyền tải.
1.2.3 Kết nối và giao thức truyền tải dữ liệu (SATA, SAS, Fibre
Kết nối và giao thức truyền tải dữ liệu xác định cách thức dữ liệu được truyền từ thiết bị lưu trữ đến các thành phần khác của hệ thống Một số giao thức phổ biến bao gồm:
SATA (Serial ATA): là giao thức phổ biến cho các thiết bị lưu trữ cá nhân và doanh nghiệp nhỏ, có tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 6Gbps SATA thường được sử dụng trong máy tính cá nhân, máy tính xách tay, và các hệ thống lưu trữ cá nhân.
SAS (Serial Attached SCSI): là giao thức nâng cao hơn SATA, được thiết kế cho các hệ thống lưu trữ doanh nghiệp, có tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn và độ tin cậy cao hơn so với SATA, với các phiên bản có thể đạt tốc độ truyền tải lên đến 12 Gbps hoặc cao hơn SAS được sử dụng trong các máy chủ, hệ thống lưu trữ doanh nghiệp và các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao và độ tin cậy cao.
Fibre Channel: là giao thức được thiết kế cho lưu trữ mạng tốc độ cao, thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu lớn, có thể đạt tốc độ truyền tải lên đến 128 Gbps, tùy thuộc vào phiên bản Fibre Channel thường được sử dụng trong các mạng lưu trữ SAN (Storage Area Network), cung cấp kết nối tốc độ cao và độ tin cậy cao cho các ứng dụng quan trọng như cơ sở dữ liệu, máy chủ ảo hóa và các ứng dụng doanh nghiệp lớn.
iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface): là giao thức truyền tải dữ liệu qua mạng IP, cho phép sử dụng hệ thống lưu trữ từ xa thông qua mạng internet Tốc độ truyền tải của iSCSI phụ thuộc vào băng thông của mạng IP, thường là Gigabit Ethernet (1 Gbps) hoặc cao hơn với 10 Gigabit Ethernet iSCSI được sử dụng rộng rãi trong các môi trường doanh nghiệp cho phép tận dụng hạ tầng mạng
IP hiện có để kết nối các hệ thống lưu trữ từ xa, giúp giảm chi phí và tăng tính linh hoạt.
1.2.4 Phần mềm quản lý lưu trữ
Phần mềm quản lý lưu trữ giúp người dùng quản lý và điều hành các thiết bị lưu trữ một cách hiệu quả Các tính năng chính của phần mềm này bao gồm:
Phân loại hệ thống lưu trữ
Direct Attached Storage (DAS) là một hình thức lưu trữ dữ liệu trong đó thiết bị lưu trữ được kết nối trực tiếp với một máy tính hay một máy chủ, thường thông qua giao tiếp như SATA, SAS, USB, hay Thunderbolt DAS là một giải pháp phổ biến cho các hệ thống lưu trữ cục bộ với hiệu suất và độ tin cậy cao.
Bảng 1.1 Phân loại Direct Attached Storage (DAS)
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm
Kết nối trực tiếp: DAS kết nối trực tiếp với một hoặc nhiều thiết bị (máy tính, máy chủ) qua các giao diện như USB, SATA, SAS, hoặc Thunderbolt.
Vị trí vật lý gần:
Thường thì DAS được đặt gần thiết bị sử
DAS kết nối trực tiếp với một hoặc nhiều thiết bị (máy tính, máy chủ) qua các giao diện như USB, SATA, SAS, hoặc Thunderbolt.
Vị trí vật lý gần:
Thường thì DAS được đặt gần thiết bị sử dụng, giúp giảm thiểu độ trễ truy cập và tăng hiệu suất.
Khó mở rộng: DAS thường hạn chế về khả năng mở rộng so với các giải pháp lưu trữ mạng Điều này làm cho việc mở rộng dung lượng lưu trữ trở nên phức tạp hơn.
Không phù hợp với môi trường phân tán: Nếu môi trường yêu cầu truy cập từ xa hoặc truy cập đồng thời từ nhiều điểm, DAS không phù hợp.
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm giảm thiểu độ trễ truy cập và tăng hiệu suất.
Quản lý dễ dàng: Do kết nối trực tiếp, việc quản lý và điều khiển DAS thường đơn giản hơn so với các hình thức lưu trữ mạng.
Quản lý dễ dàng: Do kết nối trực tiếp, việc quản lý và điều khiển DAS thường đơn giản hơn so với các hình thức lưu trữ mạng. thiết bị: Khi có nhiều DAS kết nối với nhiều máy tính hoặc máy chủ, việc quản lý có thể trở nên phức tạp.
Network Attached Storage (NAS) là một hình thức lưu trữ dữ liệu trong đó thiết bị lưu trữ được kết nối vào mạng máy tính để cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu cho nhiều thiết bị và người dùng trong mạng LAN.NAS thường được quản lý và điều khiển thông qua một giao diện web đơn giản, và cho phép người dùng truy cập dữ liệu từ xa thông qua internet.
Bảng 1.2 Phân loại Network Attached Storage (NAS)
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm
Kết nối qua mạng LAN: NAS được kết nối vào mạng LAN (Local Area Network) thông qua cổng mạng Ethernet, và có thể cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu cho các thiết bị trong mạng như máy tính, điện thoại, máy tính bảng.
Giao diện quản lý đơn giản:
Thường thì NAS được quản lý và điều khiển
NAS cho phép mở rộng dung lượng lưu trữ một cách linh hoạt bằng cách thêm ổ cứng hoặc nâng cấp dung lượng ổ cứng hiện có.
Dễ dàng chia sẻ dữ liệu: NAS cho phép chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng LAN một cách dễ dàng và hiệu quả.
Bảo mật và sao lưu dữ liệu: NAS thường có tính năng bảo mật tốt và hỗ trợ các phương thức sao lưu
Hiệu suất chậm hơn DAS:
So với Direct Attached Storage (DAS), NAS có thể có hiệu suất truy cập dữ liệu chậm hơn do phải đi qua mạng LAN.
Phụ thuộc vào mạng LAN: NAS phụ thuộc vào mạng LAN để hoạt động, do đó nếu mạng gặp sự cố, truy cập vào dữ liệu trên NAS có thể bị gián đoạn.
Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn DAS: So với DAS, NAS có thể có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn do cần phải mua thiết bị lưu trữ cũng như các ổ cứng cho NAS.
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm giao diện web hoặc các ứng dụng quản lý đơn giản, giúp người dùng dễ dàng cấu hình và quản lý lưu trữ.
NAS thường hỗ trợ truy cập từ xa thông qua internet, cho phép người dùng truy cập vào dữ liệu từ bất kỳ đâu có kết nối internet.
Tiết kiệm không gian: Với NAS, các dữ liệu được lưu trữ trên thiết bị riêng biệt, giúp giảm thiểu sự cố hệ thống và tiết kiệm không gian lưu trữ trên máy tính cá nhân.
Storage Area Network (SAN) là một kiến trúc lưu trữ dữ liệu chuyên biệt, cho phép các thiết bị lưu trữ (storage devices) như ổ cứng và bộ lưu trữ đơn vị (storage arrays) được kết nối vào mạng riêng biệt, gọi là SAN fabric, thông qua giao thức mạng chuyên dụng như Fibre Channel, iSCSI, hay FCoE (Fibre Channel over Ethernet) SAN cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu với tốc độ cao và tính khả dụng cao, thích hợp cho các môi trường yêu cầu hiệu suất và quản lý tập trung
Bảng 1.3 Phân loại Storage Area Network (SAN)
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm
Kiến trúc chuyên dụng: SAN là một mạng lưu trữ độc lập, được xây dựng với các thành phần như host bus adapters (HBA), switch fabric, và storage arrays, cho phép các thiết bị này hoạt động như một hệ thống lưu
SAN cung cấp băng thông lớn và độ trễ thấp, giúp tối ưu hóa hiệu suất truy cập dữ liệu, đặc biệt là trong các môi trường yêu cầu xử lý dữ liệu lớn và nhu cầu truy cập ngẫu nhiên cao.
Chi phí đầu tư cao: SAN yêu cầu các thiết bị mạng chuyên dụng như switch fabric, HBA, và storage arrays, làm tăng chi phí đầu tư ban đầu so với các giải pháp lưu trữ khác.
Phức tạp trong triển khai và quản lý: SAN đòi hỏi kiến thức chuyên sâu và kỹ năng quản lý phức tạp, đặc biệt là trong
Phân loại Mô tả Ưu điểm Nhược điểm
Giao thức mạng chuyên biệt: SAN sử dụng các giao thức mạng như Fibre Channel, iSCSI, hoặc FCoE để cung cấp kết nối lưu trữ với băng thông cao và độ trễ thấp.
Hiệu suất và khả năng mở rộng:
SAN cung cấp hiệu suất lưu trữ cao và khả năng mở rộng tốt, cho phép dễ dàng thêm các thiết bị lưu trữ và mở rộng dung lượng lưu trữ. cao: SAN thường có tính năng bảo vệ dữ liệu và khả năng phục hồi dữ liệu sau sự cố, đảm bảo tính sẵn sàng và tin cậy của hệ thống lưu trữ.
Xu hướng và phát triển trong tương lai của hệ thống lưu trữ 18 PHẦN 2 THỰC HÀNH
Tích hợp AI và học máy: Xu hướng lưu trữ dữ liệu hàng đầu cho các doanh nghiệp chắc chắn là việc sử dụng AI để quản lý lưu trữ Trong tương lai, quản trị viên sẽ ngày càng sử dụng AI cho các tác vụ như lập kế hoạch và cấp phát dung lượng lưu trữ, và thậm chí là cho việc sao lưu cũng như các hình thức bảo vệ dữ liệu khác như dự đoán lỗi, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm tài nguyên
Điện toán đám mây: Dịch vụ đám mây dường như là xu hướng của tương lai và hầu hết các tổ chức đều áp dụng cách tiếp cận ưu tiên đám mây cho hoạt động CNTT Mô hình dịch vụ này cho phép người dùng truy cập kho tài nguyên điện toán dùng chung (gồm mạng, server, lưu trữ, ứng dụng, dịch vụ…) thông qua mạng lưới internet một cách dễ dàng, mọi lúc mọi nơi, theo yêu cầu
Lưu trữ SSD và NVMe: Sự chuyển đổi từ ổ cứng cơ học (HDD) sang ổ cứng thể rắn (SSD) và giao diện Non-Volatile Memory Express (NVMe) mang lại tốc độ truy cập dữ liệu nhanh hơn đáng kể Với giá thành ngày càng giảm, SSD và NVMe đang trở thành lựa chọn ưu tiên cho nhiều ứng dụng, từ cá nhân đến doanh nghiệp, giúp tăng hiệu suất hệ thống và giảm thời gian trễ
Tích hợp IoT: Hệ thống IoT sẽ kết nối các thiết bị, đối tượng và cảm biến thông qua internet, cho phép chúng tương tác và trao đổi dữ liệu mà không cần sự tham gia chủ động của con người IoT sẽ tạo một sự kết nối toàn diện giữa thế giới vật lý và không gian kỹ thuật số
Công nghệ mã hóa: Bảo mật dữ liệu là một vấn đề quan trọng trong lưu trữ và quản lý dữ liệu Công nghệ mã hóa dữ liệu đang được sử dụng ngày càng phổ biến để đảm bảo tính an toàn của dữ liệu trong trung tâm dữ liệu Ngoài ra, nó còn bảo vệ dữ liệu khỏi các mối đe dọa bên ngoài và đảm bảo tính riêng tư của dữ liệu.
Giới thiệu tổng quan lý thuyết
Định tuyến tĩnh là loại định tuyến mà trong đó router sử dụng các tuyến đường đi tĩnh để vận chuyển dữ liệu đi Các tuyến đường đi này có được do người quản trị cấu hình thủ công vào các router
Sử dụng ít bandwidth hơn định tuyến động
Không tiêu tốn tài nguyên để tính toán và phân tích gói tin định tuyến
Router chỉ hoạt động dựa vào các đường đi mà quản trị mạng chỉ định
Các tình huống cần sử dụng định tuyến tĩnh
Đường truyền có băng thông thấp
Người quản trị mạng cần kiểm soát các kết nối
Đường đi dự phòng cho đường kết nối dùng giao thức định tuyến động
Chỉ có một đường duy nhất đi ra mạng bên ngoài
Router có ít tài nguyên và không thể chạy một giao thức định tuyến động
Người quản trị kiểm soát bảng định tuyến và cho phep các giao thức classful, classless.
Xác định các mạng đích và các cổng: Quản trị mạng cần xác định các địa chỉ mạng đích và các cổng tương ứng
Cấu hình trên Router: Sử dụng câu lệnh cú pháp trên Router Cisco,
Sử dụng Default Router nếu không tìm thấy đường phù hợp trong bảng định tuyến hoặc chỉ có 1 đường kết nối tới router khác
Mô tả bài toán
Trong một doanh nghiệp A có bao gồm các hệ thống nội bộ và chỉ các nhân viên đang làm việc tại công ty mới được phép truy cập vào các hệ thống nội bộ đó (website, database) Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng internet để tra cứu thông tin cũng như để liên lạc với khách hàng là như cầu thiết yếu Cần cấu hình một dải mạng cho phép mọi nhân viên trong công ty vừa có thể truy cập internet nhưng vẫn có thể sử dụng các hệ thống nội bộ.
Cấu hình định tuyến trên các router cho phép dải mạng thuộc phòng ban IT có thể truy cập internet đồng thời sử dụng các hệ thống nội bộ (database, web).
Đối với dải mạng từ phòng ban Sale, cấu hình định tuyến cho phép chỉ sử dụng được các hệ thống nội bộ, không được sử dụng internet.
Hiệu suất: Đảm bảo hiệu suất truy cập ổn định cho cả mạng nội bộ và internet.
Quản lý dễ dàng: Hệ thống mạng phải dễ quản lý và cấu hình.
Mạng nội bộ: Sử dụng dải IP riêng chia cho các phòng ban như sau:
Cấu hình IP cho các máy chủ nội bộ
2.2.4 Thiết lập định tuyến tĩnh Để đảm bảo mỗi phòng ban có thể truy cập được cả mạng nội bộ và internet, cần thiết lập định tuyến tĩnh cho từng mạng con (subnet) tương ứng.
Cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị
Thiết lập địa chỉ IP cho các máy tính và thiết bị mạng trong từng phòng ban theo dải IP đã định.
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router để đảm bảo các gói tin từ mạng con này có thể đến được mạng con khác và ngược lại.
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router R1:
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router R2:
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router R3:
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router GATE:
Thiết lập định tuyến tĩnh trên router ISP:
Thực hành
Thực hiện yêu cầu bài toán ta cần sử dụng 3 PC-PT, 4 Switch-2960, 5 Router-2911, 4 Server-PT:
2 PC đại diện cho phòng IT và phòng Sale, 1 PC làm admin.
Các Switch làm nhiệm vụ kết nối các thiết bị với nhau và với Router.
Các Router làm nhiệm vụ kết nối, định tuyến, phân đoạn và ghép nối mạng trong hệ thống.
Các Server tượng trưng cho hệ thống nội bộ và internet ngoài.
Tiếp đến ta cần cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị:
PC IT nằm trong dải mạng 192.168.10.x/24 được cấu hình như sau:
PC Sale nằm trong dải mạng 192.168.20.x/24 được cấu hình như sau:
PC admin nằm trong dải mạng 10.0.8.x/24 được cấu hình như sau:
Server Database nằm trong dải mạng 10.0.4.x/24 được cấu hình như sau:
Server Web cùng nằm trong dải mạng 10.0.4.x/24 được đặt địa chỉ IP là 10.0.4.60.
Server Google nhằm tra cứu thông tin sử dụng internet nằm trong dải mạng 8.8.8.x/24 được cấu hình như sau:
Server Youtube có cùng nhiệm vụ được được đặt địa chỉ IP là 8.8.8.7.
Tiếp tục thiết lập địa chỉ IP cho các cổng giao diện trên các Router để thực hiện định tuyến:
Trên Router R1 ta cấu hình trên cổng Gig0/0 và Gig0/1 như sau:
Trên Router R2 ta cấu hình trên cổng Gig0/0 và Gig0/1 như sau:
Trên Router R3 ta cấu hình trên cổng Gig0/0, Gig0/1 và Gig0/2 như sau:
Trên Router GATE ta cấu hình trên cổng Gig0/0, Gig0/1 và Gig0/2 như sau:
Trên Router ISP ta cấu hình trên cổng Gig0/0 và Gig0/1 như sau:
Sau khi đã cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị và cổng giao diện trên Router, ta sẽ thiết lập định tuyến tĩnh theo các tuyến đường cần đi như sau:
Đối với giải mạng của IT:
Đối với giải mạng của Sale:
Thực hiện cấu hình định tuyến tĩnh:
Sau khi thực hiện thiết lập định tuyến tĩnh ta tiến hành kiểm tra:
Trên PC-IT thực hiện câu lệnh ping 10.0.4.60 và ping 8.8.8.8 ta được kết quả thành công kết nối đến Server nội bộ và đên internet:
Trên PC-Sale ta thực hiện câu lệnh tương tự và thành công kết nối đến Server nội bộ và nhận được kết quả không thành công khi kết nối internet: