Báo cáo bài tập lớn môn kiến trúc máy tính Đề tài nghiên cứu cấu trúc tủ Đĩa nas dell emc unity xt 480

 DELL EMC UNITY XT 480 là một thiết bị lưu trữ SAN, tức là một mạng lưu trữ chuyên dụng để kết nối các máy chủ và thiết bị lưu trữ nhằm mục đích truyền tải dữ liệu giữa các phần tử lưu

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN:

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

Đề tài:

“Nghiên cứu cấu trúc tủ đĩa NAS

DELL EMC UNITY XT 480”

Họ và tên: Nguyễn Thế Thanh-B22DCAT281

Họ và tên: Vũ Đức Thông-B22DCAT297 Nhóm 1 – Tổ 28

Giảng viên: Nguyễn Quý Sỹ

Hà Nội, 11 tháng 11 / 2023

Nghiên cứu cấu trúc tủ đĩa NAS DELL EMC UNITY XT 480

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DELL UNITY XT 480 6

1 Thông số kỹ thuật và kiến trúc của thiết bị 7

1 **Hiệu suất** 10

2 **Khoang ổ đĩa** 10

3 **Giao diện máy chủ** 10

4 **RAID** 10

5 **Thông số kỹ thuật logic nội bộ** 10

6 **Cache** 11

CẤU TRÚC 11

1 Cấu trúc bên ngoài 11

2 Cấu trúc bên trong 13

3 Các đèn tín hiệu 15

Chương 2: CÁC GIAO DIỆN CỦA THIẾT BỊ DELL EMC UNITY XT 480 16

2.1 Giao diện quản lý SMB 16

2.2 Giao diện quản lý FCP (Fibre Channel) 17

2.3 Giao diện quản lý iCSI 18

2.4 Giao diện quản lý ICMP 19

2.5 Giao diện quản lý LDAP 20

2.6 Giao diện quản lý NDMP 20

2.7 Giao diện quản lý Network Time Protocol (NTP) 21

2.8 Giao diện quản lý RSVD 21

2.9 Giao diện quản lý Giao diện Network Information Service: 21

2.10 Giao diện Network File System (NFS): 21

Chương 3: CÁC CƠ CHẾ ĐẢM BẢO HA (HIGH AVAILIBILITY) 22

1 Storage Processors (Bộ xử lý lưu trữ) 22

1.1 Management software.(Phần mềm quản lý) 22

1.2 Storage processor memory ( Bộ xử lý lưu trữ) 23

1.3 Battery Backup Units (Đơn vị dự phòng pin) 24

1.4 Power supplies (Nguồn điện) 24

1.5 Cooling modules (Bộ làm mát) 24

2 RAID configuration (Cấu hình Raid) 24

2.1 RAID 1/0 24

2.2 RAID 5 25

2.3 RAID 6 25

2.4 Hot spares( Ổ đĩa dự phòng nóng) 25

3 Block storage…(Lưu trữ theo dạng khối) 26

3.1 iSCSI configuration (Cấu hình iSCSI) 26

3.2 Fibre Channel configuration (Cấu hình Fibre Channel) 26

3.3 Block example (Khối ví dụ) 27

4 File storage…(Lưu trữ tệp) 27

4.1 Failback policy (Chính sách dự phòng) 27

4.2 Fail Safe Networking (FSN) (Mạng không an toàn) 28

4.3 File example (Tệp mẫu) 28

5 Replication (Phục hồi dữ liệu) 28

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DELL UNITY XT 480

 Dell EMC Unity XT 480 là một thiết bị lưu trữ lai được thiết kế để cung cấp hiệu năng, độ tin cậy và khả năng mở rộng cao Thiết bị này sử dụng sự kết hợp của các ổ đĩa flash và ổ cứng để cung cấp hiệu năng tốt nhất cho các loại ứng dụng khác nhau.

 DELL EMC UNITY XT 480 là một thiết bị lưu trữ SAN, tức là một mạng lưu trữ chuyên dụng để kết nối các máy chủ và thiết bị lưu trữ nhằm mục đích truyền tải dữ liệu giữa các phần tử lưu trữ với nhau và giữa hệ thống máy tính và phần tử lưu trữ SAN có khả năng truy cập dữ liệu ở cấp độ khối, tức là truy cập trực tiếp vào các phân vùng hoặc ổ đĩa của thiết bị lưu trữ SAN có nhiều lợi ích như cải thiện băng thông, bảo mật, sao lưu, khôi phục và khả năng mở rộng của hệ thống lưu trữ.

 Thiết bị có các tính năng vượt trội như:

o Quản lý thống nhất của các đối tượng lưu trữ khối, tệp và VMware vVol.

o Giảm dữ liệu nội tuyến cho các bể lai tất cả flash và cung cấp dung lượng sử dụng lớn hơn.

o Cung cấp tối đa 4.0 PB dung lượng thô tối đa và sử dụng Dynamic Pools để phục hồi dữ liệu nhanh hơn và mở rộng dung lượng đơn giản hơn.

o Bảo vệ đầu tư của bạn với nâng cấp bộ điều khiển dữ liệu tại chỗ để tăng hiệu quả năng, dung lượng và giới hạn hệ thống một cách hiệu quả.

o Hỗ trợ tích hợp sâu với VMware, Microsoft và OpenStack.

o Tự động phân cấp và bộ nhớ đệm flash để đảm bảo dữ liệu hoạt động được hưởng lợi từ hiệu năng flash.

1 Thông số kỹ thuật và kiến trúc của thiết bị

DELL EMC UNITY XT 480

Bộ xử lí - 2x dual-socket Intel CPUs, 32 cores per Array, 1.8GHz

Hệ điều hành - Dell EMC Unity Operating Environment, hay OE

Máy chủ - Có thể chứa đến 1024 máy chủ san

Lưu trữ -Tối đa 150 ổ đĩa SAS, SATA hoặc SSD (số lượng ổ đĩa

cụ thể có thể được cấu hình và điều chỉnh -Tối đa 25 x 2.5-inch hot-plug SAS/SATA/SSD -Tối đa 15 x 3.5-inch hot-plug SAS/SATA/SSD

Bộ nhớ chính -Dung lượng lưu trữ tối đa là phụ thuộc vào dung lượng

ổ đĩa và cấu hình cụ thể, nhưng Dell EMC Unity XT

480 có thể hỗ trợ dung lượng lưu trữ lên đến hàng petabytes (PB) dữ liệu.

Bộ nhớ cache - Tối đa 1,39 TB (bộ đệm dung lượng tùy chọn để khách

hàng có thể tùy chỉnh hệ thống lưu trữ theo nhu cầu và ngân sách)

Bộ điều khiển

lưu trữ

-Bộ điều khiển bên ngoài: Hỗ trợ 12 Gbps SAS HBA (Host Bus Adapter).

-Khởi động nội bộ (BOSS): Hỗ trợ BOSS với tùy chọn

2 x M.2 240GB (RAID 1 hoặc không RAID) hoặc 1 x M.2 240GB (không chỉ RAID).

-Nội bộ SD kép mô-đun: Hỗ trợ 2 x microSD với dung lượng 16GB, 32GB hoặc 64GB hoặc 1 x microSD với dung lượng tương thích.

Quản lý -Quản lý nhúng: Unity XT 480 sử dụng iDRAC9 với bộ

điều khiển vòng đời, iDRAC Direct và iDRAC RESTful API with Redfish để quản lý hệ thống

-Phần mềm quản lý: Các phần mềm quản lý được cung cấp bao gồm OpenManage Enterprise, OpenManage Power Manager và OpenManage Mobile

-Tích hợp OpenManage: Unity XT 480 tích hợp với các nền tảng quản lý khác như BMC Truesight, Microsoft System Center, RedHat Ansible Modules và VMware vCenter

-Kết nối OpenManage: Unity XT 480 có khả năng kết nối với các công cụ quản lý như IBM Tivoli

Netcool/OMNIbus, IBM Tivoli Network Manager IP Edition, Micro Focus Operations Manager I, Nagios Core

và Nagios XI

-Các công cụ: Các công cụ quản lý bao gồm Dell EMC RACADM CLI, Dell EMC Repository Manager, Dell EMC System Update, Dell EMC Server Update Utility, Dell EMC Update Catalogs, iDRAC Service Module, IPMI Tool, OpenManage Server Administrator và OpenManage Storage Services

Bộ nguồn -ATLAS (220V) hoặc POSEIDON (110V)

- Có 2 bộ nguồn

Khung Bezel -Khung nhựa.

- Khung DPE cũng chứa hai bộ xử lý SP (Storage Processor) và các mô-đun I/O để cung cấp các dịch vụ lưu trữ cho các đối tượng block, file và VMware vVol.

Chipset - Intel Xeon Scalable Processor Family, là CPU ổ cắm

kép với 32 lõi trên mỗi mảng và tốc độ xung nhịp 1.8

Tùy chọn

RAID

-RAID 0/1, RAID 5, RAID 6

I/O và Cổng -Cổng mạng: 2 cổng x 1GbE LOM Network Interface

Controller (NIC) để kết nối mạng.

-Cổng trước: 1x USB 2.0, 1 cổng quản lý iDRAC micro USB 2.0.

-Cổng sau: 2 x USB 3.0, VGA (Video Graphics Array), đầu nối kết nối tiếp (cổng nối tiếp).

-Cổng bên trong: 1x USB 3.0.

-Khe cắm PCIe: 2 khe cắm PCIe Gen 3.0 để mở rộng tính năng.

- SAS (4 cổng), Optical (4 cổng), Fibre Channel (4 cổng),BaseT (4 cổng)…

Kích thước -Chiều cao: 2U (88.9mm)

-Chiều rộng: 446mm (17.56") -Chiều sâu: 748mm (29.45") (bao gồm tay cầm và tai nắm)

-Trọng lượng: Khoảng 30kg (66.14 lb) (có thể thay đổi tùy thuộc vào cấu hình và các thành phần lưu trữ)

Lưu ý:các thông số trên không bao gồm bezel (bề mặt trước), PSU dự phòng hoặc các thành phần mở rộng khác của hệ thống.

Thông số kỹ thuật của Dell EMC Unity XT 480 như sau:

1 **Hiệu suất**

- Dell EMC Unity XT 480 cung cấp hiệu suất cao với khả năng xử lý đồng thời nhiều tác vụ.

- Truy cập đọc và ghi mỗi giây của ổ cứng lên tới 1,400,000 IOPS IOPS quyết

định độ nhanh và nhạy của volume do bản chất IOPS càng cao thì càng nhiều thao

tác có thể thực hiện đồng thời một lúc, tốc độ xử lý càng nhanh Điều đó trực tiếp dẫn tới tốc độ hoạt động ứng dụng.

2 **Khoang ổ đĩa**

- Số lượng khe cắm tối đa: 750.

- Dung lượng lưu trữ thô tối đa: 4.0 PB.

3 **Giao diện máy chủ**

- Dell EMC Unity XT 480 hỗ trợ kết nối với máy chủ thông qua FC và network.

4 **RAID**

- Dell EMC Unity XT 480 hỗ trợ các tùy chọn RAID 0 or 1, RAID 5, RAID 6

- Kích thước phân vùng tối đa là 150GB.

5 **Thông số kỹ thuật logic nội bộ**

- CPU: 2 x dual-socket Intel CPUs, 32 cores per Array, 1.8GHz.

- Bộ nhớ: 192GB.

- Dell EMC Unity XT 480 sử dụng RAM ECC có khả năng điều khiển được dòng dữ liệu ra và vào Đối với một thanh RAM thông thường thì trong quá trình truyền tín hiệu ở tốc độ cao rất dễ bị đụng độ crash, đặc biệt là đối với các server.

Và khi crash xảy ra thì RAM (Non-ECC) phải nạp lại toàn bộ dòng data vì không

có khả năng quản lý được dòng dữ liệu Đối với RAM ECC thì khi crash xảy ra RAM ECC chỉ cần yêu cầu gửi lại đúng gói tin bị crash RAM ECC có 9 chip, nó

có chế độ tự động sửa lỗi, vì thế RAM ECC có độ ổn định và hiệu suất cao hơn các RAM bình thường khác.

6 **Cache**

- Dung lượng cache tối đa mỗi thiết bị là 1.2TB.

- Phương thức điều khiển của cache là LRU (Least Recently Used).

- Dữ liệu không bay hơi trong bộ nhớ đệm được bảo vệ khỏi sự cố mất điện đột ngột¹.

2 là đèn những đèn led thông báo

- Mặt sau:

Là 2 mảng (controller) giống nhau và đói xứng

1 là nguồn điện

2 là quạt tản nhiệt thuộc bộ nguồn

3 Các đèn tín hiệu

Chương 2: CÁC GIAO DIỆN CỦA THIẾT BỊ DELL EMC UNITY XT 480

2.1 Giao diện quản lý SMB

Phương thức SMB (Server Message Block) là một giao thức giao tiếp client-server được sử dụng để chia sẻ quyền truy cập tới tập tin, máy in, cổng nối tiếp và các nguồn tài nguyên khác trên một mạng Nó cũng có thể sử dụng các giao thức giao tiếp qua tiến trình

Suốt những năm qua, SMB đã được sử dụng chủ yếu để kết nối các máy tính chạy Windows, mặc dù hầu hết các hệ thống khác như Linux và macOS cũng bao gồm các thành phần client để kết nối tới tài nguyên SMB

Giao thức SMB cho phép ứng dụng và người dùng truy cập tới các tập tin trên máy chủ từ xa, cũng như kết nối tới các nguồn tài nguyên khác như máy in SMB cung cấp cho các ứng dụng client một phương pháp an toàn và kiểm soát để

mở, đọc, di chuyển, tạo và cập nhật tập tin trên các máy chủ từ xa

Giao thức SMB là một trong những phương pháp phổ biến nhất được sử dụng cho giao tiếp trong mạng Trong mô hình này, khách gửi một yêu cầu SMB tới máy chủ để khởi tạo kết nối Khi máy chủ nhận được yêu cầu, nó sẽ gửi một phản hồi SMB trở lại cho khách, thiết lập kênh giao tiếp cần thiết để có một cuộc trò chuyện hai chiều

Giao thức SMB hoạt động ở tầng ứng dụng nhưng dựa vào các tầng mạng thấp hơn để vận chuyển thông tin

2.2 Giao diện quản lý FCP (Fibre Channel)

FCP (Fibre Channel Protocol) là giao thức giao diện SCSI (Small ComputerSystem Interface) sử dụng kết nối Fibre Channel Các tiêu chuẩn Fibre Channel xác định một cơ chế truyền dữ liệu tốc độ cao có thể được sử dụng để kết nối các

máy trạm, hệ thống trung tâm, siêu máy tính, thiết bị lưu trữ và màn hình FCP giải quyết nhu cầu truyền dữ liệu nhanh và lớn và giúp các nhà sản xuất giảm bớt

sự phức tạp khi hỗ trợ các mạng và kênh khác nhau, vì nó cung cấp một tiêu chuẩnduy nhất cho mạng, lưu trữ và truyền dữ liệu Một số đặc điểm của Fibre Channel bao gồm:

- Tốc độ truyền dữ liệu từ 266 megabit/giây đến 16 gigabit/giây

- Hỗ trợ cả cáp quang và cáp đồng, với khoảng cách lên đến 10 km

- Các kết nối nhỏ gọn (phổ biến nhất là SFP+)

- Sử dụng băng thông cao và không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách

- Hỗ trợ nhiều mức chi phí/hiệu năng, từ các hệ thống nhỏ đến siêu máy tính

- Có thể chứa nhiều tập lệnh giao diện hiện có, bao gồm Giao thức Internet (IP), SCSI, IPI, HIPPI-FP và âm thanh/video

FCP có thể được sử dụng để truyền tải các lệnh SCSI qua mạng Fibre Channel Nó cung cấp tốc độ và băng thông cao, đồng thời đảm bảo sự ổn định và đáng tin cậy trong việc truyền tải dữ liệu Tuy nhiên, FCP cũng có nhược điểm, như đắt hơn và phức tạp hơntrong việc triển khai so với giao thức iSCSI

2.3 Giao diện quản lý iCSI

iSCSI (Internet Small Computer System Interface) là một giao thức tầng vận chuyển mô tả cách gói lệnh Small Computer System Interface (SCSI) nên được vận chuyển qua mạng TCP/IP

iSCSI, viết tắt của Internet Small Computer System Interface, hoạt động trên giao thức Transport Control Protocol (TCP) và cho phép lệnh SCSI được gửi từ đầu đến cuối qua mạng cục bộ (LAN), mạng rộng (WAN) hoặc internet

iSCSI tạo điều kiện để thiết lập mạng lưu trữ chia sẻ, nơi nhiều máy chủ và máy khách cóthể truy cập vào tài nguyên lưu trữ trung tâm.

Cách iSCSI Hoạt Động:

iSCSI hoạt động bằng cách vận chuyển dữ liệu cấp khối giữa một bộ khởi tạo iSCSI trên máy chủ và một mục tiêu iSCSI trên thiết bị lưu trữ Giao thức iSCSI đóng góicác lệnh SCSI và lắp ráp dữ liệu vào gói tin cho tầng TCP/IP Gói tin được gửi qua mạng bằng cách sử dụng kết nối điểm-điểm Khi đến nơi, giao thức iSCSI phân tách các gói tin,tách lệnh SCSI để hệ điều hành (OS) nhìn thấy thiết bị SCSI được kết nối cục bộ ,có thể được định dạng như thông thường

Các Thành Phần Của iSCSI:

- Bộ Khởi Tạo iSCSI (iSCSI Initiator):

- Mục Tiêu iSCSI (iSCSI Target):

**Ưu Điểm và Hạn Chế của iSCSI:**

- **Ưu Điểm:**

- Không đòi hỏi các công tắc và thẻ tốn kém như trong mạng Fibre Channel

- Dễ triển khai và quản lý

- Có thể sử dụng trên các mạng Ethernet tiêu chuẩn

- Hiệu suất tăng với việc triển khai 10 GbE

- **Hạn Chế:**

- Hiệu suất trước đây thấp hơn so với môi trường lưu trữ dựa trên Fibre Channel

- Cần được cách ly khỏi các mạng truy cập bên ngoài để bảo vệ tính an toàn.

2.4 Giao diện quản lý ICMP

ICMP (Internet Control Message Protocol) là một giao thức báo lỗi mà các thiết bịmạng như bộ định tuyến sử dụng để tạo ra thông điệp lỗi đến địa chỉ IP nguồn khi các vấn đề mạng ngăn chặn việc gửi các gói IP ICMP tạo và gửi thông điệp đến địa chỉ IP nguồn cho biết một cổng vào internet, chẳng hạn như một bộ định tuyến, dịch vụ hoặc máy khách, không thể đạt được để phân phối gói tin

ICMP là một trong những giao thức chính của bộ giao thức IP Tuy nhiên, ICMP không được liên kết với bất kỳ giao thức lớp vận chuyển nào, chẳng hạn như TCP hoặc UDP

2.5 Giao diện quản lý LDAP

LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) là giao thức cho phép bất kỳ ai cũng có thể tìm kiếm thông tin về tổ chức, cá nhân và các nguồn tài nguyên khác như tập tin và thiết bị trong mạng trên cả Internet công cộng và mạng nội bộ doanh nghiệp

Trong đó, ứng dụng thường phổ biến nhất của LDAP là cung cấp một nơi trung tâm để xác thực, nghĩa là nó lưu trữ tên người dùng và mật khẩu Sau đó, LDAP có thể được sử dụng trong các ứng dụng hoặc dịch vụ khác nhau để xác thực người dùng với một plugin Ví dụ, LDAP có thể được sử dụng để xác thực tên người dùng và mật khẩu với docker, jenkins, kubernetes, openvpn và máy chủ samba Linux

Một cấu hình LDAP được tổ chức theo một cấu trúc thư mục đơn giản "cây" bao gồm các cấp độ sau đây: thư mục gốc, nhánh đến các quốc gia, từng tổ chức, đơn vị tổ chức - các phân ban, phòng ban và các phần khác và cá nhân, bao gồm người, tệp tin

và tài nguyên chia sẻ như máy in Một thư mục LDAP có thể được phân phối trên nhiều

máy chủ Mỗi máy chủ có thể có một bản sao nhân bản của toàn bộ thư mục được đồng

bộ hóa định kỳ

2.6 Giao diện quản lý NDMP

Giao thức Quản lý Dữ liệu Mạng (NDMP)( (Network Data Management Protocol)

là một giao thức mở để kiểm soát truyền thông sao lưu và khôi phục dữ liệu giữa lưu trữ chính và phụ trong một môi trường mạng đa dạng Đơn giản mà nói, giao thức này được thiết kế cho sao lưu dựa trên mạng cho lưu trữ được kết nối mạng (NAS)

NDMP cho phép các máy chủ tệp mạng không đồng nhất giao tiếp trực tiếp với một thiết bị băng đính được kết nối mạng để thực hiện sao lưu hoặc khôi phục

2.7 Giao diện quản lý Network Time Protocol (NTP)

Giao thức Mạng Thời gian (NTP) là một giao thức internet được sử dụng để đồng

bộ với nguồn thời gian của đồng hồ máy tính trong mạng Nó thuộc về và là một phần trong nhóm giao thức TCP/IP từ lâu

NTP đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn, an ninh và hiệu suất của các hoạt động mạng khác nhau bằng cách đảm bảo rằng tất cả các thiết bị được đồng bộ với một tham chiếu thời gian chung và chính xác

2.8 Giao diện quản lý RSVD

RSVD(Remote Shared Virtual Disk Protocol)

Giao thức Đĩa Ảo Chia Sẻ Từ Xa, hỗ trợ truy cập và thao tác đĩa ảo được lưu trữ dưới dạng các tệp trên một máy chủ tệp SMB3 Giao thức này cho phép mở, truy vấn, quản lý, đặt trước, đọc và ghi các đối tượng đĩa ảo, cung cấp khả năng truy cập linh hoạt cho một hoặc nhiều người sử dụng Nó cũng cho phép chuyển tiếp các hoạt động SCSI để

xử lý bởi đĩa ảo