CHƢƠNG 2 CÔNG NGHỆ MẠNG LƢU TRỮ SAN
3.2. Thiết kế mạng lƣu trữ cho Kho lƣu trữ điện tử của VPTW
3.2.3. Lựa chọn công nghệ cho mạng lưu trữ SAN
3.2.3.1. Các tiêu chí lựa chọn mạng lưu trữ SAN
Với các mục tiêu xây dựng hệ thống lƣu trữ cho Kho lƣu trữ điện tử đã đề ra, có nhiều giải pháp để xây dựng: Giải pháp thứ nhất là xây dựng hệ thống lƣu trữ DAS mới với dung lƣợng lƣu trữ lên 12TB. Tuy nhiên, mô hình DAS còn nhiều hạn chế nhƣ đã đề cập tại chƣơng1, trong đó hạn chế chính là giải pháp sao lƣu và phục hồi dữ liệu khi thiết bị sao lƣu và thiết bị lƣu trữ liên kết với nhau qua máy chủ và mạng LAN với băng thông thấp thấp, ảnh hƣớng đến lƣu thông trên mạng LAN và tăng xử lý trực tiếp từ CPU của máy chủ. Giải pháp thứ hai là xây dựng mạng lƣu trữ NAS cũng với dung lƣợng 12TB với chi phí không lớn hơn nhiều với giải pháp thứ nhất, khả năng triển khai mạng dẽ dàng và thân thiện bởi nó phát triển trên nền tảng mạng Ethernet quen thuộc. Tuy nhiên, mô hình NAS thiên về chia sẻ chung cho toàn mạng LAN, trong khi mục tiêu đề ra của dự án chỉ tập trung hệ thống lƣu trữ dữ liệu phục vụ chính cho hệ thống máy chủ chạy phần mềm ứng dụng dùng chung. Ngoài ra, NAS có hạn chế là thiết bị lƣu trữ, thiết bị sao lƣu không tách khỏi mạng LAN nên khi các thiết bị triển khai công việc lƣu trữ (sao lƣu, nâng cấp thiết bị lƣu trữ…) sẽ ảnh hƣớng đến lƣu thông trên mạng LAN và hiệu suất không cao bởi tốc độ truy suất thấp. Giải pháp thứ ba là xây dựng mạng lƣu trữ SAN có thể đáp ứng các mục tiêu đề ra bởi các đặc tính nổi trội, tuy nhiên chí phí cho đầu tƣ cao hơn giải pháp lƣu trữ DAS, NAS.
(SAN) bởi SAN sẽ cho phép dễ dàng quản lý và khai thác hệ thống dựa trên các chuẩn công nghệ mở, tƣơng thích với nhiều hệ điều hành, nhiều cơ sở dữ liệu, dẽ dàng phân luồng dữ liệu, bảo mật thông tin tốt nhất. Cụ thể:
- Mô hình mạng. SAN thiết lập một hệ thống lƣu trữ tách ra khỏi máy chủ và mạng LAN để tạo thành mạng cục bộ riêng với các thiết bị lƣu trữ và phần mềm quản lý lƣu trữ để đảm nhận các công việc lƣu trữ cho máy chủ, giảm thiểu các tác vụ lƣu trữ cho máy chủ. Đồng thời, SAN tạo ra một khu vực truy cập rộng cho các máy chủ, cho ngƣời sử dụng và cho các ứng dụng truy xuất hay trao đổi.
- Lưu trữ tập trung. Mạng lƣu trữ phải đƣợc thiết kế theo mô hình tập
trung bao gồm: tập trung dữ liệu, tập trung thiết bị lƣu trữ và sao lƣu của toàn mạng LAN. Qua đó, áp dụng thống nhất các biện pháp: quản lý dữ liệu, triển khai các ứng dụng chung, điều hành hệ thống mạng hoạt động, áp dụng các biện pháp bảo vệ dữ liệu an toàn, nâng cấp hệ thống, đầu tƣ tập trung...
- Chia sẻ dữ liệu. Dƣ̃ liê ̣u đƣợc lƣu trƣ̃ tập trung , thuận lợi cho chia sẻ dữ liệu ở mức đô ̣ sẵn sàng cao với nhiều máy chủ ứng dụng, chia sẻ chung cho tất cả các máy khách trên toàn mạng LAN thông qua máy chủ, giảm thiểu các phiên bản dữ liệu khác nhau đƣợc tạo ra trên toàn hệ thống;
- Tính năng hệ thống : SAN duy trì tính ổn định của hệ thống thông qua
khả năng điều hành và dự phòng linh hoạt. Các thiết bị có thể hiệu chỉnh trực tiếp mà không làm gián đoạn hoạt động của mạng, một số chi tiết của thiết bị đƣợc thiết kế với cấu trúc module cho phép dễ dàng nâng cấp bằng cách bổ sung các module mà không phải trang bị lại toàn bộ thiết bị, các thiết bị đƣợc thiết kế dƣ thừa để dành cho dự phòng. SAN xây dựng hệ thống dựa trên cơ sở các chuẩn mở có khả năng hỗ trợ nhiều giao thức, tích hợp với nhiều thiết bị và hệ điều hành khác nhau
- Hỗ trợ phần mềm và ứng dụng: SAN tăng cƣờng hiệu quả hoạt đô ̣ng của hệ thống bằng việc hỗ trơ ̣ đồng thời nhiều giao thức, hê ̣ điều hành , thiết bị và các ứng dụng , tƣơng thích với nhiều hệ thống phần cứng và phần mềm
khác nhau. Cung cấp nhiều dịch vụ cho các ứng dụng lựa chọn.
3.2.3.2. Các tiêu chí lựa chọn Fibre Channel cho SAN
Việc sử dụng công nghệ truyền dẫn nào cho mạng lƣu trữ SAN cũng là vấn đề cần xem xét. Với giải pháp IP SAN sẽ có những hạn chế nhƣ NAS, thêm vào đó là cơ sở hạ tầng mạng LAN (đƣờng truyền thông nhỏ, mạng phức tạp) là trở ngại chính cho mạng IP SAN truyền thông, trao đổi thông tin với máy chủ cũng nhƣ với mạng LAN. Trong tƣơng lai, khi cơ sở hạ tầng mạng phát triển, giải pháp FC SAN và IP SAN có thể kết hợp để mở rộng phạm vi hoạt động của mạng lƣu trữ SAN.
Tác giả đẽ xuất sử dụng công nghệ truyền dẫn Fibre Channel cho mạng lƣu trữ SAN bởi những đặc tính (đã đề cập tại mục 2.2.3) nhƣ sau:
- Hiệu suất cao: Công nghệ Fibre Channel sử dụng cho mạng lƣu trữ SAN cho phép những điểm kết nối cách xa tới 10km. Tốc độ truyền tải gigabit (2Gb, 4Gb, 10Gb) với hiệu suất truyền 100%.
- Hiệu quả cao. Công nghệ Fibre Channel đƣợc thiết kế để định hƣớng điều khiển truyền tải sử dụng chủ yếu trên phần cứng với phần mềm xử lý ban đầu hạn chế nên ít lỗi, xử lý ban đầu tối thiểu, độ trễ tối thiểu, quá trình vận chuyển dữ liệu có xác nhận truyền dữ liệu và kiểm soát lỗi. Vì vậy, công nghệ Fibre Channel đạt độ tin cậy cao. Hệ thống lƣu trữ có thể hiệu chỉnh trực tiếp, giảm thiểu sự gián đoạn trong hệ thống. Loại bỏ thời gian ngƣng hệ thống khi nâng cấp dung lƣợng.
- Khả năng kết nối linh hoạt. SAN có thể hỗ trợ nhiều cổng kết nối trong
một hệ thống bằng nhiều cấu trúc topo khác nhau. FC cung cấp các kết nối linh hoạt, nối đa cổng để có thể tạo ra kết nối đa đƣờng. Các công nghệ chuyển mạch phù hợp, vòng lặp chia sẻ, điểm-điểm chuyên dụng đáp ứng các yêu cầu ứng dụng, tích hợp hàng trăm máy chủ. Kết cấu fabric cho phép tạo một phƣơng thức tổ chức kết nối hoạt động thông minh và linh hoạt với các khả năng tạo kết nối đa đƣờng để khắc phục đƣợc các lỗi về tắc nghẽn hoặc thắt cổ chai trong truyền thông, nâng cao hiệu suất truyền và tính ổn định hay
tính sẵn sàng của hệ thống.
- Giải pháp an toàn thiết bị lưu trữ. Giải pháp RAID và công nghệ FC
cho phép tạo ra mạng dãy đĩa tạo ra dung lƣợng lƣu trữ lớn, đồng thời dãy đĩa thƣờng đƣợc thiết kế dự phòng các ổ đĩa để có thể thay thế nóng mà không làm gián đoạn hệ thống mạng hoạt động, cung cấp các mức an toàn cao cho dữ liệu và ổn định của thiết bị lƣu trữ.
3.2.3.3. Mô hình mạng lưu trữ
Tác giả đề xuất mô hình cơ bản của mạng lƣu trữ SAN sử dụng công nghệ Fibre Channel cho Kho lƣu trữ điện tử nhƣ sau:
Hình 3.1. Mô hình mạng lƣu trữ