1 Tổng quan về SAN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.92 MB, 94 trang )
13
Hình 1.1 Bus kết nối SCSI song song
Với khả năng làm việc khá ổn định, tốc độ kết nối cao, và khả năng cho phép
người quản trị kết nối các thiết bị lưu trữ trong và ngoài một cách đơn giản. SCSI song
song đã đáp ứng được yêu cầu của thị trường trong những năm 1980. Tuy nhiên khi
dung lượng hệ thống lưu trữ ngày một lớn hơn, máy chủ có tốc độ xử lý ngày càng
nhanh hơn thì một vấn đề nảy sinh là các thiết bị lưu trữ ngoài (external storage device)
bắt đầu lớn lên. Các thiết bị lưu trữ dựa trên SCSI ngày càng yêu cầu tăng thêm dung
lượng. Khoảng cách giữa máy chủ với thiết bị lưu trữ cũng đòi hỏi ngày một xa hơn.
Tốc độ truy cập vào ra (I/O rate) cũng phải tăng lên. Để đáp ứng một phần các yêu cầu
này một số biến thể (variant) của chuẩn SCSI được phát minh để hỗ trợ khoảng cách
giữa máy chủ và thiết bị lưu trữ xa hơn. Tuy nhiên yêu cầu về tốc độ truyền dẫn luôn
gặp khó khăn với giao tiếp SCSI song song, để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này các
giải pháp dần dần được phát triển. Một trong hướng phát triển là xây dựng thiết bị lưu
trữ truyền dữ liệu nối tiếp với bộ truyền nhận tốc độ cao, kháng nhiễu, đơn giản trong
ghép nối, nhiều công ty đã tiến hành thí nghiệm việc truyền dẫn nối tiếp trên các môi
trường khác nhau và đã có nhiều mạch tốc độ cao cho phép tốc độ truyền dẫn lên đến
100Mbit/giây ra đời [1].
Công nghệ kênh quang được sử dụng lần đầu tiên vào kết nối thiết bị lưu trữ chỉ để
giải quyết việc tăng khoảng cách, đơn giản việc nối cáp. Việc tăng khoảng cách truyền
này đã căn bản thay thế các thiết bị sử dụng kết nối SCSI cũ bằng kênh truyền nối tiếp
quang tốc độ cao.
14
Hình 1.2 Sử dụng kênh quang để tăng khoảng cách
Kết nối kênh quang cung cấp các giao diện kết nối có tốc độ cao hơn, đơn giản về
việc đấu nối (cabling), có thể đấu nối server với các thiết bị lưu trữ ở xa đến 10km
hoặc 30km khi có hỗ trợ của thiết bị mở rộng.
Các thiết bị lưu trữ kênh quang ban đầu sử dụng giao thức Fibre Channel
Arbitrated Loop (FC-AL). Giao thức này cho phép các đĩa trong cùng một vòng tự
thỏa thuận địa chỉ với nhau trước khi trao đổi dữ liệu trên vòng kết nối. (Hình 1.3).
FC-AL giúp việc gắn nối, mở rộng các thiết bị lưu trữ trở nên đơn giản, giúp phân
cách thiết bị lưu trữ ra khỏi máy chủ. Việc ghép nối giữa máy chủ với thiết bị lưu trữ
còn linh hoạt hơn với sự trợ giúp của các thiết bị ghép nối như hub kênh quang
(Fiber- channel hub) hoặc switch kênh quang (Fiber – channel switch). Các thiết bị kết
nối làm giảm lỗi trên mạng và tăng cường tín hiệu trên đường truyền [4,5,6].
15
Hình 1.3 Vòng kết nối nhiều máy chủ với thiết bị lƣu trữ
Hình 1.4 Kết nối máy chủ với thiết bị lƣu trữ qua chuyển mạch kênh quang
Ngày nay mạng lưu trữ -SANcó cấu trúc giống như mạng máy tính. Các thiết bị cơ
sở hạ tầng bao gồm hub, switch, bridge và router cũng đóng vai trò chuyển tiếp hoặc
định hướng dữ liệu đi trên mạng. Giao diện giao tiếp giữa máy chủ với mạng lưu trữ
giờ được gọi là Host Bus Adapter- HBA[1].
16
Hình 1.5 Mô hình mạng lƣu trữ dữ liệu hiện đại
1.2 Lợi ích của lƣu trữ SAN
1.2.1 Đảm bảo tính sẵn sàng cao:
Dữ liệu số hóa, dữ liệu của các ứng dụng Internet, ngân hàng, điện lực
đều tăng theo hàm mũ với biến là thời gian. Có khá nhiều kỹ thuật cũng được
đưa ra để đáp ứng với sự gia tăng này như web caching, web load balancer,
distributed server cluster. Tuy nhiên các kỹ thuật này không thể áp dụng vào
cho các ứng dụng quan trọng như lưu trữ ảnh, email, cơ sở dữ liệu cho các ứng
dụng ngân hàng, tài chính hay thương mại điện tử. Các ứng dụng này đòi hỏi
phải đáp ứng khả năng cung cấp thông tin, giá cả trực tuyến. thông tin phải
trung thực, chính xác. Chính vì vậy độ khả dụng cao với những hệ thống này là
17
cực kỳ quan trọng, việc ngừng cung cấp dịch vụ của hệ thống trong khoảng
thời gian ngắn sẽ gây ra những tổn thất lớn lao.
Ví dụ: Với phần mềm email server nổi tiếng của microsoft là Exchange
Server, việc sử dụng lưu trữ SAN sẽ giúp cho Exchange có khả năng sử dụng
cơ sở dữ liệu có kích thước lớn, đáp ứng được sự gia tăng về số người dùng
cũng như dung lượng của từng hòm thư trong doanh nghiệp. Các lỗi tại một
điểm (single point of failure) được khắc phục bởi tính dự phòng toàn bộ của
SAN và các giải pháp Cluster ứng dụng của microsoft.
Các hệ thống có độ an toàn cao (HA- High availability) ngày này được sử dụng
phổ biến trong thiết kế đảm bảo khả năng kháng lỗi cho thiết bị lưu trữ.
Nhìn chung với tính sẵn sàng cao trong thiết bị lưu trữ, đường kết nối và
các thiết bị khác. SAN cho phép các máy chủ kết nối đến thiết bị lưu trữ bằng
nhiều đường khác nhau và cung cấp khả năng dự phòng cho từng đường, linh
hoạt, đơn gian hơn trong việc quản lý vùng lưu trữ.
1.2.2 Tập trung thiết bị lưu trữ
Dữ liệu của một hệ thống sẽ gia tăng cùng với thời gian, việc gia tăng
cũng gây khó khăn trong việc quản lý các thiết bị lưu trữ đơn lẻ được gắn cùng
server. Để quản lý được sự gia tăng vùng lưu trữ các nhà quản trị hệ thống bắt
đầu tập trung các thiết bị lưu trữ. Xu hướng sử dụng thiết bị lưu trữ lớn xuất
hiện nhiều hơn việc sử dụng các thiết bị lưu trữ cục bộ đơn lẻ.
Do các tính năng nổi bật của lưu trữ SAN các nhà quản trị hệ thống đã
nhận thấy rằng mặc dù nhu cầu của cơ quan, công ty mình hiện chưa cần
chuyển sang lưu trữ SAN nhưng cũng cho rằng việc triển khai SAN vào hệ
thống của mình là đúng lúc. Ví dụ : Web server đang thiếu vùng lưu trữ dữ
liệu trong khi một server bên cạnh – Database server lại còn trống hàng trăm
Gigabyte. Với các thiết bị lưu trữ cũ không có cách nào để giải quyết được yêu
cầu này nên nhiều trường hợp người sử dụng phải trả chi phí lớn cho việc dự
toán vùng lưu trữ không hợp lý.
1.2.3 Giảm nghẽn mạng khi sao lưu dữ liệu (backup)
Hầu hết các nhà quản trị hệ thống phải đối đầu với việc mạng tắc nghẽn
khi thực hiện sao lưu dữ liệu bởi đa số các phần mềm backup (như VERITAS
