tìm hiểu về công nghệ mạng storage area network

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Viết Cầu
Trần Quốc Quý
Trần Sỹ Sương
Giáo viên hướng dẫn
Võ Thanh Tú
TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG
Storage Area Network (SAN)
Nội dung trình bày

Sơ lược về mạng Storage Area Network (SAN)
- Khái niệm về mạng Storage Area Network(SAN)
- Lợi ích khi sử dụng Storage Area Network
- Các dạng Storage Area Network (SAN)
- Môi trường làm việc của Storage Area Network (SAN)

Xây dựng trung tâm cơ sở dữ liệu với mạng Storage
Area Network
- DAS (direct-attached storage)
- SAN (Storage Area Network)

Cấu trúc mạng Storage Area Network
- Tính tương thích và các tiêu chuẩn mạng Storage Area
Network (SAN)
- Topology mạng Storage Area Network

Kết Luận
Sơ lược về mạng Storage Area Network
Sơ lược về mạng Storage Area Network (SAN)
Khái niệm về mạng Storage Area Network(SAN)
Storage Area Network (SAN) là một mạng được thiết kế

cho việc thêm các thiết bị lưu trữ cho máy chủ một cách dễ dàng
như: Disk Aray Controllers, hay Tape Libraries.
Storage Area Network (SAN) là một cách để chia sẻ một
thiết bị lưu trữ tới nhiều máy chủ. Hay còn được gọi là hệ
thống mạng lưu trữ, thường được sử dụng ở những nơi lưu
trữ nhiều dữ liệu như ngân hàng, các nhà cung cấp dịch vụ
viễn thông, các dữ liệu này cần độ an toàn, dự phòng rất cao
và có thể truy xuất nhanh. SAN giúp việc sử dụng tài nguyên
lưu trữ hiệu quả hơn, dễ dàng hơn trong công việc quản trị,
quản lý tập trung các thao tác tăng độ an toàn, sao lưu, khôi
phục khi có sự cố.
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SAN
1. Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa
thiết bị lưu trữ và hệ thống máy tính. Một SAN bao gồm một
cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối vật lý, và quản lý các
lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống máy
tính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo
mật. Giới hạn của SAN thường được nhận biết với dịch vụ
Block I/O đúng hơn là với dịch vụ File Access.
2. Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ
thống máy tính, hay các ứng dụng chạy trên nó, và một phần
rất quan trọng là các phần mềm điều khiển, quá trình truyền
thông tin qua mạng
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Theo truyền thống phương pháp truy cập vào file như
SMB/CIFS hay NFS, một máy chủ sử dụng các yêu
cầu cho một file như một thành phần của hệ thống file

trên máy, và được quản lý bình thường với máy chủ.
Quá trình điều khiển đó được quyết định từ tầng vật lý
của dữ liệu, truy cập vào nó như một ổ đĩa bên trong
máy chủ và được điều khiển và sử dụng trực tiếp trên
máy chủ. Chỉ khác một điều dữ liệu bình thường
thông qua hệ thống bus còn SAN dựa trên nền mạng.

Mô hình hoạt động của Storage Area Network

Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)
Trong hệ thống SAN có 3 thành phần chính:
- Thiết bị lưu trữ: là các tủ đĩa có dung lương lớn, khả năng
truy xuất nhanh, có hỗ trợ các chức năng RAID, local
Replica, tủ đĩa này là nơi chứa dữ liệu chung cho toàn bộ
hệ thống.
- Thiết bị chuyển mạch SAN: đó là các SAN switch thực
hiện việc kết nối các máy chủ đến tủ đĩa.
- Các máy chủ hoặc máy trạm cần lưu trữ, được kết nối đến
SAN switch bằng cáp quang thông qua HBA card.
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Lợi ích khi sử dụng Storage Area Network
- Dễ dàng chia sẻ lưu trữ và quản lý thông tin, mở rộng
lưu trữ dễ dàng thông qua quá trình thêm các thiết bị lưu trữ
vào mạng không cần phải thay đổi các thiết bị như máy chủ
hay các thiết bị lưu trữ hiện có.
- SAN cung cấp giải pháp khôi phục dữ liệu một cách
nhanh chóng bằng cách thêm và các thiết bị lưu trữ và có
khả năng khôi phục cực nhanh dữ liệu khi một thiết bị lưu
trữ bị lỗi hay không truy cập được (secondary aray).

Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Lợi ích khi sử dụng Storage Area Network
- Các hệ thống SAN mới hiện nay cho phép
(duplication) sao chép hay một tập tin được ghi tại hai vùng
vật lý khác nhau (clone) cho phép khôi phục dữ liêu cực
nhanh.
- Một ứng dụng khác của SAN là khả năng cho phép
máy tính khởi động trực tiếp từ SAN mà chúng quản lý.
Điều này cho phép dễ dàng thay các máy chủ bị lỗi khi đang
sử dụng và có thể cấu hình lại cho phép thay đổi hay nâng
cấp máy chủ một cách dễ dàng và dữ liệu không hề ảnh
hưởng khi máy chủ bị lỗi.
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Các dạng Storage Area Network (SAN)
- Hầu hết các công nghệ SAN là mạng cáp quang (Fiber
Channel Networking) với các thiết bị lưu trữ sử dụng các ổ địa
SCSI
- Một dạng khác của SAN là sử dụng giao thức iSCSI nó sử
dụng giao thức SCSI trên nền tảng TCP/IP.
- SAN chủ yếu có hai dạng chính sau:
+ Centralized storage are networks (CSAN) Tập trung các
mạng lưu trữ
+ Distributed storage area network (DSAN) phân bố mạng
lưới khu vực lưu trữ.
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Môi trường làm việc của Storage Area Network
- SAN được sử dụng trong môi trường yêu cầu mở rộng

nhanh chóng các thiết bị lưu trữ, và yêu cầu đáp ứng công
việc cao (truyền dữ liệu với tốc độ lớn).
- SAN như các mạng bình thường của các thiết bị lưu
trữ với dung lượng lớn.
Sơ lược về mạng Storage Area Network(tiếp)

Môi trường làm việc của Storage Area Network
Công nghệ iSCSI SAN là giải pháp đáp ứng được với
yêu cầu giá cả của SAN, nhưng không như công nghệ sử
dụng cho mạng doanh nghiệp lớn Data Center. Các máy
con có thể sử dụng giao thức NAS như CIFS hay NFS.
Với khả năng truy cập từ xa và khôi phục dữ liệu nhanh
chóng khi xảy ra lỗi. Đáp ứng tốt cho giải pháp Data
Center. Và khả năng của iSCSI đáp ứng với các môi
trường ứng dụng không đòi hỏi khả năng đáp ứng cực lớn.
Với FC SAN đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất về ứng
dụng.
Xây dựng trung tâm cơ sở dữ liệu với
Storage Area Network (SAN)

Hai công nghệ chính được dùng để kết nối server tới hệ
thống lưu trữ dữ liệu:
- DAS (direct-attached storage)
- SAN (Storage Area Network)
Xây dựng trung tâm cơ sở dữ liệu với
Storage Area Network (SAN)

DAS (direct-attached storage)
Direct Attached Storage ( DAS ) là hệ thống lưu trữ mà trên
đó các HDD , thiết bị nhớ được lưu trữ trực tiếp vào Server , nó

thích hợp cho mọi nhu cầu nhỏ đến cao cấp nhất và khả năng
chạy cũng cực nhanh .
DAS (direct-attached storage)
Trong kiểu kết nối này, các server trong một mạng
cục bộ và thiết bị lưu trữ được tổ chức thành cặp. Do
đó, không gian không dung tới trên một server không
thể được dùng bởi các server khác. Đây chính là kiểu
kết nối được dùng chủ yếu trong các hệ thống LAN
truyền thống
Một Server với những HDD bên trong , 1 Client với
các HDD bên trong và truy xuất trực tiếp đến HDD của
nó thì đó chính là DAS
DAS (direct-attached storage)
Mô hình mạng DAS
Xây dựng trung tâm cơ sở dữ liệu với
Storage Area Network (SAN)

SAN (Storage Area Network)
SAN là hệ thống trong đó các thiết bị lưu trữ được
tổ chức thành một mạng riêng, tách rời khỏi hệ thống
LAN. SAN là một mạng có tốc độ cao dành riêng cho
việc lưu và quản trị dữ liệu, bao gồm các công nghệ phần
cứng, phần mềm và các thành phần kết nối mang khác để
cung cấp các kết nối giữa các server và thiết bị lưu trữ
SAN (Storage Area Network)
Mô hình kết nối mạng của SAN
SAN (Storage Area Network)
Mô hình phân cấp kết nối vật lý và các thành phần lưu trữ
trong hệ thống mạng SAN
SAN (Storage Area Network)


Tùy theo nghi thức truyền tải dòng dữ liệu SCSI, có thể chia
SAN thành 2 loại
Fibre Channel SAN (FC-SAN): Fibre channel được
thiết kế để dành riêng cho việc truyền tải dữ liệu dạng khối
(tương phản với mạng IP truyền tải dữ liệu ở mức độ file).
Fibre channel được dùng chủ yếu cho mục đích truyền tải
dòng dữ liệu SCSI trong các hệ thống SAN và các hệ thống
SAN dùng fibre channel được gọi là FC-SAN.
IP-SAN: Người ta đã định nghĩa một giao thức mới gọi
là iSCSI để cho phép dòng dữ liệu SCSI được đóng gói và
truyền tải trên mạng TCP/IP truyền thống. Một mạng IP
dành riêng cho mục đích này được gọi là IP-SAN.
SAN (Storage Area Network)

Thiết bị lưu trữ SAN storage cho phép khắc phục các nhược
điểm đồng thời bổ sung và tăng cường nhiều tính năng cần
thiết cho các hệ thống lưu trữ:
- Tăng tính mở rộng
- Tăng tính lưu động của hệ thống
- LAN-free backups: Cho phép gửi dữ liệu trục tiếp đến
các thiết bị sao lưu trong SAN mà không thông qua
LAN
- Server-free backups: Dòng dữ liệu trong quá trình sao
lưu dữ liệu được truyền tải trực tiếp giữa các thiết bị
sao lưu bên trong SAN
- Khả năng quản trị không gian lưu trữ hiệu quả và
mạnh mẽ
SAN (Storage Area Network)


Việc truyền dữ liệu từ Server đến hệ thống lưu trữ SAN
được sử dụng dựa trên các cổng quang để truyền dữ liệu :
1 GBb/s Fiber Channel , 2 GBb/s Fiber Channel , 4 GBb/s
Fiber Channer , 8 GBb/s Fiber Channer , 1 GBb/s iSCSI .

Chi phí triển khai hệ thống SAN cực kỳ đắt , nó đòi hỏi
phải dùng các thiết bị Fiber Chennel Networking, Fiber
Channel Swich,
Các ổ đĩa chạy trong hệ thống lưu trữ SAN thường được
dùng : FIBRE CHANNEL , SAS , SATA,
SAN (Storage Area Network)

Tính năng :
- Lưu trữ được truy cập theo Block (khối) qua SCSI
- Khả năng I/O với tốc độ cao
- Tách biệt thiết bị lưu trữ và Server
Một số ứng dụng chỉ chạy được trên DAS và SAN
như : Micosoft SQL Server , Exchange Server,
Windows, Linux,
SAN (Storage Area Network)
Mô hình mạng SAN