VietNetwork.Vn

1. Giới thiệu.

NAS là loại lưu trữ qua mạng tương đối đơn giản để thiết lập và giờ đây có thể mở rộng đến một mức độ gần như không giới hạn. Với rất nhiều dữ liệu phi cấu trúc trong doanh nghiệp, NAS đang phát triển một cách nổi bật.

Network Attached Storage (NAS) là loại lưu trữ qua mạng dễ thực hiện nhất và là một trong các yếu tố cơ bản của cơ sở hạ tầng lưu trữ dữ liệu. Cách đơn giản nhất để nghĩ về NAS là một loại máy chủ tập tin chuyên dụng. Bất cứ ai đã sử dụng máy chủ làm kho lưu trữ tập tin người dùng đều có thể dễ dàng nắm bắt khái niệm về NAS. Thay vì ghi một tập tin vào ổ C trên máy tính để bàn nôi bộ, nó được ghi vào một ổ đĩa khác - có lẽ là ổ N - nghĩa là các tập tin được lưu trực tiếp vào thiết bị NAS, còn được gọi là filer hoặc NAS filer.


Mặc dù máy chủ tập tin có nguồn cung cấp lưu trữ hạn chế trong khi đó thiết bị lưu trữ NAS có thể cung cấp cho bạn không gian lên đến hàng terabyte (TB) và có thể truy cập ngay lập tức cho bất kỳ ai qua kết nối Ethernet thông thường. So với một máy chủ đa năng phục vụ chia sẻ các tập tin thì NAS cung cấp truy cập dữ liệu nhanh hơn và quản trị dễ dàng hơn. Nó cũng cung cấp các thuận lợi như sau đây:

Cấu hình đơn giản hơn:

• Các bạn hãy tưởng tượng rằng phải mất công truy cập từng máy chủ riêng lẻ để tìm tập tin thay vì chúng ta có tất cả các tập tin trong một cụm thiết bị NAS lớn có không gian lưu trữ lớn. Điều này cho phép mọi người tìm và mở tập tin một cách nhanh chóng.

Khả năng quản lý dữ liệu:

• Trong lịch sử NAS là phương tiện lưu trữ qua mạng được ưa thích nhất mà trong đó khả năng quản lý dữ liệu là ưu tiên cao hơn hiệu suất. Khả năng quản lý dữ liệu đặc biệt quan trọng đối với những người có tập tin lớn hoặc số lượng tập tin lớn. Tuy nhiên với sự ra đời của ổ đĩa SSD cho phép NAS cung cấp các mức hiệu suất theo truyền thống mà chỉ có sẵn từ các hệ thống Storage Area Network (SAN).

Ít tốn kém hơn SAN:

• NAS cung cấp hệ thống lưu trữ qua mạng rẻ hơn so với SAN. Theo IDC, lưu trữ dữ liệu dựa trên tập tin chiếm 2/3 tổng dung lượng lưu trữ được vận chuyển mỗi năm. Một phần lý do cho điều này là sự đơn giản và phần khác là chi phí. Bằng cách triển khai NAS, các tổ chức tránh được nhu cầu mua loại lưu trữ đắt tiền, Fibre Channel (FC) và tìm kiếm các chuyên gia SAN để quản lý cơ sở hạ tầng kỹ thuật cao và phức tạp.

Tuy nhiên với sự đơn giản liên quan đến lưu trữ NAS đã thay đổi phần nào trong những năm gần đây. Các thiết bị NAS dànhdoanh nghiệp hiện đại ngày nay được đóng gói sẵn với tất cả các loại tính năng đầy đủ. Các tính năng này có thể bao gồm như snapshot theo thời gian thực, nhân bản, thin provisioning, kiểm tra sự trùng lặp và nén dữ liệu cũng như tốc độ nhanh hơn và dung lượng lớn hơn.

2. 3 cân nhắc chính khi sử dụng NAS.Trước khi triển khai NAS, các doanh nghiệp cần phải cân nhắc ba cân nhắc 3 điều cốt lõi sau đây.

Bảo mật:

• Từ quan điểm bảo mật, các thiết bị NAS tự cung cấp khả năng bảo mật hệ thống tập tin hoặc cho phép cơ sở dữ liệu người dùng được sử dụng cho mục đích xác thực. Các lợi ích khác của NAS bao gồm các thiết bị được đặt gần người dùng do đó làm giảm lưu lượng trên mạng. Một lợi thế khác của NAS là nó cung cấp một nền tảng truy cập độc lập. Chẳng hạn như trong nhiều môi trường sử dụng nhiều hơn một hệ điều hành khác nhau, NAS dánh cho doanh nghiệp cung cấp một cơ chế cho phép người dùng truy cập dữ liệu bất kể hệ điều hành nào được sử dụng để ủy quyền cho họ trên mạng. Mặc dù NAS không nhanh hơn DAS. Vì tốc độ của mạng cản trở việc truy xuất dữ liệu. Ngay cả khi NAS được trang bị ổ đĩa SSD thì nó vẫn không thể vượt trội hơn một máy chủ sử dụng ổ địa flash.

Chi phí rẻ khi sử dụng NAS:

• Bắt đầu với chỉ từ vài trăm đô la thì NAS đã có thể sẵn dưới dạng các thiết bị độc lập hoặc gắn trên tủ Rack và có thể chứa các thiết bị lưu trữ thuộc mọi loại và mọi dung lượng. Nhiều thiết bị NAS cũng kết hợp các công nghệ như RAID và cũng cung cấp khả năng của UPS. Khi bạn cần lưu trữ qua mạng, nhưng bạn không muốn tham gia vào sự phức tạp và chi phí cao của SAN, NAS là sự lựa chọn tốt nhất. Tất cả những gì bạn cần để bắt đầu có thể chỉ là đơn giản như việc cắm một thiết bị NAS vào hệ thống mạng và sử dụng.

Cơ sở dữ liệu:

• NAS không thực sự tốt với cơ sở dữ liệu không?. Và các doanh nghiệp lớn hoặc những doanh nghiệp có nhu cầu về hiệu suất cao nhất có thể nên chọn SAN. Nhưng đường chia cắt đã từng tồn tại giữa NAS và SAN đang dần thay đổi do sự kết hợp lại giữa loại lưu trữ này. Nhiều thiết bị lưu trữ NAS gần đây hỗ trợ các giao thức NAS (NFS, CIFS/SMB) và các giao thức SAN (iSCSI, Fibre Channel) chỉ từ một phần cứng duy nhất.

3. Các lựa chọn thay thế cho NAS.

Chúng ta hãy cùng xem xét NAS, DAS và SAN.

• DAS là bộ lưu trữ được gắn trực tiếp vào máy tính hoặc máy chủ. Không giống như các hệ thống khác, DAS không phải là một phần của lưu trữ mạng. Trong cấu hình DAS, các thiết bị lưu trữ như ổ đĩa SSD và ổ cứng được gắn trực tiếp vào hệ thống thông qua việc truy cập chúng. Nó được gọi là 'trực tiếp' vì kết nối giữa thiết bị và máy chủ thường đạt được bằng cách sử dụng giao diện thiết bị lưu trữ, chẳng hạn như Integrated Drive Electronics hoặc Small Computer Systems Interface (SCSI). Các thiết bị lưu trữ nằm bên trong máy chủ mà chúng được gắn hoặc trong các vỏ bên ngoài được kết nối bằng cáp. Hạn chế của DAS bao gồm sự xung đột tài nguyên. Máy chủ lưu trữ dữ liệu có thể được sử dụng tốt hơn hoặc cung cấp sức mạnh tính toán hơn là chỉ phục vụ các tập tin mà thôi. Cũng có thể có một vấn đề liên quan đến giấy phép. Bạn cần nhiều giấy phép hơn với nhiều dữ liệu về DAS hơn là bạn sẽ lưu trữ chúng trên một số loại lưu trữ qua mạng.

• SAN là một hình thức lưu trữ  qua mạng, theo đó nhiều thiết bị được kết nối với nhau và với một máy chủ hoặc cụm máy chủ. Chúng sử dụng các thiết bị switch đặc biệt để kết nối giữa các thiết bị, giúp chúng có thể giao tiếp với nhau trên một mạng tách biệt với Ethernet thông thường. Yếu tố cách ly với các mạng khác làm cho việc sao lưu đơn giản và nhanh hơn nhiều - bản sao lưu sẽ không tính toán băng thông với các ứng dụng khác. SAN sử dụng công nghệ FC hoặc iSCSI cho phép dữ liệu được vận chuyển đến và từ các thiết bị lưu trữ qua mạng IP. SAN cung cấp loại thiết bị lưu trữ qua mạng với hiệu suất cao nhất, tuy nhiên nếu SAN mở rộng quá mức thì doanh nghiệp có thể cần phát triển nhiều loại SAN fabrics. SAN cũng phức tạp hơn NAS và DAS. Và dĩ nhiên chúng cũng đắt hơn nhiều.

• SAN là các mạng riêng biệt dành riêng cho các thiết bị lưu trữ, trong khi thiết bị NAS là một hệ thống con lưu trữ được kết nối với phương tiện mạng. Sau đó NAS có một cách tiếp cận hợp lý để cung cấp dữ liệu cho máy khách trong một mạng không đồng nhất. Các thành phần phần cứng, phần mềm và firmware  của chúng được tích hợp chặt chẽ và đáng tin cậy hơn nhiều so với DAS. Các thiết bị NAS hoạt động độc lập với các máy chủ mạng và giao tiếp trực tiếp với máy khách. Trong trường hợp máy chủ mạng bị lỗi, máy khách vẫn có thể truy cập các tập tin được lưu trữ trên thiết bị lưu trữ NAS. NAS duy trì hệ thống tập tin riêng của mình và cung cấp các giao thức mạng như TCP/IP và IPX/SPX và sử dụng các giao thức truy cập tập tin như SMB, CIFS, NCP, HTTP và NFS.

4. Ứng dụng thực tế cho NAS.

NAS đã phát triển vượt bậc kể từ khi nó bắt đầu xuất hiện. Các hệ thống lưu trữ tập tin hiệu suất cao, có khả năng mở rộng lớn hiện có sẵn để hỗ trợ xử lý chuyên sâu từ nhiều ứng dụng khác nhau. Có rất nhiều ví dụ và trường hợp sử dụng như sau đây.

• Một nhà cung cấp dịch vụ ô tô có thể tiêu tốn hàng triệu tập tin hình ảnh mỗi ngày. Truyền lượng dữ liệu này lên đám mây không phải là ý hay vì độ trễ của đám mây. Nhà cung cấp sử dụng NAS cho doanh nghiệp quy mô lớn để lưu trữ hình ảnh và sử dụng cloud caching để trỏ tới các tập tin tại đây.

• Một thư viện kỹ thuật số của trường đại học ăn một lượng lớn dữ liệu từ các nghiên cứu về đại dương, khí hậu và bộ gen trên toàn thế giới. Một hệ thống NAS hiệu suất cao lưu trữ dữ liệu vào một không gian duy nhất để phân tích và xử lý khoa học. Các hệ thống lưu trữ NAS chuyên biệt này được xây dựng với tùy chỉnh bằng phần cứng để lưu trữ và xử lý số lượng lớn dữ liệu lớn. Chúng có khả năng lưu trữ hàng tỷ đến hàng nghìn tỷ tập tin có kích thước khác nhau và dung lượng và hiệu suất quy mô lớn.

• Chúng dễ dàng hỗ trợ các ứng dụng cao cấp như rendering, kính hiển vi, xử lý hình ảnh và hoạt hình 3 chiều.

• NAS cũng đã được các nhà cung cấp đám mây như Google, Microsoft và Amazon chấp nhận. Họ đã kết hợp NAS vào kiến trúc lưu trữ đám mây của mình.

• NAS kết hợp nhiều khả năng phân tích hơn. Các phân tích siêu dữ liệu, ví dụ như các phân tích được cung cấp thông qua ảo hóa dữ liệu, đang được đóng gói với các giải pháp NAS để cho phép người dùng tìm kiếm và sử dụng dữ liệu của họ tốt hơn.

• Máy tính học là một lĩnh vực khác, nơi triển khai NAS đang gia tăng.

5. Lưu trữ NAS với mã nguồn mở.

Cộng đồng mã nguồn mở đã áp dụng NAS theo nhiều cách khác nhau. Những ví dụ bao gồm sau đây:

• Ceph (đặc biệt với phiên bản Jewel mới)
• FreeNAS
• OpenFiler
• Red Hat Gluster

Chẳng hạn, Red Hat Gluster có thể được sử dụng để giúp các doanh nghiệp xây dựng các dịch vụ NAS phân tán, trong môi trường ảo hóa và được đóng gói hoặc trong đám mây công cộng. Các cụm lưu trữ có thể đồng bộ hóa trên một khoảng cách dài và cung cấp giao diện SMB và NFS tiêu chuẩn cho số lượng lớn máy khách đồng thời sử dụng. Cách tiếp cận này hoạt động tốt cho đa phương tiện, lưu trữ, phân tích và khối lượng công việc chia sẻ tập tin chung.

Nhìn chung, việc sử dụng NAS đang mở rộng trong các thị trường và môi trường dọc đòi hỏi dung lượng lưu trữ và khả năng mở rộng, như giám sát video, lưu trữ hoạt động, quản lý tài sản truyền thông, truyền phát video và hậu kỳ. Khối lượng công việc của họ đòi hỏi một môi trường NAS đáng tin cậy và dễ quản lý, có thể mở rộng theo nhu cầu của họ và hỗ trợ các nhu cầu duy trì lâu dài.

Nhìn chung, ba thị trường dường như đang nổi lên đó là cơ sở của việc sử dụng NAS trong doanh nghiệp:

• Kho lưu trữ tập tin quy mô lớn truyền thống có thể nói là NFS và HTFS
• Giám sát video và lưu trữ y tế.
• Chia sẻ tập tin cho người dùng có nhu cầu chia sẻ tập tin chung, bao gồm SMB.

6. Tương lai của NAS.

NAS có thể sẽ tiếp tục đóng vai trò của mình như là một bổ sung cho lưu trữ dữ liệu, trong đó hiệu suất không phải là một yếu tố lớn và dễ dàng truy cập là mục tiêu chính. Bằng cách sử dụng các máy chủ đa lõi và ổ đĩa flash mới nhất, việc triển khai NAS quy mô lớn có thể mang lại hiệu suất cao hơn bao giờ hết. Trong mọi trường hợp, NAS đang tiếp tục phát triển và có khả năng là một thành phần chính của lưu trữ dữ liệu trong tương lai.