VietNetwork.Vn

1. Giới thiệu.

Cả hai kiến trúc lưu trữ NAS và SAN đều bổ sung cho nhau vì chúng cạnh tranh và đáp ứng các nhu cầu và tùy trường hợp sử dụng khác nhau trong các tổ chức. Nhiều tổ chức lớn hơn sở hữu cả hai loại hình thức lưu trữ này.

Tuy nhiên, ngân sách CNTT cho các doanh nghiệp không phải là vô hạn và các tổ chức cần tối ưu hóa chi phí lưu trữ của họ để phù hợp với yêu cầu ưu tiên của họ. Bài viết này mình sẽ giúp bạn làm điều đó bằng cách xác định NAS và SAN, nêu ra sự khác biệt của chúng và trình bày các trường hợp cụ thể sử dụng cho cả hai loại kiến trúc lưu trữ này.

2. Khái niệm NAS và SAN.

2.1. Network-Attached Storage (NAS).

NAS là một thiết bị lưu trữ dữ liệu ở cấp độ tập tin được gắn vào mạng TCP/IP, thường là Ethernet. Nó thường sử dụng các giao thức NFS hoặc CIFS, mặc dù các lựa chọn khác như https cũng có sẵn để sử dụng.


NAS xuất hiện với hệ điều hành như một thư mục được chia sẻ. Nhân viên truy cập các tập tin từ NAS giống như họ làm bất kỳ tập tin nào khác trên mạng. NAS phụ thuộc vào mạng LAN, nếu mạng LAN đi xuống thì NAS cũng vậy.

NAS thường không nhanh như SAN dựa trên khối, nhưng với mạng LAN cótốc độ cao có thể khắc phục hầu hết các vấn đề về hiệu suất và độ trễ.

2.2. Storage Area Network (SAN)

SAN là một mạng hiệu suất cao dành riêng cho lưu trữ cấp khối. Mạng sẽ kết nối các thiết bị lưu trữ, thiết bị switches và máy chủ. SAN dành doanh nghiệp cao cấp cũng có thể bao gồm các SAN directors cho hiệu suất cao hơn và sử dụng khả năng hiệu quả.


Máy chủ kết nối với SAN fabric bằng host bus adapters (HBAs). Máy chủ xác định SAN là lưu trữ được gắn vào nội bộ, vì vậy nhiều máy chủ có thể chia sẻ một storage pool. SAN không phụ thuộc vào mạng LAN và giảm áp lực lên mạng nội bộ bằng cách giảm tải dữ liệu trực tiếp từ các máychủ.

3. 7 khác biệt lớn giữa NAS và SAN.

3.1. Fabric.

NAS sử dụng mạng TCP/IP, phổ biến nhất là Ethernet. Các SAN truyền thống thường chạy trên các mạng Fibre Channel tốc độ cao, mặc dù nhiều SAN đang sử dụng IP-based fabric vì chi phí và độ phức tạp của FC. Hiệu suất cao vẫn là một yêu cầu đối với SAN và các giao thức flash-based fabric đang giúp thu hẹp khoảng cách giữa tốc độ FC và slower IP.

3.2. Xử lý dữ liệu.

Hai kiến trúc lưu trữ NAS và SAN xử lý dữ liệu khác nhau: NAS xử lý dữ liệu dựa trên tập tin và SAN xử lý block data. Câu chuyện không hoàn toàn đơn giản như tất nhiên: NAS có thể hoạt động với global namespace và SAN có quyền truy cập vào SAN file system chuyên dụng. Một global namespace tổng hợp nhiều NAS file systems để trình bày một cách nhìn hợp nhất. SAN file systems cho phép các máy chủ chia sẻ tập tin. Trong kiến trúc SAN, mỗi máy chủ duy trì một dedicated LUN và không chia sẻ. SAN file systems cho phép các máy chủ chia sẻ dữ liệu một cách an toàn bằng cách cung cấp quyền truy cập cấp độ tập tin vào các máy chủ trên cùng một LUN.

3.3. Giao thức.

NAS kết nối trực tiếp với mạng Ethernet thông qua cáp vào Ethernet switch. NAS có thể sử dụng một số giao thức để kết nối với các máy chủ bao gồm NFS, SMB / CIFS và https. Về phía SAN, các máy chủ liên lạc với các thiết bị ổ đĩa SAN bằng giao thức SCSI. Mạng được hình thành bằng cách sử dụng các loại SAS/SATA fabrics hoặc ánh xạ các lớp tới các giao thức khác như Fibre Channel Protocol (FCP) để ánh xạ SCSI qua Fibre Channel hoặc iSCSI ánh xạ SCSI qua TCP/IP.

3.4. Hiệu suất.

SAN là hiệu suất cao hơn cho các môi trường cần lưu lượng tốc độ cao như cơ sở dữ liệu giao dịch cao và các trang web thương mại điện tử. NAS thường có lưu lượng thấp hơn và độ trễ cao hơn do lớp hệ thống tập tin chậm hơn, nhưng các mạng tốc độ cao có thể bù đắp cho tổn thất hiệu năng trong NAS.

3.5. Khả năng mở rộng.

Các thiết bị NAS cấ không có khả năng mở rộng cao, nhưng các hệ thống NAS cao cấp có quy mô đến petabyte bằng cách sử dụng các Cluster hoặc mở rộng các nodes Ngược lại, khả năng mở rộng là một động lực chính để mua SAN. Kiến trúc mạng của nó cho phép người quản trị mở rộng hiệu suất và dung lượng trong các cấu hình mở rộng lên hoặc mở rộng ra.

3.6. Giá cả.

Mặc dù một NAS cao cấp sẽ có giá cao hơn SAN cấp độ entry, nhưng nhìn chung NAS ít tốn kém hơn để mua và bảo trì. Các thiết bị NAS được coi là các thiết bị ứng dụng và có ít thành phần quản lý phần cứng và phần mềm hơn SAN. Chi phí hành chính cũng tính vào quản trị. SAN phức tạp hơn để quản lý với FC SAN. Một nguyên tắc nhỏ là tính toán từ 10 đến 20 lần chi phí mua hàng như là khoảng chi phí bảo trì hàng năm.

3.7. Dễ quản lý.

Trong một so sánh một-một, NAS thắng cuộc thi quản lý dễ dàng. Thiết bị dễ dàng cắm vào mạng LAN và cung cấp giao diện quản lý đơn giản. SAN yêu cầu nhiều thời gian quản trị hơn thiết bị NAS. Triển khai thường yêu cầu thực hiện các thay đổi vật lý cho trung tâm dữ liệu và sự quản lý liên tục thường yêu cầu người quản trị chuyên nghiệp và thành thạo. Ngoại lệ đối  với SAN là nhiều thiết bị NAS không chia sẻ bảng điều khiển quản lý chung.

4. Trường hợp nào nên sử dụng NAS hoặc SAN.

NAS và SAN phục vụ các nhu cầu và các trường hợp sử dụng  khác nhau. Hiểu những gì bạn cần và nơi bạn cần nó.

4.1. NAS: Khi bạn cần củng cố, tập trung và chia sẻ.

• File storage và sharing: Đây là trường hợp sử dụng chính của NAS trong doanh nghiệp có như cầu trung bình. Một thiết bị NAS duy nhất cho phép IT hợp nhất nhiều file server để đơn giản, dễ quản lý và tiết kiệm không gian và năng lượng.
• Active archives: Lưu trữ dài hạn tốt nhất trên bộ lưu trữ ít tốn kém hơn như băng hoặc dựa trên đám mây. NAS là một lựa chọn tốt cho các kho lưu trữ mà có thể dễ tìm kiếm và có thể truy cập và NAS dung lượng cao có thể thay thế các thư viện băng lớn để lưu trữ.
• Big data: Các doanh nghiệp có một số lựa chọn cho dữ liệu lớn như scale-out NAS. scale-out NAS rất tốt để xử lý các tập tin lớn, các dịch vụ dữ liệu thông minh như tự động và phân tích. NAS cũng là một lựa chọn tốt cho dữ liệu lớn không có cấu trúc như giám sát và phát video.
• Ảo hóa: Không phải ai cũng được bán khi sử dụng NAS cho các mạng ảo hóa, nhưng trường hợp đang sử dụng và phát triển và cả VMware và Hyper-V đều hỗ trợ kho dữ liệu của họ trên NAS. Đây là một lựa chọn phổ biến cho các môi trường ảo hóa mới hoặc nhỏ khi doanh nghiệp chưa sở hữu được SAN.
• Virtual desktop interface (VDI). Các hệ thống NAS tầm trung và cao cấp cung cấp các tính năng quản lý dữ liệu hỗ trợ VDI như nhân bản máy tính để bàn nhanh và sao chép dữ liệu.
  

4.2. SAN: Khi bạn cần tăng tốc, mở rộng quy mô và sự bảo vệ.

• Cơ sở dữ liệu và trang web thương mại điện tử: Phục vụ tập tin chung hoặc NAS sẽ làm cho các cơ sở dữ liệu nhỏ hơn, nhưng môi trường giao dịch tốc độ cao cần tốc độ xử lý I/O cao SAN và độ trễ rất thấp. Điều này làm cho SAN phù hợp với cơ sở dữ liệu doanh nghiệp và các trang web thương mại điện tử có lưu lượng truy cập cao.
• Sao lưu nhanh: Các hệ điều hành máy chủ xem SAN như là attached storage, cho phép sao lưu nhanh vào SAN. Lưu lượng sao lưu không di chuyển qua mạng LAN do máy chủ đang sao lưu trực tiếp vào SAN. Điều này giúp sao lưu nhanh hơn mà không làm tăng độ tải trên mạng Ethernet.
• Ảo hóa: NAS hỗ trợ các môi trường ảo hóa nhưng SAN phù hợp hơn với các triển khai quy mô lớn và hoặc hiệu suất cao. SAN nhanh chóng chuyển nhiều luồng I/O giữa VM và máy chủ vật lý và khả năng mở rộng cao cho phép xử lý linh hoạt.
• Chỉnh sửa video: Các ứng dụng chỉnh sửa video cần độ trễ rất thấp và tốc độ truyền dữ liệu rất cao. SAN cung cấp hiệu suất cao này vì nó kết nối trực tiếp với máy khách để chỉnh sửa video với một lớp máy chủ bổ sung. Môi trường chỉnh sửa video cần hệ thống tập tin phân tán SAN của bên thứ ba và kiểm soát cân bằng tải trên mỗi nút.
  

5. Kết hợp sử dụng giữa SAN và NAS.

SAN và NAS hợp nhất kết hợp tập tin và khối lưu trữ vào một hệ thống lưu trữ duy nhất. Các hệ thống thống nhất này hỗ trợ tối đa bốn giao thức. Storage controllers phân bổ lưu trữ vật lý để xử lý NAS hoặc SAN.

Chúng phổ biến cho các doanh nghiệp tầm trung nơi cần cả SAN và NAS, nhưng thiếu không gian trung tâm dữ liệu và quản trị chuyên nghiệp, thành thạo cho các hệ thống riêng biệt. Sử tụng tập trung giữa SAN và NAS là một phần nhỏ của thị trường so với các triển khai độc lập nhưng nó cũng cho thấy sự tăng trưởng ổn định.