Các giải pháp lưu trữ DAS, NAS, SAN và VSA

Hiện nay, tất cả những công ty hay tập đoàn dù lớn hay nhỏ đều mong muốn đảm bảo được hệ thống cơ sở dữ liệu luôn được an toàn trong mọi sự cố như: hỏng thiết bị, cháy nổ,…từ đó công nghệ lưu trữ dữ liệu đã ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu cần thiết về an toàn dữ liệu cho toàn bộ hệ thống. Bài viết sẽ giới thiệu các hình thức lưu trữ phổ biến nhất hiện nay: DAS, NAS, SAN và VSA.

Giới thiệu chung:

Máy chủ lưu trữ là một loại máy chủ sử dụng để lưu trữ và quản lý dữ liệu kỹ thuật số và hoạt động như một máy chủ sao lưu để lưu trữ dữ liệu.

Một máy chủ lưu trữ sẽ được sử dụng để lưu trữ cả số lượng thông tin nhỏ và thông tin dữ liệu lớn qua mạng chia sẻ.

Mặc dù nhu cầu lưu trữ là điều hiển nhiên, nó có một loạt các tùy chọn có sẵn, phổ biến nhất là lưu trữ gắn trực tiếp như DAS, lưu trữ mạng qua hệ thống NAS và các mạng lưu trữ vùng như SAN.

Lựa chọn giải pháp lưu trữ như thế nào là tốt nhất? Ở đây không có một câu trả lời nào đúng nhất cho mọi trường hợp. Thay vào đó, điều quan trọng là các nhu cầu cụ thể và mục tiêu kinh doanh lâu dài của từng tổ chức của bạn mà có một sự lựa chọn tối ưu và phù hợp nhất.

Một số tiêu chí quan trọng để lựa chọn các thiết bị lưu trữ dữ liệu bao gồm:

- Công suất

- Hiệu suất

- Khả năng mở rộng

- Độ tin cậy

- Bảo vệ dữ liệu

- Nhân viên IT hỗ trợ

- Ngân sách

1. DAS (Direct Attached Storage):



Lưu trữ gắn trực tiếp (DAS) là một thiết bị lưu trữ kỹ thuật số được gắn trực tiếp đến một máy chủ hoặc máy tính thông qua cáp, có nghĩa là DAS không phải là một phần của mạng lưu trữ.

Một thiết bị DAS có thể là một ổ đĩa cứng nội bộ hay như ổ cứng bên trong máy tính. Những ổ đĩa có thể được bảo vệ với các cấp độ RAID khác nhau, tùy thuộc vào tầm quan trọng dữ liệu và tính chất của nó. Đối với các máy chủ, thiết bị lưu trữ DAS tương tự như nhiều ổ đĩa nội bộ hoặc như một ổ đĩa ngoài đã được cắm vào.

Các giao diện chính được sử dụng cho kết nối DAS bao gồm:

- Advanced Technology Attachment (ATA)

- Serial Advanced Technology Attachment (SATA), eSATA

- Hệ thống máy tính nhỏ Interface (SCSI),

- Serial Attached SCSI (SAS),

- Fiber Channel.

Ưu điểm:

- Tốc độ truy cập cao

- Khả năng mở rộng lớn

- Dung lượng lưu trữ tối đa

- Bảo mật dữ liệu tuyệt đối

- Khả năng chịu lỗi cao là một số ưu điểm của DAS

Tuy nhiên, những lợi ích chính của DAS bao gồm chi phí thấp và đơn giản sử dụng. Vì nó không cần các thành phần của hệ thống lưu trữ mạng như router, switch và cáp thích hợp để kết nối.

Nhược điểm:

- DAS không cho phép truy cập bởi nhiều nhóm người sử dụng và chỉ có một người sử dụng tại một thời điểm được cho phép.

- DAS là sản phẩm cơ bản nhất của lưu trữ. Các thiết bị lưu trữ là một phần của máy chủ hoặc kết nối trực tiếp đến một máy chủ duy nhất, trong đó các máy trạm phải truy cập vào máy chủ để kết nối với các thiết bị lưu trữ của nó.

2. NAS (Network Attached Storage):



NAS là một loại thiết bị lưu trữ tập tin kết nối vào mạng. Thiết bị lưu trữ NAS thường không có bàn phím hoặc màn hình, cung cấp các nút Local Area Network (LAN) với lưu trữ tập tin thông qua một kết nối Ethernet. Trong thực tế, NAS sử dụng một kết nối Ethernet để chia sẻ tập tin qua mạng.

NAS trong mạng LAN hoạt động như một nút mạng độc lập trong đó có cả địa chỉ IP. Khi thiết bị NAS có một địa chỉ IP, nó có thể truy cập qua mạng thông qua địa chỉ IP đó. Thiết bị NAS có thể được xây dựng với ổ đĩa đơn hoặc nhiều ổ đĩa. Và hiện nay NAS cung cấp công suất cao hơn và bảo vệ dữ liệu lớn hơn.

Sự tồn tại của nhiều máy tính trên mạng cho việc sử dụng một thiết bị mạng lưu trữ đính kèm (NAS) hiệu quả. Một số máy chủ NAS chỉ được sử dụng để sao lưu và chia sẻ tập tin qua mạng, trong khi những người khác có thể làm nhiều nhiệm vụ, chẳng hạn như chia sẻ máy in giữa các máy tính nối mạng, hoạt động như một streamer phương tiện truyền thông hoặc thậm chí một hệ thống giám sát bằng cách hỗ trợ camera IP.

Ưu điểm:

- Đọc được tất cả các loại dữ liệu và hiệu suất bằng văn bản

- Dữ liệu dự phòng tốt

- Cung cấp bảo mật thông qua mã hóa dữ liệu

- Chia sẻ file

- Sao lưu dữ liệu từ Windows, Mac, và có thể là các máy Linux

- Cung cấp một số dịch vụ đám mây để lưu trữ và sao lưu

- Các ứng dụng của NAS được lưu trữ và phục vụ các tập tin đa phương tiện và sao lưu tự động

Ví dụ, nhiều TV thông minh sử dụng NAS để cung cấp lưu trữ tập trung….

Nếu một thiết bị NAS có một chế độ máy chủ, nó cũng có thể hoạt động như một email, đa phương tiện, cơ sở dữ liệu hoặc máy chủ in cho một doanh nghiệp nhỏ.

Ở cấp độ doanh nghiệp, một mảng NAS có thể được sử dụng như là một bản sao lưu để lưu trữ và phục hồi. Ngoài ra, một số sản phẩm NAS có thể hỗ trợ RAID để bảo vệ lưu trữ dữ liệu lớn hơn.

Đối với những hệ thống phải lưu trữ một lượng lớn các video và hình ảnh cho số lượng lớn thì NAS là một lựa chọn tốt. NAS phục vụ tập tin trên một mạng và cung cấp linh hoạt hơn trong việc tiếp cận dữ liệu, vì nền độc lập của mình.

3. SAN (Storage Area Network):



SAN Storage Area Network là một mạng truyền dữ liệu tốc độ cao an toàn, trong đó các thiết bị lưu trữ có thể truy cập vào nhiều máy chủ. Nó là một mạng lưới lưu trữ hiệu suất cao và chuyển dữ liệu giữa các máy chủ và thiết bị lưu trữ tách biệt với mạng lưới khu vực địa phương. SAN thường được sử dụng nơi các khu vực lớn hơn, lưu trữ tốc độ cao và không gian đầu vào, đầu ra rất nhanh.

SAN cho phép nó để cung cấp mức độ cao hơn về hiệu suất và độ tin cậy. SAN cung cấp truyền dữ liệu nhanh trong khi giảm độ chậm trễ khi máy chủ có khối lượng công việc quá lớn.

Ngược lại với DAS hoặc NAS, được tối ưu hóa cho dữ liệu chia sẻ ở cấp độ đầu tiên, sức mạnh của SAN nằm trong khả năng di chuyển khối lượng lớn dữ liệu. Điều này là rất quan trọng cho các ứng dụng chuyên sâu Band-Width như IP / Megapixel ghi hệ thống camera.

SAN được thực hiện trong hai loại sau đây:

- Fiber channel (FC): Lưu trữ và máy chủ được kết nối thông qua một mạng tốc độ cao thiết bị chuyển mạch kênh quang thống nhất. Điều này được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng, nơi truy cập dữ liệu liên tục được yêu cầu. Fiber channel cung cấp tốc độ truy xuất dữ liệu hơn 5 Gbps.

- Internet Small Computer System Interface (iSCSI) Protocol: SCSI là một chuẩn được sử dụng để giao tiếp giữa các máy chủ và thiết bị lưu trữ.

Trong một mạng SAN, dữ liệu chuyển giao từ một lưu trữ khác được tiến hành mà không có sự can thiệp từ một máy chủ. SAN cung cấp bảo vệ chuyển đổi năng động dự phòng, có nghĩa là nếu một máy chủ không bảo trì liên tục nhưng vận hành mạng vẫn tiếp tục. Ngoài ra, khả năng bổ sung có thể được thêm vào theo yêu cầu. Những điều này, là những lợi thế của SAN.

Nhược điểm: Những khó khăn chính của SAN là chi phí và tính phức tạp. Bởi vì phần cứng SAN đòi hỏi phải lớn do đó chi phí cao hơn và đòi hỏi phải có người quản lý hiệu quả.

4. VSA (Virtual Storage Appliance):



Virtual Storage Appliance (VSA) là một bộ điều khiển lưu trữ mà chạy trên một máy ảo để tạo ra một lưu trữ chia sẻ mà không cần thêm phần cứng. Nó trình bày một trong hai cấp độ file hoặc lưu trữ khối cấp vào mạng.

VSA không phải là một thiết bị vật lý kết nối với bất kỳ phần cứng cụ thể nào. Nó sử dụng đĩa từ các hệ thống máy chủ để lưu trữ như một ổ đĩa ảo hoặc có thể truy cập vào ổ đĩa vật lý trực tiếp. Trong thực tế, VSA tạo ra một khu vực lưu trữ ảo tương tự để lưu trữ mạng bằng cách kết hợp khả năng gắn trực tiếp trên mỗi máy chủ vật lý.

Các doanh nghiệp nhỏ cần dự phòng và sẵn sàng cao cho lưu trữ chia sẻ và cũng có doanh nghiệp lớn mà truyền dữ liệu giữa các mảng khác nhau, đây là lựa chọn tốt cho các thiết bị lưu trữ ảo.

 

Thiết bị NAS so với DAS Enclosure: Bạn nên mua loại nào?

- Những thiết bị này về bề ngoài trông giống hệt nhau, nhưng chúng cực kỳ khác nhau.

• DAS Enclosure có giá cả phải chăng, dễ dàng triển khai và nhanh chóng. Lý tưởng cho người dùng một thiết bị và các chuyên gia cần truy cập nhanh vào các tệp lớn.
• Thiết bị NAS cung cấp quyền truy cập từ xa cho nhiều người dùng hoặc nhóm. Nhưng chúng đắt tiền và việc truy cập tệp tương đối chậm hơn DAS.

- Bạn cũng có thể sử dụng thiết bị NAS để truyền phát media, lưu trữ máy chủ và các mục đích nâng cao khác như: backup máy ảo, cung cấp dịch vụ domain, DNS, Mail, VPN server hay thâm chí là chứa cả máy ảo trên đó.

​

- Một vài mục đích phục vụ như cầu lượng lưu trữ dữ liệu khổng lồ. Và khi chi phí hoặc những hạn chế của việc lưu trữ trên cloud khiến nó trở thành một lựa chọn không khả thi thì thiết bị NAS hoặc DAS Enclosure sẽ là giải pháp phù hợp. Bạn chỉ cần quyết định giải pháp lưu trữ nào phù hợp nhất với như cầu của mình.

1. Khái niệm cơ bản: NAS, DAS và RAID
- Dù biết hay không thì bạn cũng đã quen thuộc với các thiết bị lưu trữ gắn trực tiếp (DAS). Ổ USB, ổ cứng gắn trong, ổ di động - những sản phẩm này được cắm vào máy tính của bạn nên chúng được coi là bộ lưu trữ gắn trực tiếp.

- Việc thay đổi giữa ba hoặc bốn thiết bị DAS là một điều khó khăn. Bạn sẽ phải liên tục thực hiện việc cắm/tháo các thiết bị này vào và ra khỏi cổng USB máy tính của mình. Và, nếu bạn muốn tạo bản sao của tệp trên mỗi ổ đĩa (file backup), bạn buộc phải sử dụng nhiều cổng USB hoặc dành quá nhiều thời gian để chép file theo cách thủ công.

- DAS Enclosure, chỉ là một hộp chứa ổ cứng HDD hoặc SSD, kết nối với máy tính của bạn qua một cáp USB hoặc cổng SFF chuyên dụng. Bạn không cần phải dùng nhiều cổng hoặc phải thay cổng mỗi khi di chuyển file nữa. DAS Enclosure hiện này đã hỗ trợ lên đến 36 khay ổ đĩa và có thể chứa cùng các ổ đĩa cứng mà bạn thường đặt bên trong máy tính.

- Bộ lưu trữ gắn mạng (NAS) rất giống với bộ lưu trữ gắn trực tiếp (DAS). Sự khác biệt lớn duy nhất là phương thức kết nối. Trong khi thiết bị DAS cắm vào máy tính của bạn, thiết bị NAS sẽ kết nối qua mạng. Nó có thể được xem là một File Server. Bất kỳ thiết bị nào được kết nối vào cùng mạng đều có thể truy cập vào thiết bị NAS và thậm chí bạn có thể bật quyền truy cập từ xa cho những người bên ngoài Internet, nếu cần.

- Tuy nhiên, thiết bị NAS là thiết bị độc lập về mặt kỹ thuật. Chúng có hệ điều hành và cả phần mềm bảo mật chuyên dụng để bảo vệ các file của bạn khỏi bất kỳ mối nguy hại nào có thể cố truy cập vào mạng của bạn. (Còn DAS Enclosure sẽ được máy tính của bạn bảo vệ nên không cần phần mềm bảo mật chuyên dụng, hoặc trên PC có hệ thống mã hóa tệp.)

- Để bảo vệ dữ liệu, thiết bị NAS yêu cầu bạn cài đặt RAID ngay từ bước cấu hình đầu tiên. Cấu hình RAID cơ bản nhất nhằm mục đích dự phòng dữ liệu và tự động tạo bản sao lưu dữ liệu của bạn, đảm bảo rằng bạn không mất dữ liệu trong trường hợp ổ đĩa bị hỏng. Bạn cũng có thể RAID cho DAS Enclosure trên máy tính của mình, trên một số DAS Enclosure cũng có tùy chọn RAID tích hợp để giúp mọi việc dễ dàng hơn.

2. Tại sao nên sử dụng thiết bị NAS?

​

- Thiết bị NAS cho phép bạn truy cập hàng terabyte dữ liệu từ bất kỳ máy tính để bàn hoặc thiết bị di động nào, ở bất kỳ nơi đâu. Nó giống như có một dịch vụ lưu trữ đám mây chuyên dụng mà không cần phí đăng ký hàng tháng.

- Sau khi cài đặt thiết bị NAS, bạn sẽ có thể truy cập dữ liệu trên đó thông qua giao diện web và phần "Network" trong hệ thống file trên máy tính. Thiết bị di động cũng có thể truy cập NAS thông qua các ứng dụng quản lý tệp như Solid Explorer hoặc Cx Explorer, với một số nhà sản xuất NAS như Synology/QNAP/ASUTOR... sẽ cung cấp các ứng dụng di động dành riêng cho sản phẩm của họ qua kho ứng dụng.

- Ngoài khả năng lưu trữ tệp cơ bản, thiết bị NAS có thể chạy các ứng dụng bên trong cho nhiều nhiệm vụ khác. Như mảng media là ví dụ nổi tiếng nhất—mọi người thường sử dụng NAS dành riêng cho Plex, đây là dịch vụ cho phép bạn truyền phát video từ NAS đến bất kỳ màn hình TV nào. Nhưng bạn cũng có thể sử dụng thiết bị NAS để chạy máy ảo, lưu trữ cho hệ thống camera an ninh, hoặc thực hiện các tác vụ nâng cao khác.

- Những người cần truy cập hoặc sao lưu dữ liệu từ nhiều thiết bị có thể được hưởng lợi từ NAS. Đây là một lựa chọn tuyệt vời cho doanh nghiệp và người dùng theo nhóm, đây cũng là giải pháp lý tưởng cho những ai muốn triển khai các công nghệ cao như Docker và Plex.

- Nhưng các thiết bị NAS vẫn chưa hoàn hảo. Vì giá cả sẽ hơn các giải pháp lưu trữ DAS và vì truyền file qua hệ thống mạng nên tốc độ có thể chậm hơn nhiều so với DAS. Nếu bạn cần truy cập ngay vào các file dung lượng lớn để chỉnh sửa video hoặc các tác vụ khác, bạn sẽ cần phải đầu tư thêm các thành phần khác cho NAS (như SSD cache, NIC hỗ trợ >10Gbps hay RAM...) cũng như nâng cấp hệ thống mạng (switch hỗ trợ cổng >10Gbps hoặc WiFi 6) để có thể đáp ứng được nhu cầu đó, qua đó phát sinh thêm chi phí.

- Bảo mật cũng là mối quan tâm lớn mà các admin cho NAS có xu hướng bỏ qua. Một số cấu hình bảo mật phải được thực hiện thủ công và bạn cần thường xuyên cập nhật thiết bị NAS của mình để nhận các bản vá bảo mật mới từ nhà sản xuất. Bạn có thể tránh hầu hết các lỗ hổng bằng cách vô hiệu hóa quyền truy cập từ xa trên thiết bị NAS của mình, giới hạn IP public truy cập đến nhưng điều này khiến thiết bị NAS không thể kết nối ở bên ngoài hệ thống internet.

- Với một số người, một PC cũ nào đó cũng có thể biến thành thiết bị NAS. Tuy nhiên, một NAS chuyên dụng sẽ dễ cài đặt hơn và không tiêu thụ nhiều điện năng như một chiếc PC hoạt động 24/7.

3. Tại sao nên sử dụng DAS Enclosure?

​

- Khay chứa DAS Enclosure đơn giản và rẻ hơn nhiều so với thiết bị NAS. Quá trình cài đặt chỉ mất vài phút và không yêu cầu gì hơn ngoài việc xem qua hướng dẫn sử dụng. Chỉ cần đặt ổ đĩa của bạn vào khay và bạn đã có thể sử dụng. Một số DAS Enclosure không cung cấp tính năng bảo vệ RAID được tích hợp sẵn nhưng không sao cả, bạn có thể thiết lập RAID thông qua ứng dụng Disk Management của Windows hoặc ứng dụng Disk Utility của macOS.

- Nếu bạn chỉ cần truy cập nhóm lưu trữ của mình từ một máy tính hoặc nếu bạn thường xuyên làm việc với các file lớn để chỉnh sửa video, ảnh và sản xuất nhạc, thiết kế 3D, chơi game, v.v. thì DAS Enclosure là thiết bị lý tưởng hơn.

- Vì bạn có thể nhận được tốc độ truyền tải nhanh từ ổ đĩa ngoài. Và tất cả các hệ điều hành máy tính, có thể là Windows, macOS hoặc Linux, đều có khả năng cài đặt ổ đĩa bên ngoài (hoặc bên trong) theo cấu hình RAID. Lợi ích chính của DAS Enclosure là nó có thể chứa một lượng dữ liệu khổng lồ mà sử dụng tất cả các cổng USB trên máy tính. Đây là giải pháp thuận tiện hơn cho những người dùng cần một kho lưu trữ lớn, khả năng dự phòng RAID và một bàn làm việc gọn gàng.

- Bản thân DAS Enclosure không hỗ trợ truy cập từ xa hoặc cung cấp chức năng nâng cao như phát media. Nhưng bạn có thể sử dụng DAS Enclosure để mở rộng bộ nhớ của File server. Một số tình huống thực tế bạn có thể mua DAS Enclosure và máy tính mini thay vì thiết bị NAS chuyên dụng, vì từng thành phần có thể tùy chọn và điều chỉnh để tiết kiệm chi phí hơn.

4. Vậy, bạn nên mua cái nào?

​

- Bạn đang gặp khó khăn khi quyết định giữa thiết bị NAS hay DAS Enclosure. Thực sự, tất cả điều này phụ thuộc vào việc bạn muốn truy cập các file của mình qua mạng hay qua cáp USB. Truy cập mạng linh hoạt hơn nhưng đặt ra hạn chế rất lớn về tốc độ truyền, trong khi truy cập trực tiếp nhanh hơn nhưng bị hạn chế ở một thiết bị duy nhất.

- Bất kỳ máy tính nào, dù là PC Windows hay Mac, đều có thể RAID và cung cấp chức năng File server. Nhưng với thiết bị NAS và DAS chuyên dụng này thì cấu hình và quản lý sẽ trở nên gọn gàng và dễ dàng hơn rất nhiều.

- Một lưu ý rằng thiết bị NAS và DAS Enclosure thường sẽ không đi kèm ổ đĩa. Bạn cần phải tự mình lựa chọn và mua ổ đĩa theo nhu cầu của mình. Ngoài ra, cấu hình RAID của bạn sẽ xác định dung lượng lưu trữ có thể sử dụng mà bạn có thể nhận được từ ổ đĩa của mình.