Trước hết, để so sánh (rộng) về lưu trữ DAS, NAS và SAN xem tại đây .
Có một số hiểu lầm phổ biến về thuật ngữ " SAN ", có nghĩa là " Mạng vùng lưu trữ " và như vậy, nói đúng ra , chỉ nói đến cơ sở hạ tầng truyền thông kết nối các thiết bị lưu trữ (mảng đĩa, thư viện băng, v.v.) và người dùng lưu trữ (máy chủ ). Tuy nhiên, trong thực tế phổ biến thuật ngữ "SAN" được sử dụng để chỉ hai điều:
- Một cơ sở hạ tầng lưu trữ hoàn chỉnh, bao gồm tất cả các phần cứng và phần mềm liên quan đến việc cung cấp quyền truy cập chung vào các thiết bị lưu trữ trung tâm từ nhiều máy chủ. Cách sử dụng này, mặc dù không hoàn toàn chính xác, thường được chấp nhận và hầu hết mọi người đề cập đến khi nói về "SAN". Phần còn lại của câu trả lời này sẽ tập trung vào nó, do đó mô tả mọi thành phần của cơ sở hạ tầng lưu trữ cấp doanh nghiệp.
- Một mảng lưu trữ duy nhất (xem sau); như trong "chúng tôi có Brand X SAN với dung lượng lưu trữ 20 TB". Cách sử dụng này về cơ bản là không chính xác, bởi vì nó thậm chí không tính đến ý nghĩa thực sự của "SAN" và chỉ cho rằng đó là một dạng thiết bị lưu trữ.
Một SAN có thể bao gồm các phần cứng rất khác nhau, nhưng thường có thể được chia thành các thành phần khác nhau:
- Mảng lưu trữ : đây là nơi dữ liệu được lưu trữ thực sự (và thường được gọi là "SAN" khá thường xuyên). Chúng bao gồm:
- Đĩa vật lý: tất nhiên, họ lưu trữ dữ liệu. Các đĩa cấp doanh nghiệp được sử dụng, có nghĩa là chúng thường có dung lượng trên mỗi đĩa thấp hơn, nhưng hiệu suất và độ tin cậy cao hơn nhiều; Ngoài ra, chúng đắt hơn rất nhiều so với đĩa dành cho người tiêu dùng. Các đĩa có thể sử dụng một loạt các kết nối và giao thức ( SATA , SAS , FC , v.v.) và phương tiện lưu trữ khác nhau ( Đĩa trạng thái rắn đang ngày càng phổ biến), tùy thuộc vào việc triển khai SAN cụ thể.
- Bao vây đĩa: đây là nơi đặt các đĩa. Họ cung cấp điện và kết nối dữ liệu cho họ.
- Bộ điều khiển / Bộ xử lý lưu trữ: những bộ này quản lý I / O, RAID và bộ nhớ đệm (thuật ngữ "bộ điều khiển" hoặc "bộ xử lý" khác nhau giữa các nhà cung cấp SAN). Một lần nữa, bộ điều khiển cấp doanh nghiệp được sử dụng, do đó chúng có hiệu suất và độ tin cậy tốt hơn nhiều so với phần cứng cấp tiêu dùng. Chúng có thể, và thường là, được cấu hình theo cặp để dự phòng.
- Nhóm lưu trữ : nhóm lưu trữ là một nhóm không gian lưu trữ, bao gồm một số (thường là nhiều) đĩa trong cấu hình RAID. Nó được gọi là "nhóm" bởi vì các phần của nó có thể được phân bổ, thay đổi kích thước và phân bổ lại theo yêu cầu, tạo LUN.
- Số đơn vị hợp lý (LUN): một LUN là khối không gian được rút ra từ một kho lưu trữ, sau đó được cung cấp ("trình bày") cho một hoặc nhiều máy chủ. Điều này được các máy chủ xem là một khối lưu trữ và có thể được định dạng bởi chúng bằng bất kỳ hệ thống tệp nào họ thích.
- Thư viện băng: chúng có thể được kết nối với SAN và sử dụng cùng một công nghệ truyền thông để kết nối với máy chủ và sao lưu trực tiếp vào băng từ.
- Mạng truyền thông ( "SAN" thích hợp ): đây là những gì cho phép người dùng lưu trữ (máy chủ) truy cập vào các thiết bị lưu trữ (mảng lưu trữ, thư viện băng, v.v.); nói đúng ra, ý nghĩa thực sự của thuật ngữ "Mạng khu vực lưu trữ" và là phần duy nhất của cơ sở hạ tầng lưu trữ nên được định nghĩa như vậy. Thực sự có rất nhiều giải pháp để kết nối máy chủ với các thiết bị lưu trữ được chia sẻ, nhưng những giải pháp phổ biến nhất là:
- Kênh sợi quang : một công nghệ sử dụng sợi quang cho các kết nối tốc độ cao đến lưu trữ được chia sẻ. Nó bao gồm các bộ điều hợp bus chủ , cáp quang và bộ chuyển mạch FC và có thể đạt được tốc độ truyền từ 1 Gbit đến 20 Gbit. Ngoài ra, I / O đa đường có thể được sử dụng để nhóm một số liên kết vật lý lại với nhau, cho phép băng thông cao hơn và khả năng chịu lỗi.
- iSCSI : triển khaigiao thức SCSI qua truyền tải IP. Nó chạy trênphần cứng Ethernet tiêu chuẩn, có nghĩa là nó có thể đạt được tốc độ truyền từ 100 Mbit (thường không được sử dụng cho SAN) đến 100 Gbit. Nhiều I / O cũng có thể được sử dụng (mặc dù lớp mạng bên dưới giới thiệu một số phức tạp bổ sung).
- Kênh sợi quang qua Ethernet (FCoE) : một công nghệ ở giữa FC và iSCSI đầy đủ, sử dụng Ethernet làm lớp vật lý nhưng FC làm giao thức truyền tải, do đó tránh được sự cần thiết của lớp IP ở giữa.
- InfiniBand : một công nghệ kết nối hiệu suất rất cao, ít sử dụng và khá đắt tiền, nhưng có thể đạt được một sốbăng thông ấn tượng .
- Bộ điều hợp bus máy chủ (HBA): thẻ bộ điều hợp được máy chủ sử dụng để truy cập lớp kết nối; chúng có thể là bộ điều hợp chuyên dụng (như trong FC SAN) hoặc thẻ Ethernet tiêu chuẩn. Ngoài ra còn có các HBA iSCSI, có kết nối Ethernet tiêu chuẩn, nhưng có thể xử lý giao thức iSCSI trong phần cứng, do đó giúp máy chủ giảm một số tải bổ sung.
SAN cung cấp nhiều khả năng bổ sung đối với lưu trữ được gắn trực tiếp (hoặc chia sẻ vật lý):
- Khả năng chịu lỗi: tính sẵn sàng cao được tích hợp trong bất kỳ SAN cấp doanh nghiệp nào và được xử lý ở tất cả các cấp, từ nguồn cung cấp năng lượng trong mảng lưu trữ đến kết nối máy chủ. Đĩa đáng tin cậy hơn, RAID được sử dụng để chống lại các lỗi đĩa đơn (hoặc nhiều đĩa), bộ điều khiển dự phòng được sử dụng và I / O đa đường cho phép truy cập lưu trữ không bị gián đoạn ngay cả trong trường hợp lỗi liên kết.
- Dung lượng lưu trữ lớn hơn: SAN có thể chứa nhiều thiết bị lưu trữ lớn, cho phép không gian lưu trữ lớn hơn nhiều so với những gì một máy chủ có thể đạt được.
- Quản lý lưu trữ động: khối lượng lưu trữ (LUN) có thể được tạo, thay đổi kích thước và hủy theo yêu cầu; chúng có thể được chuyển từ máy chủ này sang máy chủ khác; phân bổ dung lượng bổ sung cho máy chủ chỉ cần một số cấu hình, trái ngược với việc mua đĩa và cài đặt chúng.
- Hiệu suất: SAN được cấu hình đúng, sử dụng các công nghệ gần đây (mặc dù đắt tiền), có thể đạt được hiệu suất thực sự ấn tượng và được thiết kế từ đầu để xử lý tải đồng thời nặng từ nhiều máy chủ.
- Sao chép mức lưu trữ: hai (hoặc nhiều) mảng lưu trữ có thể được cấu hình để sao chép đồng bộ, cho phép chuyển hướng hoàn toàn I / O của máy chủ từ cái này sang cái khác trong các tình huống lỗi hoặc thảm họa.
- Ảnh chụp nhanh ở mức lưu trữ : hầu hết các mảng lưu trữ cho phép chụp ảnh nhanh của các khối duy nhất và / hoặc toàn bộ nhóm lưu trữ. Những ảnh chụp nhanh sau đó có thể được khôi phục nếu cần.
- Sao lưu mức lưu trữ: hầu hết các SAN cũng cho phép thực hiện sao lưu trực tiếp từ mảng lưu trữ đến thư viện băng được kết nối SAN, bỏ qua hoàn toàn các máy chủ thực sự sử dụng dữ liệu; các kỹ thuật khác nhau được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu.
Dựa trên mọi thứ ở trên, lợi ích của việc sử dụng SAN là rõ ràng; Nhưng còn chi phí mua một cái, và sự phức tạp của việc quản lý một cái thì sao?
SAN là phần cứng cấp doanh nghiệp (mặc dù có thể có trường hợp kinh doanh cho SAN nhỏ ngay cả trong các công ty vừa / nhỏ); tất nhiên chúng có khả năng tùy biến cao, do đó có thể dao động từ "một vài TB với 1 Gbit iSCSI và độ tin cậy cao" đến "vài trăm TB với tốc độ, hiệu suất và độ tin cậy tuyệt vời và sao chép hoàn toàn đồng bộ vào trung tâm dữ liệu DR"; chi phí khác nhau tương ứng, nhưng thường cao hơn (như trong "tổng chi phí", cũng như "chi phí cho mỗi gigabyte không gian") so với các giải pháp khác. Không có tiêu chuẩn về giá, nhưng không có gì lạ khi ngay cả các SAN nhỏ cũng có thẻ giá trong phạm vi hàng chục nghìn (và thậm chí hàng trăm nghìn) đô la.
Thiết kế và thực hiện SAN (thậm chí nhiều hơn đối với một người cao cấp) đòi hỏi các kỹ năng cụ thể, và loại công việc này thường được thực hiện bởi những người có chuyên môn cao. Các hoạt động hàng ngày, chẳng hạn như quản lý LUN, dễ dàng hơn đáng kể, nhưng trong nhiều công ty, quản lý lưu trữ dù sao cũng được xử lý bởi một người hoặc nhóm chuyên dụng.
Bất kể những cân nhắc trên, SAN là giải pháp lưu trữ được lựa chọn trong đó yêu cầu dung lượng, độ tin cậy và hiệu suất cao.