SAN vs NAS: Câu chuyện về 2 giao thức lưu trữ

NAS? SAN? Đó là giao thức lưu trữ tốt nhất, đó là giao thức lưu trữ tệ nhất. Đây là thời của SAN, đây là thời của NAS. v.v… Thôi, mình sẽ dừng lại với “câu chuyện của hai thành phố đáng sống nhất” (thành phố nào cũng nhất?). Trong bài này nhóm NTC Tech của TheGioiMayChu sẽ đề cập đến SAN và NAS, đặc điểm của các giao thức lưu trữ này và tại sao người ta nên chọn giao thức này hơn là giao thức kia.

Lưu trữ block

SAN (Storage Area Network) là một giao thức lưu trữ cấp khối (block-level), nghĩa là dữ liệu được lưu trữ và truy cập theo block. Tất cả các block dữ liệu này được lưu trữ trong các Logical Unit Number, LUN. LUN sau đó được đưa ra cho initiator (host) từ một target (storage system). Đối với một thiết bị cuối như máy chủ, các LUN này cũng giống như một thiết bị lưu trữ gắn trực tiếp (Direct-Attached Storage, DAS) hoặc một ổ cứng cục bộ. Nhưng không giống như DAS, bạn có được tính di động và hàng loạt lợi ích khác từ khả năng quản lý tập trung.

Một lưu ý đối với block storage là bạn cần định dạng ổ đĩa với file system dành riêng cho hệ điều hành. Đối với máy chủ Windows, có lẽ bạn sẽ sử dụng NTFS. Một lưu ý khác, tùy thuộc vào file system, bạn có thể bị giới hạn trong việc có một máy chủ duy nhất đọc và ghi dữ liệu. Nhưng đối với một file system được phân cụm (clustered) như VMFS (vSphere datastores), nó sẽ xử lý việc khóa các thao tác ghi từ nhiều máy chủ để ngăn ngừa dữ liệu bị hỏng, corrupted.

Nếu bạn cung cấp dữ liệu bằng giao thức SAN, có thể bạn cần phải có phần cứng chuyên dụng để vận chuyển lưu lượng dữ liệu hay traffic trong Storage Area Network. Ví dụ: nếu bạn cung cấp dữ liệu SAN của mình bằng giao thức Fibre Channel, bạn phải có các FC Switch và HBA (host-based adapter) dành riêng cho loại traffic này. Nếu bạn sử dụng giao thức iSCSI để lưu chuyển traffic này, bạn có thể tránh được việc đó bằng cách sử dụng cùng các thiết bị switch và network card mà bạn sử dụng chung cho network traffic của mình. Tuy nhiên, có thể bạn sẽ có các adapter CNA (converged network adapter) chuyên biệt trên các máy chủ của mình để giảm tải các thao tác xử lý từ CPU. Các CNA này được thiết kế để cung cấp hiệu năng cao.

Phần cứng riêng biệt thực sự là một lợi thế để sử dụng SAN làm giao thức lưu trữ. Thông thường, traffic lưu trữ được tách biệt với traffic mạng nói chung. Vì SAN cung cấp lưu trữ nhanh, linh hoạt, nên nó thường là giao thức lưu trữ được lựa chọn cho cơ sở dữ liệu và các ứng dụng hiệu suất cao khác. Với sự ra đời của giao thức NVMe và sự phát triển của NVMe-over-Fabric, lợi ích to lớn về hiệu năng của các giao thức lưu trữ SAN sẽ là “nhân tố làm thay đổi cuộc chơi”.

Lưu trữ file, file và file

Network-Attached Storage (NAS) thì nghe có vẻ trừu tượng hơn so với lưu trữ SAN. Từ sự trừu tượng này làm xuất hiện một trong những lợi thế lớn nhất của NAS: Sự đơn giản! Thay vì các block, dữ liệu nằm trong các volume được tạo thành từ các file và thư mục. Nó là một kiến ​​trúc client-server điển hình. Khách hàng truy cập các thư mục và file từ đường dẫn UNC mà máy chủ NAS chia sẻ. Vì máy chủ NAS xử lý file system, dữ liệu hoàn toàn độc lập với các thiết bị được kết nối. Nhiều máy khách hoặc thiết bị có thể kết nối cùng một file mà không gặp phải vấn đề gì.

NFS, SMB và CIFS (kế thừa từ SMB 1) đều thuộc nhóm giao thức NAS. NAS là một giao thức lưu trữ dữ liệu phi cấu trúc. Các file chia sẻ và thư mục gốc tạo nên rất nhiều dữ liệu phi cấu trúc kiểu này. Các kho dữ liệu NFS bao gồm một phần khác của dữ liệu NAS.

Ưu điểm của việc sử dụng giao thức NAS bao gồm việc quản lý dễ dàng hơn và khả năng tận dụng cơ sở hạ tầng mạng hiện tại của bạn. Một lợi ích nữa là vì dữ liệu được lưu trữ ở cấp độ file, bạn có thể dễ dàng thu nhỏ hoặc tự động mở rộng volume. Khả năng thu nhỏ volume để lấy lại không gian được phân bổ quá mức là một lợi ích rất lớn. Khi sử dụng SAN làm giao thức lưu trữ, bạn thực sự chỉ có thể mở rộng các LUN. Để có các LUN nhỏ hơn, bạn cần phải tạo lại LUN đó và di chuyển tất cả dữ liệu sang LUN mới nhỏ hơn.

SAN và NAS đều có lợi ích và sự đánh đổi riêng. Giống như hầu hết các câu hỏi trong IT về việc nên chọn cách tiếp cận nào để sử dụng, câu trả lời vẫn là, “Nó phụ thuộc vào…”. Một điều may mắn là, nó không phải là một câu hỏi “hoặc”. Vì đã có nhiều hãng cung cấp giải pháp kết hợp cả hai loại lưu trữ như NetApp, Infortrend, QNAP,…

Liên hệ tác giả