Luận văn: Nghiên cứu về mạng lưu trữ và đề xuất phương án mạng lưu trữ ứng dụng cho tổng công ty Bảo Hiểm Việt Nam

Chia sẻ: Nguyen Bao Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tập trung nghiên cứu công nghệ SAN,tình hình phát triển SAN trên thế giới và khả năng ứng dụng công nghệ SAN ở Việt Nam,qua đó xây dựng giải pháp tích hợp lưu trữ khối lượng dữ liệu lớn tại 1 doanh nghiệp cụ thể.Cấu trúc luận văn bao gồm phần mở đầu giới thiệu về sự hình thành công nghệ lưu trữ SAN ,những tiềm năng của SAN.Phần kết luận tổng hợp lại những nghiên cứu chính của luận văn....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu về mạng lưu trữ và đề xuất phương án mạng lưu trữ ứng dụng cho tổng công ty Bảo Hiểm Việt Nam

HOÀNG DƯƠNG TH NH B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA HÀ N I ---------------------------------------- LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C CÔNG NGH THÔNG TIN NGHÀNH : CÔNG NGH THÔNG TIN NGHIÊN C U V M NG LƯU TR VÀ ð XU T PHƯƠNG ÁN M NG LƯU TR NG D NG CHO T NG CÔNG TY B O HI M VI T NAM HOÀNG DƯƠNG TH NH 2004- 2006 H Néi HÀ N I 2006 2006
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ------------------------------------------- LUËN V¡N TH¹C Sü KHOA HäC Nghiªn cøu vÒ m¹ng l−u tr÷ vµ ®Ò xuÊt ph−¬ng ¸n m¹ng l−u tr÷ øng dông cho tæng c«ng ty b¶o hiÓm viÖt nam NGµNH : C¤NG NGHÖ TH¤NG TIN M Sè : HOµNG D¦¥NG THÞNH Ng−êi h−íng dÉn khoa häc : TS .trÞnh v¨n loan
Hµ néi 2006
-1– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - L I C M ƠN Trong l i ñ u tiên c a lu n văn Th c sĩ khoa h c này, em mu n g i nh ng l i c m ơn và bi t ơn chân thành c a mình t i t t c nh ng ngư i h tr , giúp ñ em v chuyên môn, v t ch t và tinh th n trong quá trình th c hi n Lu n văn. Trư c h t, em xin chân thành c m ơn th y giáo Ti n sĩ Tr nh Văn Loan ngư i ñã tr c ti p hư ng d n, nh n xét, giúp ñ em trong su t quá trình th c hi n lu n văn. Em xin chân thành c m ơn các th y, cô giáo trong khoa Công ngh Thông tin, B môn K thu t Máy tính,Trung tâm ñào t o và b i dư ng sau ñ i h c và các th y cô trong Trư ng ð i h c Bách Khoa Hà N i, nh ng ngư i ñã d y d , ch b o em trong su t nh ng năm h c t p t i trư ng. Cu i cùng, em xin bày t lòng bi t ơn t i gia ñình, nh ng ngư i b n thân và các b n ñ ng nghi p ñã giúp ñ , ñ ng viên em trong su t quá trình h c t p và làm lu n văn t t nghi p. Do th i gian th c hi n có h n, ki n th c chuyên môn còn nhi u h n ch nên lu n văn em th c hi n ch c ch n không tránh kh i nh ng thi u sót nh t ñ nh. Em r t mong nh n ñư c ý ki n ñóng góp c a th y cô giáo và các b n. Em xin chân thành c m ơn! Hà N i,ngày 15 tháng 11 năm 2006 H c viên Hoàng Dương Th nh ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-2– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - M ðU Trư c ñây h th ng máy tính l n thư ng ñư c s d ng ñ qu n lý t p trung các d ch v d li u. nh ng h th ng này thi t b lưu tr ñư c g n tr c ti p vào các kênh vào/ra c a máy ch . Máy ch ñ c quy n truy xu t và qu n lý t t c thi t b lưu tr g n tr c ti p vào chúng. Khi ñó, các ng d ng ho c các máy tr m ch có th truy xu t d li u m t cách gián ti p thông qua m ng. Workstation Laptop Network & LAN Main frame Server Disk array Disk array Hình 1 - Mô hình thi t b lưu tr g n tr c ti p Mô hình “thi t b lưu tr g n tr c ti p” ho t ñ ng hi u qu trong m t th i gian dài, ñ c bi t trong môi trư ng xí nghi p v a và nh . Tuy nhiên khi áp d ng mô hình này cho các doanh nghi p l n (doanh nghi p ñang s d ng các ng d ng có lư ng d li u luân chuy n l n và có nhi u yêu c u ñ c bi t) thì mô hình trên b c l nhi u ñi m h n ch : Kh năng m r ng: S thi t b g n tr c ti p vào kênh vào ra c a máy ch thư ng b gi i h n b i m t s c ñ nh. Ví d như kênh SCSI gi i h n 16 thi t b trên m t kênh k c thi t b ñi u h p. Khi ñó, dung lư ng d li u lưu tr cũng b gi i h n theo. Hi u năng th c thi: Các thi t b lưu tr chia s băng thông trên kênh vào ra ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-3– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - mà chúng g n vào. Do v y, khi g n thêm thi t b lưu tr vào m t kênh s làm gi m hi u năng th c thi. Gi i h n v m t kho ng cách: Không gian ñ t thi t b lưu tr b ràng bu c nh t ñ nh v kho ng cách, ñ c bi t trong các kênh giao ti p song song. Nh m ñ m b o hi u năng th c thi và k thu t tín hi u ñi n, các kênh vào ra có ñ dài t i ña thư ng ch vài mét. Kh năng s n sàng: Ngư i qu n tr ph i t t ho t ñ ng c a toàn b chu i thi t b trên m t kênh khi mu n b sung, lo i b hay c u hình l i h th ng lưu tr . ði u này nh hư ng ñ n s ho t ñ ng liên t c c a h th ng. B o v d li u: Khi có nhi u máy ch , chi phí cho thi t b sao lưu d li u tăng nhanh ñ ng th i vi c qu n tr càng ph c t p do ph i sao lưu d li u trên t ng máy ch riêng bi t. Ngoài ra, vi c sao lưu thông qua m ng c c b s nh hư ng ñ n ho t ñ ng c a m ng doanh nghi p trong m t th i gian dài. Hi u qu : Khó phân ph i l i không gian lưu tr do m i máy ch qu n lý ho t ñ ng c a các thi t b m t cách riêng bi t. ði u này d n t i h u h t các công ty ph i mua b sung thi t b cho máy ch này trong khi máy ch khác còn nhi u không gian lưu tr chưa dùng ñ n. Nh ng h n ch c a mô hình “thi t b lưu tr k t n i tr c ti p” cũng chính là nh ng lý do thúc ñ y công ngh lưu tr ñi sang m t th h m i, th h “m ng lưu tr ”. M ng lưu tr có ti m năng ñư c ng d ng r ng rãi b i nh ng ưu ñi m sau: - M ng lưu tr ñưa ra kh năng m r ng, cho phép k t n i hàng ngàn thi t b lưu tr phân tán trong ph m vi r ng l n. - M ng lưu tr cho phép lưu chuy n d li u gi a các thi t b lưu tr mà không chi m d ng băng thông c a m ng c c b và không ph i trung chuy n qua nh ng máy ch . - M ng lưu tr cho phép c u hình l i ho c b o trì h th ng lưu tr mà không yêu c u d ng ho t ñ ng c a c h th ng. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-4– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - - M ng lưu tr cung c p m t gi i pháp qu n lý t p trung năng l c lưu tr . M y năm g n ñây, th trư ng SAN ñ t m c tăng trư ng cao nh s h tr và ña d ng hóa các gi i pháp k t n i. Theo th ng kê c a c a t ch c Gartner Group’s Dataquest, ch riêng th trư ng Nh t b n ñã ñ t doanh thu 7.2 t ñô la m và ñ t m c tăng trư ng 17.5% trong năm 2005. Công ngh SAN ñã ñư c áp d ng nhi u nư c trên th gi i. Vi t Nam, công ngh SAN m i gây ñư c s quan tâm trong th i gian g n ñây và m i bư c ñ u ñư c ng d ng. Lu n văn t p trung nghiên c u công ngh SAN, tình hình phát tri n SAN trên th gi i và kh năng ng d ng công ngh SAN t i Vi t Nam, qua ñó xây d ng gi i pháp thích h p lưu tr kh i lư ng d li u l n t i m t doanh nghi p c th . C u trúc lu n văn bao g m: Ph n: “M ñ u” gi i thi u v s hình thành công ngh lưu tr SAN, nh ng ti m năng c a SAN. Chương 1: “M ng lưu tr - SAN”. T ng quan h th ng m ng lưu tr : các khái ni m cơ b n, các thành ph n chính, các ng d ng trong m ng SAN, vi c qu n lý và khai thác m ng SAN. Chương 2: “IP SAN”. Phân tích chi ti t hai giao th c iFCP và iSCSI. Các giao th c này s ñư c s d ng làm cơ s phát tri n công ngh SAN d a trên n n t ng IP. Chương 3: “ ng d ng SAN gi i quy t bài toán th c ti n”, thi t k m ng lưu tr gi i quy t bài toán lưu tr kh i lư ng d li u l n c a T ng Công ty B o Hi m Vi t Nam ( B o Vi t). Cu i cùng, ph n: “K t lu n” t ng h p l i nh ng nghiên c u chính c a lu n văn, gi i thi u m t s hư ng phát tri n và nh ng kh c ph c m t s nh ng h n ch hi n t i c a SAN. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-5– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - CHƯƠNG 1: M NG LƯU TR - SAN 1.1. M ng lưu tr là gì? M ng lưu tr SAN (Storage Area Network) ñư c ñ nh nghĩa là m t m ng dành riêng liên k t gi a các máy ch và thi t b lưu tr [6]. Nó có c u trúc tương t m ng c c b (LAN) nhưng tách bi t kh i m ng c c b . Máy ch và các thi t b lưu tr g i là các nút (node) trong m ng lưu tr . Sơ ñ m ng lưu tr ñư c th hi n qua hình 2 Desktop Workstation Laptop computer Network & LAN Server Server Main frame Storage Area Network Disk array Tape drive Disk array Hình 2 - Sơ ñ m ng lưu tr M ng lưu tr là gi i pháp m i k t n i các thi t b lưu tr v i máy ch . SAN s d ng nh ng ti n b trong công ngh m ng nh m nâng cao băng thông, hi u năng th c thi và ñ s n sàng cao cho h th ng lưu tr [6]. M ng lưu tr ñư c s d ng ñ k t n i: các m ng ñĩa ñư c chia s (Shared Storage Array), các c m máy ch (Cluster Server), các ñĩa hay băng t c a máy tính l n (MainFrame Disk or Tape) v i các máy ch ho c máy tr m. ðơn gi n, m ng lưu tr là m t m ng thông thư ng ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-6– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - ñư c t o nên t giao di n các thi t b lưu tr . Do m ng lưu tr tách bi t v i h th ng m ng thông thư ng nên khi ho t ñ ng s không chi m băng thông c a h th ng m ng. M ng lưu tr th hi n m t hư ng chia s không gian lưu tr m i, cho phép nhi u máy ch cùng chia s m t không gian lưu tr . M ng lưu tr h tr ba ki u trao ñ i d li u: - Máy ch t i thi t b lưu tr : là ki u k t n i truy n th ng, m ng lưu tr có ưu ñi m l n là cho phép nhi u máy ch truy xu t tu n t ho c cùng lúc t i m t thi t b lưu tr . - Máy ch t i máy ch : s d ng m ng lưu tr làm ñư ng truy n thông gi a các máy ch . - Thi t b lưu tr t i thi t b lưu tr : cho phép truy n t i d li u gi a các thi t b lưu tr mà không có s can thi p c a máy ch . ði u này giúp cho d li u ñư c truy n t i nhanh hơn ñ ng th i không t n th i gian x lý c a CPU. Tuy c u trúc gi ng m ng thông thư ng, m ng lưu tr SAN có m t s khác bi t do ñư c t o d ng t giao di n các thi t b lưu tr . N u như trong m ng thông thư ng giao di n k t n i có d ng tu n t thì trong m ng lưu tr giao di n k t n i có th là các chu n k t n i song song. 1.2. Thi t b lưu tr g n m ng (NAS - Network Attached Storage) Thi t b lưu tr g n m ng (NAS - Network Attached Storage) là dãy các ñĩa g n tr c ti p v i m ng LAN thông qua giao di n k t n i như Ethernet [6]. V i ch c năng là m t máy ch trong mô hình Client/Server, NAS có b vi x lý riêng, h ñi u hành riêng và ñ i tư ng x lý là các file. ð i di n tiêu bi u nh t cho mô hình thi t b lưu tr g n m ng là Server Message Block và Network File System. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-7– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - Ethernet IDE, SCSI Disk NAS Processor Hình 3 - Ki n trúc NAS Phân bi t NAS v i SAN: d a trên phương th c trao ñ i d li u theo file hay kh i (block). NAS truy n t i các file qua các giao th c hư ng file như NFS (Network File System) hay CIFS (Common Internet File System) trong khi SAN truy n t i các kh i b ng giao th c hư ng kh i như SCSI-3. NAS FCP SAN iSCSI SAN Data Base Data Base Data Base Applications Applications Applications Block I/O Block I/O Block I/O Block I/O converted to File I/O protocol IP Network File IP Network Protocols (NFS, CIFS ..) FC Network iSCSI Protocols SCSI Protocols File I/O protocol converted to Block I/O Pooled Storage Pooled Storage Pooled Storage Hình 4 - So sánh NAS và SAN 1.3. Các thành ph n c a m ng lưu tr - SAN Components 1.3.1. Máy ch SAN Máy ch SAN là nh ng ph n t tính toán ñư c g n tr c ti p vào m ng SAN [3]. Máy ch SAN có nhi m v qu n lý tôpô m ng và tr u tư ng hóa thi t b lưu tr . Máy ch SAN có th ho t ñ ng trên nhi u h ñi u hành khác nhau như ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-8– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - Windows NT, UNIX, OS/390. M t m ng SAN có th có nhi u máy ch SAN ho t ñ ng trong m t môi trư ng h n h p. 1.3.2. Giao di n k t n i SAN SCSI, FC-AL, SSA, ESCON, Bus-and-Tag, và HIPPI là nh ng giao di n k t n i thư ng ñư c s d ng trong SAN. Nh ng giao di n này cho phép thi t b lưu tr ñư c m r ng ph m vi kh i máy ch và có th chia s d li u. Chúng ta có th s d ng nhi u kênh k t n i ñ tăng hi u năng th c thi cũng như t o kênh dư th a (d phòng). Tuy SCSI là giao di n truy n d li u song song, ngư i qu n tr v n có th m r ng, tr n kênh, chuy n m ch, hay k t n i v i c ng m ng gi ng như v i giao di n n i ti p. 1.3.3. K t n i SAN Gi ng như m ng LAN, SAN thư ng s d ng m t s thi t b như Extenders, Mux, Hubs, Routers, Switchs, Directors ñ k t n i gi a các thành ph n SAN. Trong gi i pháp m ng SAN c th , ngư i ta có th s d ng nhi u lo i thi t b và ki n trúc k t n i khác nhau ñ ñ t ñư c hi u qu t t nh t. 1.3.3.1 Các thi t b k t n i SAN Thi t b ñi u h p (Host Bus Adapter): HBA là thi t b k t n i gi a thi t - b ch qu n (thi t b lưu tr hay máy ch ) v i m ng SAN và ch c năng c a nó là bi n ñ i nh ng tín hi u song song t bus c a thi t b lưu tr hay c a máy ch sang d ng tín hi u tu n t ñ g i vào m ng SAN. M t HBA có th có nhi u c ng giao ti p cùng hay khác lo i nh m cung c p thêm k t n i v i m ng SAN. Cũng tương t , m t thi t b ch qu n có th ñư c g n m t ho c nhi u thi t b ñi u h p cùng hay khác lo i. Thi t b kéo dài (Extenders): Thi t b kéo dài ñư c s d ng ñ kéo dài - kho ng cách cho phép gi a các nút trong m ng SAN. V m t v t lý, thi t kéo dài là m t b khuy ch ñ i l i tín hi u. B tr n (multiplexors): b tr n ñư c s d ng ñ t n d ng hi u qu c a - ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
-9– - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - ñư ng k t n i băng thông r ng b ng cách tr n d li u luân phiên t nhi u ngu n khác nhau vào m t k t n i duy nh t. B tr n còn có nhi u ưu ñi m khác: cho phép nén d li u, s a l i, nâng cao t c ñ truy n và kh năng ng t nhi u k t n i m t lúc. B t p trung (hubs): b t p trung cung c p k t n i gi a các nút v i nhau. - T t c các nút này cùng chia s băng thông nên hi u qu ñ t ñư c không cao như b chuy n m ch. B ñ nh tuy n (routers): b ñ nh tuy n cho thi t b lưu tr khác v i b - ñ nh tuy n m ng thông thư ng. D li u ñư c ñ nh tuy n s d ng các giao th c ñ nh tuy n cho thi t b lưu tr như FCP hay SCSI trong khi m ng thông thư ng s d ng các giao th c thông ñi p như TCP/IP. ðư ng truy n d li u trong các thi t b lưu tr gi ng ñư ng truy n thông ñi p trong m ng thông thư ng nhưng n i dung truy n s ch a nh ng thông tin riêng c a giao th c. C u (Brigdes): c u thư ng ñư c s d ng ñ k t n i nh ng ño n m ng - LAN/SAN ho c nh ng m ng có giao th c khác nhau. C ng m ng (Gateways): c ng m ng dùng ñ k t n i hai ho c nhi u m ng - có giao th c không gi ng nhau. Thi t b này thư ng ñư c dùng ñ k t n i gi a LAN và WAN. SAN s d ng c ng m ng ñ m r ng m ng thông qua m ng WAN. B chuy n m ch(switchs): b chuy n m ch là m t trong nh ng thi t b - ñư c s d ng nhi u nh t. B chuy n m ch có nhi u ưu ñi m như: cung c p kh năng k t n i ñ n m t lư ng l n thi t b , băng thông l n, gi m thi u t c ngh n, d m r ng. Vì b chuy n m ch h tr ki u k t n i t i m t ñi m b t kỳ nên ph n m m qu n lý b chuy n m ch có th ñ t tuỳ ch n k t n i riêng cho t ng c ng. M t s công ty l n s d ng dư th a b chuy n m ch ho c c u hình nhi u b chuy n m ch song song nh m tăng băng thông và kh ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 10 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - năng ch u l i [3]. B ñ nh hư ng (Directors): như b chuy n m ch nhưng ñư c s d ng v i - giao di n k t n i ESCON. 1.3.3.2 Các ki n trúc k t n i SAN Vi c l a ch n ki n trúc k t n i SAN có nh hư ng nhi u ñ n hi u năng c a toàn b h th ng cũng như quy t ñ nh trang thi t b k t n i. Kênh truy n v t lý trong ki n trúc k t n i mà lu n văn ñ c p là kênh quang h c (Fibre channel). Các ki n trúc k t n i trong m ng SAN. K t n i tr c ti p ñi m - ñi m (point to point topology): ñây là phương - th c k t n i d th c hi n và d qu n tr nh t. M t kênh k t n i cao t c ñư c ñư c thi t l p gi a hai nút như hình 5. 100 MB/s Full duplex 200MB/s 100 MB/s Disk array Server Hình 5 - Ki n trúc k t n i ñi m t i ñi m Ki n trúc k t n i có hi u qu khi k t n i các máy ch cung c p d ch v file (File server) t i chu i các ñĩa (Disk array). Ki n trúc không s d ng thi t b k t n i s gi m chi phí cho h th ng nhưng không th áp d ng cho nh ng m ng SAN l n. K t n i vòng (loop) v i thi t b t p trung (Hubs): ki u ki n trúc này cho - phép ta xây d ng ñư c k t n i có băng thông r ng và chi phí th p. M t nút mu n truy n d li u s ph i ñ i nh n ñư c th ñi u khi n kênh (gi ng như th bài trong m ng Token Ring). Khi ñó, nút có th ñi u khi n kênh s thi t l p m t k t n i ki u ñi m - ñi m (k t n i o) t i m t nút khác trên vòng. D li u ñư c trao ñ i gi a hai nút ñó. Khi quá trình trao ñ i hoàn thành, các nút khác trong vòng s nh n ñư c th ñi u khi n kênh. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 11 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - Server Disk array Disk array Hub Server Hình 6 - Ki n trúc k t n i vòng Ki n trúc k t n i vòng có m t s ñ c ñi m sau: o H n ch s thi t b k t n i trong m t vòng: 126 thi t b . o M t nút trong vòng b h ng không nh hư ng ñ n ho t ñ ng c a vòng. o T dò tìm (quá trình này xác ñ nh ñư c toàn b các nút trên vòng và thông báo cho m i nút khác). o Cho phép thi t l p k t n i o (gi a hai thi t b trong vòng). o M t vòng có th k t n i v i thi t b chuy n m ch (Switch) ñ m r ng vòng. Ki n trúc chuy n m ch (Switches): Ki n trúc này hay ñư c s d ng trong - th c t v i nhi u ưu ñi m như: băng thông r ng, s lư ng thi t b k t n i l n, có kh năng m r ng t c ñ th c thi, cho phép s dư th a ñư ng k t n i. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 12 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - Server Optical drive Switch Switch Tape drive Disk array Disk array Hình 7 - Ki n trúc chuy n m ch Qua vi c tìm hi u các ki n trúc k t n i m ng SAN trên, chúng tôi nh n th y có th xây d ng c u trúc m ng SAN t nhi u b chuy n m ch cho phép k t n i nhi u thi t b v i nhau. Khi các b chuy n m ch ñư c k t n i v i nhau, thông tin c u hình c a t ng b chuy n m ch s ñư c sao chép cho các b chuy n m ch khác. Hi n nay có hai d ng ki n trúc chuy n m ch: chuy n m ch không phân t ng và chuy n m ch phân t ng [3]. Chuy n m ch không phân t ng (without cascading): chuy n m ch không phân t ng ñư c ng d ng trong nh ng h th ng l n có hi u năng cao. H th ng không k t n i tr c ti p các b chuy n m ch v i nhau mà thi t l p c u hình ñ m b o b t kỳ h th ng con nào ñ u có th truy c p ñư c t i m i b chuy n m ch. V i c u hình này, h th ng v n ho t ñ ng liên t c khi m t b chuy n m ch b h ng, tuy hi u năng c a h th ng s b gi m ñi so v i lúc ban ñ u. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 13 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - Server Supercomputer Switch Switch Disk array Tape drive Disk array Hình 8 - Ki n trúc chuy n m ch không phân t ng Chuy n m ch có phân t ng (Cascade Switching): Ki n trúc này liên k t các b chuy n m ch v i nhau t o thành b chuy n m ch logic có các c ng là t p c ng c a các b chuy n m ch riêng l . M i c ng trong ki n trúc chuy n m ch phân t ng ñ u liên thông v i các c ng còn l i. V i mô hình này công vi c qu n lý ph c t p hơn. Ngư i qu n tr c n phát hi n k p th i ñư ng liên k t h ng gi a các b ñ nh tuy n ñ ñ m b o tính liên thông và ki m soát vi c lưu thông gi a các kh i d li u trong m ng Server Server Switch Switch Switch Disk array Disk array Tape drive Hình 9 - Ki n trúc chuy n m ch phân t ng ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 14 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - K t h p ki n trúc chuy n m ch và Ki n trúc vòng (Mixed topology): ð k t h p ki n trúc chuy n m ch và ki n trúc vòng, b chuy n m ch ph i có c ng l p ñ g n k t vào vòng. Quá trình phát hi n thi t b và ph n m m qu n lý SAN s tr nên ph c t p hơn khi h th ng áp d ng ki n trúc này. Server Server Optical drive Switch Switch Disk array Hub Disk array Disk array Tape drive Server Hình 10 - Ki n trúc chuy n m ch h n h p 1.3.4. ng d ng SAN M ng lưu tr cung c p cho các ng d ng: kh năng qu n lý, kh năng m r ng và t c ñ th c thi. M t s ng d ng ñ c trưng trong m ng SAN [3]: Shared Repositor & Data Interchange Data Sharing SAN Applications Clustering Data Backups Data Protection & Network Disaster Recovery Architechture Hình 11 - Các ng d ng SAN - Chia s không gian lưu tr và chia s d li u: SAN h tr m r ng không gian lưu tr và t p trung hóa d li u. Khi ñó, d li u ñư c chia s gi a ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 15 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - nhi u máy ch mà không nh hư ng ñ n hi u năng h th ng. Khái ni m “chia s d li u” mô t kh năng truy c p d li u chung b i nhi u máy ch . Các máy ch lưu tr d li u chia s có th ñư c cài ñ t trên nhi u h ñi u hành khác nhau. Storage Subsystem - Based Sharing Storage Sharing Data-Copy Sharing "True" Data Sharing Homogeneous Heterogeneous Hình 12 - Chia s không gian lưu tr và chia s d li u + Chia s không gian lưu tr (Storage Sharing): Cho phép m t ho c nhi u máy ch chia s cùng m t không gian lưu tr con. Không gian lưu tr con cũng có th ñư c chia làm nhi u phân vùng (partition) và m i phân vùng ñư c s h u b i m t ho c nhi u máy ch . + Chia s b n sao d li u (Data Copy Sharing): B ng cách g i nh ng b n sao d li u, các máy ch ch y trên nhi u n n h ñi u hành khác nhau có th truy xu t cùng m t d li u ñư c chia s . Có hai hư ng ti p c n chia s b n sao d li u gi a hai máy ch : truy n file ph ng (Flat file) và dùng ng chuy n ñ i (Piping). + Chia s d li u th c (True Data Sharing): d li u chia s có th ñư c truy xu t b i nhi u máy ch ch y trên các n n h ñi u hành khác nhau. Hi n các ng d ng ki u này ch s d ng ñư c trên các máy ch có n n t ng ñ ng nh t như Oracle Parallel Server hay OS/390 Parallel Sysplex. Có ba cơ ch chính th c hi n vi c chia s d li u th c: o Tu n t , t i t ng th i ñi m ch có m t máy ch có th truy xu t d li u. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 16 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - o Nhi u máy ch ñ ng th i ñ c d li u và ch có m t máy ch ñư c phép c p nh t d li u. o Nhi u máy ch ñ ng th i ñ c và ghi d li u. Ki n trúc m ng: Trong h th ng, m ng thông ñi p như Ethernet thư ng - ñư c xác ñ nh là m ng chính, SAN ñư c coi là m ng th hai (còn g i là m ng sau máy ch - The Network behind the Server). Ki n trúc m ng này cho phép t p trung hóa không gian lưu tr b ng cách s d ng k t n i như m ng LAN, WAN v i các thi t b như router, hub, switch, gateway. Khi ñó, SAN ñư c hi u như m ng c c b hay t xa, chia s ho c dành riêng. Chính vì lý do trên, m ng SAN ñư c ñánh giá có kh năng s n sàng, t c ñ th c thi và kh năng m r ng trong không gian lưu tr . Sao lưu d li u (Data backup): SAN cho phép truy n thông gi a các thi t - b lưu tr nên d li u có th chuy n tr c ti p t ñĩa ñ n băng t . D li u t các ñĩa khác nhau ñư c sao lưu trên nh ng băng t dùng chung. Thao tác sao lưu d li u ñư c l p l ch và qu n lý t p trung, không gây nh hư ng t i m ng LAN cũng như gi i phóng máy ch kh i công vi c sao lưu s li u. Tính toán c m (Clustering): Nh nhi u máy ch ho t ñ ng ñ ng th i trên - m t t p d li u, tính toán c m cung c p t c ñ th c thi và kh năng ch u l i cao hơn cho ng d ng. SAN cung c p môi trư ng tính toán c m hi u qu b i chúng cho phép nhi u máy ch truy xu t d li u dùng chung v i băng thông r ng. Bov d li u và khôi ph c d li u: K - thu t nhân b n d li u (replication/mirror) ñư c áp d ng ñ ñ m b o cho ng d ng v n ti p t c ho t ñ ng ngay c khi m t b n d li u b h ng. SAN t o và liên k t các b n sao ñ b o v và khôi ph c d li u b ng phương pháp dư th a d li u nh m ñáp ng các ng d ng có yêu c u s n sàng cao. ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-
- 17 – - Lu n văn th c sĩ Khoa h c: Nghiên c u v m ng lưu tr và ñ xu t phương án m ng lưu tr ng d ng cho T ng Công ty B o hi m Vi t Nam - 1.3.5. Qu n lý SAN L a ch n ph n m m qu n lý SAN là m t trong nh ng ñi m m u ch t trong các gi i pháp SAN. ð t n d ng ñư c các ñi m m nh c a SAN nh t thi t ph i có ph n m m qu n lý SAN hi u qu và ph n m m này có th ñư c cài ñ t trên các máy ch SAN. - Logical and financial views of IT - Business process policy/SLA definition/execution Layer 5 Applications Management - Resource optimization across business processes - Load balancing across SANs/LANs/WANs/VPNs, etc. - Application optimization, failover/failback, scalability - File systems - "real time" copy (mirroring, remote copy, replication) Layer 4 Data Management - "point-in-time" copy (backup, snapshot) - Relocation (migration, HSM, archive) - Data sharing - Inventory/asset/capacity management & planning - Resource attribute (policy) management Layer 3 Resource Management - Storage sharing (disk & tape pooling), clustering, tape - Media management - Volume management - Physical to logical mapping within SAN network - Topological views Layer 2 Network Management - Zoning - Performance/availability of SAN network - Configuration, initialization, RAS Layer 1 Element Management - Performance monitoring/tuning - Authentication, authorization, security Hình 13 - Ki n trúc ph n m m qu n lý SAN Nh m t o ti n ñ cho các nhà phát tri n, t ch c SNIA ñã ñưa ra m t chu n m mô t ki n trúc ph n m m qu n lý SAN. Mô hình ki n trúc ñư c t ch c theo phân c p l p, m i l p ñ m nhi m cung c p nh ng ch c năng khác nhau và cung c p d ch v cho l p bên trên ho c bên dư i. * L p qu n lý ng d ng- Applications Management: ___________________________________________________________________ - Hoàng Dương Th nh – L p Cao h c CNTT 2004 – ðHBKHN-