5 loại ảo hóa lưu trữ: Ưu điểm và nhược điểm

Thuật ngữ ảo hóa lưu trữ (storage virtualization) thường được áp dụng để trừu tượng hóa lưu trữ vật lý để có thể được trình bày một cách khác với hiện thực. Ví dụ, nhiều ổ đĩa vật lý có thể được trình bày bởi lớp trừu tượng như một ổ đĩa đơn thay vì là một bộ sưu tập của các ổ đĩa nhỏ hơn.

Một số công nghệ có thể được phân loại như là các tùy chọn storage virtualization, nhưng điểm chung của mỗi loại là sử dụng một lớp trừu tượng để che giấu lưu trữ vật lý bên dưới. Đây là tổng quan về các loại ảo hóa lưu trữ được triển khai bởi các tổ chức.

Ảo hóa lưu trữ dựa trên máy chủ (Host-based storage virtualization)

Một trong những loại ảo hóa lưu trữ phổ biến nhất là ảo hóa lưu trữ dựa trên máy chủ. Nó ám chỉ cách máy chủ ảo trình bày lưu trữ cho một hệ điều hành (OS) khách.

Một ví dụ phổ biến là ổ đĩa cứng ảo mở rộng động (dynamically expanding virtual hard disk). Hiếm khi một máy ảo (VM) sử dụng một ổ đĩa cứng vật lý (HDD). Thông thường, một VM tận dụng một ổ đĩa cứng ảo chỉ là một tập tin, nhưng được trình bày bởi máy chủ cho VM như là một ổ đĩa cứng. Một ổ đĩa cứng ảo mở rộng động ban đầu sử dụng rất ít không gian đĩa cứng vật lý và tăng khi dữ liệu được thêm vào tập tin bởi máy ảo. VM không thể nhìn thấy tập tin vật lý hoặc sự mở rộng động của nó – nó chỉ thấy như là một ổ đĩa cứng.

Dạng ảo hóa lưu trữ dựa trên mảng (Array-based storage virtualization)

Array-based storage virtualization đã có nhiều định nghĩa khác nhau trong nhiều năm qua, tuy nhiên hiện nay thuật ngữ này thường được hiểu là phân tầng lưu trữ phần cứng. Phân tầng lưu trữ được thiết kế như một cách để tận dụng sức mạnh của lưu trữ flash mà không tốn chi phí của một mảng flash toàn bộ.

Lưu trữ flash thường nhanh hơn nhiều so với phương tiện quay, tuy nhiên ổ đĩa thể rắn (SSD) truyền thống có dung lượng thấp hơn nhiều so với ổ đĩa cứng (HDD) và có chi phí cao hơn mỗi gigabyte, tuy nhiên điều này đang thay đổi. Ảo hóa lưu trữ dựa trên mảng cho phép lưu trữ được nhóm thành các tầng; ví dụ, SSD được đặt vào một tầng tốc độ cao và HDD được đặt vào một tầng tiêu chuẩn. Khi một quản trị viên tạo một LUN lưu trữ, LUN đó có thể bao gồm các đĩa từ cả tầng tốc độ cao và tầng tiêu chuẩn.

Trong tình huống này, tầng tốc độ cao thường hoạt động như bộ đệm đọc và ghi. Dữ liệu được viết vào tầng tốc độ cao trước và sau đó được chuyển đến tầng tiêu chuẩn một cách tự động. Dữ liệu truy cập thường xuyên cũng có thể được đặt trên tầng tốc độ cao tự động, trong khi dữ liệu truy cập ít thường xuyên nằm trên tầng tiêu chuẩn. Sự phân tầng dữ liệu tự động này cải thiện hiệu suất tổng thể. Toàn bộ quá trình này được xử lý ở mức mảng và không bao giờ được phơi bày ra ngoài hệ điều hành.

Ảo hóa lưu trữ cấp hệ điều hành

Ở một số hệ điều hành, các tính năng cơ bản của ảo hóa lưu trữ dựa trên mảng cũng có thể được thực hiện tại mức phần mềm của hệ điều hành. Ví dụ, Windows Server 2012 và 2012 R2 bao gồm tính năng được gọi là Windows Storage Spaces, cho phép tạo lưu trữ được xếp hạng thông qua ảo hóa.

Ảo hóa hệ thống tập tin

Ảo hóa hệ thống tập tin đề cập đến các công nghệ như Distributed File System (DFS) của Microsoft cung cấp một cái nhìn tổng thể về dữ liệu tập tin của một tổ chức. Người dùng có cảm giác như tất cả dữ liệu tồn tại trên một máy chủ tập tin duy nhất, trong khi thực tế dữ liệu có thể phân tán trên một số SMB share trên nhiều máy chủ tập tin. Tuy nhiên, ảo hóa hệ thống tập tin đang trở nên ít phổ biến hơn do khả năng lưu trữ máy chủ tập tin tăng lên, nhưng vẫn được sử dụng.

Một số dạng ảo hóa hệ thống tập tin còn làm nhiều hơn chỉ là kết nối SMB share với nhau bằng cùng một namespace. Một số dạng như DFS của Microsoft cũng cho phép sao chép hệ thống tập tin, có thể hữu ích khi một tổ chức muốn cho phép người dùng làm việc tại văn phòng từ xa truy cập vào các tệp tin giống như người dùng tại văn phòng chính, nhưng không cần phải tải xuống các tệp tin qua một liên kết WAN.

Fibre Channel storage virtualization

Fibre Channel (FC) storage virtualization là thuật ngữ chung cho các loại ảo hóa lưu trữ được xây dựng xung quanh việc sử dụng FC. Một số nhà cung cấp gọi một FC SAN là một hình thức storage virtualization dựa trên mạng do cách mà FC switch có thể ảo hóa và chuyển hướng các yêu cầu I/O đến lưu trữ vật lý mà máy chủ không cần phải biết về kiến trúc lưu trữ cơ bản.

Thuật ngữ storage virtualization FC cũng có thể ám chỉ đến ảo hóa FC. Ảo hóa FC là một hình thức ảo hóa lưu trữ dựa trên máy chủ nhưng hoạt động khác so với các hình thức storage virtualization máy chủ được sử dụng phổ biến hơn.

Storage virtualization FC là một cơ chế cho phép máy ảo kết nối trực tiếp với một mảng FC hoặc FC SAN bằng cách tận dụng ngăn xếp ảo hóa cơ bản. Lợi ích chính của ảo hóa FC là nó cho phép máy chủ có phụ thuộc trực tiếp vào lưu trữ FC được ảo hóa. Cũng có thể sử dụng ảo hóa FC trong việc tạo ra một cụm khách mời sử dụng Volume Chia sẻ Cụm dựa trên FC.

Cần lưu ý rằng giới hạn và khả năng của ảo hóa FC khác nhau từ một trình điều khiển máy ảo đến trình điều khiển máy ảo khác. Ví dụ, Hyper-V của Microsoft không thể khởi động máy ảo từ lưu trữ được đính kèm ảo hóa FC.

Kết Luận

Trong bài viết này mình đã giới thiệu về 5 loại ảo hóa lưu trữ cùng với đó là ưu nhược điểm của chúng . mình mong bài viết này sẽ hữu ích với bạn