Sự khác biệt giữa NAS, SAN và DAS là gì?

Trong thời đại công nghệ thông tin hiện đại, dữ liệu đã trở thành một tài sản vô giá đối với các doanh nghiệp và tổ chức. Để đảm bảo an toàn và lưu trữ dữ liệu một cách hiệu quả, các doanh nghiệp cần phải tìm kiếm những giải pháp lưu trữ phù hợp với nhu cầu của họ. Trong bài viết này, Máy Chủ Vina sẽ cùng bạn tìm hiểu sự khác biệt giữa ba giải pháp lưu trữ phổ biến nhất hiện nay: NAS, SAN và DAS.

Network Attached Storage(NAS) là gì?

NAS, hay Network Attached Storage, là giải pháp lưu trữ phổ biến nhất dành cho cả người dùng cá nhân và doanh nghiệp. Đây là một giải pháp lưu trữ dữ liệu ở cấp độ tệp, cung cấp khả năng lưu trữ thông qua mạng. Thiết bị NAS có thể cung cấp kết nối đồng thời cho nhiều người dùng hoặc PC/máy chủ mà không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất.

Phần lớn các thiết bị NAS đều có dạng hộp chứa nhiều ổ cứng (SSD/HDD), ngoại trừ một số thiết bị NAS dành cho người dùng cá nhân. Các ổ cứng trong NAS thường được kết hợp với nhau thông qua các giải pháp dự phòng như mảng RAID hoặc các giải pháp độc quyền như Synology Hybrid RAID (SHR). Tính khả dụng của các tùy chọn này phụ thuộc vào nhà cung cấp NAS và bộ tính năng có sẵn. Hầu hết các thiết bị NAS đều hỗ trợ cấu hình RAID thông thường từ RAID1 đến RAID5, trong khi các thiết bị NAS cao cấp hơn có thể hỗ trợ cấu hình RAID nâng cao như RAID 50 và RAID 60.

Các giải pháp NAS thường sử dụng các giao thức mạng như SMB (Server Message Block) hoặc NFS (Network File System) để cung cấp kết nối qua mạng. Các thiết bị NAS có sẵn với nhiều kích cỡ và cấu hình khác nhau. Các công ty như Synology và QNAP cung cấp các sản phẩm NAS phù hợp với nhu cầu từ người tiêu dùng cá nhân đến trung tâm dữ liệu. Đồng thời, các nhà cung cấp giải pháp lớn hơn như Dell, HP chủ yếu tập trung vào thị trường doanh nghiệp.

Ưu điểm và nhược điểm của NAS

Ưu điểm của NAS

Hệ thống NAS hoạt động đơn giản, ngay cả đối với những người không có kinh nghiệm CNTT. NAS mang lại những lợi ích sau đây rất hữu ích cho các doanh nghiệp nhỏ:

• Khả năng mở rộng: NAS đảm bảo rằng dung lượng lưu trữ có thể được mở rộng một cách dễ dàng bằng cách thêm ổ cứng hoặc thiết bị NAS mới. Các ổ đĩa có thể được thay thế nóng, tức là không cần phải tắt toàn bộ hệ thống mạng hoặc thay thế/nâng cấp các máy chủ hiện tại. Đây là một giải pháp tiết kiệm chi phí và đảm bảo an toàn cho việc sao lưu dữ liệu.
• Hiệu suất: NAS mang lại một số lợi ích về hiệu suất nhất định bằng cách giảm bớt trách nhiệm phân phối tệp từ các thiết bị kết nối mạng khác, giúp phân phối tệp nhanh hơn. Tuy nhiên, khác với SAN, NAS được kết nối với mạng LAN.
• Khả năng truy cập: Với hệ thống lưu trữ tập trung, NAS giúp các thiết bị kết nối mạng dễ dàng truy cập dữ liệu. Nó có thể được truy cập thông qua kết nối mạng từ bất kỳ đâu, vào bất kỳ lúc nào. Điều này có nghĩa là người dùng có thể làm việc trên các dự án chung thông qua các tính năng như chia sẻ tệp và cộng tác với người khác. Các hệ điều hành cũng có thể khác nhau, như Windows, MacOS hoặc Unix.

Nhược điểm của NAS

• Lưu lượng truy cập tăng: NAS phụ thuộc vào mạng để truyền dữ liệu file. Nếu lưu lượng mạng tăng lên, hiệu suất của NAS có thể bị giảm sút. Điều này có thể xảy ra do tắc nghẽn mạng hoặc do các ứng dụng khác sử dụng nhiều băng thông.
• Không phù hợp với các mạng lớn: NAS có thể trở nên chậm chạp khi được sử dụng bởi nhiều người dùng cùng lúc. Điều này là do các giao thức truyền dữ liệu của NAS không được thiết kế để xử lý nhiều yêu cầu cùng lúc.
• Bảo mật và tính khả dụng: NAS chỉ có thể sao lưu dữ liệu tại chỗ. Điều này khiến dữ liệu có nguy cơ bị mất nếu hệ thống NAS bị hỏng hoặc bị tấn công. Ngoài ra, NAS có thể trở thành một điểm lỗi duy nhất trong mạng nếu nó không được cấu hình để cung cấp các đường dẫn thay thế trong trường hợp hệ thống bị hỏng.

Storage Area Network (SAN) là gì?

Storage Area Network (SAN) là một mạng máy tính chuyên dụng cung cấp quyền truy cập cấp khối cho các máy chủ. Trước khi SAN được phát triển, máy chủ sử dụng ổ đĩa bên trong làm thiết bị khối, tận dụng hệ thống tệp cục bộ. Tuy nhiên, bộ lưu trữ chỉ có thể mở rộng quy mô bên trong máy chủ, dẫn đến các “vùng lưu trữ”. SAN giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp thiết bị chặn trên mạng.

Không giống như NAS, SAN là hệ thống lưu trữ mạng yêu cầu các công nghệ phức tạp để duy trì hiệu suất cho máy chủ. Các thành phần của SAN có thể bao gồm các thiết bị cổng, bộ chuyển mạch chuyên dụng (hoặc VLAN trên mạng chia sẻ), thiết bị sao lưu băng từ, nút điều khiển và kệ đĩa. Hệ thống SAN sử dụng các giao thức như SCSI, iSCSI và Fibre Channel.

Ưu điểm và nhược điểm của SAN

Ưu điểm

• Cải thiện hiệu suất: SAN mang lại hiệu suất cao hơn DAS và NAS vì quá trình xử lý lưu trữ được thực hiện trên một mạng tách biệt với mạng cục bộ (LAN). Việc di chuyển các tác vụ lưu trữ sang SAN chuyên dụng sẽ đảm bảo rằng hiệu suất trên SAN không bị ảnh hưởng bởi tắc nghẽn lưu lượng trên mạng LAN. Nó cũng loại bỏ lưu lượng lưu trữ khỏi mạng LAN để giải phóng băng thông và cải thiện hiệu suất.
• Khả năng mở rộng lớn hơn: SAN có thể bao gồm hàng nghìn thiết bị lưu trữ SAN và máy chủ lưu trữ có thể được mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu kinh doanh ngày càng phát triển. Các tổ chức có thể thêm máy chủ và thiết bị lưu trữ mới để xây dựng SAN khi nhu cầu dung lượng tăng lên. 
• Cải thiện tính khả dụng: Bộ lưu trữ SAN có thể truy cập được thông qua nhiều đường dẫn và vẫn độc lập với các ứng dụng mà nó hỗ trợ. Cấu trúc mạng SAN có thể sử dụng các đường dẫn thay thế để duy trì tính khả dụng của bộ nhớ nếu xảy ra lỗi giao tiếp, đảm bảo rằng không có điểm lỗi nào giữa máy chủ và thiết bị lưu trữ. 

Nhược điểm

• Chi phí: Việc triển khai giải pháp SAN thường có chi phí cao hơn so với giải pháp NAS và DAS, do SAN yêu cầu phần cứng và phần mềm chuyên dụng. Ngoài ra, việc bảo trì liên tục cũng tốn kém thêm chi phí.
• Độ phức tạp: Sự phức tạp của SAN có thể yêu cầu chuyên môn cụ thể để quản lý và bảo trì. Do đó, bạn có thể sẽ cần phải duy trì đội ngũ nhân viên CNTT nội bộ đã được đào tạo để hỗ trợ SAN hoặc thuê nhà cung cấp bên thứ ba hỗ trợ bên ngoài. 
• Quản lý: Quản lý các tính năng như ánh xạ hoặc phân vùng LUN (số đơn vị logic) là những nhiệm vụ tốn thời gian đối với bất kỳ tổ chức nào. Tuy nhiên, chúng không thể tránh được do yêu cầu tuân thủ.

Direct Attached Storage(DAS) là gì?

Direct Attached Storage (DAS) là một hệ thống lưu trữ kỹ thuật số được kết nối trực tiếp với một hệ thống (máy chủ hoặc PC) thông qua cáp bên trong. Hệ thống DAS chứa nhiều ổ đĩa cứng trong một vỏ duy nhất, được kết nối trực tiếp với máy thông qua HBA (Bộ điều hợp Bus Máy chủ). Không có thiết bị mạng (như bộ chuyển mạch, bộ tập trung, bộ định tuyến hoặc cáp mạng) giữa các ổ đĩa này.

Đối với người dùng PC cá nhân, đĩa cứng của hệ thống là dạng DAS tiêu chuẩn. Tuy nhiên, trong các doanh nghiệp, các ổ đĩa riêng biệt trong một máy chủ và các ổ đĩa bên ngoài máy chủ đó được gắn trực tiếp hoặc được gắn thông qua Giao diện hệ thống máy tính nhỏ (SCSI), Phần đính kèm công nghệ nâng cao nối tiếp (SATA) hoặc SCSI đính kèm nối tiếp (SAS). Một hạn chế của DAS là dữ liệu không thể được chia sẻ với các máy chủ hoặc người dùng khác nhau.

Ưu điểm và nhược điểm của DAS

Ưu điểm của DAS

• Thiết lập dễ dàng: Cả giải pháp DAS bên trong và bên ngoài đều dễ thiết lập, định cấu hình và truy cập. DAS được cài đặt sẵn trong máy tính hoặc máy chủ mới và có thể được sử dụng ngay lập tức. Bạn có thể sử dụng bộ nhớ ngoài dạng plug-and-play ngay khi được kết nối bằng cổng USB.
• Chi phí thấp: Không giống như NAS và SAN, DAS không yêu cầu phần cứng hoặc phần mềm để chạy và quản lý hệ thống lưu trữ, khiến nó trở thành một lựa chọn rất hợp lý khi so sánh với NAS và SAN yêu cầu phần cứng và phần mềm để chạy và quản lý hệ thống lưu trữ. Để thiết lập hệ thống DAS, chi phí duy nhất của bạn là chi phí liên quan đến ổ đĩa và bất kỳ vỏ ổ đĩa nào bạn cần.
• Hiệu suất cao: Do ​​bộ lưu trữ được kết nối trực tiếp với máy chủ DAS nên DAS có thể cung cấp quyền truy cập nhanh vào dữ liệu và hỗ trợ các hoạt động I/O hiệu suất cao. Và vì không được kết nối với mạng nên hệ thống DAS không bị ảnh hưởng bởi các vấn đề về băng thông hoặc độ trễ mạng.

Nhược điểm của DAS

• Khả năng truy cập hạn chế: DAS chỉ có thể truy cập được đối với các ứng dụng chạy trên máy tính hoặc máy chủ mà DAS được kết nối. Vì nó không sử dụng phần cứng mạng để chia sẻ tài nguyên lưu trữ nên các nhóm người dùng khác trên mạng không thể truy cập vào bộ nhớ, điều này có thể ảnh hưởng đến năng suất và khả năng làm việc nhóm.
• Khả năng mở rộng hạn chế: DAS có thể khó mở rộng vì các tùy chọn bị giới hạn ở số lượng khoang ổ đĩa bên trong, dung lượng của thiết bị DAS bên ngoài và tính khả dụng của các cổng bên ngoài trên từng thiết bị.

NAS vs SAN vs DAS – Sự khác biệt là gì?

Sự khác biệt chính giữa ba loại lưu trữ là cách máy chủ truy cập bộ nhớ. Cả NAS và SAN đều sử dụng mạng để tạo nhóm lưu trữ, trong khi DAS kết nối trực tiếp với máy chủ.

NAS cung cấp quyền truy cập vào nhiều thiết bị và nhóm người dùng sử dụng mạng cục bộ. Các thiết bị NAS có thể mở rộng quy mô theo chiều ngang bằng cách thêm các thiết bị NAS mới hoặc mở rộng quy mô theo chiều dọc bằng cách thêm các ổ cứng vào các thiết bị NAS hiện có.

SAN lưu trữ dữ liệu ở định dạng cấp khối và sử dụng nhiều thiết bị lưu trữ để tạo ra một nhóm lưu trữ chung hợp nhất mà các máy chủ và nhóm người dùng có thể truy cập bằng cách sử dụng giao thức iSCSI và/hoặc Fibre Channel.

Sự khác biệt chính giữa SAN và NAS là SAN sử dụng kiến ​​trúc cấp khối trong khi NAS sử dụng kiến ​​trúc cấp độ tệp. Kiến trúc cấp khối tách biệt siêu dữ liệu khỏi tập dữ liệu, sử dụng các hàm băm duy nhất để đọc/ghi dữ liệu. Kiến trúc cấp độ tệp xử lý tập dữ liệu hoàn chỉnh cùng với siêu dữ liệu của nó. Đây là lý do tại sao SAN nhanh hơn NAS và phù hợp hơn với khối lượng công việc doanh nghiệp.

DAS có chi phí thấp hơn và tương đối nhanh, nhưng việc lưu trữ dữ liệu trong DAS tạo ra các vùng dữ liệu khó quản lý, kém hiệu quả và dễ xảy ra lỗi do người sử dụng.

SAN vs NAS vs DAS – Bạn nên chọn cái nào?

Khi nói đến lưu trữ dữ liệu, không có giải pháp nào phù hợp với tất cả. Điều quan trọng là phải xem xét các nhu cầu cụ thể của doanh nghiệp của bạn trước khi đưa ra quyết định. Dưới đây là một số yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn giải pháp lưu trữ dữ liệu:

• Dung lượng lưu trữ – Bạn cần bao nhiêu dung lượng để lưu trữ dữ liệu của mình? Dung lượng lưu trữ của bạn có thể thay đổi theo thời gian khi doanh nghiệp của bạn phát triển.
• Hiệu suất – Bạn cần hiệu suất bao nhiêu để đáp ứng các yêu cầu của mình? Một số khối lượng công việc có thể yêu cầu hiệu suất cao hơn những khối lượng công việc khác.
• Khả năng mở rộng – Bạn có tạo, xử lý và lưu trữ dữ liệu lớn không? Nó phát triển nhanh như thế nào? Bạn có cần khả năng mở rộng dung lượng lưu trữ hoặc hiệu suất trong tương lai không?
• Bảo vệ dữ liệu – Bất kể bạn đang thiết lập hệ thống lưu trữ dữ liệu hay giải pháp sao lưu và khắc phục thảm họa (DR), bạn cần đảm bảo có tính năng bảo mật dữ liệu đáng tin cậy như khóa tệp, mã hóa…
• Tổng chi phí sở hữu (TCO) – Bạn có sẵn sàng chi bao nhiêu cho giải pháp lưu trữ dữ liệu của mình?, bao gồm chi phí triển khai, vận hành và bảo trì.
• Nhân sự – Dữ liệu là rất quan trọng đối với doanh nghiệp. Việc quản lý và vận hành hệ thống lưu trữ cần phải có nhân viên CNTT hiểu biết và nắm rõ về các công việc của hệ thống lưu trữ.

Lời kết

Cho dù đó là lưu trữ SAN, NAS hay DAS, mỗi giải pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm của nó.

NAS có khả năng mở rộng và linh hoạt hơn, phù hợp với nhiều ứng dụng, từ lưu trữ mục tiêu ưa thích của máy ảo đến thiết lập môi trường lưu trữ và chia sẻ tệp cho các phòng ban, chi nhánh từ xa và nhân viên làm việc tại nhà khác nhau.

Mặt khác, SAN mặc dù tương đối đắt tiền, nhưng lại là lựa chọn tuyệt vời cho khối lượng công việc của doanh nghiệp đòi hỏi hiệu suất và tính sẵn sàng cao.

DAS có chi phí thấp hơn SAN và NAS, nhưng khả năng mở rộng và tính sẵn sàng có thể bị hạn chế.