Mô hình kết nói SAN

Mô hình kết nói SAN

I. SƠ LƯỢC MÔ HÌNH KẾT NỐI:



Dựa trên yêu cầu sử dụng và phát triển trong cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin của Trung tâm Học liêu (TTHL) với hệ thống hiện tại có hệ thống gồm 13 máy chủ HP ProLiant Server: 03 máy chủ HP ProLiant Server DL580G5, 02 máy chủ HP ProLiant Server DL580G4, 01 máy chủ HP ProLiant DL580G3, 06 máy chủ HP ProLiant DL380G4 và 01 máy chủ HP ProLiant ML370.


Tuy nhiên, do mô hình lưu trữ phân tán hiện nay của TTHL, mỗi máy chủ sở hữu một hệ thống dữ liệu khác nhau và độc lập, đồng thời các cơ sở dữ liệu của các ứng dụng lưu trữ độc lập trên máy chủ ứng dụng đó. Việc lưu trữ phân tán dữ liệu như trên gây khó khăn cho quá trình quản lý, chia sẻ dữ liệu, chia sẻ tài nguyên...

Nhằm khắc phục nhược điểm hiện có trong cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin của TTHL, đòi hỏi phải xây dựng một hệ thống lưu trữ tập trung Storage Area Network (SAN) hiện đại với khả năng mở rộng, độ tin cậy, hiệu suất hoạt động cao cùng với chi phí đầu tư ban đầu thấp vẫn đạt hiệu quả cao. Trong hệ thống lưu trữ tập trung SAN sẽ được xây dựng, tất cả những máy chủ hiện có cũng như những máy chủ dự kiến tăng cường có nhu cầu về chia sẻ dữ liệu tài nguyên thông tin cung như các dữ liệu ứng dụng đang hoạt động sẽ được kết nối vào hệ thống mạng SAN. Việc kết nối này thực hiện qua một hệ thống mạng SAN sử dụng hai thiết bị chuyển mạch quang chuyên dụng cho mạng SAN như: HP StorageWork 4/16 SAN Switch. Tất cả máy chủ và thiết bị lưu trữ tập trung sẽ kết nối thông qua các đường FC vì thế nó hoàn toàn riêng biệt đối với hệ thống mạng LAN hiện tại trong Trung Tâm Học Liệu Đại Học Cần Thơ. Do đó không ảnh hưởng đến kiến trúc của hệ thống hiện tại. Sơ đồ kết nối hệ thống lưu trữ SAN dự kiến theo mô hình sau:

1. Mô tả thiết kế:

Dự kiến mỗi máy chủ hiện có (HP ProLiant Server) trong TTHL sẽ được trang bị tăng cường hai Card HBA (Host Bus Adapter) có tốc độ truyển dẫn tín hiệu lên đến 4Gbps. Vì lý do định dạng khe cắm mở rộng mà mỗi máy chủ hỗ trợ khác nhau và các bo mạch HBA được trang bị cho mỗi máy chủ sẽ có chuẩn giao tiếp mở rộng khác nhau. Đối với các máy chủ HP ProLiant Server DL580G3 và máy chủ HP ProLiant DL380G4 sẽ được trang bị bo mạch HBA sử dụng giao tiếp PCI-X, ngược lại đối với các máy chủ HP ProLiant DL580G4 sẽ được trang bị bo mạch HBA sử dụng giao tiếp PCI-Express. Các máy chủ trên sẽ được kết nối đến hệ thống lưu trữ trung tâm SAN thông qua bộ giao tiếp HBA tốc độ cao
Mạng lưu trữ SAN sẽ được xây dựng dựa trên 2 SAN switch HP StorageWork 4/16 SAN Switch có 16 cổng kết nối với nhau. Thiết kế này cho phép kết nối tối đa 16 máy chủ vào mạng SAN (14 qua SAN switch và 2 kết nối trực tiếp) đồng thời nâng cao tính sẵn sàng và độ tin cậy của thiết bị cũng như toàn bộ hệ thống lưu trữ mạng SAN với tính năng dự phòng trong mô hình 2 SAN switch hoạt động song song. Sử dụng phần mềm quản lý HP StorageWork Command View EVA Software 7.0

2. Tính năng - tiện ích


Sử dụng giải pháp tập hợp dữ liệu của HP với các cấu phần như trên, cơ sở hạ tầng hệ thống công nghệ thông tin của Trung Tâm Học Liệu Đại Học Cần Thơ sẽ có được các lợi ích sau:
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Độ sẵn sàng cao:
Giải pháp chúng tôi đề xuất giúp trung tâm có một độ sẵn sàng cao cả về thông tin, dữ liệu và ứng dụng.Thiết bị lưu trữ chính được sử dụng là một thiết bị lưu trữ chuyên dụng tầm trung. Sản phẩm HP StorageWork có cấu trúc dư thừa dự phòng hoàn toàn cho toàn bộ các thành phần từ các bộ xử lý lưu trữ, nguồn, quạt, SPS, đường tín hiệu và với khả năng thay thế nóng. Thêm vào đó, công nghệ RAID, MetaLUN và Hotspare cho phép bảo vệ dữ liệu ngay cả khi đĩa cứng hay cấu phần khác bị hỏng
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Nâng cao hiệu suất hoạt động hệ thống:
Do hiện giờ toàn bộ các công việc liên quan đến lưu trữ đã được thiết bị chuyên dụng đảm nhiệm (mỗi máy chủ chia sẽ nguồn tài nguyên thiết bị để quản lí việc lưu trữ). Khi hệ thống SAN được triển khai thực hiện thì CPU của máy chủ sẽ được giải phóng để thực hiện các chức năng khác, đặc biệt với các ứng dụng đọc dữ liệu dạng tuần tự, khả năng cache sẽ giúp tăng đáng kể hiệu suất hoạt động như HP StorageWork sẽ sắp xếp các tác vụ ghi, tập hợp lại các tác vụ ghi gần nhau và ghi chúng cùng một lúc vào hệ thống, nhờ vậy mà hiệu suất hoạt động của ứng dụng và máy chủ được nâng cao.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Khả năng mở rộng lớn:
Hệ thống SAN switch đề xuất cũng có khả năng mở rộng lớn tới hàng trăm cổng thông qua triển khai thêm các San Switch theo cấu hình phân lớp hoặc mess có thế đáp ứng các yêu cầu kết nối hiện tại và tượng lai 3-5 năm của trung tâm khi số lượng máy chủ kết nối vào mạng SAN tăng gấp đôi hay gấp ba lần hiện nay.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Đảm bảo an toàn dữ liệu:
Tập trung dữ liệu trên SAN sẽ giúp trung tâm có thể bảo vệ dữ liệu dễ dàng, hiệu quả và an toàn hơn. Giải pháp cũng cung cấp khả năng sao lưu dự phòng tập trung, thường xuyên và thống nhất đối với tất cả các máy chủ, việc sao lưu dự phòng ra đĩa cứng đảm bảo khả năng phục hồi dữ liệu một cách toàn vẹn và chính xác cao.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Nâng cao hệ thống dễ dàng:
Hệ thống CNTT của TTHL đang trong quá trình xây dựng, hoàn thiện và có tốc độ thay đổi lớn với các máy chủ, ứng dụng, hệ điều hành v.v… việc sử dụng công nghệ SAN sẽ giúp quá trình chuyển đổi dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả mà không phải mất nhiều thao tác thực hiện chúng. Dữ liệu đã nằm sẵn trên SAN sẽ được gắn cho máy chủ khác trong quá trình nâng cấp để cung cấp dịch vụ cho người dùng, do vậy có nhiều thời gian hơn trong việc nâng cấp máy chủ. Sau khi máy chủ đó sẵn sàng, dữ liệu có thể được gắn lại cho máy chủ này. Đối với các ứng dụng hệ điều hành, công nghệ snap cho phép tạo ra những bản sao dữ liệu để đảm bảo ngay cả khi việc nâng cấp không thành công, dữ liệu không bị mất, việc nâng cấp có thể được tiến hành lại.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/14/clip_image001.gif[/IMG] Tiết kiệm chi phí:
Với khả năng mở rộng lớn cấu trúc module, HP StorageWork cho phép Trung Tâm Học Liệu Đại Học Cần Thơ tiết kiệm chi phí đầu tư bảo vệ đầu tư bằng cách chỉ đầu tư những hạng mục thiết bị cần thiết đáp ứng nhu cầu trước mắt nhưng vẫn cho phép mở rộng nâng cấp trong tương lai phục vụ nhu cầu mở rộng phát triển của hạ tầng cơ sở công nghệ thông tin mà không phải bỏ đi những khoản đã đầu tư.
II. PHÂN TÍCH ĐẶC TẢ THIẾT BỊ HỆ THỐNG
Dựa trên mô hình thiết kế quy mô kiến trúc hạ tầng công nghệ thông tin cũng như nhu cầu truy suất dữ liệu của TTHL, HP StorageWork chứng tỏ được khả năng đáp ứng yêu cầu và phù hợp nhất để phục vụ cho hệ thống mạng lưu trữ SAN của TTHL
1. Giới thiệu tủ đĩa HP storageswork

• Kiểu dáng: Rackmount 19-inches, Industrial Standard Rack.
• Hỗ trợ RAID: VRADI0, VRAID1, VRAID5, Cross VRAID
• Các mức RAID có thể được kết hợp trong một thiết bị lưu trữ EVA4100
• Số lượng ổ có thể lắp tối đa: 56 đĩa cứng chuẩn giao tiếp FC
• Có thể hỗ trợ các loại đĩa cứng: FC Hard Drives: 36GB 15K RPM; 73GB 15K RPM; 73GB 10K RPM; 146GB 10K RPM; 300GB 10K RPM.
• Số lượng bộ điều khiển (Controller): 02 RAID Controllers dual active, với 4 GB Cache memory tích hợp Dual active controllers
• Host interface (H.I): 04 host port, Fibre Channel (FC) Switched và FC Arbitrated Loop (FC-AL) standard, hỗ trợ tốc độ truyền 1,2,4Gbps
• Giao tiếp 4 Gbps Fibre Channel cho máy chủ.
• Số lượng Bay: 14 hot-swap disk bays hỗ trợ tối đa lên đến 4 drive shelf
• Cache capacity: hỗ trợ tối đa 4 GB Cache memory
• Số lượng partition hỗ trợ : 4, 8, 16, 64, 128, 256, 512
• Hệ điều hành hỗ trợ: AIX, HP-UNIX, Netware, Solaris, Linux, Windows

2. Giới thiệu tủ đĩa HP storagework
SAN switch HP StorageWork 4/16 San Switch cung cấp khả năng mở rộng và kết nối để xây dựng một hạ tầng lưu trữ nối mạng của HP. HP StorageWork 4/16 San Switch có tốc độ truyền dẫn trên mỗi cổng lên đến 4Gbps, đồng thời có khả năng hỗ trợ kết nối đến nhiều thiết bị lưu trữ khác nhau. Do đó, HP StorageWork 4/16 San Switch có thể tham gia vào một mạng fabric gồm nhiều swich kế nối tới hàng trăm cổng FC. Swich này có khả năng cung cấp hỗ trợ mạng fabric đầy đủ, công nghệ switch đảm bảo tốc độ 4Gbps cho mỗi đường kết nối, hỗ trợ FC loop, cấu hình linh hoạt từ 8 tới 16 cổng và kiến trúc theo module. Switch này đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng SAN bao gồm cả các giải pháp về tập hợp dữ liệu, sao lưu dự phòng tầm doanh nghiệp và hỗ trợ môi trường clustering.
III. TÓM LẠI:
Do nhu cầu phát triển của Trung Tâm Học Liệu Đại Học Cần Thơ là cần phải tập trung dữ liệu và phát triển hệ thống ứng dụng tích hợp. Toàn bộ cơ sở dữ liệu các ứng dụng trong TTHL sẽ được lưu trữ và quản lý tập trung, tất cả ứng dụng trên các máy chủ riêng lẻ sẽ truy xuất đến một cơ sở dữ liệu duy nhất trong hệ thống SAN
Thông qua việc tập trung các cơ sở dữ liệu riêng lẻ trên từng máy chủ vào một máy chủ cơ sở dữ liệu duy nhất và lưu trữ trên hệ thống SAN, Trung Tâm Học Liệu Đại Học Cần Thơ có khả năng dễ dàng phát triển các ứng dụng trong tương lai mà không bị ràng buộc các cơ sở dữ liệu riêng lẻ. Hơn nữa, việc lưu trữ cơ sở dữ liệu tập trung giúp cho hiệu suất truy cập dữ liệu được tăng cao đáng kể, khả năng quản lý tập trung thì tiết kiệm tối được đa chi phí và công sức vận hành hệ thống. Mức độ chia sẻ tài nguyên hệ thống cũng được nâng cao tối đa vì tất cả hệ thống ứng dụng của TTHL sẽ có thể sử dụng chung một tài nguyên cơ sở dữ liệu mà không cần thiết phải tốn công sức viết lại cho mỗi ứng dụng riêng biệt.
Tài liệu tham khảo

[1] SAN and NAS Solutions. Dominique A. Heger, Fortuitous Technology, Austin, TX, 2006.
[2] My First HP StorageWork. © 2004 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice. 5982-7684EEE. August 2004
[3] Simply StorageWorks tại http://www.hp.com/go/simplystorageworks
[4] Demystifying Storage Networking: DAS, SAN, NAS, NAS Gateways, Fibre Channel, and iSCSI by David Sacks, IBM Storage Consultant
[5] GIới thiệu các giải pháp lưu trữ tại http://www.seagate.com/www/en-us/