Kết nối tới SAN (Storage Area Network)
Nói một cách đơn giản, SAN là hệ thống mạng lưu trữ
chuyên dụng, với đường truyền tốc độ cao giữa server và thiết bị lưu trữ. Trong hệ thống SAN, thay vì gắn trực tiếp các ổ đĩa vào server, hoặc kết nối thông qua các
cổng SCSI gắn ngoài, một hoặc nhiều đĩa cứng sẽ được gắn
trên các khay đĩa (drive array). Trên khay đĩa, sẽ có các cổng để kết nối tới
server, có thể kết nối bằng cáp xoắn đôi hoặc cáp quang.
Để kết nối tới hệ thống SAN, một server phải
có ít nhất hai cạc mạng, một để kết nối tới LAN và một để kết nối tới hệ thống
SAN. Xem hình minh họa.
Hệ thống SAN có khá nhiều ưu điểm. Trong hệ thống SAN, các thiết
bị lưu trữ được gắn trực tiếp vào hệ thống mạng nên không bị hạn chế về mặt số
lượng so với khi gắn trực tiếp vào máy tính. Các thiết bị trong SAN có thể giao
tiếp với nhau rất linh hoạt với đường truyền tốc độ cao. Cụ thể gồm:
- Server
với thiết bị lưu trữ (storage): server có thể truy cập các thiết bị lưu trữ
trong hệ thống SAN giống như khi truy cập các thiết bị được gắn trực tiếp trên
nó.
- Server
với server: các server có thể sử dụng hạ tầng của hệ thống SAN để truyền dữ
liệu với tốc độ cao, giúp giảm thiểu tình trạng quá tải đường truyền của LAN.
- Giữa
các thiết bị lưu trữ: các thiết bị lưu trữ có thể làm việc trực tiếp với nhau
mà không cần sự can thiệp của server. Ví dụ, để thực hiện việc lưu dự phòng,
một thiết bị lưu trữ có thể thực hiện việc chép dữ liệu tới ổ đĩa dự phòng trên
các khay đĩa khác.
Mặc dù SAN không có sẵn giải pháp “dự phòng”
(high-availability). Tuy nhiên, bạn có thể tự xây dựng hệ thống này, bằng cách kết
nối nhiều server tới cùng một hệ thống SAN (redundant server), khi đó các
server đều có khả năng truy cập tới thiết bị lưu trữ. Nếu một server nào đó bị
hư, các server còn lại vẫn có thể tiếp tục đáp ứng nhu cầu truy cập dữ liệu của
cả hệ thống. Giải pháp này gọi là server clustering. Xem hình minh họa.
SAN được triển khai theo mô hình của một hệ thống mạng thông
thường nên rất dễ dàng trong việc mở rộng hệ thống. Bạn có thể dễ dàng điều
chỉnh khoảng cách giữa các server và thiết bị lưu trữ. Bạn có thể triển khai hệ
thống SAN trong phạm vi một phòng, một tòa nhà, thậm chí giữa các tòa nhà với
nhau, giống như khi bạn triển khai một hệ thống mạng thông thường.
Việc giao tiếp giữa các server và thiết bị lưu trữ không thể
thực hiện trên tập lệnh SCSI như khi kết nối trực tiếp bằng cáp SCSI. Vì vậy,
việc giao tiếp giữa server và thiết bị lưu trữ sẽ được thực hiện trên một giao
thức khác là Fibre Channel.
Sử dụng Fibre Channel
Fibre Channel là một giải pháp truyền dữ liệu linh hoạt
trong hệ thống SAN, nó hỗ trợ nhiều môi trường truyền, tốc độ truyền dữ liệu
cao, hỗ trợ nhiều giao thức và đồ hình (topo) mạng.
Tuy nhiên, nhược điểm chính của nó là yêu cầu phải sử dụng
phần cứng chuyên dụng, với giá thành cao.
Để xây dựng một hệ thống SAN chuẩn, cần phải xây dựng từ đầu,
với đường truyền, switch, cạc mạng mới. Bên cạnh giá thành phần cứng khá cao,
có thể cao gấp 10 lần so với mạng Ethernet thông thường, việc triển khai và bảo
trì cũng tốn nhiều chi phí.
Fibre Channel là một công nghệ khá đặc thù, vì vậy, có khá
ít chuyên gia trong lĩnh vực này. Để cài đặt và bảo trì một hệ thống SAN Fibre
Channel, cơ quan cần phải thuê các chuyên gia có kinh nghiệm hoặc phải tự đào
tạo người của cơ quan.
Tuy nhiên, cũng có một giải pháp khác để triển khai Fibre
Channel trên hạ tầng phần cứng Ethernet. Giải pháp này có tên là Fibre Channel
over Ethernet (FCoE). Đây là giải pháp có giá thành rẻ hơn so với hệ thống SAN Fibre
Channel chuẩn.
Kết nối máy ảo tới SAN
Do hệ thống SAN được xây dựng trên công nghệ đặc thù nên các
server ảo hóa trước đây rất khó trong việc kết nối và sử dụng hệ thống. Tuy
nhiên, từ Windows Server 2012, Hyper-V đã cho phép bạn tạo ra các cạc Fibre
Channel ảo có thể làm việc được với công nghệ Fibre Channel.
Cạc Fibre Channel trên Hyper-V được sử dụng để kết nối tới
hệ thống SAN. Đây là cạc ảo sử dụng cạc Fibre Channel của máy thật (cạc ảo kiểu
pass-through). Máy ảo sẽ sử dụng cạc Fibre Channel ảo để kết nối tới các thiết
bị, truy cập tới dữ liệu trên SAN. Khi đó, bạn cũng có thể sử dụng máy ảo để
xây dựng hệ thống server dự phòng (server cluster) cho hệ thống lưu trữ.
Để máy ảo có thể hoạt động trên hạ tầng Fibre Channel, thì
Fibre Channel trên máy thật cũng phải có driver hỗ trợ Fibre Channel ảo. Hiện
nay, Fibre Channel có hỗ trợ Fibre Channel ảo khá hiếm. Ngoài ra hệ thống SAN
cũng phải hỗ trợ việc định vị các tài nguyên trên hệ thống dựa trên LUN
(logical unit number).
Giả sử bạn đã có phần cứng thích hợp, đã thực hiện cài
đặt phần mềm cần thiết trên máy server. Để triển khai một hạ tầng Fibre
Channel trên Hyper-V, đầu tiên, mở Hyper-V Manager, vào Virtual SAN Manager để tạo
một SAN ảo. Khi tạo SAN ảo, World Wide Node Names
(WWNNs) và World Wide Port
Names (WWPNs)
của máy thật sẽ xuất hiện trong hệ thống. Xem hình minh họa.
Bước tiếp theo, trong phần Settings của máy ảo, chọn Add
Hardware, mở trang Add Hardware để gắn cạc Fibre Channel cho máy ảo. Tại đây,
SAN ảo đã tạo ở bước trước sẽ xuất hiện trên trang Fibre Channel Adapter.
Hyper-V sẽ thực hiện ảo hóa SAN và cho phép máy ảo được phép sử dụng WWNNs và
WWPNs. Xem hình minh họa.
Tóm tắt nội dung
- Hyper-V sử dụng kĩ thuật ảo hóa đĩa cứng để lấy các phần đĩa trống của máy thật tạo thành các ổ đĩa cứng ảo cho máy ảo. Các đĩa cứng ảo này hoạt động như các ổ đĩa thông thường.
- Đĩa
cứng ảo kiểu dynamic (có kích thước thay đổi): là một đĩa cứng ảo, khi được tạo
ra, hệ thống chỉ cấp cho nó một không gian rất nhỏ. Hệ thống sẽ tiếp tục cấp
phát không gian lưu trữ cho nó khi có nhu cầu ghi dữ liệu, cho tới khi nào đạt
kích thước tối đa.
- Đĩa
đệm ảo (differencing): là một đĩa cứng ảo, nó được tạo ra để lưu lại các thay
đổi xảy ra trên một đĩa gốc. Đĩa đệm là một giải pháp để khôi phục lại trạng
thái trước đó của hệ thống.
- Trong
Windows Server 2012 R2, đĩa ảo định dạng VHDX cho phép chứa tới 64 TB dữ liệu,
nó cũng hộ trợ sector kích thước 4-KB, giúp tương thích với các thệ thống đĩa
4-KB.
- Đĩa
ảo kiểu pass-through là loại đĩa ảo sử dụng (hay trỏ tới) trực tiếp đĩa cứng
thật trên máy thật.
- Checkpoint
trong Hyper-V là một tiện ích, nó giúp người dùng lưu lại trạng thái, dữ liệu,
cấu hình của một máy ảo, tại một thời điểm.
- Quản
lý QoS trong Hyper-V thực chất là việc quản lý định mức sử dụng đĩa cứng của
các máy ảo. Nó được thực hiện bằng cách thiết lập chỉ số IOPS (input/output
operation per second) tối đa và tối thiểu cho mỗi máy ảo.
- Trước
đây, công nghệ Fibre Channel SAN rất khó triển khai trên các hệ thống server
ảo. Tuy nhiên, Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 đã cho phép tạo các cạc
Fibre Channel ảo, giúp thuận tiện trong quá trình triển khai Fibre Channel SAN
trên các server ảo.
Câu hỏi ôn tập
- Phát biểu nào sau đây nói không đúng về đĩa cứng định dạng VHDX?
A. Kích
thước đĩa VHDX có thể lớn tới 64 TB.
B.
Chỉ có thể mở các đĩa
VHDX bằng Windows Server 2012 R2 và Windows Server 2012.
C. Các
đĩa VHDX hỗ trợ đơn vị cấp phát đĩa (block size) lớn hơn đĩa VHD.
D. Đĩa
VHDX hỗ trợ đơn vị cấp phát đĩa 4-KB.
- Với một đĩa cứng ảo kiểu pass-through, yêu cầu nào sau đây là đúng?
A. Đĩa
ảo kiểu pass-through phải được thiết lập chế độ offline trong máy ảo.
B.
Đĩa được sử dụng để làm
đĩa ảo kiểu pass-through phải được thiết lập chế độ offline trong partition cha
của Hyper-V server.
C. Đĩa
ảo kiểu pass-through chỉ sử dụng cổng kết nối SCSI.
D. Đĩa
ảo kiểu pass-through phải được gắn với máy ảo bằng snap-in Disk Management.
- Chức năng Merge (trộn) chỉ xuất hiện trong Edit Virtual Hard Disk với các điều kiện nào sau đây?
A. Khi
bạn lựa chọn một tập tin VHDX để điều chỉnh.
B. Khi
bạn lựa chọn từ hai đĩa trở lên để điều chỉnh.
C. Khi
bạn lựa chọn một đĩa đang có không gian trống bên trong.
D.
Khi bạn lựa chọn một đĩa
cứng kiểu differencing để điều chỉnh.
- Những lí do nào sau đây cho thấy không nên thực hiện tạo ra checkpoint cho máy ảo? (chọn các đáp án đúng)
A.
Checkpoint tiêu hao một không
gian đĩa cứng rất lớn.
B. Mỗi
checkpoint yêu cầu cấp phát thêm một lần bộ nhớ của máy ảo.
C. Phải
mất vài giờ để thực hiện một checkpoint.
D.
Các checkpoint đã có sẽ
làm giảm hiệu suất của các máy ảo.
- Yêu cầu nào sau đây không cần phải có, khi gắn một cạc Fibre Channel tới một máy ảo trong Hyper-V?
A.
Bạn
phải tạo một Fibre Channel Virtual SAN.
B.
Trên máy
thật phải có một cạc Fibre Channel.
C.
Bạn
phải có một driver của cạc Fibre Channel có hỗ trợ ảo hóa.
D.
Bạn phải có một cáp nối SCSI để kết nối cạc Fibre Channel và thiết bị lưu
trữ.
------------------------
Tham khảo (Lược dịch): Craig Zacker, Exam Ref 70-410 - Installing and Configuring Windows Server 2012 R2, Microsoft Press, 2014
---------------------------
Cập nhật 2014/11/24
---------------------------
Đọc thêm
Cai dat va cau hinh Windows Server 2012 R2 (28)