Có những tùy chọn nào cho lưu trữ NAS tại chỗ và trên đám mây?

Thiết bị lưu trữ mạng (NAS), hay file storage, cung cấp giải pháp lưu trữ chia sẻ trong đó quyền truy cập vào dữ liệu diễn ra ở cấp độ toàn bộ file.

NAS được định nghĩa bởi thực tế nó chạy một hệ thống file (File System) và quản lý quyền truy cập vào phương tiện đằng sau đó. Trong khi đó, người dùng và máy chủ ứng dụng được cung cấp lưu trữ ở định dạng ký tự ổ đĩa quen thuộc.

Các thiết bị NAS ban đầu phổ biến như một thiết bị độc lập. Sau đó, NAS mở rộng quy mô (scale-out NAS) cho phép liên kết nhiều node NAS thành một cụm với một hệ thống file duy nhất.

Gần đây, có thể triển khai NAS thông qua ảo hóa bằng phần mềm (software-defined storage) và là một phần của thiết lập cơ sở hạ tầng siêu hội tụ.

Ngoài ra, cũng có thể chỉ định lưu trữ truy cập file ngay trên các dịch vụ đám mây công cộng (public cloud).

NAS độc lập

Nếu tất cả những gì bạn muốn là dung lượng lưu trữ được chia sẻ với từ vài terabyte (TB) cho đến 10 terabyte thì một sản phẩm NAS độc lập có thể phù hợp với ngân sách của bạn. Điều này có thể dành cho việc lưu trữ tệp chung hoặc các trường hợp sử dụng chuyên biệt hơn như lưu trữ video từ camera giám sát.

Các sản phẩm đa dạng từ các sản phẩm dành cho người tiêu dùng đến những sản phẩm nhắm đến phân khúc nhỏ hơn ở thị trường doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME), với các nhà cung cấp bao gồm QNAP, Synology hay Buffalo. Thiết kế của phân khúc này thường là dạng micro server cho dòng thấp, hoặc dạng rackmount ở dòng cao cấp hơn.

Về mặt lý thuyết, bạn cũng có thể tự xây dựng hệ thống lưu trữ NAS cho riêng mình, sử dụng phần cứng phổ thông với phần mềm từ FreeNAS và Xigmanas (trước đây là NAS4Free), cả hai đều dựa trên FreeBSD.

Hạn chế của một thiết bị NAS độc lập là vấn đề phải làm gì khi bạn đã chứa đầy nó. Nếu bạn nhận được một NAS khác, bạn có thể có kết cục với các “đảo lưu trữ” nằm rời rạc giữa các thiết bị phần cứng.

NAS mở rộng quy mô (Scale-out NAS)

Đó chính xác là vấn đề để các loại Scale-out NAS được phát triển để giải quyết. Trong giải pháp Scale-out NAS, các thiết bị rời chia sẻ cùng một File System, một File System song song được gọi là File System song song mà các thiết bị phần cứng mới có thể được thêm vào.

Scale-out NAS giải pháp quan trọng của các doanh nghiệp cỡ vừa và lớn. Nó khắc phục vấn đề hình thành các “đảo NAS” (NAS silo) bị cô lập và cho phép tạo ra dung lượng lưu trữ quy mô lớn hơn được chia sẻ.

Vì những lý do đó, Scale-out NAS là sự lựa chọn phù hợp cho bất kỳ ai có đủ khả năng.

Các nhà cung cấp chính giải pháp Scale-out NAS chính có thể kể đến như – NetApp, Infortrend, Dell EMC, HPE, Hitachi Vantara, IBM…

Các trường hợp ứng dụng chính là bất kỳ nhu cầu nào cần lưu giữ khối lượng lớn dữ liệu phi cấu trúc.

Lưu trữ file phân tán

Trong vài năm qua, chúng tôi đã chứng kiến ​​sự gia tăng của các sản phẩm NAS quy mô lớn, được xây dựng để có khả năng hoạt động trên các triển khai tại chỗ và đám mây. Các cung cấp có thể kể tên như Cloudian, Elastifile, Qumulo và WekaIO.

Hyperfile của Cloudian cung cấp quyền truy cập tệp tuân theo Posix / Windows có thể được triển khai tại chỗ và trên đám mây. Nó hoạt động thông qua môi trường Hyperstore của nhà cung cấp, dựa trên lưu trữ đối tượng và cung cấp các hoạt động đám mây kết hợp trên các môi trường đám mây của Microsoft, Amazon và Google với khả năng di chuyển dữ liệu  giữa chúng được tuyên bố.

Cloud File System của Elastifile (ECFS) là phần mềm được xây dựng để mở rộng quy mô trên hàng nghìn nút máy tính và cung cấp khả năng lưu trữ tệp, khối và đối tượng. ECFS được thiết kế để hỗ trợ các môi trường không đồng nhất, bao gồm môi trường đám mây công cộng và riêng tư, trong một không gian tên toàn cầu duy nhất .

Các  Qumulo file Vải  (QF2) là phần mềm quy mô-out có thể được triển khai trên phần cứng hàng hóa hoặc trong đám mây công cộng. Khả năng đa nền tảng được cung cấp thông qua khả năng sao chép chia sẻ tệp giữa các vị trí thực tế.

File System song song tuân thủ POSIX mở rộng quy mô của WekaIO được gọi là Ma trận. Ma trận chạy trên một cụm máy chủ lưu trữ hàng hóa hoặc có thể được triển khai trong đám mây công cộng và chạy trên các phiên bản máy tính tiêu chuẩn sử dụng bộ nhớ khối SSD cục bộ. Nó cũng tuyên bố các hoạt động kết hợp là có thể, với khả năng xếp ngang hàng với các dịch vụ đám mây công cộng.

Cloud File Storage

Tất cả ba nhà cung cấp đám mây công cộng lớn – Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure và Google Cloud Platform (GCP) – đều cung cấp các dịch vụ lưu trữ native-NAS. Cả ba cũng cung cấp khả năng lưu trữ tệp hoạt động tốt hơn dựa trên lưu trữ NetApp. Điểm khác biệt của Azure là nó cung cấp bộ nhớ đệm lưu trữ tệp, nhằm mục đích cung cấp quyền truy cập có độ trễ thấp vào một nhóm tệp trong một  không gian tên duy nhất ở một số cấp độ dịch vụ.

Các trường hợp sử dụng được AWS và Azure nhắm mục tiêu bao gồm phân tích dữ liệu lớn, phục vụ web và quản lý nội dung, phát triển và thử nghiệm ứng dụng, quy trình làm việc phương tiện, sao lưu cơ sở dữ liệu và lưu trữ vùng chứa. Google khiêm tốn hơn một chút trong các trường hợp sử dụng được đề xuất so với một số dịch vụ lưu trữ tệp đám mây AWS và Azure. GCP nhắm mục tiêu đến kết xuất video, khối lượng công việc của ứng dụng, quản lý nội dung web và thư mục chính.

NAS trên đám mây

Ở đây, chúng ta đang nói về các sản phẩm NAS của nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có sẵn trên đám mây.

Một đối thủ nặng ký gần đây là Dell EMC, đã tung ra phiên bản Google Cloud của scale-out NAS Isilon, với bộ nhớ đám mây OneFS sẵn sàng cho khối lượng công việc sản xuất.

Động thái này cho phép khách hàng chuyển các trường hợp sử dụng sản xuất trên bộ nhớ Isilon sang GCP, với dung lượng lên đến 50PB (petabyte) khả dụng trong một  không gian tên duy nhất.

Các nhà cung cấp lưu trữ chính thống khác cũng cung cấp các phiên bản File System của họ trong ba đám mây công cộng lớn – AWS, Azure và GCP. NetApp có Cloud Volumes, trong khi IBM có File System song song Spectrum Scale trong AWS.

Cloud NAS gateway

Một cách khác để tận dụng đám mây để lưu trữ tệp là từ các dịch vụ dựa trên phần mềm và cơ sở hạ tầng như Nasuni, Ctera và Panzura, cung cấp quyền truy cập thông qua cổng phần mềm hoặc phần cứng.

Nasuni là công ty tiên phong trong lĩnh vực này, với cổng đám mây thiết bị ảo lưu trữ dữ liệu hoạt động tại chỗ và lưu trữ các tệp ít được truy cập trong các đám mây công cộng. File System UniFSfile gốc đám mây của Nasuni cung cấp một không gian tên duy nhất cho  dữ liệu phi cấu trúc. Nasuni được phân phối thông qua trình tập tin tại chỗ chuyển dữ liệu lên đám mây AWS.

Trong khi đó, dãy sản phẩm HC của Ctera được gọi là các “edge filer”, hoạt động như dung lượng cục bộ có thể đồng bộ hóa với các nút Ctera trên toàn cục khác và với dung lượng lưu trữ đám mây. Ctera nhắm mục tiêu đến việc sử dụng cloud bursting và cộng tác trên các khu vực địa lý.

Quyền truy cập có thể từ máy tính để bàn và từ xa / thiết bị di động thông qua Ctera Drive, giao diện lập trình ứng dụng (API) / truy cập web và ứng dụng dành cho thiết bị di động, với dữ liệu được lưu giữ trong File System toàn cầu Ctera. Từ đó, người dùng có thể truy cập nó thông qua các phiên bản Ctera hoặc tự động đồng bộ hóa với  hệ thống lưu trữ đám mây S3 .

Panzura được triển khai trên máy chủ tại mỗi vị trí nơi lưu trữ bản sao cục bộ, với  Google Cloud Storage  là vị trí lưu giữ dữ liệu chính. Trọng tâm chính của Panzura là hợp tác giữa các văn phòng được phân phối thông qua cổng tại chỗ và  hệ thống khóa tệp toàn cầu  với lưu trữ đám mây.