Storage: Ưu và nhược điểm của kiến trúc “composable” so với kiến trúc truyền thống

Các kiến ​​trúc lưu trữ truyền thống như NAS hoặc SAN đã hỗ trợ nhiều loại workload trong nhiều năm qua và chúng vẫn tiếp tục như vậy. Tuy nhiên, sự phát triển ồ ạt của dữ liệu và ngày càng đa dạng hơn, cùng với các công nghệ ứng dụng hiện đại và sự phức tạp của quy trình làm việc, đã kéo các kiến ​​trúc này đến với giới hạn của chúng.

Để giải quyết nhu cầu lưu trữ ngày nay, nhiều nhóm CNTT đang triển khai lưu trữ dựa trên kiến ​​trúc có thể kết hợp (hay còn gọi là composable), lưu trữ trừu tượng và các tài nguyên vật lý khác, và cung cấp chúng dưới dạng dịch vụ. Nhưng trước khi các tổ chức đi theo con đường này, họ nên hiểu những ưu và nhược điểm của lưu trữ truyền thống so với cơ sở hạ tầng có thể kết hợp .

Hệ thống NAS truyền thống

Lưu trữ trong hầu hết các trung tâm dữ liệu thường được thực hiện dưới dạng NAS, SAN hoặc DAS . Mỗi loại đều có ưu và nhược điểm riêng và cần được đánh giá riêng khi so sánh lưu trữ truyền thống với cơ sở hạ tầng có thể tổng hợp. Điều đó nói rằng, ba kiến ​​trúc này chia sẻ các đặc điểm hữu ích để hiểu khi xem xét chuyển sang khả năng kết hợp.

Trong cấu hình NAS , nhiều người dùng và ứng dụng truy cập dữ liệu từ một nhóm lưu trữ được chia sẻ trên mạng LAN. NAS dễ dàng triển khai, bảo trì và truy cập và giống như SAN, nó đi kèm với khả năng quản lý, khả năng chịu lỗi và bảo mật tích hợp. Tuy nhiên, NAS thường rẻ hơn SAN.

Một thách thức với NAS là các yêu cầu lưu trữ phải cạnh tranh với lưu lượng mạng khác, dẫn đến các vấn đề cạnh tranh tiềm ẩn. Giải pháp thay thế là triển khai NAS trên mạng riêng của nó, nhưng cách tiếp cận này có thể dẫn đến nhu cầu bảo trì nhiều hơn và chi phí cao hơn. Và ngay cả trên một mạng riêng, quá nhiều người dùng đồng thời có thể làm tràn ổ đĩa lưu trữ. Ngoài ra, các hệ thống NAS cấp đầu vào có khả năng mở rộng hạn chế. Mặc dù NAS cao cấp có khả năng mở rộng cao hơn, thậm chí nó còn bị hạn chế khi so sánh với SAN.

SAN truyền thống

Các nhóm CNTT đang tìm kiếm dung lượng lưu trữ rộng rãi hơn thường chuyển sang SAN , một mạng chuyên dụng, hiệu suất cao kết nối nhiều hệ thống lưu trữ và trình bày chúng dưới dạng một nhóm tài nguyên lưu trữ. Các thiết bị lưu trữ chia sẻ mạng với các máy chủ ứng dụng chạy phần mềm quản lý lưu trữ và kiểm soát việc truy cập dữ liệu. SAN cung cấp tính khả dụng và khả năng mở rộng cao, cùng với tính năng bảo vệ chuyển đổi dự phòng và khôi phục thảm họa.

Cơ sở hạ tầng có khả năng tổng hợp còn non trẻ và còn một chặng đường dài trước khi có thể mang lại lời hứa về khả năng kết hợp thực sự trên tất cả các phần cứng hàng hóa.

Mặc dù được sử dụng rộng rãi , SAN không phải là không có thách thức. Chúng có thể khó triển khai và bảo trì, thường đòi hỏi các kỹ năng chuyên biệt. Mặc dù chỉ những yếu tố này thôi cũng đủ làm tăng chi phí, nhưng các thành phần của SAN cũng có thể đắt đỏ. Ngoài ra, SAN hiếm khi đáp ứng được kỳ vọng về hiệu suất, một phần vì tính phức tạp của chúng. Tuy nhiên, SSD đã trải qua một chặng đường dài để cải thiện hiệu suất SAN.

Tùy chọn đính kèm trực tiếp

Cả NAS và SAN đều dựa vào kết nối mạng, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất ngay cả trong những trường hợp tốt nhất. Vì lý do này, một số tổ chức sử dụng DAS cho khối lượng công việc đòi hỏi nhiều hơn. DAS dễ triển khai và bảo trì hơn NAS hoặc SAN và nó bao gồm một số thành phần tối thiểu, tất cả các yếu tố làm cho DAS rẻ hơn. DAS có thể thiếu khả năng quản lý nâng cao, nhưng các ứng dụng như Hadoop và Kafka tự quản lý bộ nhớ, vì vậy việc quản lý không phải lúc nào cũng là vấn đề.

Mối quan tâm lớn hơn với DAS là nó không thể được gộp và chia sẻ như NAS và SAN. Nó cũng có khả năng mở rộng hạn chế. Kết quả là một môi trường lưu trữ không linh hoạt, bị ủ dột, thường dẫn đến nguồn tài nguyên được cung cấp quá mức và sử dụng không đầy đủ. Nhưng sự cứng nhắc này không phải là duy nhất đối với DAS.

Với cả ba kiến ​​trúc, cấu trúc vốn có của chúng là cố định và khó thay đổi, mỗi cấu trúc tồn tại trong silo riêng của nó. Việc sửa đổi cấu hình hoặc sử dụng lại thiết bị để đáp ứng các yêu cầu khối lượng công việc biến động của các ứng dụng hiện đại không phải là nhiệm vụ nhỏ. Để làm được điều đó, bạn cần tài nguyên lưu trữ linh hoạt và linh hoạt, đồng thời có thể hỗ trợ tự động hóa và điều phối tài nguyên, điều mà lưu trữ truyền thống không thể tự làm được.

Lưu trữ và cơ sở hạ tầng có thể tổng hợp

Cơ sở hạ tầng có thể kết hợp tóm tắt việc lưu trữ và các tài nguyên vật lý khác và phân phối chúng dưới dạng các dịch vụ có thể được cấu tạo động và bố cục lại khi các yêu cầu ứng dụng thay đổi. Cơ sở hạ tầng có thể kết hợp hỗ trợ các ứng dụng chạy trên kim loại trần, trong máy ảo và trong các thùng chứa . Các công cụ của bên thứ ba có thể giao tiếp với API của cơ sở hạ tầng để phân bổ động các tài nguyên được tổng hợp nhằm đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể, giúp nó có thể hỗ trợ mức độ tự động hóa và điều phối cao.

Trong cơ sở hạ tầng có thể tổng hợp, tài nguyên lưu trữ vẫn tách biệt với các tài nguyên khác và có thể được mở rộng quy mô độc lập với chúng. Dung lượng lưu trữ được phân bổ theo yêu cầu và sau đó được giải phóng khi không còn cần thiết, làm cho nó khả dụng cho các ứng dụng khác. Phần mềm tổng hợp xử lý các hoạt động này ở hậu trường mà không yêu cầu quản trị viên phải cấu hình lại phần cứng. Ngoài ra, một cơ sở hạ tầng có thể kết hợp có thể kết hợp các hệ thống DAS, NAS hoặc SAN vào môi trường của nó, như một phần của khả năng lưu trữ linh hoạt.

Vì cơ sở hạ tầng có thể kết hợp không được định cấu hình trước cho các khối lượng công việc cụ thể, nên nó có thể hỗ trợ các ứng dụng khác nhau mà không cần biết trước các yêu cầu cấu hình. Cách tiếp cận này dẫn đến việc sử dụng tài nguyên và linh hoạt hơn so với lưu trữ truyền thống. Kiến trúc Composable cũng đơn giản hóa hoạt động, tăng tốc độ triển khai, giảm thiểu chi phí quản trị và hứa hẹn khả năng mở rộng gần như không giới hạn. Tài nguyên lưu trữ có thể được phân bổ khi cần và miễn là cần.

Tất cả những điều này đều có âm thanh tốt, nhưng cơ sở hạ tầng có thể phối ghép cũng có những thách thức . Đó là một công nghệ non trẻ và phần mềm thúc đẩy khả năng tổng hợp vẫn đang phát triển. Ngoài ra còn thiếu các tiêu chuẩn công nghiệp hoặc thậm chí là định nghĩa chung về khả năng kết hợp nghĩa là gì. Các nhà cung cấp xác định và triển khai các hệ thống cơ sở hạ tầng có thể kết hợp theo các quy tắc riêng của họ, điều này có thể dẫn đến khóa nhà cung cấp và có khả năng gây ra các vấn đề tích hợp.

Cơ sở hạ tầng có thể kết hợp rất phức tạp và có thể khó triển khai và quản lý, thường đòi hỏi chuyên môn bổ sung. Đối với nhiều tổ chức, sự tách biệt của một kiến ​​trúc có thể kết hợp sẽ đòi hỏi một sự thay đổi trong tư duy để điều chỉnh hoạt động kinh doanh theo phương pháp luận mới. Trong trung tâm dữ liệu truyền thống, các ứng dụng được phát triển, thử nghiệm và triển khai dưới dạng các hoạt động rời rạc, với các tài nguyên được tập hợp theo kiểu chắp vá. Trong trung tâm dữ liệu hiện đại, vòng đời của ứng dụng là một nỗ lực thống nhất kết hợp tích hợp và phân phối liên tục, cùng với phân bổ tài nguyên tự động, làm cho nó rất phù hợp với kiến ​​trúc tổng hợp. Nếu không có sự thay đổi này, các nhóm CNTT có nguy cơ tạo ra một silo lưu trữ khác.

Bất chấp những thách thức này, cơ sở hạ tầng có thể kết hợp vẫn có thể mang lại lợi ích cho nhiều khối lượng công việc. Ví dụ: AI và học máy thường yêu cầu phân bổ tài nguyên động để thích ứng với các hoạt động xử lý và dòng dữ liệu dao động. Các quy trình DevOps, chẳng hạn như tích hợp và phân phối liên tục, cũng có thể được hưởng lợi từ cơ sở hạ tầng có thể kết hợp, đặc biệt khi được sử dụng song song với cơ sở hạ tầng dưới dạng mã. Theo nghĩa tương tự, các nhóm CNTT muốn tự động hóa nhiều hoạt động của họ cũng có thể được hưởng lợi từ khả năng tổng hợp.

Trên thực tế, bất kỳ tổ chức nào đang chạy các ứng dụng có yêu cầu lưu trữ không thể đoán trước hoặc thay đổi liên tục nên xem xét cơ sở hạ tầng có thể kết hợp. Điều đó không có nghĩa là không có chỗ cho lưu trữ truyền thống. Các tổ chức chạy khối lượng công việc có yêu cầu khá ổn định và không yêu cầu cấu hình lại liên tục hoặc phân bổ lại nguồn lực có thể tốt với cách tiếp cận truyền thống.

Chuyển sang cơ sở hạ tầng có thể tổng hợp

Hệ thống lưu trữ truyền thống không được thiết kế cho các ứng dụng hiện đại ngày nay. Khi các ứng dụng đó trở nên năng động hơn và các tập dữ liệu ngày càng lớn hơn và đa dạng hơn, các nhóm CNTT sẽ phải xáo trộn để đáp ứng chúng.

Kiến trúc dùng một lần có thể chứng minh một cách tiếp cận hiệu quả để xử lý sự phức tạp của việc quản lý lưu trữ ngày nay. Tuy nhiên, công nghệ này còn non trẻ và còn một chặng đường dài trước khi có thể mang lại lời hứa về khả năng kết hợp thực sự trên tất cả các phần cứng hàng hóa. Mặc dù vậy, nhiều nhà cung cấp hơn bao giờ hết đang áp dụng mô hình có thể kết hợp. Có lẽ câu hỏi lớn nhất mà các nhóm CNTT nên đặt ra khi xem xét một kiến ​​trúc có thể kết hợp là liệu họ có sẵn sàng chuyển sang một cách suy nghĩ mới về cơ sở hạ tầng và phân bổ tài nguyên lưu trữ hay không.