i

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NGUYỄN ĐĂNG NINH NGHIÊN CỨU MẠNG LƯU TRỮ SAN VÀ
XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRIỂN KHAI TẠI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG
NGHỀ CƠ ĐIỆN VÀ XÂY DỰNG BẮC NINH

Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tính
Mã số: 60.48.15

Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG XUÂN DẬU TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2013

ii

quang thường được sử dụng trong mạng lưu trữ SAN.
Ngoài hệ thống phần cứng bao gồm các máy chủ và các
thiết bị mạng, SAN cần có hệ thống các phần mềm phục
vụ quản lý và cung cấp dịch vụ tìm kiếm và truy nhập dữ
liệu. Các hệ thống phần mềm này thường được biết dưới
dạng các hệ thống file phân tán (DFS – Distributed File
System).
Công nghệ SAN đã được nghiên cứu, phát triển và
đã được sử dụng khá rộng rãi trên thế giới. Các hãng công
nghệ và cung cấp dịch vụ nổi tiếng trên Internet như
Google, Yahoo và Amazon đều có các SAN của riêng
mình. Ở Việt Nam, SAN còn khá mới mẻ do các dịch vụ
trực tuyến chưa thực sự phát triển và chi phí đầu tư lớn.
Do vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ SAN cho
các mạng doanh nghiệp và tổ chức cỡ nhỏ và vừa với chi
phí thấp là điều cần thiết. Đây cũng là mục đích của đề tài
“Nghiên cứu mạng lưu trữ SAN và xây dựng mô hình
iv

triển khai tại Trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Xây
dựng Bắc Ninh” của luận văn này.
Luận văn gồm 3 chương chính với các nội dung
sau:
Chương 1 – Tổng quan về mạng lưu trữ giới thiệu
khái quát về mạng lưu trữ SAN, các đặc trưng, cũng như
ưu và nhược điểm của mạng lưu trữ.
Chương 2 – Công nghệ mạng lưu trữ trình bày các
công nghệ truyền thông trong mạng lưu trữ và hai loại
công nghệ mạng lưu trữ thông dụng là FC SAN và IP
SAN.
:
-Hệthống lưutrữphảicókhảnăngdễdàngcài đặt thêmcác
máy chủ vào hệthống:
-Tínhổnđịnh(Stability):
-Tốcđộ(Speed):
-Khảnăngchiasẻ,dùngchungdữliệu(Shareability):
-Tínhđơngiản(Simplicity):
1.4. Các đặc trưng cơ bản của mạng lưu trữ
1.4.1 Fibre Channel: giải pháp SAN mở.
Bảng 1.1: Các công nghệ SAN, LAN, WAN
Công nghệ Băng thông
hiện tại
Băng thông
tương lai
Các ứng
dụng
ATM 622 Mbps 1 Gbps LAN và WAN

Ethernet 100 Mbps 1 Gbps LAN và WAN

FC-AL 1 Gbps 4 Gbps SAN
1.4.2 Băng thông cao
Bảng 1.2: So sánh giữa FC-AL và Ultra SCSI
Thuộc tính UltraSCSI
limit *
FC-AL SAN
Truyền dữ liệu


server được độc lập mà ở đây mỗi phần có thể mở rộng để
cân bằng việc lưu trữ tốt nhất.
Hình
1.5: Mô hình mở rộng của SAN
1.4.4 Kết nối theo modular.
1.4.5 Tính khả dụng và khả năng chịu lỗi cao.
1.4.6 Tính dễ điều khiển.
1.4.7 Dễ tích hợp.
1.4.8 Khả năng ứng dụng nâng cao.
5
1.5. Ưu và nhược điểm của SAN với các hệ thống lưu
trữ khác
Ưu điểm:
 Có khả năng sao lưu dữ liệu với dung lượng lớn và
thường xuyên mà không làm ảnh hưởng đến lưu lượng
thông tin trên mạng.
 SAN đặc biệt thích hợp với các ứng dụng cần tốc
độ và độ trễ nhỏ ví dụ như các ứng dụng xử lý giao dịch
trong ngành ngân hàng, tài chính.
 Dữ liệu luôn ở mức độ sẵn sàng cao.
 Dữ liệu được lưu trữ thống nhất, tập trung và có
khả năng quản lý cao. Có khả năng khôi phục dữ liệu nếu
có xảy ra sự cố.
 Hỗ trợ nhiều giao thức, chuẩn lưu trữ khác nhau
như: iSCSI, FCIP, DWDM
 Có khả năng mở rộng tốt trên cả phương diện số
lượng thiết bị, dung lượng hệ thống cũng như khoảng cách
2.1.3.2. Cấu hình chuyển mạch nối tầng (Cascaded
Switch Fabric)
2.1.3.3 Cấu hìnhFabric lưới (Mesh Fabric)
2.1.3.4 Cấu hình SAN Building-Block Fabric
2.1.3.5 Cấu hình SAN Island
2.1.3.6 Cấu hình mạng Metropolitan và Wide Area
SAN
2.1.4. Cấu hình dự phòng
2.1.4.1. Dự phòng cơ bản
2.1.4.2. Cấu hình Remote Mirroring
2.2. Mạng lưu trữ FC SAN
2.2.1. Kiến trúc Fibre Channel.
2.2.1.1. Lớp vật lý (Physical Layer)
Lớp vật lý bao gồm các lớp 0 đến lớp 2:
• FC-0: định nghĩa tốc độ truyền và phương tiện vật
lý gồm cáp, bộ kết nối, ổ đĩa, các bộ phát và thu.
• FC-1: định nghĩa sơ đồ mã hóa, dùng để đồng bộ
dữ liệu khi truyền.
• FC-2: định nghĩa giao thức framing và điều khiển
dòng.
2.2.1.2. Các lớp trên (Upper Layers).
8
• FC-3: định nghĩa các dịch vụ chung cho các node.
• FC-4: định nghĩa sự ánh xạ giao thức lớp trên
cùng. Các giao thức như: FCP (SCSI), FICON và IP có

teway),kết
nối
cácthiếtbịkênhquanghọcđãcóbằngcáchsửdụn
gmạngIPnhằmcungcấp
dịch
vụkênhquanghọc(FibreChannelServices)chocácthiếtbịcuối
cócổnglà
kênh
quanghọcdựatrênmạngTCP/IP.
2.3.1.1.Kiến
trúc
mạng
i
FCPHình 2.15 – Kiến trúc iFCP
2.3.1.2.
Đ
ị
a
chỉ
i
FCP

10
2.3.1.3.Giảlậpdịchvụkênhquang họccủa

ocol)

2.3.2.1.Môhìnhlớpcủagiaothức
iS
C
S
IHình 2.22-Môhìnhgiaothức
iSCSI

2.3.2.2.
Đ
ị
a
chỉiSCSIvàquiướcđặt
t
ê
n

2.3.2.3Quản lýphiêngiaodịch
iS
C
S
I

11
:

Khảnăngtươngt
á
c
:

Chip
h
í
:

Kết
n
ối
:

Hiệunăng,thônglượngtruyềnt
ả
i: * FCP:
12
1 3 6
2 5 6 * * 4 .3 6
2 1 1 2 1

Trong đó:
+ 1460Blàkíchcỡdữliệutốiđacó
thểmangtronggóisốliệu
Ethernet.

+ 454B là kích cỡ dữ liệu tối thiểu có thể mang
trong gói số
liệuEthernet.

+
11.57MBvà37.22làtổngkíchcỡtiêuđềtươngứngvớitừng
trườ
ng hợp.

2.5. Kết chương
Chương 2 trình bày về các công nghệ và các cấu
hình truyền thông được sử dụng trong mạng lưu trữ SAN,
13
như các cấu hình điểm – điểm, cấu hình Arbitrated Loop
và cấu hình SAN Fabric. Mỗi cấu hình có các ưu và nhược
điểm riêng và có thể được ứng dụng vào từng trường hợp
cụ thể.
Mạng lưu trữ FC SAN là dạng được sử dụng phổ
biến do mạng này dựa trên phương tiện truyền dẫn là hệ
thống mạng cáp quang, có thông lượng lớn và độ trễ nhỏ.
Tuy nhiên, mạng FC SAN thường thích hợp với một
không gian hẹp như một tòa nhà hoặc các phòng ban trong

Nhằm khắc phục nhược điểm hiện có trong cơ sở
hạ tầng công nghệ thông tin của Trường CĐN CĐXDBN,
đòi hỏi phải xây dựng một hệ thống lưu trữ tập trung hiện
đại với khả năng mở rộng, độ tin cậy, hiệu suất hoạt động
cao cùng với chi phí đầu tư ban đầu thấp.
15
3.2. Các yêu cầu của mô hình triển khai SAN
Hệ thống được thiết kế và triển khai dựa trên công
nghệ SAN hiện đại, đáp ứng được các yêu cầu sử dụng
hiện tại đồng thời có khả năng nâng cấp mở rộng trong
tương lai.
3.3. Xây dựng mô hình triển khai SAN

Hình 3.4 : Mô hình kết nối hệ thống lưu trữ SAN dự kiến
Hệ thống lưu trữ mới được xây dựng tách biệt với
cơ sở hạ tầng Công nghệ thông tin hiện có. Hệ thống lưu
trữ chuyên biệt này sử dụng công nghệ SAN cung cấp
16
nhiều tính năng về hiệu quả quản lý thiết bị lưu trữ, tính
sẵn sàng của hệ thống….
3.4. Triển khai thử nghiệm mô hình mạng lưu trữ SAN
3.4.1. Triển khai thử nghiệm mô hình hệ thống cung cấp
dịch vụ lưu trữ dựa trên Windows Server 2008
3.4.1.1 Giới thiệu

Hình 3.6 Giao diện Network Load Balancing Cluster
Bước 3: Cài đặt máy chủ web sử dụng tính năng cân bằng
tải.
3.5. Kết chương
Do nhu cầu phát triển của Trường Cao đẳng nghề
Cơ điện và Xây dựng Bắc Ninh là cần phải tập trung dữ
liệu và phát triển hệ thống ứng dụng tích hợp, nêncác cơ
sở dữ liệu và các ứng dụng trong Trường CĐN CĐXDBN
cần được lưu trữ và quản lý tập trung, nhằm đảm bảo tốc
độ truy nhập, tính an toàn, tin cậy dữ liệu. Mạng lưu trữ
19
SAN là một lựa chọn phù hợp cho giai đoạn trước mắt và
cả lâu dài.
Chương cũng trình bày việc triển khai mô hình hệ
thống lưu trữ dựa trên hệ thống file phân tán DFS của hệ
điều hành Windows 2008 Server. Hệ thống DFS cho phép
tạo một hệ thống lưu trữ được quản lý tập trung, có tính an
toàn, tin cậy cao với chi phí thấp. Hơn nữa, luận văn cũng
triển khai tính năng cân bằng tải, kết hợp với hệ thống
DFS để cung cấp dịch vụ web có khả năng sẵn sàng cao.

KẾT LUẬN
Xuất phát từ yêu cầu thực tế về yêu cầu quản lý và lưu trữ
dữ liệu của trường Cao đẳng nghề cơ điện và xây dựng
Bắc ninh, luận văn tập trung nghiên cứu các các giải pháp
xây dựng hệ thống lưu trữ theo mô hình mạng lưu trữ
SAN. Nhìn chung, SAN cho phép xây dựng các mạng lưu
 Triển khai thiết kế và cài đặt mô hình SAN trên
thực tế tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Xây dựng
Bắc ninh, phục vụ tốt hơn yêu cầu tin học hóa công tác
quản lý và đào tạo của nhà trường.