Storage Spaces Direct là gì?
Storage Spaces Direct (S2D) là tính năng được Microsoft giới thiệu với mục đích nhằm đơn giản hóa việc phát triển và quản lý bộ lưu trữ được xác định bằng phần mềm. Hoặc cũng có thể nói đây là phương pháp gộp chung bộ lưu trữ đĩa để có hiệu suất và hiệu quả tốt hơn.
Tính năng này được giới thiệu trong Windows Server 2016 để cho phép xây dựng các hệ thống lưu trữ có tính khả dụng cao với bộ lưu trữ cục bộ. Mỗi nút trong Storage Spaces Direct là một bộ điều khiển lưu trữ có thể sử dụng bộ lưu trữ được gắn trực tiếp trong nhiều công nghệ khác nhau.
Tính năng của Storage Spaces Direct
Tích hợp lưu trữ định nghĩa bằng phần mềm (SDS): S2D không yêu cầu phần cứng lưu trữ chuyên dụng, giúp triển khai đơn giản, trực tiếp trên các ổ đĩa cục bộ của nhiều máy chủ.
Tiết kiệm chi phí: Do sử dụng các phần cứng thông dụng như ổ đĩa SATA, SAS, NVMem không yêu cầu thiết bị SAN/NAS đắt tiền. Đồng thời, nó cũng giảm chi phí lưu trữ với giải pháp đồng dư dữ liệu.
Hiệu suất lưu trữ siêu nhanh: Sử dụng các ổ NVMe/SSD làm bộ nhớ đệm giúp tăng tốc độ đọc/ghi, tối ưu hóa cho khối lượng công việc lớn như máy ảo hoặc cơ sở dữ liệu. Đồng thời, nó cũng hỗ trợ RDMA giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu giữa các máy chủ.
Tự động phân cấp lưu trữ: Kết hợp các ô đĩa NVMe/SSD và HDD để tối ưu hiệu suất và chi phí. Dữ liệu thường xuyên truy cập được lưu trữ trên ổ đĩa NVMe/SSD và dữ liệu không thường xuyên sẽ được lưu trữ trên HDD.
Dự phòng dữ liệu và khôi phục lỗi: Sử dụng các cơ chế dự phòng như Mirroring (lưu bản sao dữ liệu trên nhiều ổ đĩa/máy chủ khác nhau), Parity (Phân tán dữ liệu với khả năng khôi phục lỗi ổ đĩa), Tự phục hồi ( dữ liệu sẽ tự động tái tạo và hoạt động bình thường khi ổ đĩa xảy ra lỗi).
Bảo mật dữ liệu: BitLocker hỗ trợ mã hóa dữ liệu trên ổ đĩa để tăng cường bảo mật và tích hợp tính năng bảo mật theo cụm đảm bảo an toàn dữ liệu trong môi trường lưu trữ lớn.
Cách thức hoạt động của Storage Spaces Direct
Storage Spaces Direct (S2D) cho phép bạn gộp dung lượng lưu trữ và kết hợp các thế mạnh của từng ổ đĩa ngay cả khi chúng ở các vị trí khác nhau, được kết nối với các máy chủ khác nhau. S2D sẽ nhóm các máy chủ và phương tiện lưu trữ lại với nhau thành một cụm duy nhất. Các tệp được sử dụng thường xuyên sẽ được lưu trữ trên ổ NVME, còn tệp không thường xuyên sẽ được lưu trữ trên ổ cứng thông thường như HDD.
Bạn có thể quản lý máy chủ thông qua bảng điều khiển Server Manager trên hệ điều hành Windows Server 16 hoặc từ Command Prompt. Khi bạn cài đặt cụm Storage Spaces Direct, tất cả ổ đĩa cứng của máy chủ khác nhau sẽ được nhóm thành một nhóm lưu trữ duy nhất. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng cụm chỉ bao gồm các ổ đĩa lưu trữ dữ liệu người dùng, các ổ đĩa hệ điều hành của máy chủ vẫn độc lập.
Bạn có thể thêm nhiều ổ cứng và máy chủ vào cum theo nhu cầu và mở rộng dung lượng lưu trữ khi cần. Ngoài ra, có thể cài đặt tối đa 4 ổ dữ liệu và hai ổ bộ nhớ đệm trong mỗi nút. Sau đó, bạn có thể tạo đĩa ảo (CSV) trong Cluster mới. Các CSV này được định dạng bằng một trong hai hệ thống tệp, trong đó CSV-ReFS phù hợp hơn so với công nghệ Storage Spaces Direct khi so với CSV-NTFS. Các CSV có thể trải rộng trên nhiều ổ đĩa vật lý.
Mỗi nút Storage Spaces Direct riêng có thể có tổng dung lượng lưu trữ lên tới 100TB, một nhóm lưu trữ bao gồm nhiều máy chủ chỉ có thể có dung lượng tối đa là 1PB, mặc dù Storage Spaces Direct cho phép tối đa 16 máy chủ. Các nút mạng riêng sẽ giao tiếp với nhau bằng giao thức SMB3 – phiên bản nâng cao của giao thức SMB bao gồm SMB Direct và SMB Multichannel.
Ưu điểm – hạn chế của Storage Spaces Direct
Ưu điểm
- Khả năng mở rộng tốt và linh hoạt khi có thể thêm ổ đĩa hoặc máy chủ mới vào cụm
- Tính khả dụng cao thông qua việc dữ liệu được sao chép, lỗi phần cứng không làm mất dữ liệu, dữ liệu được bảo vệ nhờ tính năng mirroring hoặc parity.
- Hệ thống được tối ưu hóa cho máy chủ SQL và ảo hóa Hyper-V
- Đảm bảo hiệu suất cao nhờ caching thông minh khi sử dụng ổ NVME/SSD, hỗ trợ RDMA và phân phối dữ liệu thông minh.
- Tiết kiệm chi phí khi sử dụng các phần cứng thông thường, tài nguyên được tối ưu hóa
- Dữ liệu được bảo mật an toàn bằng cashc mã hóa ổ đĩa, tính năng chống lỗi.
Hạn chế
- Yêu cầu phần cứng cao, chuyên dụng
- Chi phí đầu tư ban đầu khá cao như chi phí máy chủ, ổ cứng, mạng
- Yêu cầu kiến thức chuyên sâu để cấu hình và tối ưu hóa
- Khả năng mở rộng vật lý hạn chế
- Hạn chế hệ điều hành, chỉ hỗ trợ các phiên bản từ Windows Server 2016 trở lên
- Phụ thuộc vào môi trường Microsoft
Khi nào nên sử dụng Storage Spaces Direct?
Storage Spaces Direct là giải pháp lý tưởng khi bạn muốn mở rộng dung lượng lưu trữ mạng linh hoạt và đảm bảo dữ liệu được bảo mật cao trong trường hợp phần cứng bị lỗi.
Hoặc bạn cũng có thể sử dụng Storage Spaces Direct để làm cho các máy Hyper-V trong mạng có khả năng mở rộng tốt hơn, nhiều máy ảo có thể truy cập cùng một dữ liệu.
Ngoài ra, tính năng này còn được ứng dụng nhiều ở các doanh nghiệp vừa và lớn yêu cầu một giải pháp linh hoạt, hiệu suất cao và khả năng sẵn sàng cao. Và Storage Spaces Direct cũng có thể sử dụng ở các hạ tầng HCI, khi yêu cuầ triển khai đơn giản, tiết kiệm chi phí nhờ kết hợp tính toán, lưu trữ và mạng.
So sánh Storage Spaces Direct với Storage Spaces
Storage Spaces là một tính năng được Microsoft cho ra mắt trên Windows Server 2012 và Windows Client (Windows 8 trở lên). Nó cho phép các Storage Pool từ các ổ đĩa vật lý và phân phối thành các ổ đĩa ảo với cơ chế bảo vệ dữ liệu như mirroring hoặc parity. Trong khi đó, Storage Spaces Direct là phiên bản nâng cấp của Storage Spaces, giới thiệu trên Windows Server 2016, dành cho môi trường doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu.
Hai phiên bản này cùng được Microsoft phát triển để cung cấp giải pháp lưu trữ dựa trên phần mềm. Tuy nhiên chúng có sự khác biệt về cách hoạt động, mục tiêu và các tính năng hỗ trợ.
Sau đây, chúng ta sẽ đi tìm hiểu những điểm khác biệt đó nhé!
| Storage Spaces | Storage Spaces Direct S2D | |
| Ra mắt | Trên Windows Server 2012 | Trên Windows Server 2016 |
| Kiến trúc | Standalone (1 máy chủ) | Clustered (từ 2 đến 16 máy chủ) |
| Hỗ trợ HA | Không | Có |
| Yêu cầu phần cứng | Trên ổ đĩa cục bộ, được kết nối qua USB, SATA/SAS. | Ổ đĩa cục bộ, RDMA, ổ Nvme/SSD |
| Tính năng nâng cao | Không có caching hoặc tích hợp HCI | Hỗ trợ Caching, HCI, RDMA |
| Triển khai máy ảo | Hạn chế | Tối ưu cho Hyper-V |
| Ứng Dụng | Môi trường đơn giản, không yêu cầu HA, doanh nghiệp nhỏ, máy chủ hoặc trạm đơn lẻ | Dành cho môi trường doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu, hệ thống HCI yêu cầu hiệu suất và độ tin cậy. |
Lời kết
Trên đây, LANIT đã chia sẻ chi tiết về Storage Spaces Direct S2D – một tính năng được Microsoft giới thiệu trên Windows Server 2016 để xây dựng một hệ thống lưu trữ hợp nhất từ các ổ đĩa của nhiều máy chủ vật lý, mang lại hiệu suất cao, độ tin cậy với chi phí tối ưu.
Nếu bạn đang cần một giải pháp lưu trữ an toàn và tối ưu ngân sách, liên hệ ngay LANIT để được tư vấn thêm về dịch vụ VPS hoặc dịch vụ máy chủ giá rẻ nhé!
