DAS là gì? Tìm hiểu về Direct-Attached Storage

DAS là một trong những kiến trúc lưu trữ phổ biến bên cạnh NAS và SAN, được nhiều doanh nghiệp lựa chọn nhờ hiệu năng cao và chi phí triển khai hợp lý. Vậy DAS hoạt động như thế nào, có những ưu nhược điểm gì và phù hợp với trường hợp nào? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

DAS là gì?

DAS (Direct-Attached Storage) là hệ thống lưu trữ (HDD, SSD, NVMe) được kết nối trực tiếp với máy tính hoặc máy chủ, cho phép thiết bị chủ đọc và ghi dữ liệu mà không cần truyền qua mạng. Toàn bộ tài nguyên lưu trữ sẽ do máy tính hoặc máy chủ đang kết nối trực tiếp quản lý và xử lý các yêu cầu truy cập dữ liệu.

Kết nối này có thể được thực hiện bên trong hệ thống (Internal DAS), chẳng hạn như ổ HDD hoặc SSD lắp trực tiếp trên bo mạch chủ, hoặc bên ngoài (External DAS) thông qua các giao tiếp như USB, SATA, SAS, SCSI hoặc Thunderbolt.

Khác với NAS (Network-Attached Storage) hay SAN (Storage Area Network), DAS không phải là hệ thống lưu trữ dùng chung qua mạng. Chỉ máy tính hoặc máy chủ kết nối trực tiếp mới có thể truy cập dữ liệu trên thiết bị lưu trữ. Nếu các thiết bị khác cần sử dụng dữ liệu, chúng phải gửi yêu cầu thông qua máy chủ đang quản lý DAS thay vì truy cập trực tiếp vào thiết bị lưu trữ.

DAS hoạt động như thế nào?  

DAS hoạt động theo cơ chế kết nối trực tiếp giữa thiết bị lưu trữ và máy tính hoặc máy chủ (host), không thông qua mạng LAN hay các thiết bị trung gian như switch hoặc router. Tùy vào loại thiết bị, DAS có thể được kết nối nội bộ thông qua SATA, SAS hoặc SCSI, hoặc kết nối bên ngoài qua USB, Thunderbolt hay eSATA.

Khi người dùng hoặc ứng dụng yêu cầu truy cập dữ liệu, hệ điều hành sẽ gửi lệnh đọc hoặc ghi trực tiếp đến bộ điều khiển lưu trữ (storage controller/HBA). Bộ điều khiển này giao tiếp với thiết bị DAS để thực hiện thao tác đọc hoặc ghi trên ổ đĩa, sau đó trả dữ liệu về máy chủ hoặc máy tính đang kết nối.

Do dữ liệu được truyền trực tiếp giữa thiết bị lưu trữ và thiết bị chủ mà không phải đi qua hạ tầng mạng, quá trình truy xuất diễn ra nhanh và có độ trễ thấp. Toàn bộ việc quản lý ổ đĩa, hệ thống tệp và quyền truy cập cũng do máy chủ hoặc máy tính kết nối với DAS đảm nhiệm.

Vì DAS chỉ gắn với một thiết bị chủ, nên chỉ thiết bị đó mới có thể truy cập trực tiếp vào dữ liệu. Nếu các máy tính khác trong mạng muốn sử dụng dữ liệu trên DAS, chúng phải gửi yêu cầu thông qua máy chủ đang kết nối với thiết bị lưu trữ, thay vì truy cập trực tiếp vào DAS.

Các thành phần của hệ thống DAS 

Một hệ thống DAS được cấu thành từ nhiều thành phần phối hợp với nhau để lưu trữ, quản lý và truyền dữ liệu giữa thiết bị lưu trữ và máy chủ. Trong đó các thành phần chính bao gồm:

Các loại DAS phổ biến 

Tùy vào vị trí lắp đặt và phương thức kết nối với thiết bị host mà DAS có thể được chia thành hai loại chính là Internal DAS và External DAS. Mỗi loại có những đặc điểm cụ thể như sau: 

• Internal DAS (DAS nội bộ): Đây là loại DAS phổ biến nhất, trong đó thiết bị lưu trữ sẽ được lắp trực tiếp bên trong máy tính hoặc máy chủ và kết nối thông qua các giao tiếp nội bộ như SATA, SAS, , PCIe hoặc SCSI.
• External DAS (DAS bên ngoài): Thiết bị lưu trữ được đặt bên ngoài máy tính hoặc máy chủ và kết nối trực tiếp thông qua các giao tiếp như USB, Thunderbolt, eSATA hoặc SAS. Loại DAS này giúp mở rộng dung lượng lưu trữ mà không cần thay đổi cấu hình phần cứng bên trong thiết bị.

Ưu và nhược điểm của DAS 

Ưu điểm của DAS

Nhờ kết nối trực tiếp với máy chủ hoặc máy tính, DAS mang lại nhiều lợi ích về hiệu năng, chi phí và khả năng triển khai. Dưới đây là những ưu điểm nổi bật của giải pháp lưu trữ này:

• Hiệu năng cao, độ trễ thấp: Dữ liệu được truyền trực tiếp giữa host và thiết bị lưu trữ mà không phải đi qua mạng, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ đọc/ghi. Hiệu năng của DAS cũng không bị ảnh hưởng bởi tình trạng tắc nghẽn hay băng thông mạng.
• Chi phí đầu tư thấp: DAS không cần hạ tầng mạng lưu trữ chuyên dụng như SAN hoặc NAS, do đó giảm chi phí mua sắm thiết bị, triển khai và vận hành.
• Triển khai và quản lý đơn giản: Việc cài đặt DAS khá dễ dàng, đặc biệt với các ổ lưu trữ nội bộ hoặc ổ cứng gắn ngoài sử dụng USB hay Thunderbolt. Người dùng không cần cấu hình mạng hoặc triển khai các dịch vụ lưu trữ phức tạp.
• Bảo mật tốt: Do không được truy cập trực tiếp qua mạng, DAS giảm nguy cơ bị tấn công từ bên ngoài. Dữ liệu chỉ có thể được truy cập từ thiết bị chủ hoặc thông qua thiết bị chủ, giúp hạn chế truy cập trái phép.

Nhược điểm của DAS

Bên cạnh những ưu điểm về hiệu năng và chi phí, DAS vẫn tồn tại một số hạn chế về khả năng mở rộng, chia sẻ dữ liệu và tính sẵn sàng của hệ thống.

• Khả năng chia sẻ dữ liệu hạn chế: Dữ liệu chỉ có thể được truy cập trực tiếp từ host kết nối với DAS. Nếu các thiết bị khác cần sử dụng dữ liệu, chúng phải truy cập thông qua host thay vì kết nối trực tiếp với thiết bị lưu trữ.
• Khó mở rộng quy mô: Dung lượng lưu trữ bị giới hạn bởi số lượng khe cắm ổ đĩa, cổng kết nối hoặc khả năng mở rộng của máy chủ. Khi cần nâng cấp, người dùng có thể phải bổ sung phần cứng hoặc tạm dừng hệ thống.
• Không hỗ trợ quản lý tập trung: Mỗi hệ thống DAS hoạt động độc lập nên việc sao lưu, giám sát và quản lý nhiều thiết bị lưu trữ cùng lúc sẽ phức tạp hơn so với NAS hoặc SAN.
• Điểm lỗi đơn (Single Point of Failure): Nếu máy chủ hoặc máy tính kết nối trực tiếp với DAS gặp sự cố, toàn bộ dữ liệu trên thiết bị lưu trữ sẽ không thể truy cập cho đến khi host được khôi phục hoặc thay thế. 

Khi nào nên sử dụng DAS? 

DAS phù hợp với các hệ thống cần truy cập dữ liệu nhanh, độ trễ thấp và không yêu cầu chia sẻ lưu trữ trực tiếp giữa nhiều máy tính hoặc máy chủ. Một số trường hợp sử dụng phổ biến gồm:

• Lưu trữ hệ điều hành và ứng dụng: Đây là trường hợp sử dụng phổ biến nhất của DAS. Hầu hết máy tính và máy chủ đều sử dụng HDD hoặc SSD gắn trực tiếp để lưu trữ hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu cục bộ.
• Doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMB): DAS là lựa chọn phù hợp với các doanh nghiệp có ngân sách và nguồn lực IT hạn chế nhờ chi phí đầu tư thấp, dễ triển khai và không cần xây dựng hạ tầng lưu trữ chuyên dụng.
• Văn phòng chi nhánh (ROBO): Tại các văn phòng chi nhánh hoặc điểm làm việc từ xa, nơi nhu cầu lưu trữ không quá phức tạp, DAS giúp triển khai nhanh, dễ quản lý và tiết kiệm chi phí.
• Lưu trữ cho một máy chủ hoặc một ứng dụng: Khi dữ liệu chỉ phục vụ một máy chủ hoặc một ứng dụng riêng biệt, DAS có thể đáp ứng hiệu quả mà không cần đầu tư hệ thống lưu trữ qua mạng như NAS hoặc SAN.
• Máy trạm xử lý dữ liệu dung lượng lớn: DAS sử dụng SSD hoặc NVMe thường được triển khai trên các máy trạm dựng phim, chỉnh sửa video, thiết kế đồ họa hoặc xử lý dữ liệu lớn nhờ băng thông cao và độ trễ thấp

Bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ DAS là gì, cách hoạt động, các thành phần, ưu nhược điểm cũng như những trường hợp nên sử dụng. Với khả năng truy cập dữ liệu nhanh, chi phí triển khai hợp lý và kiến trúc đơn giản, DAS vẫn là lựa chọn phù hợp cho nhiều hệ thống máy tính và máy chủ. Tuy nhiên, nếu cần chia sẻ dữ liệu giữa nhiều thiết bị hoặc mở rộng ở quy mô lớn, doanh nghiệp nên cân nhắc NAS hoặc SAN để đáp ứng tốt hơn nhu cầu vận hành.