SDS là gì? Toàn tập về Software-Defined Storage

SDS là gì? Đây là mô hình tách phần mềm quản lý khỏi phần cứng lưu trữ, giúp doanh nghiệp kiểm soát và phân bổ tài nguyên linh hoạt hơn. Bài viết của VNPT Cloud làm rõ cơ chế hoạt động, các loại SDS phổ biến, lợi ích và trường hợp phù hợp để triển khai.

SDS là gì?

SDS (Software-Defined Storage - lưu trữ định nghĩa bằng phần mềm) là mô hình quản lý dữ liệu trong đó phần mềm điều khiển được tách khỏi phần cứng lưu trữ. Phần mềm đảm nhiệm việc quản lý và phân bổ tài nguyên, còn phần cứng cung cấp dung lượng để đọc, ghi dữ liệu.

SDS không bị gắn cố định với một thiết bị hoặc hệ thống phần cứng chuyên dụng. Mô hình này có thể được triển khai trên HDD, SSD, máy chủ tiêu chuẩn hoặc tài nguyên lưu trữ đám mây, tùy theo kiến trúc của doanh nghiệp.

Software-Defined Storage hoạt động như thế nào?

SDS thực hiện việc trừu tượng hóa lưu trữ thông qua một lớp phần mềm, chẳng hạn như hypervisor. Lớp phần mềm này đóng vai trò hệ thống giám sát trung tâm, chịu trách nhiệm quản lý, ảo hóa và kiểm soát toàn bộ tài nguyên lưu trữ đang có trên nhiều loại thiết bị khác nhau, từ SAN, SSD cho đến các dạng lưu trữ khác.

Storage hypervisor còn giúp tăng tính sẵn sàng, tốc độ và mức độ khai thác tổng thể tài nguyên trên những hệ thống lưu trữ vốn không đồng nhất, đồng thời cải thiện tính linh hoạt và hiệu quả vận hành. Lớp phần mềm này cũng cung cấp nhiều dịch vụ hữu ích như cấp phát tự động, snapshot, nhân bản và sao chép dữ liệu.

Với vai trò một lớp ảo hóa, storage hypervisor mang lại khả năng truy cập lưu trữ tập trung và tinh gọn. Nhờ đó, công tác vận hành IT được đơn giản hóa đáng kể, đồng thời việc tích hợp giữa các mô hình lưu trữ khác biệt hoặc vốn không tương thích với nhau cũng trở nên thuận lợi hơn, đáp ứng được nhu cầu đa dạng của nhiều ứng dụng.

Các loại Software-Defined Storage phổ biến

Software-Defined Storage là một nhóm công nghệ cùng tách phần quản lý và tài nguyên lưu trữ ra khỏi phần cứng bên dưới, mỗi loại phục vụ một nhu cầu sử dụng khác nhau. Dưới đây là những dạng SDS phổ biến nhất:

• Software-defined storage appliance (thiết bị lưu trữ ảo hóa): Thiết bị ảo mô phỏng lại chức năng của thiết bị phần cứng bằng phần mềm chạy trên máy chủ tiêu chuẩn hoặc máy ảo (VM), cung cấp các dịch vụ lưu trữ thông dụng như nhân bản dữ liệu, sao chép dữ liệu và cấp phát linh hoạt (thin provisioning).
• Virtual SAN (VSAN): Mạng lưu trữ SAN ảo, gom ổ đĩa cục bộ của nhiều máy chủ trong cụm thành một kho lưu trữ dùng chung. Nhờ đó doanh nghiệp có thể tận dụng ổ đĩa gắn trực tiếp (DAS) trong môi trường ảo hóa mà không cần đầu tư hệ thống lưu trữ dùng chung truyền thống.
• Scale-out file system (hệ thống tệp mở rộng ngang): Một dạng hệ thống tệp phân tán, mở rộng theo chiều ngang bằng cách thêm node vào cụm, qua đó tăng dung lượng và hiệu năng lưu trữ trên nhiều máy chủ.
• Software-defined object storage (SDOS): Hệ thống SDS chuyên biệt cho lưu trữ đối tượng, xử lý mỗi phần dữ liệu như một đối tượng độc lập thay vì tổ chức theo cây thư mục hay chia thành các khối dữ liệu.
• SDS cho block storage: Dạng SDS chuyên biệt dành riêng cho lưu trữ khối, đi kèm các tính năng như snapshot, thin provisioning và sao chép dữ liệu.
• SDS cho storage area network (SAN): Loại SDS giúp quản lý lưu trữ tập trung và ảo hóa toàn bộ tài nguyên SAN.
• SDS cho cloud: Loại SDS thiết kế riêng cho môi trường lưu trữ đám mây, trừu tượng hóa phần cứng vật lý bên dưới để mang lại khả năng lưu trữ đám mây linh hoạt và dễ mở rộng.
• Hyperconverged storage (lưu trữ siêu hội tụ): Hạ tầng siêu hội tụ (HCI) dùng ảo hóa để trừu tượng hóa không chỉ phần lưu trữ mà cả trung tâm dữ liệu, bao gồm cả tài nguyên tính toán và mạng. Tương tự cách HCI thay thế phần cứng mạng bằng software-defined networking (SDN), HCI cũng dùng SDS để quản lý tài nguyên lưu trữ và phân bổ tài nguyên động một cách hiệu quả.

Lợi ích của SDS đối với doanh nghiệp

SDS giúp doanh nghiệp tận dụng tốt hơn hạ tầng lưu trữ hiện có, đơn giản hóa việc quản lý và mở rộng hệ thống linh hoạt khi nhu cầu dữ liệu tăng.

Tối ưu chi phí lưu trữ

SDS cho phép doanh nghiệp tận dụng dung lượng trên các thiết bị hiện có thay vì phải đầu tư ngay một hệ thống lưu trữ mới. Do không phụ thuộc vào phần cứng độc quyền, doanh nghiệp cũng có thể lựa chọn các thiết bị tiêu chuẩn với chi phí phù hợp hơn.

Cải thiện khả năng tương thích

Lớp lưu trữ ảo hóa không bị giới hạn bởi một loại phần cứng hoặc phần mềm riêng của nhà cung cấp. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể kết hợp nhiều thiết bị lưu trữ khác nhau và linh hoạt hơn khi mua mới, thay thế hoặc nâng cấp hạ tầng.

Đơn giản hóa hoạt động quản lý

SDS hỗ trợ tự động hóa hoặc đơn giản hóa các tác vụ như cấp phát dung lượng, theo dõi hiệu suất và xử lý sự cố lưu trữ. Bộ phận công nghệ thông tin có thể quản lý tài nguyên tập trung thay vì sử dụng nhiều công cụ riêng cho từng thiết bị.

Mở rộng hệ thống linh hoạt

SDS hỗ trợ cả mở rộng dung lượng trên thiết bị hiện có và mở rộng theo chiều ngang bằng cách bổ sung các nút lưu trữ mới. Doanh nghiệp có thể thêm ổ SAN, SSD hoặc tài nguyên lưu trữ khác mà không phải bổ sung đồng thời các thành phần tính toán và mạng không cần thiết.

Khi nào nên sử dụng SDS?

SDS là giải pháp phù hợp với những doanh nghiệp muốn tối ưu kiến trúc lưu trữ về mặt hiệu quả, khả năng tương thích hoặc tính linh hoạt. Giá trị của SDS càng rõ rệt hơn trong một số trường hợp sử dụng phổ biến hiện nay:

• Môi trường ảo hóa: SDS thường được triển khai để quản lý các môi trường ảo hóa. Khả năng phân bổ lại dung lượng lưu trữ một cách linh động đặc biệt hữu ích khi cần tối ưu máy ảo (VM) theo yêu cầu của từng workload.
• Điện toán đám mây: Với doanh nghiệp đang chuyển dịch lên private cloud, public cloud hoặc hybrid cloud, SDS mang lại một nền tảng tiết kiệm chi phí và linh hoạt, giúp việc chuyển đổi giữa quản lý dữ liệu tại chỗ và trên đám mây diễn ra thuận lợi hơn.
• Điện toán hiệu năng cao (HPC): Các dự án xử lý khối lượng dữ liệu lớn đòi hỏi năng lực tính toán cao như mô phỏng khoa học hay machine learning thường hưởng lợi từ SDS nhờ khả năng cấp phát và quản lý lưu trữ tối ưu, linh động.
• Phân tích dữ liệu lớn: Vốn có tính mở rộng và linh hoạt sẵn có, SDS xử lý tốt việc lưu trữ và xử lý khối lượng dữ liệu lớn, nên rất phù hợp với các bài toán phân tích big data.
• Khôi phục sau thảm họa: SDS cung cấp khả năng bảo vệ dữ liệu vững chắc, phục vụ cho công tác khôi phục sau thảm họa ở nhiều ngành nghề khác nhau. Khi tính sẵn sàng và toàn vẹn của dữ liệu là yếu tố sống còn, SDS được dùng để đẩy nhanh quá trình sao chép dữ liệu, qua đó giảm thời gian gián đoạn và đảm bảo hoạt động kinh doanh liên tục.

Tóm lại, việc hiểu rõ SDS là gì giúp doanh nghiệp quản lý tập trung, tự động hóa và mở rộng tài nguyên lưu trữ linh hoạt hơn. Nếu doanh nghiệp đang tìm hiểu cách áp dụng Software-Defined Storage vào hạ tầng hiện có, hãy liên hệ VNPT Cloud để được tư vấn kiến trúc lưu trữ cùng lộ trình triển khai hạ tầng Cloud hoặc Hybrid Cloud phù hợp.