Các loại dịch vụ lưu trữ trên Azure: Tổng quan toàn diện
Azure Storage là giải pháp lưu trữ đám mây của Microsoft, phù hợp với nhiều trường hợp sử dụng khác nhau. Giải pháp này cung cấp nhiều tùy chọn để lưu trữ dữ liệu trên đám mây với các tính năng và mức giá đa dạng. Chính vì vậy, việc lựa chọn loại lưu trữ phù hợp trên Azure theo nhu cầu của bạn là rất quan trọng để có được giải pháp tối ưu nhất. Bạn có thể lựa chọn giữa các mức độ dự phòng, các gói dịch vụ và các loại tài khoản lưu trữ Azure khác nhau.
Bài viết trên blog này sẽ giải thích chi tiết về các loại lưu trữ trên Azure để hỗ trợ bạn trong quá trình ra quyết định.
Các loại lưu trữ Azure
Có năm loại lưu trữ Azure, được chia thành hai nhóm:
Nhóm 1. Các loại lưu trữ trong nhóm này có thể truy cập qua các API REST và được thiết kế để giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng cũng như hỗ trợ giao tiếp giữa loại lưu trữ được sử dụng và các ứng dụng truy cập tệp.
- Lưu trữ hàng đợi
- Lưu trữ bảng
- Lưu trữ blob
Nhóm 2. Các loại lưu trữ trong nhóm này được sử dụng làm không gian lưu trữ cho các máy ảo Azure (VM).
- Lưu trữ tệp (File Storage)
- Lưu trữ đĩa (Disk Storage)
Hãy cùng tìm hiểu chi tiết từng loại lưu trữ trong Azure.
Lưu trữ hàng đợi (Queue Storage) trong Azure
Lưu trữ hàng đợi là loại lưu trữ được sử dụng để kết nối các thành phần của ứng dụng. Bạn có thể sử dụng loại lưu trữ này cho các ứng dụng có các thành phần độc lập dựa trên hàng đợi tin nhắn không đồng bộ. Lưu trữ hàng đợi Azure có các tính năng tương tự như công nghệ Hàng đợi Tin nhắn của Microsoft (MSMQ) được sử dụng trong các phiên bản Windows Server trước đây. Dung lượng của tài khoản lưu trữ trong Lưu trữ hàng đợi đặt ra giới hạn về số lượng hàng đợi, nhưng không có giới hạn nào khác.
Lưu trữ hàng đợi Azure có thể hữu ích cho các ứng dụng được container hóa sử dụng kiến trúc microservice, bao gồm các ứng dụng chạy trên Kubernetes.
Các thành phần của Lưu trữ hàng đợi Azure bao gồm:
- Tài khoản. Tài khoản là một container logic trong Azure được dùng để lưu trữ các đối tượng bên trong.
- Hàng đợi. Hàng đợi là một đối tượng chứa một tập hợp các tin nhắn.
- Tin nhắn. Một tin nhắn là một đối tượng được chứa trong một hàng đợi. Kích thước của một tin nhắn có thể lên đến 64 KB cho bất kỳ định dạng nào.
Bảng Azure (Table storage)
Dịch vụ lưu trữ bảng Azure được sử dụng để lưu trữ lượng lớn dữ liệu có cấu trúc trong các bảng, chẳng hạn như dữ liệu NoSQL có cấu trúc. NoSQL là loại cơ sở dữ liệu phi quan hệ hoạt động như một kho lưu trữ khóa/thuộc tính (khác với Microsoft SQL Server và Azure SQL, vốn là các cơ sở dữ liệu quan hệ). Azure Tables có thiết kế không có lược đồ (schemaless) và có thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu người dùng cho các ứng dụng web và các siêu dữ liệu khác.
Dịch vụ lưu trữ này có khả năng mở rộng cao và chi phí thấp. Tùy chọn này là một giải pháp thay thế ít tốn kém hơn so với Microsoft Azure SQL nếu bạn chấp nhận được các hạn chế của Azure Table Storage và không có yêu cầu về cấu trúc và kiến trúc SQL. Lưu ý rằng giá sẽ tăng lên khi các tệp được truy cập thường xuyên.
Cơ sở dữ liệu này là một sản phẩm được quản lý của Microsoft, và các quản trị viên không cần phải quản lý cơ sở hạ tầng nền tảng trên đám mây. Điều này có nghĩa là họ không cần phải triển khai hay cài đặt bất cứ điều gì, chỉ cần cấu hình và sử dụng cơ sở dữ liệu trong Azure Tables.
Microsoft Azure Blob Storage
Blob là một viết tắt của Binary Large Object và là một loại lưu trữ dữ liệu cho dữ liệu không có cấu trúc (tệp) như hình ảnh, âm thanh, video, bản sao lưu, v.v. Nó được sử dụng để lưu trữ các tệp lớn đặc biệt và thậm chí cho các hồ dữ liệu với tải công việc cao. Một ví dụ phổ biến là sử dụng Microsoft Azure Blob Storage để lưu trữ các tệp cho trang web và phát trực tiếp âm thanh và video.
Blob Storage là lưu trữ đối tượng tương tự như Amazon S3 và là một trong những loại lưu trữ Azure được sử dụng rộng rãi nhất. Dữ liệu được tổ chức thành các container giống như cấu trúc thư mục hoặc không gian tên đối tượng phẳng (tương tự như bucket).
Có ba loại lưu trữ Azure Blob: block blobs, append blobs, và page blobs.
- Block blobs là lý tưởng cho việc lưu trữ các tệp không cần cập nhật sau khi tải lên đám mây. Các tệp được tải lên blob storage dưới dạng các phần nhỏ được gọi là blocks. Sau khi tải lên hoàn tất, các phần này được hợp nhất thành một đơn vị duy nhất và không thể sửa đổi sau đó. Nếu bạn cần lưu trữ một phiên bản cập nhật của tệp trong blob storage, bạn cần tải tệp mới lên. Kích thước tối đa của một tệp là 4,77 TB. Kích thước block mặc định là 32 MB, nhưng bạn có thể thay đổi giá trị này.
- Append blobs được tối ưu hóa cho việc lưu trữ siêu dữ liệu và nhật ký vì các tệp lưu trữ có thể được cập nhật mà không cần tải lại các tệp. Ví dụ, bạn có thể lưu trữ các tệp nhật ký cơ sở dữ liệu khi thực hiện các hoạt động đầu vào/đầu ra chuyên sâu. Cấu trúc của append blobs hỗ trợ tải lên các phần của tệp để thêm vào cuối các tệp hiện có. Điều này có nghĩa là dữ liệu có thể được thêm vào nhưng không thể thay đổi hoặc xóa từ các tệp lưu trữ.
- Page blobs được sử dụng cho các hoạt động đọc và ghi thường xuyên/nhanh. Một page blob bao gồm các trang 512 byte. Kích thước blob tối đa của loại này là 1 TB. Page blobs được dùng để lưu trữ đĩa VM.
Bạn chỉ có thể chọn một loại blob khi tạo blob. Bạn không thể thay đổi loại sau khi blob đã được tạo. Bạn có thể chuyển đổi giữa các tier truy cập khi cần nhưng không đối với page blobs .
Cấp độ Truy cập Azure Blob Storage
Có ba mức truy cập cho Microsoft Azure Blob Storage. Mỗi mức cung cấp các tính năng để lựa chọn tùy thuộc vào vòng đời của dữ liệu lưu trữ trong đám mây Azure. Khi chọn các cấp độ lưu trữ Azure Blob Storage, trước tiên bạn nên xác định tần suất truy cập dữ liệu và thời gian cần lưu giữ dữ liệu. Việc chọn cấp độ phù hợp sẽ giúp bạn tối ưu hóa chi phí lưu trữ.
- Cấp độ truy cập nóng dành cho các trường hợp truy cập thường xuyên và có mức giá cao nhất trong ba cấp độ. Nếu bạn cần làm việc với dữ liệu thường xuyên được cập nhật và xóa bỏ, hãy cân nhắc sử dụng cấp độ truy cập nóng. Chi phí lưu trữ dữ liệu ở cấp độ này cao nhưng chi phí truy cập lại thấp vì cấp độ này được tối ưu hóa cho dữ liệu được truy cập thường xuyên.
- Cấp độ truy cập mát có chi phí lưu trữ tệp thấp hơn cấp độ nóng nhưng cao hơn cấp độ lạnh. Chi phí truy cập tệp cao hơn so với cấp độ nóng. Cấp độ mát được tối ưu hóa cho dữ liệu ít được truy cập và được lưu trữ ít nhất 30 ngày. Dữ liệu có thể được truy cập bất cứ lúc nào, tương tự như cấp độ truy cập nóng.
- Cấp độ truy cập lạnh cho phép bạn lưu trữ nhiều dữ liệu hơn với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, chi phí để truy cập tệp tin lại cao. Cấp độ truy cập lạnh còn được gọi là cấp độ truy cập lưu trữ . Dữ liệu phải được lưu trữ ít nhất 180 ngày trong cấp độ này. Dữ liệu được lưu trữ trong tầng truy cập lạnh không thể truy cập ngay lập tức khi có yêu cầu do có độ trễ khi truy xuất. Điều này có nghĩa là thời gian chờ có thể lên đến 14 giờ trước khi bạn có thể truy xuất dữ liệu. Tầng lưu trữ là lựa chọn tối ưu để lưu trữ các kho lưu trữ dài hạn và bản sao lưu dữ liệu.
Sẽ có phí xóa sớm nếu bạn xóa dữ liệu trước thời hạn 30 ngày đối với tầng truy cập mát và 180 ngày đối với tầng truy cập lạnh. Dữ liệu phải được lưu trữ ít nhất trong khoảng thời gian quy định này để tránh bị tính phí. Ví dụ: nếu bạn lưu trữ dữ liệu trong Microsoft Azure Blob Storage bằng tầng truy cập “cold” (lưu trữ) và xóa dữ liệu này chỉ sau 30 ngày kể từ khi tải lên, bạn sẽ bị tính phí xóa sớm cho khoảng thời gian: 180 ngày – 30 ngày = 50 ngày.
Azure Blob thường được sử dụng làm đích sao lưu, được tích hợp trong các giải pháp bảo vệ dữ liệu hiện đại. Trong video này, bạn có thể xem cách gửi bản sao lưu VMware vSphere đến Azure Blob Storage bằng NAKIVO Backup & Replication, một giải pháp sao lưu và khôi phục toàn diện:
Azure File Storage
Azure Files hoặc Azure File Storage được sử dụng để tạo một thư mục chia sẻ trên đám mây Azure, lưu trữ tệp và truy cập các tệp chia sẻ từ các máy ảo Azure hoặc các máy tính cục bộ của bạn có quyền truy cập vào thư mục chia sẻ đó. Azure File Storage có thể được coi là một máy chủ tệp trên đám mây và hỗ trợ Chia sẻ tệp SMB và NFS. Có bốn loại thành phần dùng để lưu trữ tệp trong Azure:
- Tài khoản lưu trữ Azure
- Chia sẻ . Bạn có thể tạo các chia sẻ tệp trong chia sẻ chính. Tên chia sẻ phải có độ dài từ 3 đến 63 ký tự.
- Thư mục . Chia sẻ của bạn có thể chứa cấu trúc thư mục phân cấp với các thư mục con và tệp.
- Tệp . Bạn có thể tải lên các tệp có kích thước tối đa là 1 TB.
Bạn cũng có thể lưu trữ các bản sao lưu trong Azure File Storage.
Đĩa Azure (Azure Disk Storage)
Đĩa Azure là bộ lưu trữ cấp khối bền vững, có mục đích gắn các đĩa ảo vào các máy ảo Azure.
Azure Disk Storage có hai tùy chọn:
- Lưu trữ cao cấp (Premium storage) có nghĩa là dữ liệu của bạn được lưu trữ trên các ổ đĩa thể rắn (SSD) tốc độ cao. Đây là tùy chọn được khuyến nghị nếu bạn cần lưu trữ hiệu suất cao.
- Lưu trữ tiêu chuẩn (Standard storage) hoạt động với các ổ đĩa cứng (HDD). Loại lưu trữ này tối ưu cho nhiều tác vụ, bao gồm lưu trữ bản sao lưu và các dữ liệu khác.
Cả lưu trữ cao cấp và tiêu chuẩn đều cung cấp hai loại đĩa – đĩa do Azure quản lý và đĩa không do Azure quản lý.
- Đĩa do Azure quản lý (Managed disks) . Bạn tạo và cấu hình các đĩa (được Microsoft quản lý từ phía Microsoft), đây chính là ưu điểm của loại đĩa này. Khi tạo một máy ảo (VM) trên Azure, máy ảo này sẽ sử dụng các đĩa được quản lý bởi Azure mà bạn có thể thêm vào máy ảo. Các phân vùng mà bạn có thể thấy trong hệ điều hành khách của máy ảo được lưu trữ trên các đĩa được quản lý này. Bạn không cần phải tạo tài khoản lưu trữ và tạo đĩa thủ công.
- Đĩa không được quản lý . Bạn tự quản lý hoàn toàn các đĩa, và các đĩa được lưu trữ dưới dạng page blobs trong tài khoản lưu trữ của bạn. Bạn cần tạo tài khoản lưu trữ, tạo đĩa và quản lý chúng thủ công. Cách này cho phép bạn có toàn quyền kiểm soát các đĩa.
Bạn có thể chọn loại đĩa Azure khi tạo tài khoản lưu trữ.
Các mức độ dự phòng lưu trữ
Dự phòng là tính năng quan trọng của mỗi dịch vụ lưu trữ đám mây, giúp lưu trữ đám mây đáng tin cậy và đảm bảo tính sẵn sàng cao. Tính dự phòng trên đám mây Azure bảo vệ dữ liệu của bạn và ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động trong trường hợp thảm họa, sự cố, bảo trì theo kế hoạch, v.v. Dịch vụ lưu trữ Azure hỗ trợ tạo các bản sao dữ liệu tại các vị trí khác nhau trên đám mây Azure để đảm bảo tính dự phòng, điều này còn được gọi là sao chép dữ liệu trong bối cảnh này.
Lưu ý: Tất cả các tài nguyên lưu trữ Azure được triển khai trong một tài khoản lưu trữ đều có cùng cài đặt về tính dự phòng. Lưu trữ dự phòng trong Azure được chia thành năm loại:
- Lưu trữ dự phòng cục bộ
- Lưu trữ dự phòng địa lý
- Lưu trữ dự phòng địa lý chỉ đọc
- Lưu trữ dự phòng vùng
- Lưu trữ dự phòng địa lý-vùng
Lưu trữ dự phòng cục bộ
Với lưu trữ dự phòng cục bộ (LRS), ba bản sao dữ liệu của bạn được đặt trong cùng một tòa nhà nhưng được lưu trữ tại ba vị trí khác nhau. Đó có thể là ba ổ đĩa khác nhau trong cùng một trung tâm dữ liệu (trong khu vực chính). Sao chép dữ liệu đồng bộ được sử dụng cho mục đích này. Đây là tùy chọn dự phòng ít tốn kém nhất trong số năm tùy chọn và bảo vệ chống lại sự cố ổ đĩa và máy chủ. Nếu một thảm họa như lũ lụt hoặc hỏa hoạn phá hủy trung tâm dữ liệu, LRS không thể đảm bảo an toàn dữ liệu và dữ liệu có thể bị mất.
Độ bền đạt ít nhất 99,999999999% (99 và chín số 9) trong năm.
Lưu trữ dự phòng địa lý (Geo-redundant storage)
Lưu trữ dự phòng địa lý (GRS) bao gồm ba bản sao dữ liệu được lưu trữ trong một khu vực và ba bản sao được lưu trữ trong một khu vực khác (ngoài khu vực chính). Nếu thảm họa phá hủy một trong các trung tâm dữ liệu, dữ liệu vẫn được bảo toàn tại trung tâm dữ liệu thứ hai. Nếu toàn bộ khu vực gặp sự cố hoặc ngừng hoạt động, dữ liệu của bạn vẫn có sẵn tại một khu vực khác. GRS đáng tin cậy hơn LRS nhưng đi kèm với chi phí cao hơn.
Việc sao chép dữ liệu trong phạm vi vị trí vật lý chính tại khu vực chính diễn ra đồng bộ đối với ba bản sao dữ liệu trong trung tâm dữ liệu. Việc sao chép dữ liệu đến một vị trí vật lý tại khu vực phụ diễn ra không đồng bộ. Sau đó, dữ liệu được sao chép đồng bộ trong khu vực phụ bằng cách sử dụng LRS để tạo ra hai bản sao còn lại tại đó.
Độ bền dữ liệu đạt 99,99999999999999% (99 và mười bốn số 9).
Lưu trữ dự phòng địa lý chỉ đọc (RA-GRS)
Lưu trữ dự phòng địa lý chỉ đọc (RA-GRS) tương tự như GRS, nhưng dữ liệu tại vị trí thứ cấp chỉ có thể đọc. Đây là điểm khác biệt giữa GRS và RA-GRS. Nếu ứng dụng của bạn có thể hoạt động chỉ bằng cách truy cập đọc vào dữ liệu được sao chép, bạn có thể sử dụng loại dự phòng này.
Lưu trữ dự phòng theo vùng (Zone-redundant storage)
Với lưu trữ dự phòng theo vùng (ZRS), dữ liệu được sao chép đồng bộ qua ba cụm lưu trữ (ba vùng sẵn sàng của Azure) trong cùng một khu vực (khu vực chính). Mỗi cụm lưu trữ được tách biệt với các cụm khác trong cùng một vùng sẵn sàng. Một vùng sẵn sàng là một vị trí vật lý được tách biệt với các vùng khác và có hệ thống cấp điện, mạng và làm mát độc lập. Bảo vệ cao hơn so với LRS, nhưng ZRS không bảo vệ khỏi thảm họa khu vực phá hủy tất cả các vùng trong một khu vực.
Độ bền là 99,9999999999% (99 và mười số chín) cho ZRS.
Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu mức khả dụng cao hơn và tính nhất quán tối đa, hãy cân nhắc sử dụng ZRS trong khu vực chính và nhân bản dữ liệu sang một khu vực phụ (GRS).
Lưu trữ dư địa-địa lý
Lưu trữ dư địa-địa lý (GZRS) kết hợp các ưu điểm của GRS và ZRS. Với GZRS, dữ liệu được nhân đôi đồng bộ hóa qua ba vùng khả dụng của Azure (các trụ sở dữ liệu khác nhau) trong khu vực chính và được nhân bản không đồng bộ lên một vị trí vật lý duy nhất trong khu vực phụ (bước này khác với loại GRS). Sau đó, dữ liệu được nhân bản đồng bộ hóa trong khu vực phụ, như đối với LRS, để có ba bản sao ở đó.
Cách tiếp cận này cho phép bạn bảo vệ khỏi thảm họa khu vực. Được khuyến nghị sử dụng lưu trữ dư thừa này để lưu trữ dữ liệu cho các ứng dụng yêu cầu mức bảo vệ tối đa, hiệu suất, khả dụng, và khả năng phục hồi.
GZRS cung cấp độ bền 99,99999999999999% (99 và mười bốn số chín).
Các loại tài khoản lưu trữ Azure
Một tài khoản lưu trữ là một container mà giữ các đối tượng dữ liệu lưu trữ Azure như tệp Azure, đĩa, blob, bảng và hàng đợi. Container này nhóm các dịch vụ lưu trữ Azure lại với nhau. Một tài khoản lưu trữ Azure là một phương pháp tạo ra dịch vụ lưu trữ trong Azure để lưu trữ dữ liệu. Tên tài khoản lưu trữ phải là duy nhất trong toàn bộ đám mây Azure.
Có năm loại tài khoản lưu trữ Azure phù hợp với các dịch vụ được hỗ trợ tương ứng, các cấp hiệu suất và các tùy chọn nhân bản. Mỗi tài khoản lưu trữ hỗ trợ các tính năng khác nhau như hiển thị trong bảng dưới đây.
| Loại tài khoản lưu trữ | Dịch vụ được hỗ trợ | Các cấp hiệu suất được hỗ trợ | Các tùy chọn nhân bản |
| Mục đích chung V1 | Blob, Tệp, Hàng đợi, Bảng và Đĩa | Tiêu chuẩn, Cao cấp | LRS, GRS, RA-GRS |
| Mục đích chung V2 | Blob, Tệp, Hàng đợi, Bảng và Đĩa | Tiêu chuẩn, Cao cấp | LRS, GRS, RA-GRS, ZRS, ZGRS (xem trước), RA-ZGRS (xem trước) |
| Lưu trữ blob | Blob (blob khối và blob nối tiếp duy nhất) | Tiêu chuẩn | LRS, GRS, RA-GRS |
| Lưu trữ blob khối | Blob (blob khối và blob bổ sung chỉ) | Cao cấp | LRS, ZRS (khu vực giới hạn) |
| Lưu trữ tập tin | Chỉ tập tin | Cao cấp | LRS, ZRS (khu vực giới hạn) |
Kết luận
Bài viết blog này đã đề cập đến các loại hình lưu trữ trong Azure và giải thích các tính năng của chúng. Có năm loại hình lưu trữ Azure, cấp độ dư thừa và loại tài khoản lưu trữ Azure. Chúng cung cấp các tính năng khác nhau với mức giá khác nhau. Hiểu biết về chúng cho phép bạn đưa ra quyết định hợp lý để có mức giá tối ưu khi chọn lưu trữ đám mây trong Azure. Bạn có thể sử dụng lưu trữ đám mây giá phải chăng trong Azure cho bản sao lưu dữ liệu của mình. NAKIVO Backup & Replication là một giải pháp sao lưu toàn diện tích hợp với Azure và cho phép bạn tạo trực tiếp các bản sao lưu đến Lưu trữ Blob Azure.
