Ngày nay, nhiều doanh nghiệp chọn mô hình lai (hybrid) để tận dụng hạ tầng tại chỗ và khai thác sức mạnh lưu trữ từ đám mây. Cách này giúp doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu về tuân thủ, bảo mật, giấy phép phần mềm và đặc biệt là đảm bảo dữ liệu luôn được truy cập với độ trễ thấp.

Thách thức đặt ra là làm thế nào để kết nối an toàn, liền mạch hai môi trường lưu trữ khác nhau mà không ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh? Câu trả lời nằm ở dịch vụ AWS Storage Gateway do Amazon Web Services phát triển nhằm giúp doanh nghiệp dễ dàng tích hợp hệ thống tại chỗ với hạ tầng lưu trữ trên đám mây.

Hãy cùng khám phá chi tiết về AWS Storage Gateway là gì, lợi ích và cách triển khai hiệu quả cho doanh nghiệp trong bài viết này.

AWS Storage Gateway là gì?

AWS Storage Gateway là một dịch vụ lưu trữ đám mây lai (hybrid cloud) do AWS phát triển. Dịch vụ này hoạt động như một “cầu nối” giúp các ứng dụng tại chỗ kết nối liền mạch và an toàn với hạ tầng lưu trữ của AWS. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể mở rộng khả năng lưu trữ gần như không giới hạn, mà không cần đầu tư thêm phần cứng tại chỗ.

AWS Storage Gateway đặc biệt hữu ích với các tổ chức chưa thể di chuyển toàn bộ lên cloud do do rào cản kỹ thuật hoặc yêu cầu tuân thủ. Với dịch vụ này, tổ chức có thể bắt đầu từ những nhu cầu ít rủi ro như sao lưu, lưu trữ lâu dài – sau đó từng bước làm quen và mở rộng dần.

AWS Storage Gateway được xem là một chiến lược giúp doanh nghiệp hiện đại hóa hệ thống CNTT. Thay vì phải thay đổi toàn bộ hạ tầng trong một lần – doanh nghiệp có thể chuyển đổi theo từng giai đoạn, giảm thiểu rủi ro và tăng sự linh hoạt trong quá trình di chuyển lên đám mây.

AWS Storage Gateway là dịch vụ lưu trữ lai của AWS, giúp kết nối hệ thống tại chỗ với đám mây để mở rộng dung lượng và sao lưu an toàn

Cơ chế hoạt động và tính năng nổi bật của AWS Storage Gateway

Triển khai linh hoạt theo nhu cầu

AWS Storage Gateway được thiết kế để phù hợp với nhiều môi trường CNTT khác nhau. Doanh nghiệp có thể lựa chọn:

  • Máy ảo (VM) cài trực tiếp tại trung tâm dữ liệu – tương thích với các nền tảng phổ biến như VMware ESXi, Microsoft Hyper-V và Linux KVM.
  • Phiên bản Amazon EC2 trong Amazon VPC – thích hợp khi ứng dụng chạy trên đám mây cần truy cập dữ liệu tại chỗ hoặc kết nối nhiều môi trường cloud.
  • Thiết bị phần cứng chuyên dụng đã được cấu hình sẵn – phù hợp với văn phòng chi nhánh hoặc trung tâm dữ liệu nhỏ chưa có sẵn hạ tầng ảo hóa.

Nhờ tính linh hoạt này, doanh nghiệp dễ dàng triển khai gateway theo mô hình phù hợp mà không gặp trở ngại về hạ tầng.

Tích hợp dễ dàng qua giao thức chuẩn

Điểm mạnh lớn của Storage Gateway là có thể kết nối ngay với ứng dụng hiện có mà không cần chỉnh sửa. AWS hỗ trợ đầy đủ các giao thức quen thuộc:

  • NFS và SMB: Truy cập dữ liệu dưới dạng tệp.
  • iSCSI: Truy cập dữ liệu dưới dạng khối.
  • iSCSI-VTL: Phục vụ các quy trình sao lưu bằng thư viện băng ảo.

Nhờ vậy, hệ thống sản xuất hoặc phần mềm sao lưu của doanh nghiệp có thể tương tác với gateway giống như với một thiết bị lưu trữ nội bộ. Điều này giúp việc chuyển dịch lên đám mây trở nên mượt mà và không làm gián đoạn hoạt động.

Hiệu suất cao nhờ bộ nhớ đệm cục bộ

Để xử lý độ trễ khi truyền dữ liệu qua WAN hoặc Internet, mỗi gateway đều có bộ nhớ đệm cục bộ (local cache) được quản lý hoàn toàn.

  • Gateway sẽ tự động lưu trữ các dữ liệu được đọc hoặc ghi gần đây nhất vào bộ đệm. Nhờ đó, các ứng dụng có thể truy cập vào các dữ liệu được sử dụng thường xuyên (dữ liệu nóng) với độ trễ cực thấp, tương tự như khi truy cập vào bộ nhớ cục bộ.
  • Cơ chế “read-through” và “write-back” đảm bảo dữ liệu được xác nhận ngay cho ứng dụng, sau đó mới sao chép bất đồng bộ lên AWS. Cơ chế này giúp giảm đáng kể độ trễ mà ứng dụng cảm nhận được, – đồng thời đảm bảo hiệu suất hoạt động không bị ảnh hưởng.

Sự kết hợp giữa giao thức tiêu chuẩn và bộ đệm cục bộ là công thức cốt lõi tạo nên giá trị của Storage Gateway – giải quyết đồng thời hai mối quan tâm lớn nhất của kiến trúc hybrid là tính tương thích và hiệu suất.

Nó hoạt động như một lớp trừu tượng thông minh, che giấu sự phức tạp của mạng và lưu trữ đám mây khỏi các ứng dụng tại chỗ – cho phép chúng hoạt động một cách tự nhiên và hiệu quả.

Truyền dữ liệu an toàn và bảo mật tuyệt đối

Bảo mật luôn là ưu tiên hàng đầu của AWS Storage Gateway. Toàn bộ dữ liệu sẽ được bảo vệ trong suốt vòng đời:

  • Khi truyền tải (in transit): Dữ liệu giữa thiết bị gateway tại chỗ và AWS được mã hóa bằng SSL/TLS.
  • Khi lưu trữ (at rest): Dữ liệu trên Amazon S3 được mã hóa mặc định bằng SSE-S3. Doanh nghiệp cũng có thể chủ động dùng AWS Key Management Service (KMS) để tự quản lý khóa mã hóa và tăng thêm lớp bảo mật.

Bên cạnh đó, dịch vụ còn tích hợp với AWS Identity and Access Management (IAM) – giúp doanh nghiệp kiểm soát chặt chẽ quyền truy cập.

Với các kết nối lưu trữ khối, giao thức Challenge-Handshake Authentication Protocol (CHAP) được áp dụng để xác thực iSCSI – đảm bảo chỉ những máy chủ đã được ủy quyền mới có quyền truy cập vào volume lưu trữ.

Tính sẵn sàng cao trên VMware

Một trong những điểm mạnh của AWS Storage Gateway là khả năng duy trì tính sẵn sàng cao khi triển khai trên VMware. Giải pháp này đã được tích hợp với VMware vSphere High Availability (VMware HA) – giúp hệ thống luôn sẵn sàng vận hành ổn định.

Nhờ sự tích hợp này, khi triển khai trong môi trường VMware on-premises hoặc VMware Cloud trên AWS – Storage Gateway có thể tự động khôi phục sau hầu hết các sự cố dịch vụ chỉ trong vòng chưa đầy 60 giây.

Điều này giúp hệ thống duy trì hoạt động ổn định và an toàn cho toàn bộ khối lượng công việc lưu trữ – kể cả khi gặp phải sự cố phần cứng, lỗi bộ ảo hóa, gián đoạn mạng hoặc các vấn đề về phần mềm như mất kết nối chia sẻ tệp dữ liệu, lỗi ổ đĩa…

Biện pháp tuân thủ và chứng nhận

Dịch vụ AWS Storage Gateway được thiết kế không chỉ để tối ưu hiệu suất lưu trữ, mà còn đảm bảo yếu tố tuân thủ và chứng nhận. Điều này giúp doanh nghiệp yên tâm hơn về vấn đề bảo mật và nâng cao niềm tin của khách hàng khi triển khai.

Các mối lo ngại thường gặp như: quản lý nhiều thành phần, cơ chế đệm dữ liệu tự động, truyền delta trên toàn bộ loại cổng hay hoạt động nén dữ liệu với khối dữ liệu và virtual tape – đều đã được giải quyết nhờ các tính năng tích hợp sẵn.

Đặc biệt, đối với các doanh nghiệp hoạt động tại Hoa Kỳ – AWS Storage Gateway cung cấp thêm các endpoint đáp ứng Tiêu chuẩn xử lý thông tin liên bang FIPS 140-2. Các endpoint này được triển khai trong cả hai khu vực AWS GovCloud (East) và AWS GovCloud (West) – đáp ứng nhu cầu tuân thủ nghiêm ngặt trong môi trường dữ liệu nhạy cảm.

Phân loại chi tiết các AWS Storage Gateway

AWS Storage Gateway mang đến nhiều lựa chọn khác nhau – phù hợp với một nhu cầu truy cập dữ liệu và tình huống sử dụng cụ thể. Việc chọn đúng loại gateway không chỉ giúp tối ưu hiệu suất mà còn tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành.

File Gateway (Amazon S3 File Gateway & Amazon FSx File Gateway)

File Gateway cung cấp giao diện lưu trữ dựa  trên tệp (file-based interface), hoạt động tương tự như một máy chủ NAS truyền thống nhưng được tích hợp trực tiếp với đám mây AWS.

Amazon S3 File Gateway

Loại gateway này cho phép doanh nghiệp lưu trữ và truy xuất tệp dưới dạng các đối tượng (objects) trong Amazon S3, thông qua các giao thức quen thuộc như NFS và SMB. Điểm mạnh của S3 File Gateway là mọi dữ liệu đều được lưu trữ dưới dạng đối tượng S3 gốc, nhờ đó:

  • Doanh nghiệp có thể vừa truy cập dữ liệu tại chỗ thông qua gateway, vừa kết nối trực tiếp với các dịch vụ AWS như Amazon Athena, Amazon Redshift hay các công cụ Máy học – thông qua API của S3.
  • Dữ liệu luôn sẵn sàng phục vụ nhiều mục đích: từ sao lưu cơ sở dữ liệu (Microsoft SQL, Oracle), lưu trữ tài liệu, hình ảnh, video cho đến cung cấp dữ liệu đầu vào cho các hồ dữ liệu (data lakes) trên AWS.

Amazon FSx File Gateway

Amazon FSx File Gateway cung cấp quyền truy cập tại chỗ vào các chia sẻ tệp (file shares) được quản lý hoàn toàn trên dịch vụ Amazon FSx for Windows File Server.

Đây là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp có khối lượng công việc nặng về Windows – vì nó cung cấp khả năng tương thích hoàn toàn với các tính năng của Windows như Hệ thống tệp NTFS, Danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) và Bản sao ẩn (Shadow Copy).

  • Lưu ý: Amazon FSx File Gateway đã ngừng cung cấp cho khách hàng mới kể từ ngày 28/10/2024. Doanh nghiệp nên sử dụng Amazon FSx for Windows File Server hoặc Amazon FSx for ONTAP để thay thế.

Nhìn chung, cả Tape Gateway với Retention Lock và S3 File Gateway với S3 Object Lock đều hỗ trợ cơ chế lưu trữ WORM (Write Once Read Many) để đảm bảo khả năng lưu giữ dữ liệu theo chuẩn tuân thủ.

Volume Gateway

Volume Gateway cung cấp bộ nhớ khối (block storage) cho các ứng dụng tại chỗ thông qua giao thức iSCSI, mô phỏng hoạt động của một mạng lưu trữ (SAN).

Dữ liệu trên các volume có thể được sao lưu định kỳ dưới dạng Bản ghi nhanh (snapshots) và lưu trữ an toàn trên đám mây dưới dạng Amazon EBS Snapshots. Các bản snapshot này được nén và lưu theo cơ chế tăng dần (incremental), giúp tiết kiệm đáng kể chi phí lưu trữ.

Volume Gateway có hai chế độ hoạt động chính:

Cached Volumes (Chế độ đệm)

Trong chế độ này, toàn bộ dữ liệu chính của doanh nghiệp được lưu trữ trên Amazon S3, còn thiết bị gateway tại chỗ chỉ giữ lại những dữ liệu được truy cập thường xuyên nhất.

Chế độ này giúp giảm đáng kể nhu cầu mở rộng hạ tầng lưu trữ tại chỗ, đồng thời vẫn đảm bảo truy cập với độ trễ thấp cho các dữ liệu nóng.

Đây là giải pháp phù hợp để mở rộng dung lượng lưu trữ cho các ứng dụng tại chỗ có bộ dữ liệu lớn và chỉ cần truy cập nhanh vào một phần dữ liệu nhất định.

Stored Volumes (Chế độ lưu trữ)

Chế độ lưu trữ giữ toàn bộ dữ liệu chính tại hạ tầng tại chỗ, đảm bảo truy cập với độ trễ thấp cho tất cả dữ liệu. Sau đó, dữ liệu được sao lưu không đồng bộ lên Amazon S3 dưới dạng EBS Snapshots.

Stored Volumes cung cấp giải pháp mạnh mẽ cho sao lưu và phục hồi sau thảm họa (disaster recovery). Trong trường hợp xảy ra sự cố tại trung tâm dữ liệu chính, toàn bộ volume có thể được khôi phục nhanh chóng trên Amazon EC2 – từ các bản EBS Snapshot đã lưu, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Tape Gateway

Tape Gateway giúp doanh nghiệp hiện đại hóa hệ thống sao lưu truyền thống bằng cách thay thế hoàn toàn hạ tầng băng từ vật lý bằng Thư viện băng ảo (Virtual Tape Library – VTL) trên AWS.

Gateway hoạt động như một thiết bị VTL dựa trên iSCSI, tương thích với các phần mềm sao lưu phổ biến như NetBackup, Veeam, Backup Exec.

Phần mềm sao lưu sẽ tương tác với  Tape Gateway giống như một thư viện băng vật lý – nhưng thực tế dữ liệu được ghi vào băng ảo (virtual tapes) và lưu an toàn trên Amazon S3.

Sau khi dữ liệu được ghi, các băng ảo có thể được di chuyển sang các lớp lưu trữ dài hạn với chi phí thấp như Amazon S3 Glacier Flexible Retrieval hoặc Amazon S3 Glacier Deep Archive.

Giải pháp này giúp doanh nghiệp loại bỏ hoàn toàn các chi phí liên quan đến phần cứng băng từ, chi phí bảo trì và sự phức tạp trong việc quản lý băng vật lý như vận chuyển và lưu kho ngoại vi.

Loại Gateway nào phù hợp với doanh nghiệp bạn?

  • File Gateway: Dành cho nhu cầu lưu trữ và truy cập cấp độ tệp (file-level).
  • Volume Gateway: Dành cho ứng dụng cần lưu trữ và truy cập cấp độ khối (block-level).
  • Tape Gateway: Tối ưu cho quy trình sao lưu tuần tự thay thế băng từ truyền thống.

Việc lựa chọn đúng loại gateway phụ thuộc vào đặc thù ứng dụng và khối lượng công việc thực tế. Một lựa chọn sai có thể dẫn đến hiệu suất kém hoặc chi phí cao – do đó doanh nghiệp bạn nên tham khảo ý kiến từ chuyên gia giàu kinh nghiệm như Renova Cloud để có giải pháp tối ưu nhất.

Lợi ích chiến lược khi triển khai AWS Storage Gateway

Kết nối liền mạch, giảm thiểu gián đoạn

AWS Storage Gateway cho phép các ứng dụng tại chỗ truy cập bộ nhớ đám mây mà không làm gián đoạn các quy trình kinh doanh. 

Doanh nghiệp vẫn có thể sử dụng giao thức lưu trữ quen thuộc, nhờ đó việc chuyển đổi diễn ra nhẹ nhàng, không ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh.

Tối ưu hóa chi phí lưu trữ

Doanh nghiệp không cần đầu tư phần cứng lưu trữ mới mà có thể chuyển sang mô hình chi phí vận hành linh hoạt. Điều này giúp giảm đáng kể các khoản chi liên quan đến bảo trì, nâng cấp hay quản lý hạ tầng tại chỗ.

Hơn nữa, doanh nghiệp có thể tận dụng các lớp lưu trữ chi phí thấp của AWS như S3 Standard-Infrequent Access, S3 Glacier Flexible Retrieval và S3 Glacier Deep Archive – để lưu trữ dữ liệu ít truy cập và lưu trữ dài hạn, giúp tiết kiệm chi phí tối đa.

Bảo mật cao và đáp ứng yêu cầu tuân thủ

AWS Storage Gateway được thiết kế với các tính năng bảo mật mạnh mẽ. Nó cung cấp khả năng mã hóa đầu cuối – từ thiết bị tại chỗ đến khi dữ liệu được lưu trữ trên AWS.

Việc tích hợp với các dịch vụ như IAM, KMS và AWS CloudTrail cho phép doanh nghiệp kiểm soát truy cập chặt chẽ và ghi lại nhật ký kiểm toán chi tiết.

Dịch vụ cũng hỗ trợ các tiêu chuẩn tuân thủ quan trọng như FIPS 140-2 và các tính năng như WORM (Write-Once, Read-Many) để đáp ứng các yêu cầu pháp lý và quy định nghiêm ngặt của đa ngành.

Khả năng mở rộng và độ bền vượt trội

Bằng cách kết nối với hạ tầng AWS, Storage Gateway cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào dung lượng lưu trữ gần như không giới hạn.

Thêm vào đó, dữ liệu được lưu trữ trên các dịch vụ như Amazon S3 – với độ bền lên đến 99.999999999%, đảm bảo an toàn và tính sẵn sàng cao cho những dữ liệu quan trọng.

Tích hợp sâu với hệ sinh thái AWS

AWS Storage Gateway không hoạt động đơn lẻ, mà được thiết kế để tích hợp với nhiều dịch vụ khác trong hệ sinh thái AWS.

Ví dụ: Khi tích hợp với AWS Backup để cung cấp một giải pháp quản lý sao lưu tập trung cho các Volume Gateway. Hoặc tích hợp với Amazon CloudWatch để giám sát chi tiết về hiệu suất và tình trạng hoạt động.

Dữ liệu được lưu trữ trên S3 thông qua gateway có thể được sử dụng ngay lập tức bởi các dịch vụ phân tích, trí tuệ nhân tạo và máy học – mở ra nhiều cơ hội đổi mới cho doanh nghiệp.

Triển khai và tối ưu hóa AWS Storage Gateway cùng Renova Cloud

Renova Cloud là Đối tác Tư vấn Cấp cao của AWS khu vực ASEAN – quy tụ đội ngũ kỹ sư, kiến trúc sư và chuyên gia DevOps có kỹ năng và giàu kinh nghiệm. Chúng tôi đồng hành cùng doanh nghiệp trong hành trình hiện đại hóa và biến đổi đám mây – giúp rút ngắn thời gian triển khai và tối ưu hiệu quả đầu tư.

Nếu doanh nghiệp của bạn đang đối mặt với các thách thức về lưu trữ hybrid, sao lưu dữ liệu hoặc phục hồi sau thảm họa – đội ngũ Renova Cloud luôn sẵn sàng hỗ trợ.

Chúng tôi sẽ giúp bạn tìm ra giải pháp AWS Storage Gateway phù hợp nhất với nhu cầu thực tế – đồng thời đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và thúc đẩy tăng trưởng bền vững.

Liên hệ ngay để nhận tư vấn chuyên sâu từ Renova Cloud!