Qu'est-ce qu'un réseau de stockage ?

Un réseau de stockage (SAN) est un réseau dédié adapté à un environnement spécifique, combinant des serveurs, des systèmes de stockage, des commutateurs réseau, des logiciels et des services

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Pourquoi les réseaux de stockage SAN sont-ils importants ?

La mémoire de l'ordinateur et le stockage local peuvent ne pas fournir suffisamment de stockage, de protection du stockage, d'accès multi-utilisateurs, ou de vitesse et de performance pour les applications d'entreprise. Ainsi, la plupart des entreprises utilisent une forme de réseau de stockage SAN en plus du stockage en réseau (NAS) pour améliorer l'efficacité et la gestion des données.

Dans le passé, seul un nombre limité de dispositifs de stockage pouvait être relié à un serveur, ce qui limitait la capacité de stockage d'un réseau. En revanche, un réseau de stockage SAN apporte une souplesse de mise en réseau qui permet à un serveur ou à un grand nombre de serveurs hétérogènes répartis dans plusieurs centres de données, de partager un utilitaire de stockage commun. Le réseau de stockage SAN élimine également la connexion traditionnelle dédiée entre un serveur de fichiers et le stockage (et le concept selon lequel le serveur possède et gère effectivement les dispositifs de stockage), éliminant ainsi les goulots d'étranglement de la bande passante. Un réseau de stockage SAN élimine les points de défaillance uniques pour améliorer la fiabilité et la disponibilité du stockage.

Un réseau de stockage SAN est également optimal pour la reprise après incident car un réseau peut comprendre de nombreux dispositifs de stockage, notamment des disques, des bandes magnétiques et des supports optiques. L'utilitaire de stockage peut également être situé loin des serveurs qu'il utilise.


Quels sont les avantages d'un réseau de stockage SAN ?

Le réseau de stockage SAN libère le dispositif de stockage afin qu'il ne se trouve pas sur un bus de serveur particulier. Il relie le stockage directement au réseau, ce qui permet d'externaliser le stockage et de le répartir fonctionnellement dans toute l'entreprise. Le réseau de stockage SAN centralise également les dispositifs de stockage et le regroupement des serveurs, ce qui permet d'obtenir une administration centralisée plus facile et moins coûteuse, et de réduire le coût total de possession.

Utilisant généralement des systèmes de stockage au niveau des blocs, les réseaux de stockage SAN permettent aux applications qui déplacent des données d'être plus performantes en transmettant les données directement de la source à la cible avec peu d'intervention du serveur. Mais les entreprises peuvent utiliser n'importe quel système de fichiers adapté à leurs infrastructures. Les réseaux de stockage SAN permettent également à plusieurs hôtes d'accéder à plusieurs dispositifs de stockage connectés au même réseau dans le cadre de nouvelles architectures de réseau. Un réseau de stockage SAN peut offrir les avantages suivants :

Amélioration de la disponibilité des applications
Le stockage existe indépendamment des applications, et il est accessible par différents canaux, ce qui améliore la fiabilité, la disponibilité et la facilité d'entretien.

Meilleures performances des applications
Les réseaux de stockage SAN déchargent et déplacent le traitement du stockage des serveurs vers des réseaux distincts.

Centralisés et consolidés
Les réseaux de stockage SAN permettent de simplifier la gestion, l'évolutivité, la flexibilité et la disponibilité.

Transfert et mise en lieu sûr des données sur un site distant
Les réseaux de stockage SAN protègent les données contre les sinistres et les attaques malveillantes grâce à une copie à distance.

Gestion centralisée simple
Les réseaux de stockage SAN simplifient la gestion en créant des images uniques des supports de stockage.


Comment fonctionne un réseau de stockage SAN ?

Parfois décrit comme « le réseau derrière les serveurs », un réseau de stockage SAN se compose d'une infrastructure de communication, qui fournit des connexions physiques, permettant à un dispositif quelconque de traverser le réseau à l'aide d'éléments interconnectés, tels que des commutateurs et des directeurs. Le réseau de stockage SAN peut également être considéré comme une extension du concept de bus de stockage. Ce concept permet aux dispositifs de stockage et aux serveurs de s'interconnecter en utilisant des éléments similaires, tels que les réseaux locaux (LAN) et les réseaux étendus (WAN). Un réseau de stockage SAN comprend également une couche de gestion qui organise les connexions, les éléments de stockage et les systèmes informatiques. Cette couche garantit des transferts de données sûrs et robustes.

Les réseaux de stockage SAN d'aujourd'hui créent de nouvelles méthodes de raccordement du stockage aux serveurs, ce qui permet d'améliorer la disponibilité et les performances. Ils connectent des matrices de stockage partagées et des bandothèques à plusieurs serveurs qui sont utilisés par des serveurs en grappe pour le basculement. Et ils peuvent contourner les goulets d'étranglement traditionnels du trafic réseau, en facilitant les transferts de données directs et à grande vitesse entre les serveurs et les dispositifs de stockage de trois façons :

Serveur à stockage

L'avantage de ce modèle d'interaction traditionnel est que le même dispositif de stockage peut être consulté en série ou simultanément par plusieurs serveurs.

Serveur à serveur

Un réseau de stockage SAN peut être utilisé pour les communications à haut débit, à faible latence et à grand volume entre les serveurs.

Stockage à stockage

La possibilité de déplacer les données sans aucune intervention du serveur libère les cycles du processeur du serveur pour d'autres activités, comme le traitement des applications. Il peut s'agir, par exemple, d'un lecteur de disque qui sauvegarde ses données sur une unité de bande sans intervention du serveur ou d'un périphérique distant mis en miroir sur le réseau de stockage SAN.


Qu'est-ce qu'un commutateur de réseau de stockage (SAN) ?

Au cœur de la plupart des réseaux de stockage se trouve le commutateur de réseau de stockage. Son seul rôle est de déplacer le trafic de données de stockage entre les serveurs et les pools de stockage partagé. Un commutateur interconnecte plusieurs serveurs hôtes composés de serveurs et de périphériques de stockage pour créer un réseau de stockage SAN. Certains commutateurs peuvent être utilisés en tant que dispositif autonome pour construire une matrice SAN simple. D'autres peuvent être interconnectés avec d'autres commutateurs pour former une matrice SAN plus importante. Les matrices SAN sont des interconnexions actives, intelligentes et non partagées de plusieurs commutateurs de réseau de stockage. Elles augmentent le nombre de connexions possibles dans un réseau de stockage SAN. Les adaptateurs de bus hôte Fibre Channel (HBA) relient les commutateurs aux serveurs de fichiers.

Composants d'un réseau de stockage SAN

Les principaux composants d'un réseau de stockage SAN sont les serveurs, le stockage et l'infrastructure de réseau.

Serveurs

L'infrastructure de serveurs est à la base de toutes les solutions SAN, et cette infrastructure comprend un mélange de plateformes de serveurs. Face à certaines évolutions, telles que la consolidation des serveurs et le commerce sur Internet, les besoins en matière de réseaux de stockage SAN augmente, ce qui renforce l'importance du stockage en réseau.

Stockage

Un système de stockage peut être constitué de systèmes de disques et de systèmes de bandes. Le système de disque peut inclure des disques durs, des disques SSD ou des disques Flash. Le système de bandes peut être constitué de lecteurs de bandes, d'autochargeurs de bandes et de bandothèques.

Infrastructure de réseau

La connectivité SAN est constituée de composants matériels et logiciels qui interconnectent les dispositifs de stockage et les serveurs, notamment Fibre Channel. Le matériel peut comprendre des concentrateurs, des commutateurs, des directeurs et des routeurs. Le logiciel comprend un logiciel de gestion des réseaux de stockage SAN.


Types de connexions du stockage SAN

Un protocole de réseau de stockage est un type de connexion qui détermine comment les périphériques et les commutateurs communiquent entre eux au sein d'une matrice SAN. Un réseau de stockage SAN peut utiliser un ou plusieurs protocoles. Certains appareils sont des routeurs et des appareils multiprotocoles.

Les routeurs et les périphériques multiprotocoles offrent une meilleure évolutivité, sécurité et facilité de gestion. Ils permettent aux périphériques de différentes matrices SAN de communiquer sans fusionner les matrices en une seule et immense matrice méta-SAN. Selon le fabricant, les routeurs et périphériques multiprotocoles prennent en charge de nombreux protocoles et offrent leurs propres fonctionnalités, comme le zonage. Voici une liste des types de connexion SAN :

Internet Small Computer System Interface

Internet Small Computer System Interface (iSCSI) est un protocole standard basé sur le protocole IP qui permet de relier des périphériques de stockage de données sur un réseau et de transférer des données en transportant des commandes SCSI sur des réseaux IP. L'utilisation du protocole iSCSI pour les réseaux de stockage SAN basés sur IP permet aux clients d'utiliser les mêmes technologies de réseau pour les réseaux de stockage et les réseaux de données. Et comme iSCSI utilise le protocole TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), il est également adapté pour fonctionner sur presque tous les réseaux physiques.

Protocole Fibre Channel

Le protocole Fibre Channel (FCP) est le protocole de commande SCSI standard utilisé sur les réseaux Fibre Channel (FC). Il offre un débit plus élevé qu'un réseau local (LAN). Il s'agit d'une technologie de réseau à vitesse gigabit principalement utilisée pour les réseaux de stockage, et c'est le protocole standard des systèmes ouverts. D'abord utilisé dans le domaine des superordinateurs, le FCP est devenu le type de connexion standard pour les réseaux de stockage SAN dans les entreprises.

Fibre Channel over Ethernet

Fibre Channel over Ethernet (FCoE) est un protocole qui permet d'acheminer les paquets FC sur Ethernet. Il peut améliorer la flexibilité et la simplification de l'infrastructure SAN. Il remplace les solutions de commutation dédiées aux réseaux locaux et aux réseaux de stockage SAN par un seul dispositif capable de transférer les deux types de données : les paquets IP et les données de stockage. Ces déploiements sont appelés réseaux convergents.

Fibre Channel over IP

Le protocole Fibre Channel over IP (FCIP) est également connu sous le nom de tunnellisation Fibre Channel ou tunnellisation de stockage. Cette méthode permet de faire passer la transmission d'informations Fibre Channel par le réseau IP. La plupart des entreprises disposent d'une infrastructure IP existante. Elles trouvent donc intéressant de pouvoir relier des réseaux de stockage SAN géographiquement dispersés, à un coût relativement faible.

Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel

Non-Volatile Memory express over Fibre Channel (FC-NVMe) est un protocole d'interface de contrôleur hôte et de stockage. Il accélère le transfert de données entre les systèmes d'entreprise et clients et les disques durs solides (SSD) sur le bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) à haut débit d'un ordinateur.


Comparaison du réseau de stockage SAN avec le stockage NAS

Contrairement au stockage à accès direct (DAS), le stockage en réseau permet l'accès de plusieurs ordinateurs par le biais d'un réseau, ce qui le rend plus adapté au partage des données et à la collaboration. Sa capacité de stockage hors site le rend également plus adapté aux sauvegardes et à la protection des données. Le stockage en réseau NAS et le réseau de stockage SAN sont deux configurations de stockage typiques basées sur le réseau.

Le stockage en réseau NAS est souvent un dispositif unique composé de conteneurs de stockage redondants ou d'une matrice redondante de disques indépendants (RAID). Le stockage SAN peut être un réseau de plusieurs dispositifs, notamment le stockage SSD et flash, le stockage hybride, le stockage en nuage hybride, les logiciels et les appareils de sauvegarde, et le stockage sur le cloud. Il est important de choisir celui qui convient à vos cas d'utilisation. Voici en quoi le NAS et le SAN diffèrent :

SAN

  • Réseau de plusieurs périphériques
  • Système de stockage en bloc
  • Réseau Fibre Channel
  • Optimisé pour un grand nombre d'utilisateurs
  • Performances plus rapides
  • Hautement extensible
  • Coût plus élevé et configuration complexe

NAS

  • Périphérique de stockage unique ou RAID
  • Système de stockage de fichiers
  • Réseau Ethernet TCP/IP
  • Nombre limité d'utilisateurs
  • Vitesse limitée
  • Options d'extension limitées
  • Coût réduit et installation facile

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