El almacenamiento de datos se refiere a medios magnéticos, ópticos o mecánicos que registran y preservan información digital para operaciones en curso o futuras.
Hay dos tipos de información digital: datos de entrada y salida. Los usuarios proporcionan los datos de entrada. Las computadoras proporcionan datos de salida. Pero la CPU de una computadora no puede calcular nada ni producir datos de salida sin la entrada del usuario.
Los usuarios pueden ingresar los datos de entrada directamente en una computadora. Sin embargo, desde el principio de la era de las computadoras, descubrieron que ingresar datos continuamente de forma manual es prohibitivo en términos de tiempo y energía. Una solución a corto plazo es la memoria de la computadora, también conocida como memoria de acceso aleatorio (RAM). Pero su capacidad de almacenamiento y retención de memoria son limitadas. La memoria de solo lectura (ROM) es, como su nombre indica, datos que solo se pueden leer pero no necesariamente editar. Controlan la funcionalidad básica de una computadora.
Aunque se han realizado avances en lo que respecta a la memoria de las computadoras con RAM dinámica (DRAM) y DRAM síncrona (SDRAM), todavía están limitados por el costo, el espacio y la retención de memoria. Cuando una computadora se apaga, también lo hace la capacidad de la RAM para retener datos. La solución: Almacenamiento de datos.
Con espacio de almacenamiento de datos, los usuarios pueden guardar datos en un dispositivo. Y si la computadora se apaga, los datos se conservan. Y en lugar de ingresar datos manualmente en una computadora, los usuarios pueden indicarle a la computadora que extraiga datos de los dispositivos de almacenamiento. Las computadoras pueden leer datos de entrada de varias fuentes según sea necesario, y luego pueden crear y guardar la salida en las mismas fuentes u otras ubicaciones de almacenamiento. Los usuarios también pueden compartir el almacenamiento de datos con otros.
Hoy en día, las organizaciones y los usuarios requieren almacenamiento de datos para satisfacer las necesidades computacionales de alto nivel actuales, como proyectos de big data, inteligencia artificial (IA), machine learning e Internet de las cosas (IoT). Y el otro lado de requerir grandes cantidades de almacenamiento de datos es protegerse contra la pérdida de datos debido a desastres, fallas o fraudes. Por lo tanto, para evitar la pérdida de datos, las organizaciones también pueden emplear el almacenamiento de datos como soluciones de copia de seguridad.
¿Cómo funciona el almacenamiento de datos?
En términos simples, las computadoras o terminales modernas se conectan a dispositivos de almacenamiento ya sea directamente o a través de una red. Los usuarios indican a las computadoras que accedan a los datos y los almacenen en estos dispositivos de almacenamiento. Sin embargo, a un nivel fundamental, hay dos bases para el almacenamiento de datos: la forma en que toman los datos y los datos de los dispositivos en los que se registran y almacenan.
Para almacenar datos, independientemente de su forma, los usuarios necesitan dispositivos de almacenamiento. Los dispositivos de almacenamiento de datos se dividen en dos categorías principales: almacenamiento de área directa y almacenamiento basado en red.
Almacenamiento de área directa: también conocido como almacenamiento de conexión directa (DAS), es como su nombre lo indica. Este almacenamiento suele estar en el área inmediata y directamente conectado a la máquina de computación que accede a él. A menudo, es la única máquina conectada a él. DAS también puede proporcionar servicios de copia de seguridad locales decentes, pero el uso compartido es limitado. Los dispositivos DAS incluyen disquetes, discos ópticos, discos compactos (CD) y discos de video digital (DVD), unidades de disco duro (HDD), unidades flash y unidades de estado sólido (SSD).
Almacenamiento basado en red: permite que más de una computadora acceda a él a través de una red, lo que lo hace mejor para compartir datos y colaborar. Su capacidad de almacenamiento externo también lo hace más adecuado para copias de seguridad y protección de datos. Dos configuraciones comunes de almacenamiento basadas en red son el almacenamiento conectado a la red (NAS) y la red de área de almacenamiento (SAN).
NAS es a menudo un dispositivo único compuesto por contenedores de almacenamiento redundantes o una matriz redundante de discos independientes (RAID). El almacenamiento SAN puede ser una red de varios dispositivos de varios tipos, incluido el almacenamiento SSD y flash, el almacenamiento híbrido, el almacenamiento en la nube híbrida, el software y los dispositivos de copia de seguridad y el almacenamiento en la nube. Así es como se diferencian NAS y SAN:
NAS
- Dispositivo de almacenamiento único o RAI
- Sistema de almacenamiento de archivos
- Red Ethernet TCP / IP
- Usuarios limitados
- Velocidad limitada
- Opciones de expansión limitadas
- Menor costo y fácil configuración
SAN
- Red de múltiples dispositivos
- Sistema de almacenamiento en bloque
- Red de canal de fibra
- Optimizado para múltiples usuarios
- Rendimiento más rápido
- Altamente expandible
- Mayor costo y configuración compleja
El almacenamiento flash es una tecnología de estado sólido que utiliza chips de memoria flash para escribir y almacenar datos. Una unidad flash de disco de estado sólido (SSD) almacena datos mediante la memoria flash. En comparación con los HDD, un sistema de estado sólido no tiene partes móviles y, por lo tanto, tiene menos latencia, por lo que se necesitan menos SSD. Dado que la mayoría de los SSD modernos están basados en flash, el almacenamiento flash es sinónimo de un sistema de estado sólido.
Las unidades SSD y flash ofrecen un mayor rendimiento que las unidades de disco duro, pero las matrices all-flash pueden ser más caras. Muchas organizaciones adoptan un enfoque híbrido, mezclando la velocidad del flash con la capacidad de almacenamiento de los discos duros. Una infraestructura de almacenamiento equilibrada permite a las empresas aplicar la tecnología adecuada para diferentes necesidades de almacenamiento. Ofrece una forma económica de hacer la transición desde los discos duros tradicionales sin tener que pasar por completo a flash.
El almacenamiento en la nube ofrece una alternativa escalable y rentable para almacenar archivos en discos duros o redes de almacenamiento locales. Los proveedores de servicios en la nube le permiten guardar datos y archivos en una ubicación externa a la que accede a través de la Internet pública o una conexión de red privada dedicada. El proveedor aloja, protege, administra y mantiene los servidores y la infraestructura asociada y garantiza que tenga acceso a los datos siempre que los necesite.
El almacenamiento en la nube híbrida combina elementos de la nube pública y privada. Con el almacenamiento en la nube híbrida, las organizaciones pueden elegir en qué nube almacenar los datos. Por ejemplo, los datos altamente regulados sujetos a estrictos requisitos de archivado y replicación suelen ser más adecuados para un entorno de nube privada. Mientras que los datos menos sensibles se pueden almacenar en la nube pública. Algunas organizaciones utilizan nubes híbridas para complementar sus redes de almacenamiento interno con almacenamiento en la nube pública.
Los dispositivos y el almacenamiento de copia de seguridad protegen de la pérdida de datos frente a desastres, fallas o fraudes. Realizan copias periódicas de datos y aplicaciones en un dispositivo secundario separado y luego usan esas copias para la recuperación ante desastres. Los dispositivos de copia de seguridad van desde discos duros y SSD hasta unidades de cinta y servidores, pero el almacenamiento de copia de seguridad también se puede ofrecer como un servicio, también conocido como copia de seguridad como servicio (BaaS). Como la mayoría de las soluciones como servicio, BaaS proporciona una opción de bajo costo para proteger los datos, guardándolos en una ubicación remota con escalabilidad.
Los datos se pueden registrar y almacenar en tres formas principales: almacenamiento de archivos, almacenamiento de bloques y almacenamiento de objetos.
El almacenamiento de archivos, también llamado almacenamiento a nivel de archivo o basado en archivos, es una metodología de almacenamiento jerárquica que se utiliza para organizar y almacenar datos. En otras palabras, los datos se almacenan en archivos, los archivos se organizan en carpetas y las carpetas se organizan bajo una jerarquía de directorios y subdirectorios.
El almacenamiento en bloque, a veces denominado almacenamiento a nivel de bloque, es una tecnología que se utiliza para almacenar datos en bloques. Luego, los bloques se almacenan como piezas separadas, cada una con un identificador único. Los desarrolladores prefieren el almacenamiento en bloque para situaciones informáticas que requieren una transferencia de datos rápida, eficiente y confiable.
El almacenamiento de objetos, a menudo denominado almacenamiento basado en objetos, es una arquitectura de almacenamiento de datos para manejar grandes cantidades de datos no estructurados. Estos datos no se ajustan a, o no se pueden organizar fácilmente en, una base de datos relacional tradicional con filas y columnas. Los ejemplos incluyen correo electrónico, videos, fotos, páginas web, archivos de audio, datos de sensores y otros tipos de medios y contenido web (textual o no textual).
Es posible que la memoria de la computadora y el almacenamiento local no brinden suficiente almacenamiento, protección de almacenamiento, acceso de múltiples usuarios, velocidad y rendimiento para las aplicaciones empresariales. Por lo tanto, la mayoría de las organizaciones emplean algún tipo de SAN además de un sistema de almacenamiento NAS.
SAN
A veces denominada la red detrás de los servidores, una SAN es una red especializada de alta velocidad que conecta servidores y dispositivos de almacenamiento. Consiste en una infraestructura de comunicación, que proporciona conexiones físicas, lo que permite que un dispositivo cualquiera pueda hacer un puente a través de la red utilizando elementos interconectados, como conmutadores y directores. La SAN también puede verse como una extensión del concepto de bus de almacenamiento. Este concepto permite que los dispositivos de almacenamiento y los servidores se interconecten mediante el uso de elementos similares, como las redes de área local (LAN) y las redes de área amplia (WAN). Una SAN también incluye una capa de gestión que organiza las conexiones, los elementos de almacenamiento y los sistemas informáticos. Esta capa garantiza transferencias de datos seguras y sólidas.
Tradicionalmente, solo se podía conectar un número limitado de dispositivos de almacenamiento a un servidor. Alternativamente, una SAN introduce la flexibilidad de la red permitiendo que un servidor, o muchos servidores heterogéneos en múltiples centros de datos, compartan una unidad de almacenamiento común. La SAN también elimina la conexión dedicada tradicional entre un servidor y el almacenamiento y el concepto de que el servidor posee y administra de manera efectiva los dispositivos de almacenamiento. Por lo tanto, una red puede incluir muchos dispositivos de almacenamiento, incluidos discos, cintas magnéticas y almacenamiento óptico. Y la unidad de almacenamiento puede estar ubicada lejos de los servidores que utiliza.
Componentes SAN
La infraestructura de almacenamiento es la base sobre la que se basa apoya la información. Por lo tanto, la infraestructura de almacenamiento debe respaldar los objetivos comerciales y el modelo comercial de la empresa. Una infraestructura SAN proporciona disponibilidad de red mejorada, accesibilidad de datos y capacidad de administración del sistema. En este entorno, no basta con implementar más dispositivos de almacenamiento más rápidos. Una buena SAN comienza con un buen diseño.
Los componentes centrales de una SAN son Fibre Channel, servidores, dispositivos de almacenamiento y hardware y software de red.
El primer elemento a considerar en cualquier implementación de SAN es la conectividad de los componentes de almacenamiento y servidor, que normalmente utilizan Fibre Channel. Las SAN, como las LAN, interconectan las interfaces de almacenamiento en muchas configuraciones de red y en distancias más largas.
La infraestructura del servidor es la razón subyacente de todas las soluciones SAN, y esta infraestructura incluye una combinación de plataformas de servidor. Con iniciativas como la consolidación de servidores y el comercio por Internet, aumenta la necesidad de SAN, lo que aumenta la importancia del almacenamiento en red.
Un sistema de almacenamiento puede constar de sistemas de disco y sistemas de cinta. El sistema de disco puede incluir discos duros, SSD o unidades flash. El sistema de cintas puede incluir unidades de cinta, cargadores automáticos de cintas y bibliotecas de cintas.
La conectividad SAN consta de componentes de hardware y software que interconectan servidores y dispositivos de almacenamiento. El hardware puede incluir concentradores, conmutadores, directores y enrutadores.
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