Es posible que la memoria de la computadora y los recursos de almacenamiento local no proporcionen suficiente almacenamiento, protección de almacenamiento, acceso de múltiples usuarios o velocidad y rendimiento para las aplicaciones empresariales. Por lo tanto, la mayoría de las organizaciones emplean algún tipo de SAN además del almacenamiento conectado a la red (NAS) para mejorar la eficiencia y la gestión de los datos.
Tradicionalmente, solo un número limitado de dispositivos de almacenamiento podía conectarse a un servidor, lo que limitaba la capacidad de almacenamiento de una red. Pero una SAN introduce flexibilidad de red que permite que un servidor, o muchos servidores heterogéneos en varios centros de datos, compartan una utilidad de almacenamiento común. SAN elimina la conexión dedicada tradicional entre un servidor de archivos de red y el almacenamiento, y el concepto de que el servidor posee y gestiona de manera efectiva los dispositivos de almacenamiento, lo que elimina los cuellos de botella en el ancho de banda. Una SAN elimina los puntos únicos de falla para mejorar la confiabilidad y disponibilidad del almacenamiento.
Una SAN también es óptima para la recuperación de desastres (DR), porque una red puede incluir muchos dispositivos de almacenamiento, incluidos discos, cintas magnéticas y almacenamiento óptico. La utilidad de almacenamiento también puede estar ubicada lejos de los servidores que utiliza.
La SAN libera el dispositivo de almacenamiento para que no esté en un bus de servidor en particular. Conecta el almacenamiento directamente a la red, por lo que el almacenamiento se externaliza y se distribuye funcionalmente en toda la organización. La SAN también centraliza los dispositivos de almacenamiento y la agrupación de servidores, lo que potencialmente logra una gestión centralizada más fácil y económica, y reduce el costo total de propiedad.
Por lo general, al utilizar sistemas de almacenamiento a nivel de bloque, las SAN permiten que las aplicaciones de movimiento de datos funcionen mejor al transmitir datos directamente desde el origen al destino con poca intervención del servidor. Pero las organizaciones pueden usar cualquier sistema de archivos de red (NFS) apropiado para sus infraestructuras. Las SAN también permiten que múltiples hosts accedan a múltiples dispositivos de almacenamiento conectados a la misma red en nuevas arquitecturas de red. Una SAN puede ofrecer los siguientes beneficios:
Disponibilidad mejorada de la aplicación
El almacenamiento existe independientemente de las aplicaciones y se puede acceder a él a través de múltiples rutas para aumentar la confiabilidad, la disponibilidad y la facilidad de servicio.
Mejor rendimiento de la aplicación
Las SAN descargan y mueven el procesamiento de almacenamiento de los servidores a redes separadas.
Central y consolidada
Las SAN facilitan una gestión más simple, escalabilidad, flexibilidad y alta disponibilidad.
Almacenamiento y transferencia de datos en sitios remotos
Las SAN protegen los datos contra desastres y ataques maliciosos con una copia remota.
Gestión centralizada sencilla
Las SAN simplifican la gestión al crear imágenes únicas de medios de almacenamiento.
A veces denominada la red detrás de los servidores, una SAN consiste en una infraestructura de comunicación que proporciona conexiones físicas, lo que permite que un dispositivo de cualquier tipo se conecte 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 redes de área local (LAN) y 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.
Las SAN actuales crean nuevos métodos para conectar el almacenamiento a los servidores, lo que permite una alta disponibilidad y mejoras en el rendimiento. Conectan sistemas de almacenamiento compartidos y bibliotecas de cintas a múltiples servidores utilizados por servidores en clúster para conmutación por error. Y pueden eludir los cuellos de botella del tráfico de red tradicional, lo que facilita las transferencias de datos directas y de alta velocidad entre servidores y dispositivos de almacenamiento de tres maneras:
La ventaja de este modelo de interacción tradicional es que varios servidores pueden acceder al mismo dispositivo de almacenamiento en serie o simultáneamente.
Una SAN puede usarse para comunicaciones de alta velocidad, baja latencia y alto volumen entre servidores.
La capacidad de mover datos sin la intervención del servidor libera los ciclos de procesador del servidor para otras actividades, como el procesamiento de aplicaciones. Los ejemplos incluyen un dispositivo de unidad de disco que realiza una copia de seguridad de sus datos en un dispositivo de cinta sin la intervención del servidor o un dispositivo remoto que se duplica en la SAN.
En el centro de la mayoría de las redes de área de almacenamiento se encuentra el conmutador SAN. Su único propósito es mover el tráfico de datos de almacenamiento entre servidores y grupos de almacenamiento compartido. Un conmutador interconecta varios servidores host compuestos por dispositivos y servidores de almacenamiento para crear una SAN. Algunos conmutadores se pueden usar como un dispositivo independiente para crear una estructura SAN simple. Otros se pueden interconectar con otros conmutadores para crear una estructura SAN más grande. Las estructuras SAN son interconexiones activas, inteligentes y no compartidas de varios conmutadores SAN. Aumentan el número de conexiones posibles en una SAN. Los adaptadores de bus de host (HBA) de Fibre Channel conectan conmutadores a servidores de archivos.
Los componentes principales de una SAN son los servidores, el almacenamiento y la infraestructura de red.
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 HDD, SSD o unidades Flash. El sistema de cintas puede constar de unidades de cintas, autocargadores de cintas y bibliotecas de cintas.
La conectividad SAN consiste en componentes de hardware y software que interconectan servidores y dispositivos de almacenamiento, incluido Fibre Channel. El hardware puede incluir concentradores, conmutadores, gateways, directores y routers. El software incluye software de gestión de SAN.
Un protocolo de red de área de almacenamiento es un tipo de conexión que determina cómo los dispositivos y los conmutadores se comunican entre sí dentro de una estructura SAN. Una SAN puede usar un protocolo o muchos. Ciertos dispositivos son routers y dispositivos multiprotocolo.
Los routers y dispositivos multiprotocolo brindan escalabilidad, seguridad y capacidad de gestión mejoradas. Permiten que los dispositivos en estructuras SAN separadas se comuniquen sin fusionar estructuras en una sola estructura meta-SAN grande. Según el fabricante, los routers y dispositivos multiprotocolo admiten muchos protocolos, como Server Message Block (SMB), y ofrecen sus propias características, como la zonificación. Aquí hay una lista de tipos de conexión SAN:
Internet Small Computer System Interface (iSCSI) es un protocolo estándar basado en IP para conectar dispositivos de almacenamiento de datos en una red y transferir datos mediante la transmisión de comandos SCSI a través de redes IP. El uso del protocolo iSCSI para SAN basadas en IP permite a los clientes utilizar las mismas tecnologías de red para almacenamiento, gestión de almacenamiento y redes de datos. Y, debido a que iSCSI utiliza el Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP), iSCSI también es adecuado para ejecutarse en casi cualquier red física.
El protocolo de Fibre Channel (FCP) es el protocolo de comandos SCSI en serie que se utiliza en las redes de Fibre Channel (FC). Proporciona un mayor rendimiento que una red de área local (LAN). Es una tecnología de red de velocidad gigabit utilizada principalmente para redes de almacenamiento y es el protocolo estándar para sistemas abiertos. Utilizado por primera vez en el campo de las supercomputadoras, FCP se ha convertido en el tipo de conexión estándar para las SAN en el almacenamiento empresarial.
Fibre Channel over Ethernet (FCoE) es un protocolo para enrutar paquetes FC a través de Ethernet. Puede mejorar la flexibilidad y la simplificación de la infraestructura SAN. Reemplaza las soluciones de conmutación dedicadas para LAN y SAN con un solo dispositivo que puede transferir ambos tipos de datos: paquetes de IP y datos de almacenamiento. Estas implementaciones se denominan redes convergentes.
Fibre Channel over IP (FCIP) también se conoce como tunelización de Fibre Channel o tunelización de almacenamiento. Este método permite canalizar la transmisión de información de Fibre Channel a través de la red IP. La mayoría de las organizaciones tienen una infraestructura IP existente, por lo que les resulta atractivo poder vincular redes SAN dispersas geográficamente a un costo relativamente bajo.
Non-Volatile Memory express over Fibre Channel (FC-NVMe) es una interfaz de controlador de host y un protocolo de almacenamiento. Acelera la transferencia de datos entre los sistemas de la empresa y del cliente y las unidades de estado sólido (SSD) a través del bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) de alta velocidad de una computadora.
A diferencia del almacenamiento adjunto directo (DAS), el almacenamiento basado en red permite que más de una computadora acceda a él por medio 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 típicas de almacenamiento basado en red son el almacenamiento conectado a la red (NAS) y la red de área de almacenamiento (SAN).
NAS suele ser un único dispositivo formado por contenedores de almacenamiento redundantes o un sistema de almacenamiento redundante de discos independientes (RAID). El almacenamiento SAN puede ser una red de varios dispositivos, incluidos SSD y almacenamiento Flash, almacenamiento híbrido, almacenamiento en la nube híbrida, software y dispositivos de copia de seguridad y almacenamiento en la nube. Es importante elegir el adecuado que se adapte a sus casos de uso. Así es como se diferencian NAS y SAN:
- Red de múltiples dispositivos
- Sistema de almacenamiento en bloques
- Red de Fibre Channel
- Optimizado para múltiples usuarios
- Rendimiento más rápido
- Altamente ampliable
- Mayor costo y configuración compleja
- Dispositivo de almacenamiento único o RAID
- Sistema de almacenamiento de archivos
- Red Ethernet TCP/IP
- Usuarios limitados
- Velocidad limitada
- Opciones de expansión limitadas
- Menor costo y fácil configuración
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