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Qu’est-ce qu’un storage area network (SAN) ?
Un storage area network (SAN) est un réseau dédié adapté à un environnement spécifique. Il combine des serveurs, des systèmes de stockage, des commutateurs réseau, des logiciels et des services.
Pourquoi les storage area networks sont importants
La mémoire de l’ordinateur et les ressources de stockage locales ne suffisent pas toujours à répondre aux besoins en matière de capacités de stockage, de protection, d’accès multi-utilisateurs, ou de vitesse et de performances pour les applications d’entreprise. C’est pourquoi la plupart des organisations utilisent une forme ou une autre de SAN en plus de leur stockage en réseau (NAS) pour une efficacité accrue et une meilleure gestion des données.
Auparavant, seul un nombre limité de périphériques de stockage pouvaient se connecter à un serveur, ce qui limitait la capacité de stockage des réseaux. Mais les SAN offrent une flexibilité réseau qui permet à un serveur ou à plusieurs serveurs hétérogènes répartis sur plusieurs centres de données de partager un utilitaire de stockage commun. Avec les SAN, les connexions dédiées traditionnelles entre un serveur de fichiers réseau et le stockage sont inutiles, et ce ne sont plus les serveurs qui possèdent et gèrent les périphériques de stockage, ce qui élimine les goulots d’étranglement de la bande passante. Les SAN éliminent les points de défaillance uniques et améliorent la fiabilité et la disponibilité du stockage.
Les SAN sont également parfaitement adaptés à la reprise après incident (DR), car un réseau peut inclure de nombreux périphériques de stockage, y compris des disques, des bandes magnétiques et des supports de stockage optiques. En outre, l’utilitaire de stockage peut être à distance des serveurs qu’il utilise.
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Le SAN libère le périphérique de stockage qui n’est plus relié à un bus de serveur particulier. Il relie le stockage directement au réseau, en externalisant et en distribuant fonctionnellement le stockage au sein de l’organisation. En outre, le SAN centralise les périphériques de stockage et la mise en cluster des serveurs, pour une administration centralisée plus simple et moins coûteuse, réduisant par la même le coût total de possession.
Utilisant généralement des systèmes de stockage en mode bloc, les SAN améliorent les performances des applications déplaçant des données en transmettant ces données directement de la source à la cible avec une intervention réduite du serveur. Les organisations peuvent toutefois utiliser n’importe quel système de fichiers réseau (NFS) adapté à leurs infrastructures. Les SAN permettent également à plusieurs hôtes d’accéder à différents périphériques de stockage connectés au même réseau dans de nouvelles architectures réseau. Un SAN peut offrir les avantages suivants :
Disponibilité des applications améliorée
Le stockage existe indépendamment des applications et il est accessible via plusieurs chemins pour une fiabilité, une disponibilité et une facilité de maintenance accrues.
Meilleures performances des applications
Les SAN déchargent et déplacent le traitement du stockage des serveurs vers des réseaux distincts.
Centralisation et consolidation
Les SAN offrent gestion simplifiée, évolutivité, flexibilité et haute disponibilité.
Transfert et archivage en coffre-fort des données sur un site distant
Les SAN protègent les données contre les incidents et les attaques malveillantes grâce à une copie à distance.
Gestion centralisée simple
Les SAN simplifient la gestion en créant des images uniques des supports de stockage.
Parfois désigné comme le réseau derrière les serveurs, un SAN comprend une infrastructure de communication qui fournit des connexions physiques et permet à un appareil « any-to-any » de créer un pont sur le réseau via des éléments interconnectés comme des commutateurs et des directeurs. Le SAN est également une extension du concept de bus de stockage. Les périphériques de stockage et les serveurs se connectent entre eux via des éléments similaires, tels que les réseaux locaux (LAN) et les réseaux étendus (WAN). Un SAN comprend également une couche de gestion qui organise les connexions, les éléments de stockage et les systèmes informatiques, ce qui favorise des transferts de données robustes.
Les SAN d’aujourd’hui offrent de nouvelles méthodes de rattachement du stockage aux serveurs, pour une haute disponibilité et des performances améliorées. Ils connectent les réseaux de stockage et les bibliothèques de bandes partagées à plusieurs serveurs utilisés par des clusters pour le basculement. Ils peuvent contourner les goulots d’étranglement traditionnels du trafic réseau, facilitant ainsi les transferts de données directs à haut débit entre les serveurs et les périphériques de stockage, de trois manières :
L’avantage de ce modèle d’interaction traditionnel, c’est que plusieurs serveurs peuvent accéder au même dispositif de stockage en série ou simultanément.
Les serveurs peuvent utiliser un SAN pour faciliter les communications à haut débit, à faible latence et à volume élevé.
La possibilité de déplacer les données sans intervention du serveur libère des cycles CPU sur le serveur pour d’autres activités, telles que le traitement des applications. Nous pouvons citer comme exemple un lecteur de disque qui sauvegarde ses données sur un support de stockage sur bande sans intervention du serveur, ou un périphérique distant qui effectue une mise en miroir sur le SAN.
Au cœur de la plupart des storage area networks se trouve un commutateur SAN. Son seul objectif est de déplacer le trafic des données de stockage entre les serveurs et les pools de stockage partagés. Un commutateur connecte entre eux plusieurs serveurs hôtes composés de serveurs et de périphériques de stockage pour former un réseau SAN. Certains commutateurs peuvent être utilisés comme périphériques autonomes pour créer une fabric SAN simple.
D’autres peuvent être interconnectés avec d’autres commutateurs pour créer une fabric SAN plus grande. Les fabrics SAN sont des interconnexions actives, intelligentes et non partagées reliant plusieurs commutateurs SAN. Elles augmentent le nombre de connexions possibles dans un SAN. Les contrôleurs hôtes de bus (HBA) Fibre Channel connectent les commutateurs aux serveurs de fichiers.
Composants du SAN
Les principaux composants d’un SAN sont les serveurs, le stockage et l’infrastructure réseau.
Serveurs
L’infrastructure de serveur est la raison d’être sous-jacente de toutes les solutions SAN, et cette infrastructure combine plusieurs plateformes de serveurs. Dans le cadre d’initiatives telles que la consolidation des serveurs et le commerce sur Internet, les besoins grandissent en matière de SAN, accentuant l’importance du stockage réseau.
Stockage
Un système de stockage peut être constitué de systèmes sur disques et de systèmes sur bande. Les systèmes sur disques peuvent comprendre des disques durs, des disques SSD ou des disques Flash. Les systèmes sur bande peuvent être constitués de lecteurs de bande, de chargeurs automatiques de bande et de bibliothèques de bandes.
infrastructure réseau
La connectivité SAN inclut des composants matériels et logiciels qui connectent entre eux les serveurs et les périphériques de stockage, notamment via Fibre Channel. Le matériel peut inclure des hubs, des commutateurs, des passerelles, des directeurs et des routeurs. Un logiciel de gestion du SAN intervient également.
Un protocole de storage area network est un type de connexion qui détermine la façon dont les périphériques et les commutateurs communiquent entre eux au sein d’une fabric SAN. Un SAN peut utiliser un ou plusieurs protocoles. Certains périphériques sont des routeurs et des appareils multiprotocoles.
Les routeurs et périphériques multiprotocoles offrent une évolutivité, une sécurité et une facilité de gestion améliorées. Ils permettent aux appareils de fabrics SAN distinctes de communiquer sans fusionner les fabrics en une seule et grande fabric méta-SAN. Selon le fabricant, les routeurs et appareils multiprotocoles peuvent prendre en charge de nombreux protocoles, comme le protocole SMB (Server Message Block), et offrent leurs propres fonctionnalités, telles que le zonage. Voici une liste des types de connexion SAN :
Internet Small Computer System Interface
L’iSCSI (Internet Small Computer System Interface) est un protocole standard basé sur IP qui permet de relier des dispositifs de stockage de données sur un réseau et de transférer des données en acheminant des commandes SCSI sur des réseaux IP. En s’appuyant sur le protocole iSCSI pour les SAN basés sur IP, les clients peuvent utiliser les mêmes technologies réseau pour le stockage, la gestion du stockage et les réseaux de données. Comme le protocole iSCSI utilise le TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), il est également adapté à la quasi-totalité des réseaux physiques.
Fibre Channel Protocol
Le FCP (Fibre Channel Protocol) est le protocole de commande SCSI série utilisé sur les réseaux FC (Fibre Channel). Il offre un débit plus élevé qu’un réseau local (LAN). Cette technologie réseau qui offre un débit de l’ordre du gigabit est principalement utilisée pour les réseaux de stockage, et il s’agit du protocole standard pour les systèmes ouverts. Utilisé pour la première fois dans le domaine des supercalculateurs, le protocole FCP est devenu le type de connexion standard pour les SAN dans les systèmes de stockage d’entreprise.
Fibre Channel over Ethernet
Le FCoE (Fibre Channel over Ethernet) est un protocole qui permet d’acheminer les paquets FC sur Ethernet. Il peut augmenter la flexibilité et la simplicité de l’infrastructure SAN. Il remplace les solutions de commutation dédiées des réseaux LAN et SAN par un périphérique unique capable de transférer les deux types de données : les paquets IP et les données de stockage. Ces déploiements sont ce que l’on appelle des réseaux convergés.
Fibre Channel over IP
Le protocole FCIP (Fibre Channel over IP) est également connu sous le nom de tunnellisation Fibre Channel ou tunnellisation du stockage. Cette méthode permet de tunnelliser la transmission des informations Fibre Channel via le réseau IP. La plupart des organisations disposent d’une infrastructure IP existante et trouvent donc intéressant de pouvoir relier des SAN géographiquement dispersés, à un coût relativement faible.
Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel
Le protocole FC-NVMe (Non-Volatile Memory express over Fibre Channel) est un protocole d’interface de contrôleur hôte et de stockage. Il accélère le transfert des données entre les systèmes d’entreprise/clients et les disques SSD (Solid State Drive) via le bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) haut débit d’un ordinateur.
Contrairement au stockage en attachement direct (DAS), le stockage en réseau permet à plusieurs ordinateurs d’y accéder via un réseau, synonyme d’efficacité accrue pour le partage de données et la collaboration. Sa capacité de stockage hors site en fait une option mieux adaptée aux sauvegardes et à la protection des données. Les deux configurations typiques du stockage basé sur un réseau sont le stockage en réseau (NAS) et storage area network (SAN).
Le NAS est souvent un périphérique unique composé de conteneurs de stockage redondants ou d’une baie redondante de disques indépendants (RAID). Le stockage SAN peut être un réseau comportant plusieurs périphériques, notamment des disques SSD et un stockage flash, un stockage hybride, un stockage de cloud hybride, des logiciels et appliances de sauvegarde, et un stockage cloud. Il est important de choisir celui qui convient le mieux à vos cas d’utilisation. Voici les différences entre le NAS et le SAN :
san
- Réseau de plusieurs appareils
- Système de stockage en mode bloc
- Réseau Fibre Channel
- Optimisé pour plusieurs utilisateurs
- Performances accélérées
- Haute évolutivité
- Coût plus élevé et configuration complexe
NAS
- Périphérique de stockage unique ou RAID
- Système de stockage en mode fichier
- Réseau Ethernet TCP/IP
- Utilisateurs limités
- Vitesse limitée
- Options d’extension limitées
- Faible coût et installation facile
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