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Che cos'è una storage area network (SAN)?
Una storage area network (SAN) è una rete dedicata adattata a un ambiente specifico, che combina server, sistemi di storage, switch di rete, software e servizi
Perché le storage area network sono importanti
La memoria del computer e le risorse di storage locali potrebbero non fornire storage sufficiente, la protezione dello storage, l'accesso multiutente o velocità e prestazioni per le applicazioni aziendali. Pertanto, la maggior parte delle organizzazioni utilizza una qualche forma di SAN oltre al network-attached storage (NAS) per migliorare l'efficienza e la gestione dei dati.
Tradizionalmente, solo un numero limitato di dispositivi di storage può essere collegato a un server, limitando la capacità di storage di una rete. Tuttavia, una SAN introduce una flessibilità di rete che consente a un server, o a più server eterogenei su più data center, di condividere un'utility di storage comune. La SAN elimina la tradizionale connessione dedicata tra un file server di rete e uno storage e il concetto che il server possiede e gestisce efficacemente i dispositivi di storage, eliminando i colli di bottiglia della larghezza di banda. Una SAN elimina i singoli punti di errore per migliorare l'affidabilità e la disponibilità dello storage.
Una SAN è la soluzione ottimale anche per il disaster recovery (DR) perché una rete potrebbe includere molti dispositivi di storage, tra cui dischi, nastri magnetici e storage ottici. L'utility di storage potrebbe anche trovarsi lontano dai server utilizzati.
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La SAN libera il dispositivo di storage in modo che non risieda su un particolare bus server. Collega lo storage direttamente alla rete, in modo che sia esternalizzato e distribuito funzionalmente in tutta l'organizzazione. La SAN centralizza inoltre i dispositivi di storage e il clustering dei server, ottenendo potenzialmente un'amministrazione centralizzata più semplice e meno costosa, riducendo così il costo totale di proprietà.
In genere, utilizzando sistemi di storage a livello di blocco, le SAN consentono alle applicazioni di spostamento dei dati di ottenere prestazioni migliori trasmettendo i dati direttamente dall'origine alla destinazione con un intervento minimo da parte del server. Tuttavia, le organizzazioni possono utilizzare qualsiasi network file system (NFS) adatto alle proprie infrastrutture. Le SAN consentono inoltre a più host di accedere a più dispositivi di storage connessi alla stessa rete in nuove architetture di rete. Una SAN può offrire i seguenti benefici:
Maggiore disponibilità delle applicazioni
Lo storage è disponibile in modo indipendente dalle applicazioni ed è accessibile attraverso diversi percorsi per una maggiore affidabilità, disponibilità e manutenzione.
Migliori prestazioni applicative
Le SAN scaricano e spostano l'elaborazione dello storage dai server su reti separate.
Centralizzata e consolidata
Le SAN rendono possibile la gestione, la scalabilità, la flessibilità e l'alta disponibilità in modo più semplice.
Trasferimento e vaulting in remoto dei dati del sito
Le SAN proteggono i dati dai disastri e dagli attacchi malevoli con una copia in remoto.
Gestione centralizzata semplice
Le SAN semplificano la gestione creando singole immagini dei supporti di storage.
A volte chiamata rete dietro i server, una SAN comprende un'infrastruttura di comunicazione che fornisce connessioni fisiche e consente a un dispositivo any-to-any di collegarsi alla rete utilizzando elementi interconnessi, come switch e director. La SAN può anche essere vista come un'estensione del concetto di bus di storage. Questo concetto consente ai server e ai dispositivi di storage di interconnettersi utilizzando elementi simili, come le LAN (Local Area Network) e le WAN (Wide Area Network). Una SAN include anche un livello di gestione che organizza le connessioni, gli elementi di storage e i sistemi di computer. Questo livello garantisce trasferimenti di dati protetti e affidabili.
Le SAN attuali creano nuove modalità di collegamento dello storage ai server, consentendo di migliorare la disponibilità e le prestazioni. Collegano gli array di storage condivisi e le librerie nastro a più server utilizzati dai server in cluster per il failover. Inoltre, possono superare i tradizionali colli di bottiglia del traffico di rete, consentendo trasferimenti di dati diretti ad alta velocità tra server e dispositivi di storage in tre modi:
Il vantaggio di questo modello di interazione tradizionale è la possibilità di accedere allo stesso dispositivo di storage in modo seriale o contemporaneamente da più server.
Una SAN potrebbe essere utilizzata per le comunicazioni ad alta velocità, bassa latenza e alto volume tra i server.
La possibilità di spostare i dati senza intervento da parte del server libera cicli del processore del server per altre attività, come l'elaborazione delle applicazioni. Alcuni esempi possono essere un'unità disco che esegue il backup dei propri dati su un'unità nastro senza intervento del server o un dispositivo remoto che esegue il mirroring attraverso la SAN.
L'elemento fondamentale della maggior parte delle storage area network è lo switch SAN. Il suo unico scopo è quello di spostare il traffico dei dati di storage tra i server e i pool di storage condivisi. Uno switch collega tra loro più server host costituiti da server di storage e dispositivi per creare una SAN. Alcuni switch possono essere utilizzati come dispositivi autonomi per creare un fabric SAN semplice.
Altri possono essere interconnessi con altri switch per creare un fabric SAN di dimensioni maggiori. I fabric SAN sono interconnessioni attive, intelligenti e non condivise di più switch SAN. Aumentano il numero di connessioni possibili in una SAN. Gli HBA (host bus adapter) Fibre Channel collegano gli switch ai server di file.
Componenti SAN
I componenti principali di una SAN sono i server, lo storage e l'infrastruttura di rete.
Server
L'infrastruttura server è il motivo sottostante di tutte le soluzioni SAN e include una combinazione di piattaforme server. Con iniziative quali il consolidamento dei server e il commercio su Internet, l'esigenza di reti SAN aumenta, parallelamente all'importanza dello storage di rete.
Storage
Un sistema di storage può essere costituito da sistemi a disco e sistemi a nastro. Il sistema disco può includere unità HDD, SSD o Flash. Il sistema nastro può includere unità nastro, autoloader nastro e librerie nastro.
infrastruttura di rete
La connettività SAN consiste in componenti hardware e software che interconnettono server e dispositivi di storage, inclusi i Fibre Channel. L'hardware può includere hub, switch, gateway, director e router. Il software include il software di gestione SAN.
Un protocollo storage area network è un tipo di connessione che determina il modo in cui dispositivi e switch comunicano tra loro all'interno di un fabric SAN. Una SAN può utilizzare uno o più protocolli. Alcuni dispositivi sono router e dispositivi multiprotocollo.
I router e dispositivi multiprotocollo offrono scalabilità, sicurezza e gestione migliorate. Consentono a dispositivi in fabric SAN separati di comunicare senza unire i fabric in un unico fabric meta-SAN di grandi dimensioni. In base al produttore, i router e dispositivi multiprotocollo supportano molti protocolli, come SMB (Server Message Block), e offrono funzioni proprie, come la suddivisione in zone. Ecco un elenco dei tipi di connessione SAN:
iSCSI (Internet Small Computer System Interface)
iSCSI (Internet Small Computer System Interface) è un protocollo standard basato su IP per il collegamento di dispositivi di storage di dati su una rete e il trasferimento di dati mediante il trasporto di comandi SCSI su reti IP. L'utilizzo del protocollo iSCSI per SAN basate su IP consente ai client di utilizzare le stesse tecnologie di rete per lo storage, la gestione dello storage e le reti di dati. E poiché iSCSI utilizza il protocollo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), è adatto anche per l'esecuzione su quasi tutte le reti fisiche.
Protocollo Fibre Channel
FCP (Fibre Channel Protocol) è il protocollo di comandi SCSI seriale utilizzato sulle reti Fibre Channel (FC). Fornisce una velocità effettiva più elevata rispetto a una LAN (local area network). È una tecnologia di rete a velocità gigabit utilizzata principalmente per le reti di storage ed è il protocollo standard per i sistemi aperti. Utilizzato per la prima volta nel campo dei supercomputer, il FCP è diventato il tipo di collegamento standard per le SAN nello storage aziendale.
Fibre Channel over Ethernet
FCoE (Fibre Channel over Ethernet) è un protocollo per l'instradamento dei pacchetti FC su Ethernet. Può migliorare la flessibilità e la semplificazione dell'infrastruttura SAN. Sostituisce le soluzioni di switching dedicate per LAN e SAN con un singolo dispositivo in grado di trasferire entrambi i tipi di dati: pacchetti IP e dati di storage. Queste distribuzioni sono chiamate reti convergenti.
FCIP (Fibre Channel over IP)
FCIP (Fibre Channel over IP) è conosciuto anche come tunneling Fibre Channel o tunneling di storage. Questo metodo consente il tunneling della trasmissione delle informazioni Fibre Channel attraverso la rete IP. La maggior parte delle organizzazioni dispone di un'infrastruttura IP esistente, quindi ritiene interessante la possibilità di collegare SAN che si trovano in aree geografiche differenti, a costi relativamente bassi.
FC-NVMe (Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel)
FC-NVMe (Non-Volatile Memory express over Fibre Channel) è un'interfaccia controller host e un protocollo di storage. Accelera il trasferimento di dati tra azienda e sistemi client e unità SSD (solid-state drive) su un bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) ad alta velocità del computer.
A differenza dello storage DAS (direct-attached storage), lo storage basato sulla rete consente a più di un computer di eseguire l'accesso tramite una rete, rendendolo migliore per la collaborazione e la condivisione dei dati. La sua capacità di storage off-site lo rende anche più adatto per i backup e la protezione dei dati. Due configurazioni comuni di storage basato sulla rete sono NAS (network-attached storage) e SAN (storage area network).
Il NAS è spesso un unico dispositivo costituito da container di storage ridondanti o da un array ridondante di dischi indipendenti (RAID). Lo storage SAN può essere una rete di più dispositivi, compresi SSD e flash storage, hybrid storage, storage su hybrid storage, software e dispositivi di backup e storage su cloud. È importante scegliere quello giusto che si adatta ai tuoi casi d'uso. Ecco le differenze tra NAS e SAN:
san
- Rete di più dispositivi
- Sistema di block storage
- Rete Fibre Channel
- Ottimizzato per più utenti
- Prestazioni più veloci
- Altamente espandibile
- Costo più elevato e configurazione complessa
NAS
- Dispositivo di storage singolo o RAID
- Sistema di file storage
- Rete Ethernet TCP/IP
- Utenti limitati
- Velocità limitata
- Opzioni di espansione limitate
- Costi ridotti e configurazione semplice
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Gli switch SAN rappresentano l'elemento principale delle storage area network. Spostano il traffico di dati di storage tra server e pool di storage condivisi e collegano più server host composti da dispositivi e server di storage per creare una SAN. Trova soluzioni scalabili e convenienti per aziende e imprese di piccole e medie dimensioni.
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