¿Qué es una red de área de almacenamiento (SAN)?

Es posible que la memoria de la computadora y los recursos de almacenamiento local no proporcionen suficiente capacidad de 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 adjunto de red (NAS) para mejorar la eficiencia y la gestión de datos.

Tradicionalmente, solo un número limitado de dispositivos de almacenamiento podían conectarse a un servidor, limitando la capacidad de almacenamiento de una red. Sin embargo, una red SAN presenta una flexibilidad de red que permite que un servidor, o varios servidores heterogéneos en varios centros de datos, compartan una utilidad de almacenamiento común.

La red 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 administra efectivamente los dispositivos de almacenamiento, lo que elimina los cuellos de botella de ancho de banda. Una SAN elimina los puntos únicos de fallo para mejorar la fiabilidad y disponibilidad del almacenamiento.

Una SAN también es óptima para la recuperación ante desastres (DR) porque una red puede incluir muchos dispositivos de almacenamiento de información, como discos, cintas magnéticas y almacenamiento óptico. La utilidad de almacenamiento también podría 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 concreto. Conecta el almacenamiento directamente a la red, externalizando y distribuyendo funcionalmente el almacenamiento en toda la organización.

También centraliza los dispositivos de almacenamiento y el clustering de servidores, lo que podría lograr una administración centralizada más fácil y económica y reducir el coste total de propiedad.

La red SAN, que suele utilizar sistemas de almacenamiento a nivel de bloque, permite 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. La SAN también permite que varios hosts accedan a varios dispositivos de almacenamiento que están conectados a la misma red en nuevas arquitecturas de red.

Una SAN puede ofrecer estos beneficios:

El almacenamiento existe independientemente de las aplicaciones y es accesible a través de múltiples rutas para mayor confiabilidad, disponibilidad y capacidad de servicio.

Las SAN descargan y mueven el procesamiento de almacenamiento de servidores a redes separadas.

Las SANTO permiten una gestión más sencilla, escalabilidad, flexibilidad y alta disponibilidad.

Las SAN protegen los datos contra desastres y ataques maliciosos con una copia remota.

Las SANTO simplifican la gestión creando imágenes únicas de los medios de almacenamiento.

A veces llamada la red detrás de los servidores, una SAN incluye una infraestructura de comunicación que proporciona conexiones físicas y permite que un dispositivo cualquiera se conecte a través de la red mediante elementos interconectados, como conmutadores y directores.

La SAN también es una extensión del concepto de bus de almacenamiento. Este concepto permite que los dispositivos de almacenamiento y los servidores se interconecten mediante elementos similares, como redes de área local (LAN) y redes de área extendida (WAN). Una SAN también incluye una capa de gestión que organiza las conexiones, los elementos de almacenamiento y los sistemas informáticos, lo que, a su vez, promueve transferencias de datos sólidas.

Las redes SAN actuales crean nuevos métodos para conectar almacenamiento a servidores, lo que permite una alta disponibilidad y mejoras de rendimiento. Conectan matrices de almacenamiento compartido y bibliotecas de cintas a múltiples servidores utilizados por servidores en clúster para conmutación por error. Y pueden evitar los cuellos de botella tradicionales del tráfico de red, facilitando transferencias de datos directas y de alta velocidad entre servidores y dispositivos de almacenamiento de tres maneras:

Un conmutador SAN se encuentra en el centro de la mayoría de las redes de área de almacenamiento de información. Su único propósito es mover el tráfico de datos de almacenamiento entre servidores y grupos de almacenamiento compartidos. Un conmutador interconecta múltiples servidores host conformados por dispositivos y servidores de almacenamiento para crear un SAN. Algunos conmutadores se pueden usar como un dispositivo independiente para crear una estructura SAN simple. 

Otros pueden interconectarse con otros conmutadores para construir una estructura SAN mayor. 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) Fibre Channel conectan los conmutadores a los servidores de archivos.

Los componentes principales de una SAN son servidores, almacenamiento e infraestructura de red.

La infraestructura de 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 hace que la importancia del almacenamiento en red sea mayor.

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 cinta puede estar compuesto por unidades de cinta, cargadores automáticos de cintas y bibliotecas de cintas.

La conectividad SAN consta de componentes de hardware y software que interconectan dispositivos de almacenamiento y servidores, incluido Fibre Channel. El hardware puede incluir concentradores, conmutadores, puertas de enlace, directores y enrutadores. El software incluye software de gestión SAN.

Un protocolo de red de área de almacenamiento es un tipo de conexión que determina cómo se comunican los dispositivos y los conmutadores entre sí dentro de una estructura SAN. Una SAN puede utilizar uno o varios protocolos. Algunos dispositivos son routers y dispositivos multiprotocolo.

Los routers y dispositivos multiprotocolo ofrecen una mayor escalabilidad, seguridad y capacidad de gestión. Permiten que los dispositivos en estructuras SAN separadas se comuniquen sin fusionar las estructuras en una única gran estructura meta-SAN. Según el fabricante, los routers y dispositivos multiprotocolo admiten varios protocolos, como el bloque de mensajes de servidor (SMB), y ofrecen sus propias características, como la zonificación. A continuación, se presenta una lista de tipos de conexión SAN:

Internet Small Computer System Interface (iSCSI) es un protocolo estándar basado en IP para vincular dispositivos de almacenamiento de datos a través de una red y transferir datos mediante 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. Debido a que iSCSI utiliza Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), iSCSI también es adecuado para ejecutarse en casi cualquier red física.

Fibre Channel Protocol (FCP) es el protocolo de comando SCSI de serie utilizado en redes 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 SAN en 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 único dispositivo que puede transferir ambos tipos de datos: paquetes IP y datos de almacenamiento. Estos despliegues se denominan redes convergentes.

Fibre Channel over IP (FCIP) también se conoce como túnel de Fibre Channel o túnel 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 SAN geográficamente dispersas, 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 sistemas empresariales y clientes, y unidades de estado sólido (SSD) a través del bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) de alta velocidad de una computadora.

A diferencia del almacenamiento de conexión directa (DAS), el 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 típicas de almacenamiento basado en red son el almacenamiento conectado a la red (NAS) y la red de área de almacenamiento (SAN).

El NAS suele ser un único dispositivo compuesto por contenedores de almacenamiento de información redundantes o una matriz de discos independientes (RAID) y redundante. El almacenamiento SAN puede ser una red de múltiples dispositivos, incluyendo SSD y almacenamiento flash, almacenamiento híbrido, almacenamiento en la nube híbrida, software y dispositivos de copia de seguridad y almacenamiento en la cloud. Es importante elegir el adecuado que se adapte a sus casos de uso. A continuación, se explica en qué se diferencian NAS y SAN:

• Red de múltiples dispositivos
• Sistema de almacenamiento en bloque
• Red Fibre Channel
• Optimizado para múltiples usuarios
• Mayor rendimiento
• Muy expansible
• 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