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

Descripción de las redes de área de almacenamiento (SAN)

¿Qué es un SAN y cómo funciona?

Una Red de Área de Almacenamiento (SAN) es una red especializada y de alta velocidad que interconecta servidores (también conocidos como hosts) con pools compartidos de dispositivos de almacenamiento para el cloud computing . Considérelo como una red independiente que existe junto con su red de área local (LAN), pero su único propósito es manejar el tráfico de almacenamiento de información.

La característica clave de un SAN y sus dispositivos es que proporciona acceso a nivel de bloque al almacenamiento de información. Esto significa que para el sistema operativo de un servidor conectado al SAN, el almacenamiento parece un disco duro conectado localmente, aunque esté físicamente ubicado en otra parte de la red.

• Almacenamiento separado : En lugar de que cada servidor tenga su propio almacenamiento interno dedicado o conectado directamente, un SAN centraliza los recursos de almacenamiento.
   
• Solicitando datos : Cuando un servidor necesita leer o escribir datos, su sistema operativo envía una solicitud de acceso basada en bloques. Esta solicitud está empaquetada por un adaptador de bus de host (HBA) en el servidor.
   
• Tejido SAN: La solicitud viaja a través de la estructura de SAN, que se compone de switches dedicados y (a menudo) cableado de fibra óptica (aunque también existen dispositivos SAN iSCSI basados en Ethernet). Estos conmutadores enrutan la solicitud al dispositivo de almacenamiento apropiado.
   
• Acceso al sistema de almacenamiento : El sistema de almacenamiento (por ejemplo, un arreglo de discos o un arreglo de discos flash) recibe la solicitud, la procesa y accede a los bloques de datos específicos.
   
• Devolución de datos: El sistema de almacenamiento envía los datos (para una solicitud de lectura) o una confirmación (para una solicitud de escritura) al servidor a través del fabric del SAN.
   
• LUNs (Números de Unidades Lógicas) : Los dispositivos de arreglos de discos de almacenamiento de información normalmente presentan almacenamiento de información a los servidores en forma de LUNs. Un LUN es esencialmente un disco lógico extraído del pool compartido de almacenamiento. Los servidores pueden formatear y usar estos LUNs como si fueran discos locales.
   
• Zoning y masking : Para controlar qué servidores pueden acceder a LUNs específicos, los SANs utilizan técnicas como zoning (configurado en switches SAN para crear paths específicos entre dispositivos) y LUN masking (configurado en el arreglo de discos de almacenamiento para hacer LUNs visibles sólo para los servidores designados). Esto garantiza la seguridad y la integridad de los datos.

El resultado es un sistema altamente eficiente en el que varios servidores dedicados pueden acceder a recursos de almacenamiento de información compartidos, lo que simplifica la administración, mejora la utilización y permite funciones avanzadas de almacenamiento de información.

Componentes principales de una red de área de almacenamiento

Un SAN en funcionamiento se basa en varios componentes clave de hardware y almacenamiento de información definido por software que funcionan en conjunto:

• Adaptadores de bus de host (HBAs): Se trata de dispositivos de tarjeta de interfaz instalados en los servidores que los conectan al fabric de SAN. Para las SAN Fibre Channel, se trata de HBA Fibre Channel. Para las SAN iSCSI, a menudo se pueden utilizar tarjetas de interfaz de red (NIC) estándar.
   
• Switches SAN: Al igual que los switches Ethernet en una LAN, los switches SAN son la columna vertebral de la red de almacenamiento. Conectan los servidores (a través de HBAs) y los sistemas de almacenamiento, creando el "fabric" del protocolo SAN.
   
• Arreglos de almacenamiento: Estos son los dispositivos que realmente almacenan los datos. Pueden ir desde arreglos de discos tradicionales (que utilizan unidades de disco duro, a menudo configuradas con RAID para rendimiento y redundancia) hasta modernos arreglos de discos todo flash (que utilizan unidades de estado sólido para un rendimiento mucho mayor).
   
• Cableado e interconexiones : Vínculos físicos que conectan los componentes. En las SAN Fibre Channel, esto suele implicar cables de fibra óptica y transceptores (como SFP) capaces de transmitir datos a alta velocidad. Para las SAN iSCSI, se utiliza el cableado Ethernet estándar (por ejemplo, Cat 6 o superior) y los transceptores Ethernet, a menudo con una infraestructura de red dedicada para garantizar el rendimiento.
   
• Software de gestión : Este software es crucial para configurar, administrar, monitorear y aprovisionar el protocolo SAN. Permite a los administradores crear LUNs, configurar zoning y LUN masking, monitorear el performance, administrar la capacidad y solucionar problemas dentro del entorno SAN. Este software puede residir en un servidor de administración dedicado o estar integrado en los arreglos de discos o switches de almacenamiento de información.

Casos de uso para redes de área de almacenamiento

Las redes de área de almacenamiento (SAN) son versátiles y poderosas, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de entornos de TI exigentes. Sus fortalezas centrales en centralización, performance y funciones avanzadas de administración de datos enfrentan necesidades críticas en diversas aplicaciones empresariales.

Soporte para Continuidad del Negocio y Recuperación ante Desastres

Las SAN desempeñan un papel fundamental en las estrategias sólidas de continuidad del negocio y recuperación ante desastres (BCDR, Disaster Recovery ). Al centralizar los datos, los procesos de backup se vuelven significativamente más eficientes y manejables, lo que permite una protección de datos consistente en múltiples servidores.

Las funciones avanzadas de SAN, como las instantáneas, permiten realizar copias puntuales de datos casi instantáneas para una rápida recuperación operacional de errores lógicos o corrupción de datos.

Optimización de la infraestructura de TI empresarial

Las empresas aprovechan el protocolo SAN para optimizar su infraestructura de TI al mejorar la utilización de los dispositivos de almacenamiento de información, simplificar los esfuerzos de edición y administración, y mejorar el performance general del sistema.

Al agrupar los recursos de almacenamiento de información, las SAN eliminan el problema común de la capacidad infrautilizada que suele encontrarse en entornos de almacenamiento de información con conexión directa (DAS), lo que permite una mejor asignación de recursos y una reducción del TCO del almacenamiento de información.

Integración con entornos virtualizados y cloud

Las SAN son una tecnología fundamental para la integración moderna de centros de datos virtualizados y cloud.

Las plataformas de virtualización dependen en gran medida del almacenamiento compartido para permitir funciones avanzadas como la migración en vivo de máquinas virtuales (VM) entre hosts físicos sin downtime (por ejemplo, vMotion, Live Migration), failover automatizado de alta disponibilidad (HA) y tolerancia a fallas. Un SAN proporciona el backend de almacenamiento compartido, escalable y de alto performance necesario que exigen estas cargas de trabajo virtuales dinámicas.

SAN vs NAS: Comprender las diferencias

Aunque las redes de área de almacenamiento (SAN) y el almacenamiento conectado a red (NAS) proporcionan soluciones de almacenamiento en red, funcionan con principios fundamentalmente diferentes y son adecuados para distintos casos de uso. Comprender estas diferencias es crucial para elegir la arquitectura de almacenamiento de información adecuada para sus necesidades

Comparación de tecnologías de almacenamiento

La distinción principal entre SAN y NAS radica en la forma en que presentan almacenamiento de lectura y escritura en los servidores y en los protocolos que utilizan.

• SAN (Storage Area Network) : Un SAN proporciona acceso de nivel de bloque al almacenamiento de información. Esto significa que los servidores conectados a un SAN ven el almacenamiento como si se tratara de volúmenes de disco sin formato (LUNs) conectados localmente. Los servidores pueden formatear estos LUNs con sus propios file systems. Las SAN suelen utilizar protocolos de alta velocidad como Fibre Channel (FC) o iSCSI (que se ejecuta a través de Ethernet) y funcionan en una red dedicada, lo que garantiza un alto rendimiento y una baja latencia, aislados del tráfico LAN normal.
   
• NAS (Network Attached Storage) : Por otro lado, un dispositivo NAS proporciona acceso a nivel de archivo al almacenamiento de información. Básicamente se trata de un servidor de archivos dedicado. Los usuarios y servidores acceden a los datos en un NAS como archivos y carpetas a través de protocolos estándar de uso compartido de archivos en red como NFS (Network File System) para sistemas Unix/Linux o SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System) para Windows.

En esencia, un SAN es como agregar un disco duro de lectura y escritura a su servidor (aunque sea a través de una red), lo que le da al servidor control total sobre el sistema de archivos. Un NAS es como acceder a una carpeta compartida previamente formateada en otro equipo de la red.

Cuándo elegir SAN sobre NAS

La elección de un SAN en lugar de un NAS suele depender de requerimientos específicos de performance de lectura y escritura, aplicaciones e infraestructura. Un SAN es generalmente la solución preferida en los siguientes escenarios:

• Aplicaciones de alto rendimiento y baja latencia: Si ejecuta aplicaciones como bases de datos transaccionales de gran tamaño (por ejemplo, SQL Server, Oracle), sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) como servidores SAP o conjuntos de edición de vídeo de high-end que requieren un acceso extremadamente rápido y de baja latencia a bloques de almacenamiento de información, la arquitectura de un SAN es más adecuada. El acceso a nivel de bloque y la red dedicada minimizan la sobrecarga y ofrecen un rendimiento de E/S superior.
   
• Implementaciones de virtualización exigentes: Para una amplia virtualización de servidores con plataformas, un SAN proporciona el almacenamiento compartido sólido y de alto rendimiento necesario para funciones avanzadas como migración de VM en vivo (vMotion/Live Migration), alta disponibilidad (HA) y tolerancia a fallas (FT). Estas funciones dependen de que todos los hosts tengan acceso simultáneo a nivel de bloque a los archivos de disco de VM.
   
• Arranque de servidores desde almacenamiento compartido (arranque desde SAN) : Las SAN permiten a los servidores iniciar sus sistemas operativos directamente desde el networked storage, ideal para Virtual Desktop Infrastructure (VDI). Esto permite utilizar servidores sin disco, simplificando el hardware del servidor, acelerando el aprovisionamiento y mejorando la recuperación ante desastres en caso de fallas del servidor.

En resumen, si su necesidad principal es el acceso de alta velocidad a nivel de bloque para aplicaciones críticas y una virtualización extensa, y tiene el presupuesto y la experiencia para una infraestructura más compleja, un SAN es la manera de proceder para que no tenga que editar su solución más adelante.

Para un uso compartido de archivos más simple, almacenamiento general de datos y aplicaciones que consumen menos I/O, un NAS suele proporcionar una solución más rentable y fácil de administrar.

FAQ

¿Qué significa SAN?

SAN son las siglas de Storage Area Network. Se trata de una red dedicada y de alta velocidad diseñada para conectar servidores a grupos compartidos de dispositivos de almacenamiento de información que puede editar según sea necesario.

¿En qué se diferencia un SAN de un NAS?

Un SAN proporciona un nuevo acceso a nivel de bloque al almacenamiento de información, lo que lo hace aparecer como unidades locales para los servidores y, por lo general, utiliza protocolos como Fibre Channel o iSCSI. Por el contrario, un NAS (Network Attached Storage) proporciona acceso a nivel de archivo mediante protocolos como NFS o SMB/CIFS sobre una LAN estándar.

¿Cuáles son las ventajas de un SAN?

Las ventajas clave de un SAN incluyen un rendimiento superior para aplicaciones exigentes, una alta escalabilidad para adaptarse al crecimiento de los datos, administración centralizada del almacenamiento de información y capacidades mejoradas de protección de datos y recuperación ante desastres. También mejora la utilización del almacenamiento de información y soporta características como clustering de servidores.

¿Cómo funciona un SAN?

Un SAN funciona mediante la creación de una red especializada que permite que varios servidores accedan a arreglos de discos de almacenamiento de información consolidados como si el almacenamiento de información estuviera conectado localmente. Los servidores utilizan adaptadores de bus de host (HBAs) para enviar solicitudes de datos a nivel de bloque a través de switches SAN a los sistemas de almacenamiento.