Cos'è la SAN (Storage Area Network)?

Informazioni sulle SAN

Cos'è una SAN e come funziona?

Una Storage Area Network (SAN) è una rete specializzata e ad alta velocità che collega server (noti anche come host) con pool condivisi di dispositivi di storage per il Cloud computing . È pensabile come una rete separata che esiste accanto alla rete locale (LAN), ma il cui unico scopo è gestire il traffico di storage.

La caratteristica principale di una SAN e dei relativi dispositivi è l'accesso a livello di blocco allo storage. Ciò significa che per il sistema operativo di un server connesso alla SAN, lo storage appare come se fosse un disco rigido collegato localmente, anche se fisicamente situato altrove nella rete.

• Storage scollegato: Anziché disporre di uno storage dedicato interno o collegato direttamente a ciascun server, una SAN centralizza le risorse di storage.
   
• Richiesta dati: Quando un server deve leggere o scrivere dati, il sistema operativo invia una richiesta di accesso basata su blocchi. Questa richiesta è contenuta in un pacchetto di HBA (Host Bus Adapter) nel server.
   
• SAN fabric: La richiesta viene inoltrata attraverso il fabric SAN, costituito da switch dedicati e (spesso) da cavi in fibra ottica (anche se esistono dispositivi SAN iSCSI basati su Ethernet). Questi switch indirizzano la richiesta al dispositivo di storage appropriato.
   
• Accesso al sistema di storage: Il sistema di storage (ad esempio, un array di dischi o un array flash) riceve la richiesta, la elabora e accede ai blocchi di dati specifici.
   
• Restituzione dati: Il sistema di storage invia i dati (per una richiesta di lettura) o una conferma (per una richiesta di scrittura) al server tramite la struttura SAN.
   
• LUN (Logical Unit Number): I dispositivi di array di storage in genere presentano lo storage ai server sotto forma di LUN. Una LUN è essenzialmente un disco logico ricavato dal pool di storage condiviso. I server possono quindi formattare e utilizzare queste LUN come se si trattasse di dischi locali.
   
• Zoning e masking: Per controllare quali server possono accedere a LUN specifiche, le SAN utilizzano tecniche come lo zoning (configurato su switch SAN per creare percorsi specifici tra dispositivi) e il masking LUN (configurato sull'array di storage per rendere le LUN visibili solo ai server designati). In questo modo vengono garantite la sicurezza e l'integrità dei dati.

Il risultato è un sistema altamente efficiente in cui più server dedicati possono accedere a risorse di storage condivise, semplificando la gestione, migliorando l'utilizzo e consentendo funzionalità di storage avanzate.

Componenti principali di una SAN

Una SAN funzionante si basa su diversi componenti hardware e software-defined storage chiave che lavorano insieme:

• HBA (Host Bus Adapter): Si tratta di dispositivi con schede di interfaccia installati nei server che li collegano al fabric SAN. Per le SAN Fibre Channel, si tratta di HBA Fibre Channel. Per le SAN iSCSI è spesso possibile utilizzare schede di interfaccia di rete (NIC) standard.
   
• Switch SAN: Analogamente agli switch Ethernet in una LAN, gli switch SAN sono la backbone della rete di storage. Connettono i server (tramite HBA) e i sistemi di storage, creando il "fabric" del protocollo SAN.
   
• Array di storage: Questi sono i dispositivi che archiviano i dati. Possono variare dagli array di dischi tradizionali (che utilizzano dischi rigidi, spesso configurati con RAID per prestazioni e ridondanza) agli array all-flash moderni (che utilizzano unità a stato solido per prestazioni molto più elevate).
   
• Cablaggio e interconnessioni: I collegamenti fisici che collegano i componenti. Nelle SAN Fibre Channel, questo tipo di trasmissione è in genere possibile tramite cavi in fibra ottica e ricetrasmettitori (come gli SFP) in grado di trasmettere dati ad alta velocità. Per le SAN iSCSI vengono utilizzati cavi Ethernet standard (ad esempio Cat 6 o superiore) e ricetrasmettitori Ethernet, spesso con infrastruttura di rete dedicata per garantire le prestazioni.
   
• Software di gestione: Questo software è fondamentale per la configurazione, la gestione, il monitoraggio e il provisioning del protocollo SAN. Consente agli amministratori di creare LUN, impostare zoning e masking LUN, monitorare le prestazioni, gestire la capacità e risolvere i problemi all'interno dell'ambiente SAN. Questo software può risiedere su un server di gestione dedicato o essere integrato negli array di storage o negli switch.

Casi d'uso delle SAN

Le SAN (Storage Area Network) sono versatili e potenti e sono quindi adatte a un'ampia gamma di ambienti IT complessi. I punti di forza principali in termini di centralizzazione, prestazioni e funzionalità avanzate di gestione dei dati rispondono alle esigenze critiche di diverse applicazioni aziendali.

Supporto della business continuity e del disaster recovery

Le SAN svolgono un ruolo fondamentale nelle solide strategie di Business Continuity e Disaster Recovery (BCDR). La centralizzazione dei dati rende i processi di backup molto più efficienti e gestibili, garantendo una protezione coerente dei dati su più server.

Funzionalità SAN avanzate come lo snapshot consentono di eseguire copie point-in-time quasi istantanee dei dati per un rapido ripristino operativo da errori logici o danneggiamento dei dati.

Ottimizzazione dell'infrastruttura IT aziendale

Le aziende utilizzano il protocollo SAN per ottimizzare l'infrastruttura IT migliorando l'utilizzo dei dispositivi di storage, semplificando le operazioni di modifica e gestione e migliorando le prestazioni complessive del sistema.

Grazie alla condivisione delle risorse di storage, le SAN eliminano il problema comune della capacità isolata e sottoutilizzata spesso presente negli ambienti DAS (Direct Attached Storage), consentendo una migliore allocazione delle risorse e una riduzione del TCO dello storage.

Integrazione con ambienti Cloud e virtualizzati

Le SAN sono una tecnologia fondamentale per i moderni datacenter virtualizzati e per l’integrazione del Cloud.

Le piattaforme di virtualizzazione si basano in larga misura sullo storage condiviso per abilitare funzionalità avanzate, quali la migrazione in tempo reale di macchine virtuali (VM) tra host fisici senza tempi di inattività (ad esempio, vMotion, Live Migration), il failover automatizzato ad alta disponibilità (HA) e la tolleranza ai guasti. Una SAN fornisce il backend di storage condiviso scalabile, affidabile e ad alte prestazioni necessario per questi carichi di lavoro virtuali dinamici.

SAN vs NAS: Comprendere le differenze

Sebbene le reti SAN (Storage Area Network) e NAS (Network Attached Storage) forniscano soluzioni di storage in rete, si basano su principi fondamentalmente diversi e sono adatte a casi d'uso distinti. Capire queste differenze è fondamentale per scegliere l'architettura di storage più adatta alle proprie esigenze

Tecnologie di storage a confronto

La principale distinzione tra SAN e NAS risiede nel modo in cui presentano lo storage di lettura e scrittura ai server e ai protocolli utilizzati.

• SAN (Storage Area Network): Una SAN fornisce accesso a livello di blocco allo storage. Ciò significa che i server collegati a una SAN vedono lo storage come se fosse un disco raw collegato localmente (LUN). I server possono quindi formattare queste LUN con i propri file system. Le SAN in genere utilizzano protocolli ad alta velocità come Fibre Channel (FC) o iSCSI (eseguito su Ethernet) e operano su una rete dedicata, garantendo prestazioni elevate e bassa latenza, isolate dal normale traffico LAN.
   
• NAS (Network Attached Storage): Un dispositivo NAS, invece, fornisce accesso allo storage a livello di file. Si tratta essenzialmente di un file server dedicato. Gli utenti e i server accedono ai dati su un NAS come file e cartelle tramite protocolli di rete standard per la condivisione di file, ad esempio NFS (Network File System) per i sistemi Unix/Linux o SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System) per Windows.

In sostanza, una SAN è come aggiungere un disco rigido di lettura e scrittura al server (anche se in rete), dando al server il pieno controllo del file system. Un NAS è come accedere a una cartella condivisa preformattata su un altro computer della rete.

Quando scegliere SAN su NAS

La scelta di una SAN rispetto a un NAS è in genere dettata da requisiti specifici in termini di prestazioni di lettura e scrittura, applicazioni e infrastruttura. Una SAN è generalmente la soluzione preferita nei seguenti scenari:

• Applicazioni a elevate prestazioni e bassa latenza: Se si eseguono applicazioni come database transazionali di grandi dimensioni (ad esempio, SQL Server, Oracle), sistemi ERP (Enterprise Resource Planning) come SAP Server o suite di editing video high-end che richiedono un accesso estremamente rapido e a bassa latenza ai blocchi di storage, l'architettura di una SAN è più adatta. L'accesso a livello di blocco e la rete dedicata riducono al minimo il sovraccarico e offrono prestazioni di I/O superiori.
   
• Implementazioni di virtualizzazione esigenti: Per una virtualizzazione estesa dei server con piattaforme, una SAN fornisce lo storage condiviso solido e ad alto throughput necessario per funzionalità avanzate, quali la migrazione in tempo reale delle macchine virtuali (vMotion/Live Migration), l'alta disponibilità (HA) e la tolleranza di errore (FT). Queste funzionalità si basano sul fatto che tutti gli host dispongono di un accesso simultaneo a livello di blocco ai file del disco VM.
   
• Avvio di server da storage condiviso (avvio da SAN): Le SAN consentono ai server di avviare i propri sistemi operativi direttamente dallo storage in rete, ideale per le infrastrutture VDI (Virtual Desktop Infrastructure). In questo modo è possibile attivare server senza disco, semplificare l'hardware del server, velocizzare il provisioning e migliorare il disaster recovery in caso di guasti del server.

In sintesi, se la vostra esigenza principale è l'accesso ad alta velocità e a livello di blocco per applicazioni critiche e una virtualizzazione estesa, e disponete del budget e dell'esperienza necessari per un'infrastruttura più complessa, una SAN è la soluzione perfetta e non è quindi necessario modificarla in un secondo momento.

Per semplificare la condivisione di file, lo storage di dati in generale e le applicazioni che richiedono un minore consumo di I/O, un NAS rappresenta spesso una soluzione più economica e facile da gestire.

Domande frequenti (FAQ)

Che cosa significa SAN?

SAN è l'acronimo di Storage Area Network. Si tratta di una rete dedicata ad alta velocità progettata per connettere i server a pool condivisi di dispositivi di storage modificabili in base alle esigenze.

Qual è la differenza tra una SAN e un NAS?

Una SAN fornisce un nuovo accesso a livello di blocco allo storage, facendolo apparire come unità locali ai server e in genere utilizza protocolli come Fibre Channel o iSCSI. Al contrario, un NAS (Network Attached Storage) fornisce accesso a livello di file utilizzando protocolli come NFS o SMB/CIFS su una LAN standard.

Quali sono i vantaggi di una SAN?

I principali vantaggi di una SAN includono prestazioni superiori per le applicazioni più complesse, elevata scalabilità per supportare la crescita dei dati, gestione centralizzata dello storage e funzionalità avanzate di protezione dei dati e disaster recovery. Inoltre, migliora l'utilizzo dello storage e supporta funzionalità come il clustering dei server.

Come funziona una SAN?

Una SAN funziona creando una rete specializzata che consente a più server di accedere agli array di storage consolidati come se lo storage fosse collegato localmente. I server utilizzano HBA (Host Bus Adapter) per inviare richieste di dati a livello di blocco ai sistemi di storage tramite switch SAN.