Wat is Storage Area Network (SAN)?

Een beter begrip van Storage Area Networks (SAN's)

Wat is een SAN en hoe werkt het?

Een Storage Area Network (SAN) is een gespecialiseerd, ultrasnel netwerk dat servers (ook wel hosts genoemd) met gedeelde pools van opslagapparaten voor cloud computing verbindt. U kunt het zien als een apart netwerk dat naast uw LAN (Local Area Network) bestaat, maar het enige doel is om opslagverkeer te verwerken.

Het belangrijkste kenmerk van een SAN en de bijbehorende apparaten is dat deze toegang tot opslag op blokniveau biedt. Dit betekent dat in het besturingssysteem van een server die is aangesloten op het SAN, de opslag lijkt op een lokaal aangesloten harde schijf, zelfs als deze zich fysiek elders in het netwerk bevindt.

• Loskoppelde opslag : In plaats van dat elke server zijn eigen toegewezen interne of rechtstreeks gekoppelde opslag heeft, centraliseert een SAN de opslagbronnen.
   
• Aanvragende gegevens : Wanneer een server gegevens moet lezen of schrijven, verzendt het besturingssysteem een toegangsaanvraag die op blokken is gebaseerd. Deze aanvraag wordt gebundeld door een Host Bus Adapter (HBA) in de server.
   
• SAN fabric : De aanvraag gaat via de SAN-structuur, die bestaat uit speciale switches en (vaak) glasvezelkabels (hoewel er ook iSCSI SAN-apparaten met Ethernet bestaan). Deze switches leiden de aanvraag naar het juiste opslagapparaat.
   
• Storage system access : Het opslagsysteem (bijvoorbeeld een disk-array of flash-array) ontvangt de aanvraag, verwerkt deze en gebruikt de specifieke gegevensblokken.
   
• Data return : Het opslagsysteem stuurt de gegevens (voor een leesverzoek) of een bevestiging (voor een schrijfverzoek) via de SAN-structuur terug naar de server.
   
• LUN's (Logical Unit Numbers) : Opslagarrayapparaten bieden doorgaans opslag aan servers in de vorm van LUN's. Een LUN is in wezen een logische schijf die uit de gedeelde opslagpool is gesneden. Servers kunnen deze LUN's vervolgens formatteren en gebruiken alsof het lokale schijven zijn.
   
• Zonering en maskering : Om te bepalen welke servers toegang hebben tot specifieke LUN's, gebruiken SAN's technieken zoals zoning (geconfigureerd op SAN-switches om specifieke paden tussen apparaten te maken) en LUN-maskering (geconfigureerd op de opslagarray om LUN's alleen zichtbaar te maken voor toegewezen servers). Dit garandeert gegevensbeveiliging en -integriteit.

Dit resulteert in een uiterst efficiënt systeem waarin meerdere dedicated servers toegang hebben tot gedeelde opslagbronnen. Dit vereenvoudigt het beheer, verbetert het gebruik en maakt geavanceerde opslagfuncties mogelijk.

Kernonderdelen van een Storage Area Network

Een functionerend SAN is afhankelijk van verschillende belangrijke hardware- en softwaregedefinieerde opslagcomponenten die in overleg werken:

• Host Bus Adapters (HBA's) : Dit zijn in de servers geïnstalleerde interfacekaartapparaten die ze met de SAN-structuur verbinden. Voor Fibre Channel SAN's zijn dit Fibre Channel HBA's. Voor iSCSI-SAN's kunnen vaak standaardnetwerkinterfacekaarten (NIC's) worden gebruikt.
   
• SAN switches : Net als bij Ethernet-switches in een LAN vormen SAN-switches de backbone van het opslagnetwerk. Ze verbinden de servers (via HBA's) met de opslagsystemen en creëren zo de "fabric" van het SAN-protocol.
   
• Storage arrays : Dit zijn de apparaten die de gegevens opslaan. Ze kunnen variëren van traditionele disk arrays (met harde schijven, vaak geconfigureerd met RAID voor performance en redundantie) tot moderne all-flash arrays (met solid-state drives voor veel hogere prestaties).
   
• Bekabeling en interconnectie : De fysieke koppelingen die de componenten verbinden. Bij Fibre Channel SAN's gaat het meestal om glasvezelkabels en transceivers (zoals SFP's) die in staat zijn tot snelle gegevensoverdracht. Voor iSCSI SAN's worden standaard Ethernet-kabels (bijvoorbeeld Cat6 of hoger) en Ethernet-transceivers gebruikt, vaak met een toegewezen netwerkinfrastructuur om prestaties te garanderen.
   
• Management software : Deze software is essentieel voor het configureren, beheren, bewaken en inrichten van het SAN-protocol. Hiermee kunnen beheerders LUN's maken, zonering en LUN-maskering instellen, prestaties bewaken, capaciteit beheren en problemen in de SAN-omgeving oplossen. Deze software kan zich op een dedicated beheerserver bevinden of in de opslagarrays of -switches worden geïntegreerd.

Use cases voor Storage Area Networks

Storage Area Networks (SAN's) zijn veelzijdig en krachtig, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan veeleisende IT-omgevingen. Hun belangrijkste sterke punten op het gebied van centralisatie, prestaties en geavanceerde functies voor gegevensbeheer zijn afgestemd op de kritieke behoeften van verschillende bedrijfstoepassingen.

Bedrijfscontinuïteit en noodherstel ondersteunen

SAN's spelen een centrale rol in robuuste strategieën voor bedrijfscontinuïteit en disaster recovery (BCDR). Door gegevens te centraliseren worden back-upprocessen aanzienlijk efficiënter en beter beheerbaar, waardoor consistente gegevensbescherming op meerdere servers mogelijk wordt.

Geavanceerde SAN-functies zoals momentopnamen maken vrijwel momentopnamen van point-in-time kopieën van gegevens mogelijk voor snel operationeel herstel na logische fouten of beschadiging van gegevens.

IT-infrastructuur voor bedrijven optimaliseren

Ondernemingen maken gebruik van het SAN-protocol om hun IT-infrastructuur te optimaliseren door het gebruik van opslagapparaten te verbeteren, bewerkingspogingen en beheer te vereenvoudigen en de algehele systeemprestaties te verbeteren.

Door opslagbronnen te bundelen elimineren SAN's het algemene probleem van gestrande, onderbenutte capaciteit die vaak voorkomt in DAS-omgevingen (Direct-Attached Storage). Dit leidt tot een betere toewijzing van bronnen en lagere totale eigendomskosten voor opslag.

Integratie met de cloud en gevirtualiseerde omgevingen

SAN's zijn een basistechnologie voor moderne gevirtualiseerde datacenters en cloud-integratie.

Virtualisatieplatforms maken in hoge mate gebruik van gedeelde opslag om geavanceerde functies mogelijk te maken, zoals live migratie van virtuele machines (VM's) tussen fysieke hosts zonder downtime (bijvoorbeeld vMotion, Live Migration), geautomatiseerde failover voor hoge beschikbaarheid (HA) en fouttolerantie. Een SAN biedt de robuuste, krachtige en schaalbare back-endopslag voor gedeelde opslag die deze dynamische virtuele workloads vereisen.

SAN vs NAS: De verschillen begrijpen

Hoewel zowel Storage Area Networks (SAN's) als Network Attached Storage (NAS) netwerkopslagoplossingen bieden, werken ze op fundamenteel verschillende principes en zijn ze geschikt voor verschillende use cases. Het begrijpen van deze verschillen is essentieel om de juiste opslagarchitectuur voor uw behoeften te kiezen

Vergelijking van opslagtechnologieën

Het belangrijkste verschil tussen SAN en NAS is de manier waarop ze lees- en schrijfopslag presenteren aan servers en de protocollen die ze gebruiken.

• SAN (Storage Area Network) : Een SAN biedt toegang tot opslag op blokniveau. Dit betekent dat servers die op een SAN zijn aangesloten, de opslag zien alsof het lokaal aangesloten raw disk volumes (LUN's) zijn. Servers kunnen deze LUN's vervolgens met hun eigen bestandssystemen formatteren. SAN's maken meestal gebruik van snelle protocollen zoals Fibre Channel (FC) of iSCSI (die via Ethernet werken) en werken op een speciaal netwerk. Dit garandeert hoge prestaties en lage latentie, die zijn afgeschermd van normaal LAN-verkeer.
   
• NAS (Network Attached Storage) : Een NAS-apparaat daarentegen biedt toegang tot opslag op bestandsniveau. Het is in wezen een dedicated file server. Gebruikers en servers hebben toegang tot gegevens op een NAS als bestanden en mappen via standaard netwerkprotocollen voor het delen van bestanden, zoals NFS (Network File System) voor Unix/Linux-systemen of SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System) voor Windows.

In essentie is een SAN hetzelfde als het toevoegen van een lees- en schrijfschijf aan uw server (weliswaar via een netwerk), waardoor de server volledige controle heeft over het bestandssysteem. Een NAS is vergelijkbaar met een vooraf geformatteerde gedeelde map op een andere computer in het netwerk.

Wanneer SAN te kiezen voor NAS

Het kiezen van een SAN in plaats van een NAS wordt meestal bepaald door specifieke lees- en schrijfprestaties, applicaties en infrastructuurvereisten. Een SAN is doorgaans de voorkeursoplossing in de volgende scenario's:

• High-performance applicaties met lage latency : Als u toepassingen uitvoert zoals grote transactionele databases (bijvoorbeeld SQL Server, Oracle), Enterprise Resource Planning (ERP)-systemen zoals SAP Server of geavanceerde videobewerkingssuites die extreem snelle toegang tot opslagblokken met lage latentie vereisen, is de architectuur van een SAN geschikter. De toegang op blokniveau en het dedicated netwerk minimaliseren overhead en leveren superieure I/O-prestaties.
   
• Veeleisende virtualisatie-implementaties : Voor uitgebreide servervirtualisatie met platforms biedt een SAN de robuuste gedeelde opslag met hoge doorvoer die nodig is voor geavanceerde functies zoals live VM-migratie (vMotion/Live Migration), High Availability (HA) en Fault Tolerance (FT). Deze functies zijn afhankelijk van het feit of alle hosts gelijktijdige toegang op blokniveau hebben tot VM-schijfbestanden.
   
• Servers opstarten vanaf gedeelde opslag (Boot vanaf SAN) : SAN's stellen servers in staat hun besturingssystemen direct op te starten vanaf de netwerkopslag, ideaal voor virtual desktop infrastructuren (VDI). Dit maakt schijfloze servers mogelijk, vereenvoudigt de serverhardware, versnelt de provisioning en verbetert het noodherstel bij serveruitval.

Samengevat: als uw primaire behoefte bestaat uit snelle toegang op blokniveau voor kritieke toepassingen en uitgebreide virtualisatie, en u beschikt over het budget en de expertise voor een complexere infrastructuur, dan is een SAN de beste keuze, zodat u uw oplossing later niet hoeft te bewerken.

Voor eenvoudiger delen van bestanden, algemene gegevensopslag en minder I/O-intensieve toepassingen biedt een NAS vaak een voordeligere en eenvoudiger te beheren oplossing.

Veelgestelde vragen (FAQ)

Waar staat SAN voor?

SAN staat voor Storage Area Network. Het is een dedicated, ultrasnel netwerk dat ontworpen is om servers te verbinden met gedeelde pools van opslagapparaten die u naar behoefte kunt bewerken.

Wat maakt een SAN anders dan een NAS?

Een SAN biedt nieuwe toegang tot opslag op blokniveau, waardoor het wordt weergegeven als lokale stations voor servers en meestal protocollen als Fibre Channel of iSCSI worden gebruikt. Een NAS (Network Attached Storage) daarentegen biedt toegang op bestandsniveau met protocollen als NFS of SMB/CIFS via een standaard LAN.

Wat zijn de voordelen van een SAN?

De belangrijkste voordelen van een SAN zijn superieure prestaties voor veeleisende toepassingen, hoge schaalbaarheid om gegevensgroei op te vangen, gecentraliseerd opslagbeheer en verbeterde gegevensbescherming en mogelijkheden voor noodherstel. Het verbetert ook het opslaggebruik en ondersteunt functies zoals serverclustering.

Hoe werkt een SAN?

Een SAN werkt door een gespecialiseerd netwerk te maken waarmee meerdere servers toegang hebben tot geconsolideerde opslagarrays alsof de opslag lokaal verbonden is. Servers maken gebruik van Host Bus Adapters (HBA's) om aanvragen voor gegevens op blokniveau via SAN-switches naar de opslagsystemen te verzenden.