O que é o vSAN?

Esta abordagem elimina a necessidade de hardware de armazenamento para servidores dedicados, tornando-o numa opção económica e escalável para infraestruturas informáticas modernas.

Desenvolvido pela VMware, o vSAN integra-se na perfeição nas tecnologias de hipervisor, permitindo que os administradores efetuem a gestão do armazenamento juntamente com os recursos de computação e de rede a partir de uma única plataforma.

É particularmente apelativo nas configurações de infraestruturas hiperconvergentes (HCI), em que o armazenamento, o cálculo e a rede são combinados num sistema unificado. Tirando partido do poder da virtualização, o vSAN transforma o hardware essencial num sistema de armazenamento robusto, capaz de suportar aplicações críticas. Isto não só simplifica as operações, como também aumenta o desempenho e a resiliência, dando resposta aos principais desafios da gestão de dados a partir de 2025.

O VMware vSAN está na vanguarda da otimização da infraestrutura virtual, através da transformação dos servidores x86 standard num sistema de armazenamento de alto desempenho. Ao contrário das redes de armazenamento de dados (SAN) tradicionais que dependem de matrizes de hardware separadas e dispendiosas, o vSAN utiliza software para agrupar armazenamento de ligação direta (DAS) de múltiplos sistemas centrais num cluster vSphere. Assim, é criado um ambiente de armazenamento distribuído e partilhado de elevada disponibilidade e fácil escalabilidade.

Uma das principais formas como o vSAN otimiza a infraestrutura é através do seu design hiperconvergente. Nas HCI, o armazenamento não é um componente isolado, mas sim integrado com recursos informáticos, reduzindo a latência e melhorando a eficiência global. Os administradores podem atribuir dinamicamente o armazenamento com base nas necessidades da carga de trabalho, garantindo que os recursos são utilizados da melhor forma, sem sobreaprovisionamento. Por exemplo, a gestão baseada em políticas do vSAN permite às equipas informáticas definir políticas de armazenamento que se ajustam automaticamente a requisitos como o desempenho, a capacidade ou os níveis de proteção de dados.

Além disso, o vSAN suporta configurações totalmente flash e híbridas, com vista a diferentes níveis de desempenho, alguns dos quais suficientemente rápidos para executar um servidor smart contract. As configurações All-Flash oferecem uma latência ultra baixa para as aplicações mais exigentes, enquanto as opções híbridas equilibram o custo e a velocidade, combinando as unidades SSD para armazenamento em cache com as unidades de disco rígido para maior capacidade. Esta flexibilidade é crucial em 2025, altura em que o edge computing e as cargas de trabalho baseadas na IA exigem um acesso rápido aos dados. A otimização da utilização dos recursos permite ao vSAN reduzir o custo total de propriedade (TCO) em até 50%, face às SAN tradicionais, uma vez que minimiza a dispersão de hardware e simplifica a gestão.

A segurança é outro pilar de otimização, pois o vSAN inclui encriptação integrada para dados em repouso, garantindo o cumprimento de regulamentações como o RGPD ou a HIPAA. Integra-se igualmente no ecossistema de segurança mais amplo da VMware, oferecendo funcionalidades como a microsegmentação, de modo a protegê-la contra diversas ameaças. Basicamente, o VMware vSAN simplifica o armazenamento virtual, tornando-o mais ágil, seguro e económico para as empresas que navegam nas complexidades das TI modernas.

Para compreender como funciona o vSAN, é essencial desagregar a sua arquitetura e os seus processos principais. No coração do vSAN está o conceito de uma camada de armazenamento distribuído construída sobre o VMware vSphere. Ao ativar o vSAN num cluster, cada host contribui com os seus dispositivos de armazenamento local, como SSD ou HDD, de modo a formar um datastore único e partilhado. Este datastore é acessível a todas as máquinas virtuais (MV) do cluster, comportando-se como uma SAN tradicional mas sem o hardware físico.

O vSAN funciona organizando o armazenamento em objetos e componentes. Os dados de cada VM são divididos em objetos (como discos virtuais), que são depois divididos em componentes distribuídos pelo cluster para redundância. Esta distribuição utiliza uma técnica chamada RAID-like striping e espelhamento, garantindo a disponibilidade dos dados mesmo em caso de falha de um host. Por exemplo, numa política de tolerância a falhas (FTT) definida como 1, o vSAN mantém duas cópias dos dados, para além de um componente de testemunho, permitindo que o sistema suporte uma falha sem perda de dados.

O mecanismo de cache é um elemento essencial para o desempenho. O vSAN designa uma parte do armazenamento mais rápido (normalmente SSDs) como uma cache de leitura/gravação, acelerando as operações de E/S. Os dados são, primeiro, escritos na cache e, em seguida, transferidos para camadas de capacidade. Esta abordagem híbrida garante um elevado débito para cargas de trabalho de grande volume de leitura. Além disso, as funcionalidades de desduplicação e compressão do vSAN reduzem a pegada de armazenamento através da eliminação de blocos de dados redundantes, o que é vital para ambientes densos como infraestruturas de desktop virtual.

O vSAN requer uma rede dedicada para o tráfego de armazenamento, utilizando frequentemente velocidades de 10 GbE ou superiores para minimizar a latência. O sistema monitoriza continuamente o estado de funcionamento do cluster, reconstruindo automaticamente dados em componentes avariados utilizando capacidade não utilizada. Resumindo, a natureza definida por software do vSAN resume as complexidades da gestão do armazenamento, fornecendo uma plataforma resiliente e de alto desempenho que se adapta facilmente à sua infraestrutura.

No seu núcleo, a arquitetura de armazenamento do vSAN distingue-se radicalmente dos modelos de armazenamento tradicionais. Em vez de depender de uma rede de armazenamento de dados (SAN) separada e dedicada — um hardware centralizado e dispendioso — o vSAN adota uma abordagem distribuída.

A escolha do vSAN reduz-se às suas vantagens atrativas em termos de simplicidade, escalabilidade e poupança de custos. Antes de mais, simplifica as operações de TI consolidando o armazenamento e o cálculo numa única pilha. Isto elimina os silos entre os administradores de armazenamento e as equipas de virtualização, reduzindo os custos administrativos. Com o vSAN, o aprovisionamento do armazenamento é tão simples como a aplicação de uma política, que pode ser efetuada através da interface vSphere sem a especialização do armazenamento.

A escalabilidade é outro fator importante. Os clusters vSAN podem começar de forma pequena (com apenas dois nós) e expandir-se para centenas de sistemas centrais, suportando petabytes de armazenamento. Este modelo de pagamento à medida que cresce é ideal para empresas que experienciam um crescimento variável, permitindo-lhes aumentar a capacidade de forma incremental sem atualizações em grande escala. Em termos de desempenho, o vSAN oferece IOPS de nível empresarial e uma baixa latência, o que o torna adequado para aplicações de nível 1, tais como bases de dados e sistemas de ERP.

A eficiência de custos é um desafio importante. Tirando partido do hardware essencial, o vSAN evita os elevados custos das matrizes de armazenamento proprietárias. Funcionalidades como a eficiência do espaço (desduplicação, compressão e codificação de eliminação) otimizam ainda mais a capacidade, poupando potencialmente até sete vezes nas necessidades de armazenamento. As funcionalidades de fiabilidade, tais como clusters esticados para uma alta disponibilidade da área metropolitana, asseguram a continuidade da atividade sem investimentos adicionais.

Num mundo em que os dados são "rei", a integração do vSAN com os serviços cloud, como o VMware Cloud Foundation, possibilita estratégias de cloud híbrida que estabelecem a ligação entre os ambientes on-premises e public cloud. Para as organizações que privilegiam a agilidade, o vSAN reduz o tempo de implementação de semanas para horas. Em última análise, escolher a vSAN significa investir numa solução preparada para o futuro. Soluções de armazenamento que correspondem às exigências da transformação digital.

Casos de uso do vSAN em todos os sectores

A versatilidade do vSAN torna-o aplicável em vários sectores, incluindo o financeiro e o da saúde, onde o armazenamento fiável é crucial.

• Virtualização empresarial: Na virtualização empresarial, o vSAN brilha ao fornecer uma base robusta para execução de diversas cargas de trabalho. As grandes organizações utilizam-na para consolidar máquinas virtuais em menos servidores físicos, maximizando a utilização do hardware.
   
• Recuperação e backup de desastres: Para recuperação de desastres, o vSAN oferece capacidades de replicação e de instantâneos incorporadas, permitindo uma recuperação rápida após falhas de energia. As empresas podem configurar clusters alargados em centros de dados, replicando os dados de forma síncrona para zero objetivos de ponto de recuperação (RPO).
   
• Escritórios remotos e filiais (ROBO): Os ambientes ROBO beneficiam dos clusters de dois nós do vSAN, ideais para locais pequenos e remotos com pessoal limitado na área das TI. Esta configuração oferece resiliência de armazenamento local sem configurações complexas.
   
• Ambientes VDI (Virtual Desktop Infrastructure): Na VDI, o vSAN destaca-se pelo fornecimento de um armazenamento de alto desempenho para milhares de ambientes de trabalho virtuais. As suas opções totalmente flash suportam as interrupções de E/S dos inícios de sessão do utilizador, enquanto a desduplicação minimiza o armazenamento para desktops clonados.

O vSAN suporta vários tipos de implementação para se adaptar a diferentes necessidades. A implementação standard All-Flash dá prioridade à velocidade das aplicações críticas ao desempenho. As implementações híbridas combinam unidades SSD e unidades de disco rígido para uma relação custo/desempenho equilibrada. Os clusters estendidos alargam a tecnologia vSAN a vários locais para uma alta disponibilidade, tornando-os ideais para clusters de metropolitano. As implementações Edge respondem a cenários remotos ou IoT com nós mínimos. Os nós prontos, o hardware pré-configurado dos fornecedores, simplificam a adoção. Cada tipo permite personalização através de políticas de armazenamento, garantindo o alinhamento com requisitos operacionais específicos.

Em comparação com as SAN tradicionais, o vSAN elimina a necessidade de hardware dedicado, reduzindo assim os custos e a complexidade. Ao contrário do NAS, que se baseia em ficheiros, o vSAN baseia-se em blocos, o que o torna mais adequado para as VM. Em comparação com outras soluções HCI, como o Nutanix ou o Hyper-V Storage Spaces, a integração estreita do vSAN com o VMware vSphere oferece uma excelente compatibilidade com o ecossistema VMware. Supera o desempenho do armazenamento de ligação direta em termos de escalabilidade e resiliência. Nos contextos de cloud computing, o vSAN oferece um controlo local, ao contrário do AWS S3, combinando o melhor dos dois mundos.

Entre as principais funcionalidades incluem-se a gestão baseada em políticas para aprovisionamento automático, serviços de dados como encriptação e instantâneos, ferramentas de eficiência de espaço (desduplicação e compressão) e HCI Mesh para partilha de armazenamento em clusters. A alta disponibilidade através do ITF, o cache inteligente e a integração com o Kubernetes via Tanzu reforçam a sua atratividade para as aplicações modernas.

A configuração de um cluster vSAN começa com a garantia de hardware e licenciamento vSphere compatíveis. Ative o vSAN no vCenter, defina grupos de disco por sistema central (cache e escalões de capacidade) e defina políticas de armazenamento. Teste o failover e o monitor através dos painéis.

As melhores práticas incluem verificações regulares do estado utilizando o vSAN Skyline, o planeamento de capacidade e as atualizações de firmware. Utilize alertas para resolução de problemas e otimização de desempenho pró-ativas.

O vSAN integra-se profundamente no vSphere para uma gestão unificada e no VCF para a automatização da cloud, permitindo operações híbridas fáceis.

As ferramentas de suporte incluem o vRealize Operations for analytics, o vSAN Management Pack para monitorização e integrações de terceiros como o Veeam para backups. Tecnologias como os discos NVMe melhoram o desempenho.