Sistemas de Almacenamiento
SAN, NAS, DAS
Preparado por:
José Fernando Sánchez S
Sistemas de Comunicaciones Avanzadas
UNITEC
(Abril-Julio 2009)
ALMACENAMIENTO
Manejar adecuada y eficazmente la información que se
genera constantemente dentro de una empresa, sin
excederse en sus presupuestos establecidos, es uno
de los mayores retos que las organizaciones tienen
hoy en día.
REDES SAN Y NAS
Con la creciente cantidad de informaciónalmacenada y por la necesidad de tener disponiblesmiles de datos al clic de un mouse, han surgido dossoluciones de almacenamiento; las redes SAN(Storage Area Network) y los sistemas NAS(Network Attached Storage), a la par de diferentesprotocolos que las caracterizan y en algunos casosel correspondiente software para administrarlas.
SAN Y NAS
ADMINISTRADORES DEL
ALMACENAMIENTO
En algún lugar, olvidados en un rincón de algunos
centros de cómputo, aún descansan antiguos
carretes de cinta magnética que llevan
impregnada la historia de la organización en
forma de transacciones. Hoy la mayoría de los
datos no descansa, sino que de alguna forma
está disponible para ser utilizada por los usuarios.
La manera tradicional de interconectar dispositivos de
almacenamiento ha evolucionado a lo largo del tiempo
dotando de inteligencia sobre la gestión de los datos a
parte del almacenamiento. Por lo tanto una SAN se puede
considerar una extensión de almacenamiento directamente
conectado (DAS). Donde en DAS hay un enlace punto a
punto entre el servidor y su almacenamiento, una SAN
permite a varios servidores acceder a varios dispositivos de
almacenamiento en una red compartida. Tanto en SAN
como en DAS, las aplicaciones y programas de usuarios
hacen sus peticiones de datos al sistema de ficheros
directamente.
Evolución de la conectividad de los
dispositivos de almacenamiento
REDES SAN
• En términos generales, una SAN constituye todauna red paralela a la LAN, por donde circulan losdatos críticos de la empresa con una calidad detransporte asegurada.
• Básicamente, una SAN (Storage Area Network, ored de área de almacenamiento) es una redespecializada que permite un acceso rápido yconfiable entre servidores y recursos dealmacenamiento independientes o externos.
ARQUITECTURA SAN
• En una SAN, un dispositivo de almacenamientono es propiedad exclusiva de un servidor, sinoque los dispositivos de almacenamiento soncompartidos entre todos los servidores de la redcomo recursos individuales.
• De la misma forma como una LAN puede serusada para interconectar clientes entre si o adeterminados servicios, una SAN puede serusada para conectar servidores a dispositivos dealmacenamiento.
Elementos de interconexión
Los dispositivos y elementos usados para interconectar los servidores con
el almacenamiento , interviene el cableado y conectores tanto para cobre
como para fibra óptica multimodo y monomodo. Igualmente existen otros
elementos como adaptadores de media (MIA), convertidores de interface
(GBIC) y extensores para facilitar mayores distancias en los enlaces.
Un hub que permita la creación de una topología de bucle, en la cual
todos los dispositivos conectados comparten el ancho de banda. Un
switch de alto rendimiento capaz de interconectar muchos dispositivos o
interactuar con otros conmutadores. La infraestructura de conmutadores
de una red es la encargada de encaminar todo el tráfico de un dispositivo
a otro.
Un puente permite conectar dispositivos SCSI tradicionales a una red
Fibre Channel. Existen también routers que permiten conectar una red
Fibre Channel con otro tipo de redes: ATM, IP.
La seguridad en las SAN ha sido desde el principio un factor
fundamental, desde su creación se notó la posibilidad de que
un sistema accediera a un dispositivo que no le correspondiera
o interfiriera con el flujo de información, es por ello que se ha
implementado la tecnología de zonificación, la cual consiste en
que un grupo de elementos se aíslen del resto para evitar
estos problemas, la zonificación puede llevarse a cabo por
hardware, software o ambas, siendo capaz de agrupar por
puerto o por WWN (World Wide Name), una técnica adicional
se implementa a nivel del dispositivo de almacenamiento que
es la Presentación, consiste en hacer que una LUN (Logical
Unit Number) sea accesible sólo por una lista predefinida de
servidores o nodos (se implementa con los WWN)
Seguridad en las SAN
Los componentes primarios de una SAN son:
Conmutadores o Switches, Directores, HBAs (Host Bus
Adapter), Servidores, Enrutadores o Routers, Gateways,
Matrices de discos y Librerías de cintas.
Cada topología provee distintas capacidades y beneficios
las topologías de SAN son: Cascada (cascade) Anillo
(ring) Malla (meshed) Núcleo/borde (core/edge)
Componentes
Topología
Channel actuales funcionan bajo dos arquitecturas
básicas, FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop) y
Switched Fabric, ambos esquemas pueden convivir y
ampliar las posibilidades de las SAN. La arquitectura FC-
AL puede conectar hasta 127 dispositivos, mientras que
switched fabric hasta 16 millones teóricamente.
ISL
Arquitectura
ISL (Inter Switch Link, enlace entre conmutadores) -
Actualmente las conexiones entre los switches de SAN se
hacen mediante puertos tipo "E" y pueden agruparse para
formar una troncal (trunk) que permita mayor flujo de
información y tolerancia a fallos.
Ventajas de las SAN
Compartir el almacenamiento simplifica la administración y
añade flexibilidad, puesto que los cables y dispositivos de
almacenamiento no necesitan moverse de un servidor a
otro.Debemos darnos cuenta de que salvo en el modelo de
SAN file systemy en los cluster, el almacenamiento SAN tiene
una relación de uno a uno con el servidor. Cada dispositivo (o
Logical Unit Number LUN) de la SAN es "propiedad" de un
solo ordenador o servidor. Como ejemplo contrario, NAS
permite a varios servidores compartir el mismo conjunto de
ficheros en la red.Una SAN tiende a maximizar el
aprovechamiento del almacenamiento, puesto que varios
servidores pueden utilizar el mismo espacio reservado para
crecimiento.
• Asimismo, los sistemas NAS constituyen repositorios quefácilmente se conectan a la red corporativa sin necesidadde utilizar un servidor.
• La tecnología Network-Attached Storage (NAS), cuyatraducción sería “almacenamiento adosado o adjunto a lared”, es una vía a través de la lentitud y las interrupcionesde servicio que ocurren en un modelo convencional deservidor de archivos.
NAS (Network Attached Storage)
• El sistema NAS efectivamente mueve el almacenamiento
hacia fuera, detrás del servidor, y lo coloca directamente
en la red de transporte. A diferencia de los servidores de
archivo que tienen adaptadores SCSI y LAN, un equipo
NAS utiliza una tarjeta de interfase de red (NIC) para
transmitir información de red y almacenamiento.
• Los equipos NAS usan un protocolo de acceso a servidor
de archivos común, así que pueden procesar pedidos de
sistemas alrededor de una red
NAS (Network Attached Storage)
Ventajas de NAS (Network Attached
Storage)•Proporciona acceso compartido a ficheros
•Servidor especializado con HW y SW optimizado
•Usa protocolo estándar (CIFS, NFS, FTP, TFTP ó SFTP)
•Fácil instalación
• Un inconveniente del NAS es que cambia transaccionesde almacenamiento desde las conexiones SCSI paralelasa la red de producción. Esto significa que la LAN tiene quemanejar tanto el tráfico de usuarios finales y los pedidosde los discos de almacenamiento, incluyendo lasoperaciones de respaldo.
• De esta forma NAS no resuelve uno de los temas clavesasociados con los servidores de archivo, el consumo deancho de banda durante los respaldos. A diferencia de lasredes de área de almacenamiento (SAN), las cualesremueven el tráfico de respaldo de la LAN, el NAS utilizala red de producción para respaldo y recuperación.
Inconvenientes de NAS
• SAN utiliza diferentes protocolos de acceso
como iSCSI, Fibre Channel ó Gigabit
Ethernet. En el lado opuesto se encuentra la
tecnología Network-Attached Storage
(NAS), donde las aplicaciones hacen las
peticiones de datos a los sistemas de
ficheros de manera remota mediante
protocolos como CIFS, FTP y/o Network File
System (NFS).
Diferencias entre NAS y SAN
Para determinar el tipo de almacenamiento de una organización se
debe tener en cuenta para cada caso concreto, el tamaño de la
compañía. Para grandes volúmenes de información, una solución SAN
sería más acertada. En cambio, pequeñas y medianas compañías
utilizan una solución NAS. Sin embargo, ambas tecnologías no son
excluyentes y pueden convivir en una misma solución. Como se
muestra la figura, hay una serie de resultados posibles que implican la
utilización de tecnologías DAS, NAS y SAN en una misma solución.
Híbrido SAN-NAS
La diferencia reside en la manera en la que
dicho sistema de ficheros obtiene los datos
requeridos del almacenamiento:
• En DAS, el almacenamiento es local al
sistema de ficheros
• En SAN, el almacenamiento es remoto.
Diferencias entre DAS y SAN
ADMINISTRACIÓN DE
ALMACENAMIENTO
¿Qué es administración de almacenamiento? ¿Es
simplemente respaldo y recuperación? ¿Es el monitoreo
de almacenamiento y los elementos de red en el camino
de los datos para fallas y, tal vez, rendimiento? ¿Es la
administración de los datos que son ubicados fuera, en
elementos de almacenamiento (cinta, disco, etc.)? ¿Es
ajustar los niveles de RAID y monitorear la capacidad?
ALMACENAMIENTO EMPRESARIAL
• A pesar de que la situación actual ha motivado la caída delos presupuestos en las organizaciones, elalmacenamiento es un área cuyo fuerte impacto en elmundo corporativo está llevándolo a convertirse de unsimple recurso técnico a una estrategia clave de negocios.
• El almacenamiento es hoy en día el área más interesantede las tecnologías de la información (TI), y para muchascorporaciones, definir una estrategia de almacenamientoempresarial ganadora puede ser el empuje que necesitanpara lograr una mayor competitividad en el mercadoglobal.