Che cos'è una rete SAN (Storage Area Network) e come funziona?

I volumi di dati continuano a crescere a ritmi astronomici. Le aziende devono fornire agli utenti un accesso semplice e veloce alle informazioni vitali. Tradizionalmente, gli utenti dovevano passare attraverso un server per raggiungere i propri dati. L'accesso diretto tramite una rete ad area di storage (SAN) aumenta le performance, semplifica la gestione e migliora l'affidabilità.

Opzioni di storage legacy

La quantità di dati generati oggi è strabiliante. Il data storage è aumentato progressivamente in tutto il mondo, passando da 64,2 zettabyte nel 2020 a 147 zettabyte nel 2024. Il mondo è sulla buona strada per raggiungere i 181 zettabyte entro il 2025.

Le aziende sono inondate di informazioni. Con l'aumento dei volumi di dati, il modo in cui archiviano e forniscono agli utenti l'accesso è cambiato.

I sistemi legacy si basavano su Direct Attached Storage (DAS) per fornire informazioni. Interazioni gestite da un server con i sistemi di data storage ad esso connessi. I colli di bottiglia sono sorti perché la velocità con cui le informazioni sono state spostate da un sistema all'altro era vincolata dalla connessione fisica tra i due.

Lo storage basato su rete ha offerto un'opzione migliore. Questo approccio ha raggruppato i dati e ha consentito a più di un computer di passare attraverso una rete, migliorando la condivisione e la collaborazione dei dati.

Sono emersi due tipi di storage di rete. Network Attached Storage (NAS ) raccoglie i dati in un unico dispositivo costituito da containers di storage ridondanti o da un array ridondante di dischi indipendenti (RAID ).

Questa tecnica è facile da configurare. In genere gli utenti accedono ai dati su una rete IP. Tuttavia, questo design non è scalabile perché è vincolato dalla potenza di elaborazione del dispositivo.

Che cos'è una Storage Area Network?

Una rete ad area di storage (SAN) è una rete dedicata di dispositivi di storage che fornisce un pool di server di storage condivisi a cui possono accedere più computer e server. La memorizzazione dei dati in un'architettura storage condiviso centralizzata come una rete SAN consente alle organizzazioni di gestire lo storage da un luogo collettivo e di applicare policy coerenti per la sicurezza, la data protection e il disaster recovery. Le reti SAN collegano più dispositivi in modo da offrire più spazio di storage e velocità più elevate rispetto a una rete NAS. Funzionano bene con dataset di grandi dimensioni, molti utenti e workload complessi. Un altro vantaggio è che una rete SAN elimina i singoli punti di guasto. Di conseguenza, migliorano l'affidabilità e la disponibilità del sistema.

Tre componenti in una rete SAN

Una rete SAN comprende tre apparecchiature che lavorano insieme per fornire i dati agli utenti: 

Scheda di interfaccia di rete (NIC)

Una scheda di interfaccia di rete (NIC) è una scheda a circuito specializzato che collega i sistemi di storage a una rete cablata (Ethernet) o wireless (Wi-Fi). Questo componente hardware garantisce la comunicazione tra i dispositivi di storage e il resto della rete, facilitando la distribuzione dei dati agli utenti.

Dispositivi di storage

A seconda dei requisiti delle applicazioni o delle esigenze aziendali, all'interno di una rete SAN vengono distribuiti vari dispositivi di storage. Questi dispositivi ospitano le informazioni e possono includere unità disco rigido (HDD), unità a stato solido (SSD), flash storage e opzioni di hybrid storage. La scelta della tecnologia di storage influisce sulla velocità, sulla capacità e sull'efficienza della rete SAN.

Switch SAN

Gli switch SAN svolgono un ruolo cruciale nel connettere i server ai dispositivi di storage e nella gestione del flusso di dati all'interno della rete. Questo hardware può includere hub, switch, gateway, amministratori e router. Funzionano insieme al software di gestione SAN, che monitora e ottimizza le performance dell'intera rete di storage.

Come funziona una rete SAN?

I componenti della rete SAN includono cablaggio, adattatori bus host e switch SAN collegati a array e server di storage. Le reti SAN utilizzano lo storage basato su blocchi e l'architettura ad alta velocità per connettere i server alle unità disco logiche (LUN), un intervallo di block storage da un pool di storage condiviso, e vengono visualizzate dal server come un disco logico. 

Una rete SAN comprende tre livelli distinti: host, infrastruttura e storage.

Livello host

Il livello host è costituito dai server collegati alla rete SAN , che eseguono workload aziendali che richiedono l'accesso allo storage (ad es. database). 

Gli host SAN utilizzano gli host bus adapter (HBA), adattatori di rete separati dedicati all'accesso alla rete SAN, per interfacciarsi con il sistema operativo del server. Ciò consente a un workload di comunicare comandi e dati di storage alla rete SAN e alle sue risorse di storage utilizzando il sistema operativo.

Livello infrastruttura

Il livello infrastruttura comprende il cablaggio e i dispositivi di rete che costituiscono l'infrastruttura di rete che interconnette gli host e lo storage della rete SAN. I dispositivi di rete SAN possono includere switch SAN, gateway, router e bridge di protocollo.

Il livello infrastruttura offre una maggiore ridondanza rispetto a una rete normale, fornendo più percorsi alternativi dagli host allo storage tramite l'infrastruttura. Ciò significa che in caso di interruzione di un percorso, la rete SAN può utilizzare un percorso alternativo per la comunicazione.

Livello storage

Il livello di storage comprende diversi dispositivi di storage, che in genere sono HDD ma possono includere unità SSD, CD, DVD e unità a nastro. I dispositivi di storage all'interno di una rete SAN possono essere organizzati in gruppi RAID per aumentare la capacità di storage e migliorare l'affidabilità.

Protocolli SAN

Un protocollo di rete dell'area di storage determina il modo in cui i dispositivi e gli switch comunicano tra loro. Una rete SAN può utilizzare uno o più protocolli perché router e switch multiprotocollo spostano le informazioni da una posizione all'altra in modi diversi. Le tecnologie SAN supportano diversi protocolli che consentono ai livelli, alle applicazioni e ai sistemi operativi di comunicare. Il protocollo più comune è Fibre Channel Protocol (FCP), che si basa sulla tecnologia Fibre Channel (FC). Internet Small Computing System Interface (iSCSI), un'alternativa meno costosa rispetto alla tecnologia FC, è comunemente utilizzata dalle organizzazioni di piccole e medie dimensioni. Vediamo più da vicino i diversi tipi di connessioni SAN.

Internet Small Computer System Interface (iSCSI)

Internet Small Computer System Interface (iSCSI) è uno standard basato su IP che collega i dispositivi di data storage su una rete. La familiarità è un'attrazione. Le aziende utilizzano gli stessi protocolli di rete per lo storage, la gestione dello storage e le reti di dati, semplificando la gestione dei sistemi.

Fibre Channel Protocol (FCP)

Fibre Channel Protocol (FCP) è una tecnologia di rete a velocità gigabit utilizzata principalmente per il storage networking. Il protocollo è stato sviluppato per i supercomputer, ma è diventato uno standard comune nei data center aziendali.

Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

Fibre Channel over Ethernet (FCoE) è un protocollo per instradare i pacchetti FC su reti Ethernet. Questo approccio semplifica la gestione perché LAN e SAN aziendali condividono un'infrastruttura di rete comune.

Fibre Channel over IP (FCIP)

Fibre Channel over IP (FCIP) è un approccio di tunneling. In questo caso, le informazioni sullo storage Fibre Channel sono incluse nel protocollo di rete TCP/IP. Molte organizzazioni dispongono di un'infrastruttura IP esistente, pertanto trovano la possibilità di collegare le SAN distribuite geograficamente a un costo relativamente basso e interessante.

Vantaggi del deployment di una rete SAN

Le reti SAN sono piuttosto diffuse. Nel 2022 le vendite mondiali hanno raggiunto i 19,4 miliardi di dollari e si prevede che nel 2032 aumenteranno a 52,3 miliardi di dollari, con un CAGR del 10,7%. La popolarità deriva dai numerosi vantaggi di SAN.

Amministrazione più semplice

Una rete SAN centralizza i dispositivi di storage. Il clustering delle risorse di sistema rende più facile e meno costoso amministrare i costi dell'infrastruttura, riducendo il costo totale di proprietà di un'azienda.

Disponibilità delle applicazioni migliorata

Lo storage esiste indipendentemente dalle applicazioni e dai server. Poiché è accessibile attraverso più percorsi, l'affidabilità aumenta e la disponibilità migliora.

Migliori performance delle applicazioni

Le reti SAN scaricano l'elaborazione dello storage dai server su reti separate ad alta velocità. Di conseguenza, il recupero delle informazioni avviene più rapidamente.

Scalabilità migliorata

Le reti SAN semplificano l'aumento dello storage in base alle esigenze delle aziende. Di conseguenza, sono scalabili più facilmente man mano che l'azienda cresce.

Casi d'uso per SAN

I dati guidano il processo decisionale aziendale. Le aziende si affidano alle reti SAN per fornire dati a dipendenti, partner e clienti. Questo approccio consente inoltre di proteggere le informazioni e di garantirne la disponibilità quando necessario. La tecnologia supporta tutte le applicazioni. Alcuni dei più comuni includono:

Consolidamento e accesso ai dati

Storicamente, le aziende gestivano i dati in modo diffuso. Le informazioni erano ospitate in applicazioni autonome. Questo approccio ha portato a una grande quantità di duplicazioni e sprechi. Una rete SAN raccoglie le informazioni in un unico posto, aumentando l'efficienza e la probabilità che gli utenti possano accedere alle informazioni necessarie.

Trasferimento e Vaulting dei dati del sito remoto

Le aziende devono proteggere le informazioni sensibili. Le reti SAN consentono di creare una copia remota dei dati, che sarà disponibile in caso di problemi con il sistema centrale.

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Le reti SAN sono una parte importante dell'infrastruttura tecnologica di un'azienda perché forniscono accesso rapido alle informazioni necessarie. Le grandi aziende si affidano alle reti SAN per fornire informazioni agli utenti. Sempre più spesso, le piccole e medie imprese stanno implementando questi dispositivi per ospitare i propri dati aziendali.

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