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¿Qué es un almacenamiento de datos de NFS?

Las empresas y redes actuales dependen en gran medida de soluciones de almacenamiento eficientes y seguras para administrar sus datos. Una de estas soluciones es un almacenamiento de datos del Network File System (NFS) que proporciona una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad. Desarrollados por Sun Microsystems en la década de 1980, los almacenamientos de datos de NFS permiten compartir sistemas de archivos en una red, lo que proporciona flexibilidad y facilidad de uso para empresas y redes.

¿Qué es un almacenamiento de datos de NFS?

Un almacenamiento de datos NFS es un protocolo que permite a varios usuarios acceder a los mismos archivos y datos desde una ubicación centralizada. Esto elimina la necesidad de que cada usuario tenga una copia separada de los datos, lo que reduce los requisitos de espacio de almacenamiento y hace que la administración de datos sea más eficiente. Los almacenamientos de datos NFS se utilizan ampliamente en entornos de virtualización, donde permiten que las máquinas virtuales accedan a recursos de almacenamiento compartido.

Diferencias entre los almacenes de datos de NFS y VMFS

Si bien los almacenamientos de datos de NFS y del sistema de archivos de máquinas virtuales (VMFS) tienen el propósito de almacenar archivos de máquinas virtuales, existen diferencias significativas entre ellos. Exploremos las diferencias clave. 

Protocolo y método de acceso

NFS es un protocolo de sistema de archivos basado en la red que permite el acceso remoto a archivos a través de una red. Sigue un modelo cliente-servidor, en el que el servidor NFS aloja los archivos compartidos y los clientes se conectan al servidor mediante el protocolo NFS. Se accede a los almacenamientos de datos NFS como almacenamiento de red compartido, similar al acceso a archivos desde un servidor de archivos remoto.

VMFS es un sistema de archivos especializado diseñado específicamente para entornos de virtualización. Es un sistema de archivos en clúster que proporciona almacenamiento compartido para máquinas virtuales que se ejecutan en hosts VMware ESXi. El hipervisor accede directamente a los almacenamientos de datos VMFS, evitando la necesidad de un protocolo de sistema de archivos de red.

Acceso a nivel de archivo frente a nivel de bloque

NFS opera a nivel de archivo. Permite a los clientes acceder a archivos y directorios individuales a través de la red. Los clientes pueden realizar operaciones a nivel de archivos, como leer, escribir y modificar archivos.

VMFS funciona a nivel de bloque. Proporciona acceso directo a los bloques de almacenamiento donde se almacenan los archivos de la máquina virtual. En lugar de interactuar con archivos, el hipervisor interactúa con bloques de disco sin procesar, lo que permite un almacenamiento y una administración eficientes de las máquinas virtuales.

Bloqueo de archivos

NFS proporciona mecanismos de bloqueo de archivos para manejar el acceso simultáneo a archivos compartidos. Permite que varios clientes accedan al mismo archivo simultáneamente, pero el bloqueo de archivos garantiza que solo un cliente pueda modificar un archivo a la vez para evitar conflictos.

VMFS incluye sus propios mecanismos de bloqueo de archivos para administrar el acceso simultáneo a archivos de máquinas virtuales. Garantiza que varios hosts ESXi puedan acceder a los mismos archivos de máquinas virtuales sin conflictos, lo que permite funciones como vMotion y alta disponibilidad.

Escalabilidad

Los almacenamientos de datos NFS se pueden compartir en varios hosts ESXi, lo que proporciona escalabilidad y permite que varios hosts accedan al mismo almacenamiento compartido. Es adecuado para implementaciones pequeñas a medianas y ofrece flexibilidad en términos de ubicación de almacenamiento.

Los almacenamientos de datos VMFS están optimizados para la escalabilidad y el rendimiento dentro de los entornos VMware. Están diseñados para implementaciones a gran escala y pueden manejar grandes volúmenes de máquinas virtuales y datos. Los almacenamientos de datos VMFS generalmente se implementan en sistemas de almacenamiento de alto rendimiento, como dispositivos de red de área de almacenamiento (SAN ) o almacenamiento conectado a la red (NAS ).

Funciones de administración del almacenamiento

Los almacenamientos de datos de NFS aprovechan las capacidades de administración del almacenamiento que ofrece el servidor NFS. El sistema de almacenamiento que aloja el recurso compartido NFS administra funciones como snapshots, aprovisionamiento delgado y desduplicación de datos.

Los almacenamientos de datos VMFS ofrecen funciones avanzadas de administración del almacenamiento integradas con la plataforma de virtualización de VMware. Estas características incluyen snapshots de almacenamiento de datos, aprovisionamiento delgado, almacenamiento vMotion, políticas de almacenamiento y programador de recursos distribuidos por almacenamiento (SDRS) para el equilibrio de carga de almacenamiento automatizado.

En resumen, si bien los almacenamientos de datos de NFS y VMFS se utilizan para el almacenamiento en entornos de virtualización, difieren en su protocolo, método de acceso, acceso a nivel de archivo frente a nivel de bloque, mecanismos de bloqueo de archivos, escalabilidad y funciones de administración de almacenamiento. En última instancia, la elección entre NFS y VMFS depende de los requisitos específicos del entorno de virtualización, como la escalabilidad, el rendimiento y la integración con las funciones de administración del almacenamiento.

¿Cómo funciona un almacenamiento de datos de NFS?

Aquí le mostramos un resumen rápido de cómo funciona un almacenamiento de datos de NFS. 

Configuración del servidor

El servidor NFS es responsable de alojar los archivos y directorios compartidos. Por lo general, se ejecuta en un servidor dedicado o dispositivo NAS. El servidor configura el servicio NFS, especificando los directorios que se compartirán y los permisos de acceso para los clientes.

Conexión con el cliente

Las máquinas cliente que desean acceder a los archivos compartidos deben conectarse al servidor NFS. Esto requiere que las máquinas cliente tengan instalado el software cliente NFS. El software del cliente NFS permite que el cliente se comunique con el servidor NFS mediante el protocolo NFS.

Montaje de NFS Share

Para acceder a los archivos compartidos, la máquina cliente debe montar el recurso compartido NFS. El montaje es el proceso de hacer que el sistema de archivos compartidos esté disponible en el sistema de archivos local del cliente. El cliente especifica la dirección del servidor NFS y el directorio compartido que desea montar. Una vez montado, el cliente puede interactuar con los archivos en el recurso compartido NFS como si fueran archivos locales.

Acceso a archivos

Una vez que se monta el recurso compartido NFS, el cliente puede leer, escribir y realizar varias operaciones de archivos en los archivos y directorios compartidos. El protocolo NFS maneja la comunicación entre el cliente y el servidor, lo que garantiza que las solicitudes de acceso a archivos se transmitan y procesen correctamente.

Bloqueo de archivos

NFS proporciona mecanismos de bloqueo de archivos para garantizar la consistencia de los datos y evitar conflictos cuando varios clientes acceden al mismo archivo simultáneamente. El bloqueo de archivos permite el acceso exclusivo o compartido a los archivos, lo que garantiza que solo un cliente pueda modificar un archivo a la vez para evitar la corrupción o las inconsistencias en los datos.

Seguridad y control de acceso

NFS admite mecanismos de control de acceso para administrar la seguridad y los permisos para archivos y directorios compartidos. El servidor puede definir reglas de acceso y permisos para controlar qué clientes pueden acceder a archivos específicos y qué operaciones pueden realizar. Esto ayuda a proteger los datos confidenciales y garantiza que solo los usuarios autorizados puedan acceder y modificar archivos.

Optimización del rendimiento

Las implementaciones de NFS a menudo incluyen varias técnicas de optimización para mejorar el rendimiento. Se pueden emplear mecanismos de almacenamiento en caché para reducir el tráfico de red mediante el almacenamiento local de los datos de acceso frecuente en las máquinas cliente. Además, NFS admite escrituras asincrónicas, donde el cliente reconoce las escrituras de datos sin esperar la confirmación del servidor, lo que mejora el rendimiento en ciertos escenarios.

Manejo de errores y recuperación

NFS incluye mecanismos de manejo y recuperación de errores para manejar interrupciones de la red, fallas del servidor u otros eventos inesperados. El protocolo define cómo los clientes y servidores deben manejar estas situaciones y recuperarse de las fallas para garantizar la integridad y disponibilidad de los datos.

En resumen, un almacenamiento de datos NFS funciona al permitir el acceso compartido a archivos y directorios a través de una red. El servidor NFS aloja los archivos compartidos y los clientes se conectan al servidor mediante el software del cliente NFS. Los clientes montan el recurso compartido NFS para que esté disponible en su sistema de archivos local, lo que les permite leer, escribir y realizar operaciones de archivos. NFS proporciona seguridad, control de acceso, bloqueo de archivos, optimización del rendimiento, manejo de errores y mecanismos de recuperación para garantizar un uso compartido de archivos confiable y eficiente.

Lo que es mejor: ¿NFS o iSCSI?

La elección entre NFS e Internet Small Computer System Interface (iSCSI) depende de varios factores, incluido su caso de uso específico, los requisitos y la infraestructura subyacente. Tanto NFS como iSCSI tienen sus fortalezas y cosas que considerar. Comparémoslos.  

Protocolo y método de acceso

Si bien NFS es un protocolo a nivel de archivo que permite el acceso remoto a archivos a través de una red, iSCSI es un protocolo a nivel de bloque que permite el transporte de comandos SCSI a través de una red IP. Presenta el almacenamiento remoto como si fuera un disco local conectado al sistema. Los almacenamientos de datos iSCSI proporcionan acceso directo a nivel de bloque a los dispositivos de almacenamiento, lo que puede ser beneficioso para ciertas cargas de trabajo.

Rendimiento

NFS puede ser eficiente para cargas de trabajo de lectura intensiva, especialmente cuando se emplean mecanismos de almacenamiento en caché. Sin embargo, puede introducir algunos gastos generales debido al acceso a nivel de archivo y a las capas de protocolo adicionales involucradas.

iSCSI ofrece un rendimiento excelente para aplicaciones que requieren baja latencia y alta tasa de transferencia, ya que funciona a nivel de bloque. Permite el acceso directo a los dispositivos de almacenamiento y puede aprovechar las funciones avanzadas como los marcos jumbo y las capacidades de descarga de las tarjetas de interfaz de red (NIC).

Flexibilidad y asistencia multiplataforma

NFS es conocido por su compatibilidad entre plataformas, que admite varios sistemas operativos como Linux, Unix y Windows. Simplifica el uso compartido de archivos y la colaboración entre diferentes plataformas.

iSCSI presenta el almacenamiento remoto como un disco local, lo que lo hace adecuado para entornos que requieren acceso a nivel de bloque, como sistemas de bases de datos o plataformas de virtualización. Por lo general, es independiente de la plataforma y puede funcionar con cualquier sistema operativo que admita iniciadores de iSCSI.

Requisitos de infraestructura

NFS depende de un servidor NFS dedicado que aloja el almacenamiento compartido. Requiere conectividad de red y una configuración adecuada entre el servidor y los clientes. Las implementaciones de NFS a menudo aprovechan la infraestructura Ethernet existente, lo que la convierte en una opción rentable.

iSCSI se basa en dispositivos de almacenamiento o SAN que presentan volúmenes de almacenamiento a la red. Requiere hardware dedicado o dispositivos de almacenamiento capaces de exportar objetivos de iSCSI. Las implementaciones de iSCSI a menudo requieren infraestructura de red independiente o VLAN dedicadas para un rendimiento óptimo.

Escalabilidad y administración

NFS es relativamente sencillo de configurar y administrar. Ofrece flexibilidad en términos de ubicación de almacenamiento y se puede compartir fácilmente en varios sistemas. Sin embargo, la escalabilidad puede ser una consideración para implementaciones más grandes, ya que NFS depende del rendimiento y la capacidad del servidor NFS.

iSCSI proporciona escalabilidad al aprovechar las capacidades de los sistemas de almacenamiento o SAN. Puede manejar implementaciones a gran escala y ofrece funciones avanzadas de administración del almacenamiento, como configuraciones RAID, snapshots de volumen y aprovisionamiento delgado.

Seguridad 

NFS tradicionalmente tenía características de seguridad limitadas, pero las versiones recientes (NFSv4) introdujeron mecanismos de seguridad mejorados como la autenticación de Kerberos y controles de acceso más fuertes. Sin embargo, es posible que se requieran medidas de seguridad y configuración adicionales para garantizar la protección de datos.

iSCSI puede aprovechar las medidas de seguridad de red existentes, como la segmentación de IPsec o VLAN, para proporcionar una transmisión de datos segura. Permite el cifrado de datos en tránsito, lo que agrega una capa adicional de seguridad.

En conclusión, determinar qué protocolo es mejor, NFS o iSCSI, depende de sus requisitos y entorno específicos. A menudo, NFS se prefiere por su sencillez, soporte multiplataforma y facilidad de uso para compartir archivos. iSCSI, por otro lado, se destaca en rendimiento, especialmente para el acceso a nivel de bloque y las cargas de trabajo exigentes. Proporciona una latencia más baja y un mayor rendimiento, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren acceso directo al almacenamiento.

Para tomar una decisión informada entre NFS e iSCSI, considere los siguientes factores:

Requisitos de carga de trabajo: Evalúe las necesidades específicas de sus cargas de trabajo. Si se ocupa principalmente del uso compartido de archivos y la colaboración en diferentes plataformas, NFS puede ser la mejor opción. Si necesita acceso de latencia baja y almacenamiento de alto rendimiento para aplicaciones como bases de datos o virtualización, iSCSI puede ser más adecuado.

Infraestructura y presupuesto: Evalúe sus limitaciones de infraestructura y presupuesto existentes. NFS puede ser más rentable, ya que utiliza redes Ethernet existentes y no requiere hardware de almacenamiento dedicado. Por otro lado, iSCSI puede requerir una inversión adicional en dispositivos de almacenamiento dedicados o infraestructura SAN.

Complejidad de la administración: Considere la complejidad de administrar y configurar cada protocolo. Por lo general, NFS es más fácil de configurar y administrar, mientras que iSCSI puede implicar una configuración y administración más avanzadas debido a su naturaleza a nivel de bloque y sistemas de almacenamiento dedicados.

Escalabilidad: Evalúe los requisitos de escalabilidad de su solución de almacenamiento. iSCSI , con su capacidad de aprovechar los sistemas de almacenamiento avanzados, ofrece más opciones de escalabilidad, incluidas características como configuraciones RAID y aprovisionamiento delgado. La escalabilidad de NFS depende del rendimiento y la capacidad del servidor NFS.

Seguridad: Tenga en cuenta las consideraciones de seguridad de sus datos. Si bien ambos protocolos se pueden proteger, iSCSI puede ofrecer opciones de seguridad más sólidas, como cifrado de datos y protocolos de seguridad a nivel de red, como IPsec.

En última instancia, la elección entre NFS e iSCSI depende de sus necesidades y prioridades específicas. También puede valer la pena considerar un enfoque híbrido, donde NFS e iSCSI se utilizan juntos en diferentes partes de su infraestructura para aprovechar sus respectivas fortalezas.

¿Cuál es la diferencia entre NFS y CIFS?

NFS y Common Internet File System (CIFS) son ambos protocolos utilizados para compartir sistemas de archivos a través de una red. Sin embargo, NFS se usa principalmente en sistemas basados en Unix, mientras que CIFS se usa en sistemas basados en Windows.

CIFS, también conocido como Server Message Block (SMB), se originó en IBM en la década de 1980 y luego fue adoptado y ampliado por Microsoft, convirtiéndose en el estándar de facto para compartir archivos en entornos Windows.

Rendimiento

NFS generalmente supera a CIFS en términos de velocidad y eficiencia, especialmente en entornos basados en Unix. Aprovecha un protocolo sin estado, lo que resulta en una menor sobrecarga y transferencias de datos más rápidas. CIFS, con su énfasis en la compatibilidad con Windows y el amplio conjunto de funciones, tiende a tener una sobrecarga ligeramente más alta, lo que puede afectar el rendimiento, especialmente en redes de alta latencia.

Seguridad

Tanto NFS como CIFS proporcionan funciones de seguridad, pero existen diferencias en sus implementaciones. NFS inicialmente dependía de mecanismos de seguridad básicos como la autenticación basada en host, que podría ser vulnerable a ciertos ataques. Sin embargo, las versiones modernas, como NFSv4, han introducido medidas de seguridad más sólidas, incluida la compatibilidad con la autenticación y el cifrado de Kerberos. CIFS, con su integración en los sistemas operativos de Windows, se beneficia de los mecanismos de seguridad robustos y las funciones de control de acceso que ofrece Windows, como la integración de Active Directory y los permisos a nivel de archivo.

Soporte de plataforma

NFS cuenta con una plataforma más amplia, que se extiende más allá de los sistemas similares a Unix. Se puede implementar en sistemas Windows a través de software de terceros, lo que lo hace más versátil en entornos heterogéneos. CIFS, como el protocolo nativo para compartir archivos de Windows, se integra perfectamente con los entornos de Windows Server y ofrece funciones avanzadas específicas para el ecosistema de Windows.

En conclusión, si bien tanto NFS como CIFS cumplen el propósito de compartir archivos de red, difieren en términos de orígenes, compatibilidad, rendimiento, seguridad y soporte de plataforma. Elegir entre ellos depende de sus requisitos específicos, la infraestructura existente y las plataformas que utilice dentro de su organización.

Almacenamientos de datos NFS en virtualización

Los almacenamientos de datos NFS se utilizan ampliamente en entornos de virtualización porque ofrecen una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad. Los almacenamientos de datos de NFS permiten que las máquinas virtuales accedan a recursos de almacenamiento compartidos, lo que simplifica la administración de datos y reduce los requisitos de espacio de almacenamiento. Si bien NFS no es una tecnología VMware, se usa ampliamente en VMware . ESXi , un hipervisor utilizado en entornos de virtualización, admite el uso de almacenamientos de datos NFS. ESXi también ofrece funciones avanzadas como alta disponibilidad y un programador de recursos distribuidos, que permiten el uso eficiente de los almacenamientos de datos NFS.

Ventajas y beneficios de usar los almacenamientos de datos de NFS

El uso de los almacenamientos de datos de NFS proporciona varias ventajas y beneficios, entre ellos:

Almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad

Los almacenamientos de datos de NFS ofrecen una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad, lo que reduce los requisitos de espacio de almacenamiento y simplifica la administración de datos.

Facilidad de uso y flexibilidad

Los almacenamientos de datos de NFS son fáciles de configurar y usar, lo que proporciona flexibilidad y facilidad de administración para empresas y redes.

Desventajas de usar los almacenamientos de datos de NFS

Si bien los almacenamientos de datos de NFS ofrecen varias ventajas, también hay algunas desventajas que debe considerar, entre ellas:

Rendimiento y seguridad 

Es posible que los almacenamientos de datos de NFS no ofrezcan el mismo nivel de rendimiento y seguridad que otras soluciones de almacenamiento, como iSCSI.

Problemas de latencia y compatibilidad del almacenamiento de archivos de red

Los almacenamientos de datos de NFS pueden verse afectados por la latencia del almacenamiento de archivos de red y los problemas de compatibilidad. La latencia de la red puede causar retrasos en el acceso a los datos, mientras que pueden surgir problemas de compatibilidad entre diferentes sistemas operativos y configuraciones de red.

Use Pure para aprovechar al máximo los almacenamientos de datos de NFS

Los almacenamientos de datos de NFS son una parte clave de la virtualización, lo que ayuda a las empresas a realizar mejoras drásticas en la eficiencia y flexibilidad de TI.  

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