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¿Qué es una Storage Area Network (SAN) y cómo funciona?

Una red de área de almacenamiento (SAN ) es una red dedicada de dispositivos de almacenamiento que se utiliza para proporcionar un grupo de almacenamiento compartido al que pueden acceder varias computadoras y servidores. El almacenamiento de datos en una arquitectura de almacenamiento compartido centralizado como SAN permite a las organizaciones administrar el almacenamiento desde un lugar colectivo y aplicar políticas consistentes para la seguridad, la protección de datos y la recuperación ante desastres.

¿Para qué se usa SAN?

Las SAN se utilizan para proporcionar acceso a un grupo de almacenamiento compartido a varias computadoras y servidores. El almacenamiento aparece en las computadoras de la red como almacenamiento con conexión directa.

Una SAN elimina la responsabilidad de almacenamiento de los servidores individuales y la recopila en un lugar central donde se puede acceder, administrar y proteger. La conexión del almacenamiento a los servidores a través de una red separada de la LAN tradicional optimiza el rendimiento del tráfico de almacenamiento, ya que el tráfico no tiene que competir por el ancho de banda de la LAN con servidores y cargas de trabajo.

¿Por qué se llama SAN?

SAN es un acrónimo para red de área de almacenamiento. Las SAN consolidan el almacenamiento en un solo área de almacenamiento separada de la red de área local (LAN). Las computadoras y los dispositivos conectados a SAN tienen acceso a dispositivos de almacenamiento como bibliotecas de cintas y matrices de discos disponibles en los servidores SAN como si fuera almacenamiento local.

¿Cómo funciona el almacenamiento SAN?

Los componentes de SAN incluyen cableado, adaptadores de bus de host e conmutadores SAN conectados a matrices de almacenamiento y servidores. Las SAN utilizan almacenamiento basado en bloques y arquitectura de alta velocidad para conectar servidores a unidades de disco lógico (LUN), una variedad de almacenamiento en bloque de un grupo de almacenamiento compartido y aparecen en el servidor como un disco lógico. 

Una SAN consta de tres capas distintas: host, estructura y almacenamiento.

Capa de host

La capa de host está compuesta por los servidores conectados a SAN , que ejecutan cargas de trabajo empresariales que requieren acceso al almacenamiento, p. ej., bases de datos. 

Los hosts SAN utilizan adaptadores de bus de host (HBA), adaptadores de red separados dedicados al acceso SAN, para interactuar con el sistema operativo de un servidor. Esto permite que una carga de trabajo comunique comandos y datos de almacenamiento a SAN y sus recursos de almacenamiento mediante el sistema operativo.

Capa de estructura

La capa de estructura comprende el cableado y los dispositivos de red que conforman la estructura de red que interconecta los hosts SAN y el almacenamiento. Los dispositivos de red SAN pueden incluir conmutadores SAN, puertas de enlace, enrutadores y puentes de protocolo.

La capa de estructura ofrece una mayor redundancia en una red regular al proporcionar varias rutas alternativas desde los hosts hasta el almacenamiento en toda la estructura. Esto significa que si hay una interrupción en una ruta, la SAN puede usar una ruta alternativa para la comunicación.

Capa de almacenamiento

La capa de almacenamiento comprende varios dispositivos de almacenamiento, que generalmente son discos duros (HDD), pero pueden incluir SSD, CD, DVD y unidades de cinta. Los dispositivos de almacenamiento dentro de una SAN pueden organizarse en grupos RAID para aumentar la capacidad de almacenamiento y mejorar la confiabilidad.

Las tecnologías SAN admiten varios protocolos que permiten que las capas, las aplicaciones y los sistemas operativos se comuniquen. El protocolo más común utilizado es el Protocolo de canal de fibra (FCP), que se basa en la tecnología de canal de fibra (FC ). La Interfaz del Sistema de Computación Pequeña de Internet (iSCSI ), una alternativa menos costosa a FC , es comúnmente utilizada por organizaciones pequeñas y medianas. 

¿El almacenamiento SAN es una buena opción de copia de seguridad?

Las redes de área de almacenamiento ofrecen buenas opciones de copia de seguridad por varias razones:

  • Las SAN le permiten combinar copias de seguridad de varios servidores en una sola ubicación y le brindan la flexibilidad de escalar la capacidad de almacenamiento según sea necesario. 

  • Una solución SAN también admite copias de seguridad más rápidas. Debido a que los servidores pueden realizar copias de seguridad directamente en la SAN , las copias de seguridad que se envían a la SAN no tienen que viajar a través de la LAN y no se ven afectadas por el tráfico en la red local. 

  • Si un servidor de un clúster SAN se desconecta, la carga de trabajo de ese servidor se conmutará automáticamente por error a uno de los otros servidores de SAN . También puede replicar datos en una SAN externa para admitir la recuperación ante desastres. 

  • Debido a que una SAN se basa en una estructura de red de dispositivos de almacenamiento y computadoras interconectados, si se produce una interrupción en una ruta de red, se puede habilitar una ruta alternativa. Esto reduce la probabilidad de que una sola falla del dispositivo haga que el almacenamiento sea inaccesible.

¿Cuáles son los beneficios del almacenamiento SAN?

Las soluciones SAN ofrecen varias ventajas para las cargas de trabajo empresariales, entre ellas:

Mayor rendimiento

Una SAN traslada el procesamiento de almacenamiento de servidores a una red independiente dedicada a las tareas de almacenamiento. Dado que la SAN se dedica solo al almacenamiento, el rendimiento del tráfico no se ve afectado por el tráfico en la LAN. Una solución SAN también aumenta el rendimiento en la LAN al eliminar el tráfico de almacenamiento y liberar ancho de banda. 

Mayor escalabilidad

Las SAN pueden estar compuestas por miles de servidores de host SAN y dispositivos de almacenamiento que se pueden escalar al agregar nuevos hosts y capacidad de almacenamiento para satisfacer las necesidades cambiantes del negocio. 

Disponibilidad mejorada

En una SAN , el almacenamiento sigue siendo independiente de las aplicaciones y se puede acceder a él a través de varias rutas. Si se produce una falla en la comunicación, la estructura de red puede usar una ruta alternativa para mantener la disponibilidad del almacenamiento.

Administración centralizada

Las SAN simplifican la administración del almacenamiento con funciones centralizadas que se pueden aplicar a todos los recursos de almacenamiento en la SAN . Las características pueden incluir encriptación de datos, desduplicación de datos y replicación del almacenamiento.

Seguridad de datos mejorada

Con una SAN , los algoritmos de protección de datos se implementan en un solo lugar. Esto garantiza que las configuraciones de seguridad y cumplimiento se apliquen de manera consistente a todos los servidores en SAN .

Cómo acceder a una SAN: 3 formas típicas

Hay varios protocolos que puede usar para acceder a una SAN . FCP, iSCSI y FCoE son los tres más comunes. 

El protocolo de canal de fibra (FCP) es el protocolo SAN más utilizado. FCP utiliza comandos SCSI con una conexión subyacente de canal de fibra (FC ) para transmitir datos entre almacenamiento, servidores, conmutadores y centros de datos.

FC es una tecnología de red de alta velocidad que ofrece un rendimiento de hasta 16 gigabits por segundo y admite medios ópticos y de cobre a distancias de hasta 10 km. El protocolo FC se considera un protocolo más seguro que TCP/IP y menos susceptible al malware y a los errores humanos. 

La interfaz de sistemas informáticos pequeños de Internet (iSCSI) es un protocolo de bloque que permite transportar paquetes SCSI a través de una red TCP/IP. Ofrece el mismo acceso de almacenamiento por bloque que FCP, pero utiliza redes Ethernet convencionales. iSCSI funciona sobre el protocolo de control de transporte (TCP ) para permitir que los comandos de SCSI se envíen a través de Internet, LAN y WAN (redes de área amplia). 

Canal de fibra a través de Ethernet (FCoE). En lugar de TCP/IP y enlaces Ethernet de alta velocidad, FCoE utiliza enlaces de canal de fibra entre dispositivos SAN. FCoE funciona enviando paquetes de canal de fibra dentro de paquetes Ethernet a través de una red Ethernet. Esto requiere conmutadores y adaptadores especiales habilitados para FCoE que combinen la funcionalidad de un adaptador de bus de anfitrión FC con un adaptador de red Ethernet. FCoE es una excelente alternativa al canal de fibra estándar cuando se utilizan redes de mayor rendimiento.

¿Cuándo debe usar el almacenamiento SAN?

Hay dos casos de uso específicos en los que el almacenamiento SAN está especialmente indicado:

Administración de bases de datos  

Las SAN proporcionan las altas velocidades de procesamiento I/O y la baja latencia necesarias para las bases de datos de grandes empresas en entornos transaccionales de alta velocidad. Estas bases de datos a menudo contienen datos de misión crítica que requieren un alto rendimiento y disponibilidad. 

Con la tecnología de canal de fibra que puede admitir velocidades de hasta 128 Gbps, las SAN pueden cumplir con los requisitos de rendimiento y latencia de las bases de datos empresariales. Las SAN también ofrecen procesamiento paralelo y asistencia para RAID y unidades intercambiables en caliente para una mejor administración de datos.

Virtualización

Las SAN son adecuadas para implementaciones de virtualización de alto rendimiento a gran escala que ejecutan una amplia gama de sistemas operativos y aplicaciones. Una SAN puede transferir rápidamente múltiples flujos I/O entre máquinas virtuales y hosts de virtualización y proporcionar la escalabilidad y flexibilidad para admitir la naturaleza dinámica de un entorno virtual. 

Una SAN puede admitir una amplia gama de sistemas operativos, aplicaciones y tecnologías de virtualización, y proporcionar la confiabilidad de la infraestructura necesaria en entornos virtualizados para evitar fallas que causen múltiples interrupciones de aplicaciones.

¿Cuánto cuesta el almacenamiento SAN?

El costo exacto de SAN dependerá de la carga de trabajo y las necesidades de almacenamiento de su organización. 

Por lo general, una SAN requiere adaptadores de bus de host (HBS) FC, cables de fibra, discos y conmutadores FC, arreglos de discos y cinta conectada a FC. Las SAN más pequeñas con hasta 10 servidores y medio terabyte de almacenamiento pueden costar alrededor de 100 000 USD. Las soluciones SAN más avanzadas pueden costar más de un millón de dólares.

Los factores que afectarán el costo de una implementación de SAN incluyen el tipo de SAN (FC o iSCSI); el fabricante y el modelo; el tipo de disco, la velocidad y la capacidad; la capacidad del controlador; la funcionalidad y la licencia de capacidad; y los requisitos de mantenimiento y asistencia.

Aproveche las mayores velocidades de transferencia con las soluciones NVMe de Pure

Dados los beneficios descritos anteriormente, cada vez más organizaciones modernas están implementando soluciones SAN utilizando almacenamiento basado íntegramente en tecnología flash para su alto rendimiento, baja latencia y costos totales más bajos.

Si bien los protocolos FCP, iSCSI y FCoE funcionan bien con HDD y SAN basados en cinta, pueden causar cuellos de botella en el rendimiento con soluciones basadas íntegramente en tecnología flash.

NVMe (memoria expresa no volátil) es un protocolo de transferencia para acceder rápidamente al almacenamiento de memoria flash usando un bus PCI Express (PCIe ) de alta velocidad. Los beneficios del almacenamiento NVMe incluyen velocidades de transferencia más rápidas, mayor rendimiento de datos y paralelismo masivo con más de 64K00 colas para operaciones I/O.

Aproveche las mayores velocidades de transferencia con las soluciones de Pure diseñadas de abajo hacia arriba para maximizar el potencial del almacenamiento NVME, que incluyen:

  • DirectFlash® Fabric: Aproveche los beneficios de rendimiento de una SAN diseñada para SSD.
  • FlashArray//X: Una matriz basada íntegramente en tecnología flash con rendimiento optimizado para aplicaciones de almacenamiento en bloque de nivel 0 y nivel 1.
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