TECNOLOGÍAS DE REDES DE ALMACENAMIENTO

NAS: Network Attached Storage NAS es una tecnología de almacenamiento dedicada para compartir información entre servidores o computadoras dentro de una red (Usualmente Tcp-ip).

Los dispositivos NAS son dispositivos de almacenamiento a los que se accede a través de protocolos de red (normalmente TCP/IP. Un sistema NAS, apunta al equipamiento específico en sí.

Los dispositivos NAS utilizan usualmente más de un dispositivo de almacenamiento, en la mayoría de los casos están compuestos por RAIDs (Redundant Arrays of Independent Disks) de discos lo que aumenta la capacidad de almacenamiento, la seguridad, y la velocidad de acceso a la información.

Un sistema NAS se implementa mediante un dispositivo hardware simple, llamado “NAS box” o “NAS head”, actúa como interfaz entre el NAS y los clientes. Los clientes se conectan al “NAS head” a través de una conexión Ethernet. NAS aparece en la LAN como un simple nodo que es la Dirección IP del dispositivo NAS head.

Los protocolos de comunicaciones NAS son protocolos basados en archivos por lo que los clientes cuando hacen una solicitud de algún archivo, lo toman completo desde el servidor (\\servidor\dir1\archivo1), y pasan a manejarlo de manera local, lo que indica que los sistemas NAS están orientados al manejo de archivos pequeños.

Los protocolos utilizados en NAS son protocolos de compartición de archivos como NFS (Network File System), CIFS (Common Internet File System).

Arquitectura de una red NAS:

SAN: Storage Area NetworkSAN (Storage Area Network- Red de Area de Almacenamiento) es una red concebida para conectar servidores, arrays de discos y equipos de respaldo, está basada en tecnología Fibre Channel, o lo que es más común actualmente, en iSCSI.

SAN se distingue de otros modos de almacenamiento en red porque realiza el acceso a los archivos a bajo nivel (a nivel de bloque).

El tráfico que circula por una red SAN es muy similar al de los discos SCSI, ATA o SATA, aunque actualmente la mayoría de los sistemas utilizan el protocolo SCSI.

Si bien los sistemas SAN utilizan el protocolo SCSI para comunicarse, no están conectados físicamente de este modo, solamente hacen uso de este protocolo para la comunicación entre los medios de almacenamiento y los servidores.Arquitectura de una red SAN:

Las SAN se componen de tres capas:

Capa Host: Esta capa consiste principalmente en Servidores, dispositivos ó componentes (HBA, GBIC, GLM) y software (sistemas operativos).

Capa Fibra: Esta capa la conforman los cables (Fibra óptica) así como los SAN Hubs y los SAN switches como punto central de conexión para la SAN.

Capa almacenamiento: Esta capa la componen las formaciones de discos (Disk Arrays, Memoria Caché, RAIDs) y cintas empleados para almacenar datos.

La red de almacenamiento puede ser de dos tipos:

Red Fibre Channel: La red Fibre Channel es la red física de dispositivos Fibre Channel que emplea Fibre Channel Switches y Directores y el protocolo Fibre Channel Protocol (FCP) para transporte (SCSI-3 serial sobre Fibre Channel).

Red IP: Emplea la infraestructura del estándar LAN con hubs y/o switches Ethernet interconectados. Una SAN IP emplea iSCSI para transporte (SCSI-3 serial sobre IP).

VENTAJAS

Gestión Centralizada: optimiza la gestión del almacenamiento al agrupar elementos

especializados y separados de los servidores.

Compartición de datos: los cables y dispositivos de almacenamiento no necesitan

moverse de un servidor a otro. Cada dispositivo de la SAN es "propiedad" de un solo servidor.

Protección de datos: (LAN-less backup) utiliza técnicas de protección de datos SAN

(mirroring entre dos volúmenes remotos, snapshots de volúmenes como paso intermedio para

un volcado a cinta, etc.)

Alta Disponibilidad: acceso a varios servidores al mismo volumen de datos por uno o

varios caminos.

Continuidad del negocio: Soluciones de recuperación ante desastres.

CARACTERÍSTICAS

Latencia: minimizar el tiempo de respuesta del medio de transmisión.

Conectividad: múltiples servidores sean conectados al mismo grupo de discos.

Distancia: pueden tener dispositivos con una distancia de hasta 10 Km sin ruteadores.

Velocidad: Velocidad de transferencia de información, de 1, 2, 4, 10, 100 Gbps.

Disponibilidad: permite rutas redundantes incrementando la tolerancia a fallos.

Seguridad: a través de zonas permite que un grupo de elementos se aíslen del resto, puede

llevarse a cabo por hardware, software o ambas.

o WWN (World Wide Name): técnica que 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).

Componentes: Los componentes primarios de una SAN son: switches, directores, HBAs, Servidores, Ruteadores, Gateways, Matrices de discos y Librerías de cintas.

Topología: Cada topología provee distintas capacidades y beneficios las topologías de SAN son Cascada (cascade) Anillo (ring) Malla (meshed) Núcleo/borde (core/edge)

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.

Arquitectura: 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.

DAS: Direct Attached StorageDAS (Direct Attached Storage) es una tecnología de almacenamiento que se utiliza para aumentar la capacidad de almacenamiento de un servidor.

Los dispositivos DAS se conectan físicamente a el servidor que lo utilizará, a travez de un HBA (Host Bus Adapter)

La comunicación entre un servidor y un dispositivo DAS se realiza por medio de los protocolos SCSI o Fibre-Channel.Arquitectura de una red DAS:

Diferencias, similitudes, ventajas y desventajas de Nas, San y DasEn la tecnología NAS, las aplicaciones hacen las peticiones de datos a los sistemas de archivos de manera remota mediante protocolos CIFS y NFS, y el almacenamiento es local al sistema de archivos. En cambio, DAS y SAN realizan las peticiones de datos directamente al sistema de archivos.

Con los sistemas SAN y DAS los clientes acceden a los archivos a bajo nivel, es decir, lo hacen como si estuvieran accediendo a un sistema de archivos propio, indicando por ejemplo “el bloque 2000 disco 6” a diferencia de un sistema NAS en el que el acceso es de la forma \\servidor\dir1\archivo1

Las ventajas del NAS sobre la conexión directa (DAS) son la capacidad de compartir las unidades, un menor costo, la utilización de la misma infraestructura de red y una gestión más sencilla. Por el contrario, NAS tiene un menor rendimiento y fiabilidad por el uso compartido de las comunicaciones.

Las conexiones de dispositivos NAS se realizan por medio de Ethernet, en cambio las conexiones SAN se realizan por fibra óptica y las conexiones DAS se realizan por medio de SCSI y por lo general son dedicadas.

Una similitud que se da en todos los casos, es que las capacidades de almacenamiento son muy superiores a las de cualquier servidor o computadoras de escritorio, ya que cuentan con un numero bastante grande de discos, la mayoría de los sistemas tiene más de 6 discos de una capacidad media de 300Gb cada uno lo que nos da una capacidad de casi 2 TeraBytes, en un espacio bastante reducido.

Todos los sistemas utilizan discos en RAID, lo que aumenta la velocidad de acceso a los archivos de manera considerable, también proveen tolerancia a fallos e integridad.