¿Qué es una red de área de almacenamiento (SAN)?

Es posible que la memoria del ordenador y los recursos de almacenamiento local no proporcionen suficiente almacenamiento, protección de almacenamiento, acceso de varios usuarios o velocidad y rendimiento para las aplicaciones empresariales. Por lo tanto, la mayoría de las organizaciones emplean algún tipo de SAN además del almacenamiento adjunto de red (NAS) para mejorar la eficiencia y la gestión de datos.

Tradicionalmente, solo un número limitado de dispositivos de almacenamiento podían conectarse a un servidor, limitando la capacidad de almacenamiento de una red. Sin embargo, una SAN presenta una flexibilidad de red que permite que un servidor, o varios servidores heterogéneos en varios centros de datos, compartan una utilidad de almacenamiento común. La SAN elimina la conexión dedicada tradicional entre un servidor de archivos de red y el almacenamiento, y el concepto de que el servidor posee y administra efectivamente los dispositivos de almacenamiento, lo que elimina los cuellos de botella de ancho de banda. Una SAN elimina los puntos únicos de fallo para mejorar la fiabilidad y disponibilidad del almacenamiento.

Una SAN también es óptima para la recuperación ante desastres (DR) porque una red puede incluir muchos dispositivos de almacenamiento, incluidos discos, cintas magnéticas y almacenamiento óptico. La utilidad de almacenamiento también puede estar ubicada lejos de los servidores que utiliza.

La SAN libera el dispositivo de almacenamiento para que no esté en un bus de servidor en concreto. Conecta el almacenamiento directamente a la red, externalizando y distribuyendo funcionalmente el almacenamiento en toda la organización. La SAN también centraliza los dispositivos de almacenamiento y el clustering de servidores, lo que podría lograr una administración centralizada más fácil y económica y reducir el coste total de propiedad

Las SAN, que suelen utilizar sistemas de almacenamiento a nivel de bloque, permiten que las aplicaciones de movimiento de datos funcionen mejor al transmitir datos directamente desde el origen al destino con poca intervención del servidor. Sin embargo, las organizaciones pueden utilizar cualquier sistema de archivos de red (NFS) apropiado para sus infraestructuras. Las SAN también permiten que varios hosts accedan a varios dispositivos de almacenamiento que están conectados a la misma red en nuevas arquitecturas de red. Una SAN puede ofrecer estos beneficios:

El almacenamiento existe independientemente de las aplicaciones y es accesible a través de múltiples rutas para aumentar la fiabilidad, la disponibilidad y la capacidad de servicio.

Las SAN descargan y mueven el almacenamiento de procesamiento desde servidores a redes separadas.

Las SAN simplifican la gestión, la escalabilidad, la flexibilidad y la alta disponibilidad.

Las SAN protegen los datos de desastres y ataques maliciosos con una copia remota.

Las SAN simplifican la gestión al crear imágenes únicas de medios de almacenamiento.

A veces llamada la red detrás de los servidores, una SAN incluye una infraestructura de comunicaciones que proporciona conexiones físicas y permite que un dispositivo cualquiera haga de puente a través de la red mediante elementos interconectados como conmutadores y directores. La SAN también es una extensión del concepto de bus de almacenamiento. Este concepto permite que los dispositivos de almacenamiento y los servidores se interconecten mediante el uso de elementos similares, como redes de área local (LAN) y redes de área amplia (WAN). Una SAN también incluye una capa de gestión que organiza las conexiones, los elementos de almacenamiento y los sistemas informáticos, lo que a su vez promueve transferencias de datos sólidas.

Las SAN actuales crean nuevos métodos para conectar el almacenamiento a los servidores, lo que permite una alta disponibilidad y mejoras de rendimiento. Conectan cabinas de almacenamiento compartidas y bibliotecas de cintas a varios servidores utilizados por servidores agrupados para la conmutación por error. Pueden evitar los cuellos de botella tradicionales del tráfico de red, facilitando transferencias de datos directas y de alta velocidad entre servidores y dispositivos de almacenamiento de tres maneras:

Un conmutador SAN está en el corazón de la mayoría de las redes de área de almacenamiento. Su único propósito es mover el tráfico de datos de almacenamiento entre servidores y grupos de almacenamiento compartidos. Un conmutador interconecta varios servidores host compuestos por servidores y dispositivos de almacenamiento para crear una SAN. Algunos conmutadores se pueden utilizar como dispositivo independiente para crear una estructura SAN simple. 

Otros pueden interconectarse con otros conmutadores para construir una estructura SAN mayor. Los tejidos SAN son interconexiones activas, inteligentes y no compartidas de varios conmutadores SAN. Aumentan el número de conexiones posibles en una SAN. Los adaptadores de bus de host (HBA) Fibre Channel conectan los conmutadores a los servidores de archivos.

Los componentes principales de una SAN son los servidores, el almacenamiento y la infraestructura de red.

La infraestructura de servidor es la razón subyacente de todas las soluciones SAN y esta infraestructura incluye una combinación de plataformas de servidor. Con iniciativas como la consolidación de servidores y el comercio por internet, aumenta la necesidad de SAN, lo que aumenta la importancia del almacenamiento en red.

Un sistema de almacenamiento puede consistir en sistemas de discos y sistemas de cintas. El sistema de disco puede incluir HDD, SSD o unidades flash. El sistema de cinta puede constar de unidades de cinta, cargadores automáticos en cinta y bibliotecas de cintas.

La conectividad SAN consta de componentes de hardware y software que interconectan dispositivos de almacenamiento y servidores, incluido Fibre Channel. El hardware puede incluir concentradores, conmutadores, puertas de enlace, directores y enrutadores. El software incluye software de gestión SAN.

Un protocolo de red de área de almacenamiento es un tipo de conexión que determina cómo se comunican los dispositivos y conmutadores entre sí dentro de una estructura SAN. Una SAN puede utilizar un protocolo o varios. Algunos dispositivos son routers y dispositivos multiprotocolo.

Los enrutadores y dispositivos multiprotocolo proporcionan una mayor escalabilidad, seguridad y capacidad de gestión. Permiten que los dispositivos de tejidos SAN independientes se comuniquen sin fusionar los tejidos en un único y gran tejido meta-SAN. Dependiendo del fabricante, los enrutadores y dispositivos multiprotocolo admiten muchos protocolos, como el bloque de mensajes del servidor (SMB), y ofrecen sus propias características, como la zonificación. A continuación, se muestra una lista de los tipos de conexión SAN:

Internet Small Computer System Interface (iSCSI) es un protocolo estándar basado en IP para vincular dispositivos de almacenamiento de datos a través de una red y transferir datos mediante el transporte de comandos SCSI a través de redes IP. El uso del protocolo iSCSI para SAN basadas en IP permite a los clientes utilizar las mismas tecnologías de red para el almacenamiento, la gestión del almacenamiento y las redes de datos. Dado que iSCSI utiliza el protocolo de control de transmisión/protocolo de internet (TCP/IP), también es adecuado para operar en casi cualquier red física.

Fibre Channel Protocol (FCP) es el protocolo de comando SCSI serial utilizado en las redes Fibre Channel (FC). Proporciona un mayor rendimiento que una red de área local (LAN). Es una tecnología de red de velocidad gigabit que se utiliza principalmente para redes de almacenamiento y es el protocolo estándar para sistemas abiertos. Utilizado por primera vez en el campo de los superordenadores, FCP se ha convertido en el tipo de conexión estándar para SAN en el almacenamiento empresarial.

Fibre Channel sobre Ethernet (FCoE) es un protocolo para enrutar paquetes FC a través de Ethernet. Puede mejorar la flexibilidad y la simplificación de la infraestructura SAN. Sustituye las soluciones de conmutación dedicadas para redes LAN y SAN por un único dispositivo que puede transferir ambos tipos de datos: paquetes IP y datos de almacenamiento. Estas implementaciones se denominan redes convergentes.

Fibre Channel sobre IP (FCIP) también se conoce como túnel de canal de fibra o túnel de almacenamiento. Este método permite que la transmisión de información de canal de fibra se canalice a través de la red IP. La mayoría de las organizaciones disponen de una infraestructura IP, por lo que les resulta atractivo poder enlazar SAN dispersas geográficamente, a un coste relativamente bajo.

La memoria no volátil express sobre canal de fibra (FC-NVMe) es una interfaz de controlador de host y un protocolo de almacenamiento. Acelera la transferencia de datos entre los sistemas empresariales y de cliente y las unidades de estado sólido (SSD) a través del bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) de alta velocidad de un ordenador.

A diferencia del almacenamiento con conexión directa (DAS), el almacenamiento basado en red permite que más de un ordenador acceda a él a través de una red, lo que mejora el intercambio de datos y la colaboración. Su capacidad de almacenamiento externo también lo hace más adecuado para copias de seguridad y protección de datos. Dos configuraciones de almacenamiento típicas basadas en red son el almacenamiento conectado a la red (NAS) y la red de área de almacenamiento (SAN).

El NAS suele ser un único dispositivo compuesto por contenedores de almacenamiento redundantes o una matriz redundante de discos independientes (RAID). El almacenamiento SAN puede ser una red de múltiples dispositivos, incluidos SSD y almacenamiento flash, almacenamiento híbrido, almacenamiento híbrido en la nube, software y dispositivos de copia de seguridad y almacenamiento en la nube. Es importante elegir el adecuado que se adapte a sus casos de uso. Estas son las diferencias entre NAS y SAN:

• Red de múltiples dispositivos
• Sistema de almacenamiento en bloque
• Red de canal de fibra
• Optimizado para múltiples usuarios
• Rendimiento más rápido
• Altamente ampliable
• Mayor coste y configuración compleja

• Dispositivo de almacenamiento único o RAID
• Sistema de almacenamiento de archivos
• Red Ethernet TCP/IP
• Usuarios limitados
• Velocidad limitada
• Opciones de expansión limitadas
• Menor coste y fácil configuración