Una red de área de almacenamiento, en inglés Storage Area Network (SAN), es una red de almacenamiento integral que se utiliza en entornos empresariales. Se trata de una arquitectura completa que agrupa los siguientes elementos. Una red de alta velocidad de canal de fibra o iSCSI. Un equipo de interconexión dedicado (conmutadores, puentes, etc). Elementos de almacenamiento de red (discos duros)
Una SAN es una red dedicada al almacenamiento que está conectada a las redes de comunicación de una compañía. Además de contar con interfaces de red tradicionales, los equipos con acceso a la SAN tienen una interfaz de red específica que se conecta a la SAN.
El rendimiento de la SAN está directamente relacionado con el tipo de red que se utiliza. En el caso de una red de canal de fibra, el ancho de banda es de aproximadamente 100 megabytes/segundo y se puede extender aumentando la cantidad de conexiones de acceso.
La capacidad de una SAN se puede extender de manera casi ilimitada y puede alcanzar cientos y hasta miles de terabytes.
Una SAN permite compartir datos entre varios equipos de la red sin afectar el rendimiento porque el tráfico de SAN está algunas veces totalmente separado del tráfico de usuario (otra opción es tener servidores que conectan a la red normal con la red SAN, por lo tanto ahí sí se verá afectado el rendimiento, todo esto depende de las necesidades y capacidades económicas de cada organización). Son los servidores de aplicaciones que funcionan como una interfaz entre la red de datos (generalmente un canal de fibra (Fibre Channel = FC) y la red de usuario (por lo general Ethernet).
Por otra parte, una SAN es mucho más costosa que un almacenamiento conectado en red (NAS) ya que la primera es una arquitectura completa que utiliza una tecnología que todavía es muy cara. Normalmente, cuando una compañía estima el coste total de propiedad (TCO) con respecto al coste por byte, el coste se puede justificar con más facilidad. Además es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología fibre channel y iSCSI.
Definición de SAN
Una red SAN es una arquitectura de acceso a bloques que utiliza protocolos de acceso a disco similares a los que se utilizan en las conexiones directas con discos o cabinas dedicadas. Esta similitud en los protocolos permite que los controladores específicos de la red de almacenamiento oculten al sistema operativo el hecho de que los discos no están conectados internamente al servidor.
El modo de acceso se distingue de otros modos de almacenamiento en red por su bajo nivel. El tipo de tráfico en una SAN es muy similar al de los discos duros como ATA, SATA y SCSI. En lugar de solicitar un fichero específico, por ejemplo "/home/usuario/wikipedia", como en otros métodos de almacenamiento (como SMB o NFS), en una SAN, el servidor solicita un bloque específico de un disco, por ejemplo "el bloque 6000 del disco 4". La mayoría de las SAN actuales usan el protocolo SCSI para acceder a los datos de la SAN, aunque no usen interfaces físicas SCSI.
Este tipo de redes de datos se han utilizado y se utilizan tradicionalmente en grandes mainframes como en IBM, SUN o HP. Aunque recientemente con la incorporación de Microsoft se ha empezado a utilizar en máquinas con sistemas operativos Microsoft Windows.
Una SAN se compone de una red de almacenamiento dedicada que proporciona acceso de nivel de bloque a varios Logical Unit Number (LUN). Un LUN, o número de unidad lógica, representa un disco virtual proporcionado por la SAN. El administrador del sistema tiene el mismo acceso y los derechos al LUN como si fuera un disco directamente conectado a la misma. El administrador puede particionar y formatear el disco en cualquier medio que él elija.
En términos de protocolos de red, las SAN utilizan Fibre Channel e iSCSI. Una red de canal de fibra es una red muy rápida aislada normalmente del tráfico de la red LAN de la empresa. Sin embargo, es muy costosa. Las tarjetas de canal de fibra óptica cuestan alrededor de mil dólares cada una. También requieren conmutadores especiales de canal de fibra. Por otro lado, iSCSI es una tecnología más económica que envía comandos SCSI sobre una red TCP/IP. Este método no es tan rápido como una red Fibre Channel, pero ahorra costes, ya que utiliza un hardware de red menos costoso.
A partir de desastres, como lo fue el "martes negro" en los atentados del 11 de septiembre de 2002 , la gente de TI han tomado acciones al respecto, con servicios de cómo recuperarse ante un desastre, cómo recuperar miles de datos y lograr la continuidad del negocio, una de las opciones es contar con la red de área de almacenamiento; sin embargo, las compañías se pueden enfrentar a cientos de ataques, por lo que es necesario contar con un plan en caso de contingencia; es de vital importancia que el sitio donde se encuentre la SAN, se encuentre en un área geográfica distinta a donde se ubican los servidores que contienen la información crítica. Además, se trata de un modelo centralizado fácil de administrar, puede tener un bajo costo de expansión y administración, lo que la hace una red fácilmente escalable; fiabilidad, debido a que se hace más sencillo aplicar ciertas políticas para proteger a la red.
Antecedentes
La mayoría de las SAN usan el protocolo de comunicaciones SCSI (iSCSI) para la comunicación entre los servidores y los dispositivos de almacenamiento, aunque no se haga uso de la interfaz física de bajo nivel. En su lugar se emplea una capa de mapeo, como el estándar FCP.
Sin embargo, la poca flexibilidad que este provee, así como la distancia que puede existir entre los servidores y los dispositivos de almacenamiento, fueron los detonantes para crear un medio de conexión que permitiera compartir los recursos, y a la vez incrementar las distancias y capacidades de los dispositivos de almacenamiento.
Dada la necesidad de compartir recursos, se hizo un primer esfuerzo con los primeros sistemas que compartían el almacenamiento a dos servidores, como el actual HP MSA500G2, pero la corta distancia y la capacidad máxima de 2 servidores, sugirió la necesidad de otra forma de conexión.
Comparativas
Una SAN se puede considerar una extensión de Direct Attached Storage (DAS).
Donde en DAS hay un enlace punto a punto entre el servidor y su almacenamiento, una SAN permite a varios servidores acceder a varios dispositivos de almacenamiento en una red compartida.
Tanto en SAN como en DAS, las aplicaciones y programas de usuarios hacen sus peticiones de datos al sistema de ficheros directamente. La diferencia reside en la manera en la que dicho sistema de ficheros obtiene los datos requeridos del almacenamiento.
En DAS, el almacenamiento es local al sistema de ficheros, mientras que en SAN, el almacenamiento es remoto.
SAN utiliza diferentes protocolos de acceso como Fibre Channel y Gigabit Ethernet. En el lado opuesto se encuentra la tecnología Network-Attached Storage (NAS), donde las aplicaciones hacen las peticiones de datos a los sistemas de ficheros de manera remota mediante protocolos Server Message Block (CIFS) y Network File System (NFS).
center|thumb|500px|DAS vs. NAS vs. SAN. center|thumb|500px|Esquema.
Estructura básica de una SAN
Las SAN proveen conectividad de E/S a través de las computadoras host y los dispositivos de almacenamiento combinando los beneficios de tecnologías Fibre Channel y de las arquitecturas de redes brindando así una aproximación más robusta, flexible y sofisticada que supera las limitaciones de DAS empleando la misma interfaz lógica SCSI para acceder al almacenamiento.
Las SAN se componen de tres capas: Capa Host: esta capa consiste principalmente en servidores, dispositivos o 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, RAID) 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 canal de fibra). 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).
Canal de fibra
Canal de fibra (Fibre Channel) es un estándar, que transporta en gigabits, está optimizado para almacenamiento y otras aplicaciones de alta velocidad. Actualmente la velocidad que se maneja es de alrededor de 1 gigabit (200 MBps full-duplex). Fibre Channel soportará velocidades de transferencia full duplex arriba de los 400 MBps, en un futuro cercano.
Hay tres topologías basadas en Fibre Channel:
Punto a punto (Point to Point). Bucle Arbitrado (Arbitrated Loop). Tejido Conmutado (Switched Fabric).
Fibre Channel Fabric
El “Tejido de Canal de Fibra” (Fibre Channel Fabric) fue diseñado como una interfaz genérica entre cada nodo y la interconexión con la capa física de ese nodo. Con la adhesión de esta interfaz, cualquier nodo "canal de fibra", puede comunicarse sobre el Tejido, sin que sea requerido un conocimiento específico del esquema de interconexión entre los nodos.
Fibre Channel Arbitrated Loop
Esta topología, se refiere a la compartición de arquitecturas, las cuales soportan velocidades full-duplex de 100 MBps o inclusive de hasta 200 MBps.
Analógicamente a la topología Token Ring, múltiples servidores y dispositivos de almacenamiento, pueden agregarse a mismo segmento del bucle.
Hasta 126 dispositivos pueden agregarse a un FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop).
Ya que el bucle es de transporte compartido, los dispositivos deben ser arbitrados, esto es, deben ser controlados, para el acceso al bucle de transporte, antes de enviar datos.
Servicios Brindados por una Fabric
Cuando un dispositivo se une a una Fabric su información es registrada en una base de datos, la cual es usada para su acceso a otros dispositivos de la Fabric, así mismo mantiene un registro de los cambios físicos de la topología. A continuación se presentan los servicios básicos dentro de una Fabric.
Login Service: este servicio se utiliza para cada uno de los nodos cuando estos realizan una sesión a la Fabric (FLOGI). Para cada una de las comunicaciones establecidas entre nodos y la fábrica se envía un identificador de origen (S_ID) y del servicio de conexión se regresa un D_ID con el dominio y la información del puerto donde se establece la conexión. Name services: toda la información de los equipos “logueados” en la Fabric son registrados en un servidor de nombre que realiza PLOGIN. Esto con la finalidad de tener todas las entradas registradas en una base de datos de los residentes locales. Fabric Controller: es el encargado de proporcionar todas las notificaciones de cambio de estado a todos los nodos que se encuentren dados de alta dentro de la Fabric utilizando RSCNs (registro notificación de estado de cambio). Management Server: el papel de este servicio es proporcionar un punto de acceso único para los tres servicios anteriores, basado en "contenedores" llamados zonas. Una zona es una colección de nodos que define a residir en un espacio cerrado.
Híbrido SAN-NAS
Aunque la necesidad de almacenamiento es evidente, no siempre está claro cuál es la solución adecuada en una determinada organización.
Elegir la solución correcta puede ser una decisión con notables implicaciones, aunque no hay una respuesta correcta única, es necesario centrarse en las necesidades y objetivos finales específicos de cada usuario u organización.