O que é SAN (rede de área de armazenamento)?

SAN (rede de área de armazenamento) é uma arquitetura de rede de armazenamento comum que entrega alta taxa de transferência e baixa latência para aplicativos críticos para os negócios.

As SANs aumentam a disponibilidade e a utilização

Utilizada pela maioria das empresas, a rede de área de armazenamento geralmente armazena os dados vitais dos clientes de uma organização em servidores e dispositivos segregados de uma rede virtual. As SANs diminuem a carga da função de armazenamento para melhorar a eficiência e isolar falhas caso elas ocorram. As organizações também usam uma SAN para melhorar o desempenho dos aplicativos críticos para os negócios, tornando-os mais prontamente disponíveis e melhorando as taxas de utilização.

Blocos de dados

As SANs armazenam dados em blocos, dividindo-os em camadas separadas em uma arquitetura de alta velocidade com práticas de segurança consistentes em toda a rede. Isso proporciona um armazenamento de dados mais eficiente e segurança e proteção de dados aprimoradas.

Unidades de disco lógico (LUNs)

As SANs conectam os servidores às unidades de disco lógico (LUNs) ou a blocos de armazenamento, que se apresentam ao servidor como um disco lógico. O servidor então faz o particionamento e a formatação, geralmente com armazenamento all-flash, tirando proveito do alto desempenho e da baixa latência. Os usuários acessam os dados e dispositivos armazenados em uma SAN como se eles estivessem armazenados em uma rede de área local (LAN).

Abrangência de locais físicos

As redes de área de armazenamento abrangem diversos locais e costumam basear-se na tecnologia de Fibre Channel (FC). Elas usam o protocolo Fibre Channel (FCP) ou variantes proprietárias dependendo do tipo de sistema que está se conectando a elas. O armazenamento SAN é especialmente útil quando várias pessoas precisam se conectar a vários dispositivos de armazenamento ao mesmo tempo.

Quais são os tipos de SAN?

As SANs usam quatro protocolos comuns para transportar dados:

 

1. Protocolo Fibre Channel (FCP) – Amplamente adotado, o FCP usa a rede Fibre Channel para enviar comandos da SCSI. Ele fornece entrega em alta velocidade de dados brutos em blocos sem perdas entre os servidores e o armazenamento do computador.

 

2. Interface de Sistema de Pequeno Computador na Internet (iSCSI) – Usada por cerca de um décimo das empresas, a iSCSI tem custo menor do que o FCP. A iSCSI mapeia os dados de armazenamento orientados por blocos usando comandos da SCSI dentro do quadro Ethernet e então usa uma rede Ethernet TCP/IP padrão para fazer o transporte.

 

3. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) – O FCoE basicamente coloca o FCP em um novo link físico: um link Ethernet. Por causa dessa mudança simples, uma SAN pode usar menos hardware e cabeamento e ter instalação e gerenciamento mais fáceis do que os protocolos tradicionais. Trata-se de um protocolo baseado em padrões que também elimina a necessidade de executar redes LAN e SAN separadas.

 

4. Non-Volatile Memory Express Over Fibre Channel (FC-NVMe) – O FC-NVMe é um protocolo de interface de acesso ao armazenamento em flash através de um barramento PCI Express (PCIe). O FC-NVMe oferece amplas melhorias no desempenho em comparação com as arquiteturas all-flash (AHCI) tradicionais. Enquanto as AHCIs se limitam a uma única fila de comando em série, o NVMe consegue lidar com dezenas de milhares de filas paralelas, cada uma gerenciando dezenas de milhares de comandos simultâneos.

Qual é a diferença entre SAN e NAS?

A SAN e o NAS (armazenamento conectado à rede) são métodos para gerenciar armazenamento de forma central e compartilhá-lo com diferentes servidores. Contudo, existem algumas diferenças entre eles. Em primeiro lugar, o NAS é mais abstrato do que o armazenamento em SAN. As partições NAS fazem o armazenamento em arquivos, pastas e volumes que são gerenciados por uma unidade principal, o que significa que os dados são totalmente independentes dos dispositivos conectados, e não armazenados em blocos compostos por números de unidade lógica (LUNs) como ocorre na SAN.

 

Ambos também usam diferentes métodos de compartilhamento de dados armazenados: a SAN compartilha com uma rede dedicada, ao passo que o NAS usa uma rede compartilhada. Além disso, a SAN e o NAS diferem em relação aos recursos de transporte. O NAS usa Ethernet e a SAN pode usar tanto Ethernet quanto Fibre Channel.

 

Os benefícios para cada um variam também. A SAN concentra-se em alto desempenho e baixa latência, por sua vez, o NAS visa à facilidade de uso, capacidade de gerenciamento e expansão e custos mais baixos.

Quais são os protocolos usados pela SAN e o NAS?

As redes de área de armazenamento usam quatro protocolos: FCP (Protocolo Fibre Channel), iSCSI (Interface de Sistema de Pequeno Computador na Internet), FCoE (Fibre Channel over Ethernet) e FC-NVMe (Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel). Ao transmitir dados usando qualquer protocolo SAN, um usuário pode precisar de hardware especializado para transportar o tráfego da rede de área de armazenamento. Por exemplo, diferentes switches e placas de rede precisam ser implementados ou até mesmo adaptadores de rede convergente (CNAs) que permitam que os hosts reduzam um pouco a carga do processamento da CPU. Esses recursos dedicados ajudam a aumentar o desempenho.

 

Em contrapartida, o NAS usa protocolos compartilhados por outros tipos de servidores (Windows e/ou Linux) – serviços comuns de arquivos de Internet / bloco de mensagens do servidor (CIFS/SMB) e sistema de arquivos de rede (NFS). Esses protocolos tornam o gerenciamento do armazenamento de dados mais fácil. Eles também permitem que a rede use uma infraestrutura que já existe no sistema do usuário final.

Como as organizações usam as SANs?

As empresas que usam SANs estão presentes em vários setores, que incluem educação, varejo, bancário, telecomunicações, seguro, serviços financeiros, mídia e agências governamentais. Contudo, os maiores segmentos representados são os de software de computador, serviços e tecnologia da informação e hospitais e assistência à saúde. Esses tipos de empresas costumam depender dos requisitos de computação de alto desempenho para executar aplicativos de virtualização e operações multicloud híbridas e precisam de uma enorme capacidade de armazenamento de dados de SAN para lidar com o Big Data.

 

Por exemplo, empresas de software de computador desenvolvem novos produtos com um fluxo incessante de projeto, teste, falha e repetição até alcançar apenas uma opção viável. Esse processo envolve centenas, senão milhares, de iterações durante o desenvolvimento, e isso requer quantidades maciças de armazenamento de dados.

 

Além disso, os setores voltados para os clientes, como o de varejo, bancário, de serviços financeiros e telecomunicações, processam centenas de milhares de transações por segundo e usam sistemas CRM complexos, que podem ter centenas de usuários em um dado momento. As cargas de trabalho consistem em milhares de processos paralelos que são executados simultaneamente, e a SAN oferece a confiabilidade necessária para o suporte a esse trabalho de alto volume. Acesso aos dados da empresa e suporte a desktops virtuais também são uma parte vital das operações de negócios e precisam ser quase instantâneos, portanto a baixa latência do armazenamento da SAN é ideal.

 

Além do mais, as empresas de mídia movem e compartilham grandes arquivos de vídeo pelas redes e editam esses vídeos repetidamente antes de transmiti-los. Elas precisam de altas taxas de transferência de dados, que exigem a quantidade imensa de armazenamento que as SANs oferecem.

 

Por último, fazer avanços científicos e médico requer a computação de alto desempenho para a qual as SANs dão suporte. Processar quantidades maciças de dados e permitir simulações é o que dá margem para as inovações, como a cura para vários tipos de câncer e a criação de vacinas para doenças infecciosas como a COVID-19.

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