SAN - Storage Area Network

SAN - Storage area network

Storage area network (SAN) ou rede privativa de armazenamento

SAN é uma rede privativa de armazenamento voltada para conectar e manter disponíveis servidores e storages via LAN ou WAN dentro de um ambiente seguro, preferencialmente redundante e de alta performance.

Essa rede ou sub-rede de alta velocidade disponibiliza e interconecta pools compartilhados dos dispositivos de armazenamento a vários servidores e, diferentemente de um NAS, não gera os gargalos de performance ocasionados pelo tráfego de dados dentro da rede local.

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As SANs geralmente são criadas para organizar infraestruturas de rede, transferindo os recursos de armazenamento da rede LAN para uma nova rede, independente e de alto desempenho. Isso possibilita que cada servidor acesse os storages compartilhados como se fossem hard drives internos, como se os mesmos estivessem conectados de forma direta.

Assim, quando um host deseja acessar um dispositivo de armazenamento na SAN, ele envia uma solicitação de acesso baseada em bloco diretamente para o dispositivo de armazenamento.

Demonstrativo do esquema completo de SAN - composta de por três componentes: cabeamento específico, controladoras (HBAs) e switches para conexão de storages e servidores

Uma SAN geralmente é composta através por três componentes: cabeamento específico, controladoras (HBAs) e switches para conexão de storages e servidores. Cada switch e dispositivo de armazenamento dentro da SAN deve estar interconectado, sendo que essas conexões físicas devem possuir largura de banda suficiente para suportar as requisições de usuários mesmo em períodos de pico.

Onde essas redes SAN são usadas?

Por utilizarem armazenamento baseado em blocos, as redes SAN são rápidas, confiáveis e tem seu espaço garantido em grandes infraestruturas de TI. Indicadas para aplicações como banco de dados que envolvem grandes volumes de acesso e alterações, essas redes usualmente utilizam storages de alta disponibilidade e servidores clusterizados. O problema é que redes SAN baseadas em Fibre Channel (FC) tem a justa fama de serem caras, complexas e difíceis de gerenciar.

O surgimento das IP-SAN

Com o surgimento do protocolo iSCSI baseado no padrão ethernet, a implementação de redes SAN em ambientes menores foi simplificada, encapsulando os comandos SCSI em pacotes IP, que não requerem conexão FC.

Assim, ao invés de montar e gerenciar duas estruturas de redes distintas, uma estrutura para rede local ethernet (LAN) para comunicação dos usuários e uma FC SAN para o armazenamento, organizações de todos os tamanhos já podem utilizar a mesma infraestrutura existente de sua rede local LAN para implementar simultaneamente uma rede IP-SAN.

Essa abordagem é especialmente útil para pequenas e médias empresas que, apesar de necessitarem da performance e segurança disponíveis em storages area network, nem sempre possuem recursos financeiros para montar e manter sua própria SAN Fibre Channel.

Além disso, uma SAN ajuda a aumentar a eficácia e o uso do armazenamento, pois permite que os administradores de TI consolidem os recursos disponíveis e forneçam armazenamento em camadas.

Ip-SAN e FCoE, redes SAN com infraestrutura convergente

Até alguns anos atrás as redes SAN costumavam limitar-se a usar o protocolo Fibre Channel, enquanto as redes de dados geralmente eram baseadas no padrão ethernet. Com a chegada das Ip-SAN e do padrão FCoE (Fibre Channel over Ethernet), as SANs convergentes podem usar infraestruturas mistas, baseadas em cobre ou fibra sem a distinção Ip ou FC via ethernet.

As atuais SANs convergentes são quase sempre baseadas em 10GbE (Gigabit Ethernet), permitem agrupamento de portas de rede (trunking) para aumento de performance e da segurança.

As Ip-SAN são gerenciadas de forma independente das redes padrão ethernet, porém usam a mesma infraestrutura para tráfego de rede e dados, eliminando a infraestrutura para o armazenamento, reduzindo assim o custo e a complexidade do gerenciamento. Apesar dessa nova alternativa de implementação de SAN usar uma infraestrutura convergente, equipamentos como storages, switches e servidores mantém-se fisicamente em seus próprios silos.

Vantagens e desvantagens de implementar uma SAN

Vantagens e Desvantagens de implementar uma SAN

Algumas vantagens:

1- O principal benefício de implantar uma rede SAN é que todos os dispositivos de armazenamento e servidores podem se comunicar rapidamente e de forma segura através de um ambiente privativo;

2- Ao invés de comprar vários servidores equipados com toneladas de hard disks internos, implementar uma SAN com servidores se comunicando com storages talvez faça mais sentido;

3- O sistema de armazenamento em bloco é mais eficiente que o orientado por arquivos, mais seguro e entrega maior performance às aplicações, especialmente as que exigem muita escrita e leitura como grandes bancos de dados;

4- Outro ponto importante é a eliminação de gargalos gerados pelo tráfego da rede, que ficam isolados após a implementação de qualquer modelo de storage area network.

5- As falhas são menos frequentes. Se qualquer servidor, storage ou rota apresentar falha, o sistema dinamicamente alocará um novo caminho para os dispositivos redundantes como storages HA e servidores em cluster;

6-As limitações de escalabilidade ocasionada pelo bus SCSI deixam de existir nessas implementações. As SANs são altamente escaláveis pois novos sistemas de armazenamento e servidores sempre poderão ser adicionados ao sistema conforme cada necessidade.

Algumas desvantagens da implementação de uma SAN

1- Servidores, storages e switches antigos nem sempre permitem a implementação de uma rede SAN. Isso significa novos (altos) investimentos em hardware e infraestrutura;

2- Implementações SAN onde apenas alguns servidores e sistemas de armazenamento de baixo custo serão unificados quase nunca justifica o investimento. Nesses casos é mais simples implementar uma Ip-SAN ou SAN FCoE;

3- Caso a ideia seja implementar uma SAN para usar recursos WAN de forma intensiva como em aplicações de replicação de dados, lembre-se que novos custos de transmissão de dados e comunicação podem superar em muito suas projeções;

4- A criação, configuração e o gerenciamento de uma SAN, seja Ip, FC ou FCoE exige conhecimento especializado, estudo de viabilidade detalhado do projeto bem como o impacto que eventualmente o novo sistema causará no TI da organização.

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