1. Arquitecturas de TI

Centrada en servidores

El servidor es el elemento estructural y el almacenamiento es local. El almacenamiento se conecta a los servidores por buses SATA, SAS o PCI y solo es accesible a través del propio servidor.

Problemática: Mal aprovechamiento del almacenamiento disponible (el espacio libre de un servidor no se puede asignar a otro) y dificultad para asignar nuevo almacenamiento (requiere instalar dispositivos y paradas prolongadas del servidor).

Centrada en el almacenamiento

Aspectos esenciales:

• Disponibilidad de almacenamiento en red independiente de los servidores.
• Uso de redes de almacenamiento para conectar los servidores a los dispositivos de red.
• El almacenamiento en red se convierte en el centro de los servicios de TI (los servidores son meras entidades de procesamiento).

Ventajas: Aprovechamiento total del almacenamiento y máxima flexibilidad en la asignación. Permite desacoplar el almacenamiento de las máquinas virtuales, facilitando que se ejecuten en cualquier servidor, lo que simplifica la gestión de la infraestructura.

2. Cabinas de Almacenamiento (Disk Storage Systems)

Es un equipo informático diseñado para contener discos, proporcionando mecanismos de gestión para los mismos y puertos de comunicación para acceder al almacenamiento que genera. En arquitecturas tolerantes a fallos, todos sus elementos esenciales están redundados y requieren discos de doble puerto (SAS).

• Controlador: Dispositivo que gestiona los discos físicos proporcionando funcionalidad RAID. Genera discos virtuales (volúmenes) a partir de los físicos y los presenta a través de los puertos.
• Caché: Memoria de almacenamiento intermedio utilizada para acelerar las operaciones de lectura y escritura.
• Bus interno: Sistema de conexión entre el controlador y los discos (suele implementar el estándar SAS).
• Puertos de datos: Son los elementos de conexión de la cabina a la red de almacenamiento (habitualmente Ethernet, Fiber Channel o SAS).
• Puerto de administración: Elemento de conexión del sistema a una consola de administración (tipo Ethernet).
• Consola de administración: Aplicación gráfica ejecutada en un cliente para administrar cabinas usando la red de administración (mediante HTTP o HTTPS).
• Doble funcionalidad: Las cabinas equipadas con puertos Ethernet pueden exportar volúmenes a una SMB y funcionar también como dispositivos NAS.

Configuración y funcionalidades de la cabina

• Grupos: Conjunto de discos (del mismo tipo) que funciona colaborativamente de forma solidaria mediante un nivel de RAID.
• Volúmenes: Entidad lógica de almacenamiento exportada a la red por el sistema de almacenamiento. Se direccionan mediante una LUN (Logical Unit Number). El servidor «ve» el volumen como si fuera un disco interno.
• Visibilidad: En principio, todos los volúmenes son visibles (accesibles) a todos los servidores conectados a la misma red.
• Vinculación: Es el proceso de registro del volumen por parte del sistema operativo del servidor.
• Instantáneas (Snapshots): Capacidad de realizar copias de solo lectura de los volúmenes de forma instantánea. Inicialmente no copian datos, solo los bloques que resultan modificados.
• Copias completas (Full copies): Crear una réplica completa de lectura y escritura de un volumen en otro.
• Enmascaramiento de LUN (LUN masking): Capacidad de establecer qué volúmenes (LUN) serán visibles por cada servidor.
• Replicación remota: Mantener replicados permanentemente datos de un volumen en otra cabina remota para que, ante una contingencia en el sitio primario, los servicios puedan continuar operativos en el sitio remoto.

3. Expansión: Bandejas y Pilas

Bandejas de discos (Disk shelves): Es un contenedor de discos gestionado por expansores SAS. Su objetivo es proporcionar un sistema de expansión para incrementar significativamente el número de discos de un controlador. Diferencias con la cabina: No tienen controlador, ni puertos a la red SAN, ni puerto de administración; funcionan de forma subordinada a una cabina.

Pilas de sistemas (System stacks): Sistema formado por un controlador y una o más bandejas interconectadas mediante un bus SAS. Su cableado multipath (con expansores en grupos conectados en cascada) proporciona agregación de ancho de banda y tolerancia a fallos.

4. Tecnologías de Redes SAN

Fiber Channel (FC)

Tecnología de comunicación de red tipo serie que utiliza canales de fibra óptica. Utiliza el protocolo FCP, encargado de mapear el protocolo SCSI sobre la infraestructura FC.

• Roles: El puerto Initiator (ubicado en el HBA del servidor) inicia el proceso de comunicación; el puerto Target (ubicado en la cabina) atiende las solicitudes.
• Direccionamiento: Utiliza un WWN (World Wide Name), que es un identificador único a nivel mundial de 64 bits para cada puerto, y la LUN para identificar el volumen.
• Hardware: Utiliza Switches FC (para formar la malla/fabric), Transceptores SFP o SFP+ (transforman las señales eléctricas del switch en señales de luz) y tarjetas HBA en los servidores.

iSCSI

Consiste en la transmisión del protocolo SCSI sobre el protocolo TCP/IP usando infraestructura de red física tipo Ethernet.

• Ventajas: Menor coste, misma tecnología de comunicación que las redes de datos, más personal formado en IP.
• Desventajas: El uso de CPU y la sobrecarga de tráfico (por culpa de TCP/IP) son significativamente mayores, y la latencia de los switches es elevada.
• Elección: Instalaciones críticas o grandes usan FC; instalaciones medianas y pequeñas usan iSCSI.

5. Sistemas NAS (Network Attached Storage)

Sistemas de ficheros en red: Consiste en que un servidor exporta su sistema de ficheros local a través de una red de datos para que sea accesible por otros clientes. Utiliza los protocolos SMB (estándar en Windows) y NFS (estándar en Unix/Linux).

Concepto NAS: Son servidores diseñados y preconfigurados específicamente para proporcionar esta funcionalidad de servidor de ficheros.

Diferencia técnica fundamental: Los elementos de información servidos por un NAS a los clientes son ficheros, mientras que los servidos por una cabina de almacenamiento (SAN) son bloques de disco de bajo nivel.

Etiquetas: Almacenamiento, infraestructura, NAS, san, TI