Redes de almacenamiento (I) – Introducción a SAN

Articulo de nivel básico (aunque no lo parezca):

¿Qué es una SAN?: Una SAN (del ingles storage area network), es básicamente una red cuyo fin es conexionar almacenamiento disponible en uno o más dispositivos. Al tratarse de una red para un uso específico (aunque esto no es del todo cierto), usa protocolos específicos para la transmisión de la información (Fiber channel, frente a ethernet por ejemplo de las redes más comunes).

El dispositivo que tengo en casa y que me permite compartir un disco duro entre varios ordenadores windows (o incluso linux), ¿es una SAN ?: No, ese dispositivo es una NAS. La diferencia entre una NAS y una SAN (simplificando mucho), es que una NAS ofrece el almacenamiento a través de protocolos como el NFS, CIFS, (que serán los encargados de gestionar el acceso a la información) etc y que viajan generalmente sobre redes ethernet estándar. Una SAN ofrece el almacenamiento en RAW, realizándose el acceso a la información mediante comandos SCSi que se encapsulan en el protocolo FC antes de viajar por la red hasta los dispositivos. En cuanto a la red, normalmente en una SAN y sobre todo en entornos empresariales estará basada en switches y cables de fibra (en entornos mas modestos podemos encontrarlas sobre cobre e iSCSI).

¿Por que merece la pena usar un protocolo de nivel de bloques frente a uno más cómodo como NFS o CIFS?, pues muy sencillo, a igualdad de velocidad en los links de conexión a la red, la eficiencia en la transmisión de información de los protocolos de bloque como FC es mayor, lo cual se traduce en mayores anchos de banda.

Como cualquier protocolo de red FC, tiene su propia pila de protocolos estructurados en capas: FC-0, FC-1, FC-2, FC-3, FC-4 , donde cada uno de los niveles define una parte de como se comunican los dispositivos.

El protocolo FC usa 2 tipos de control de flujo (para manejar la congestión):

  • buffer-to-buffer
  • end-to-end

Es muy importante tener claro que aunque cuando pensamos en una SAN, lo hacemos generalmente en términos de comandos scsi sobre FC, realmente este protocolo puede encapsular otros (IP,ATM,etc).

En cuanto al medio que se usa para la transmisión de los datos (aunque pueden ser otros, incluso cobre), generalmente sera fibra óptica (monomodo o multimodo dependiendo de requerimientos como la distancia), que se conectaran a la SAN a rtavés de un switch. A un switch o o conjunto de switches interconectados (una vez más simplificando), los solemos llamar fabric.

La imagen siguiente corresponde a un switch de la compañía Brocade:

¿qué hacen los fabric por nosotros?: Los fabric ofrecen servicios a los nodos que se conectan a el:

  • Name Server: BBDD que guarda información sobre los dispositivos conectados al fabric y que contesta a las peticiones de información sobre direcciones.El Name Server esta siempre en una dirección bien conocida (FFFFFC)
  • Time Server: Sincronización horaria. Escucha en la dirección FFFFFB
  • Alias Server: Como su nombre indica, se encarga de manejar los alias.
  • Managemente Server: Es el punto de acceso único para la gestión del fabric y a su vez ofrece 3 servicios (que veremos en artículos posteriores)
  • Fabric / Switch controller: Su dirección es la FFFFFD y se encarga de avisar a los dispositivos conectados al fabric de cualquier cambio que se produzca en el.
  • Login Server: Todos los dispositivos que se conectan al fabric deben registrarse antes de poder comunicarse con nadie del fabric. El Login Server esta siempre en una dirección bien conocida (FFFFFE)

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