Red de área de almacenamiento para niños

Una Red de Área de Almacenamiento (conocida como SAN, por sus siglas en inglés Storage Area Network) es un tipo especial de red que se usa en empresas grandes para guardar y manejar muchísima información. Imagina que es como una biblioteca gigante y muy rápida, pero en lugar de libros, guarda datos digitales.

Una SAN está formada por varios elementos que trabajan juntos:

• Una red muy veloz, como las de fibra óptica o iSCSI.
• Equipos especiales para conectar todo, como conmutadores.
• Dispositivos para guardar datos, como discos duros.

La SAN es una red dedicada solo a guardar información. Está conectada a las redes normales de una empresa, pero funciona de forma separada. Los equipos que necesitan acceder a la SAN tienen una conexión especial para ella.

La velocidad de una SAN depende del tipo de red que use. Por ejemplo, con una red de Canal de fibra, puede transferir datos a unos 100 megabytes por segundo, ¡y se puede hacer aún más rápida añadiendo más conexiones!

La capacidad de una SAN es enorme, casi ilimitada. Puede guardar cientos o incluso miles de terabytes de información. Esto permite que muchos equipos compartan datos sin que la red se vuelva lenta, porque el tráfico de la SAN va por un camino diferente al tráfico de los usuarios.

Las SAN son más costosas que otros sistemas de almacenamiento como el almacenamiento conectado en red (NAS), porque usan tecnología avanzada y son arquitecturas completas. Sin embargo, para grandes empresas, el costo se justifica por la gran cantidad de datos que manejan y la eficiencia que ofrecen.

¿Qué es una SAN?

Una SAN es una forma de acceder a los datos guardados en discos como si estuvieran conectados directamente a un servidor. Esto significa que el sistema operativo del servidor "ve" los discos de la SAN como si fueran suyos, aunque estén en otro lugar de la red.

La forma en que una SAN accede a los datos es a un nivel muy básico, como lo hacen los discos duros internamente. En lugar de pedir un archivo completo (como una foto o un documento), un servidor le pide a la SAN un "bloque" específico de información de un disco. La mayoría de las SAN usan un protocolo llamado SCSI para esto, aunque no usen los cables SCSI tradicionales.

Este tipo de redes se usaban mucho en computadoras muy grandes llamadas mainframes. Hoy en día, también se usan en sistemas con Microsoft Windows y otros sistemas operativos.

Una SAN se organiza en "unidades lógicas" llamadas LUN (Logical Unit Number). Un LUN es como un disco virtual que la SAN ofrece. El administrador de sistemas puede usar y organizar este LUN como si fuera un disco físico conectado a su servidor.

Las SAN usan principalmente dos tipos de protocolos de red:

• Canal de fibra (Fibre Channel): Es una red muy rápida y suele estar separada de la red normal de la empresa. Es costosa, ya que requiere tarjetas y conmutadores especiales.
• iSCSI: Es una opción más económica que envía comandos SCSI a través de una red TCP/IP normal. No es tan rápida como Fibre Channel, pero es más accesible porque usa equipos de red más comunes.

Las SAN son muy importantes para la seguridad de los datos. Si ocurre un desastre, como un fallo en un servidor, la SAN ayuda a recuperar miles de datos y a que la empresa siga funcionando. Por eso, es vital que los componentes de la SAN estén en un lugar diferente al de los servidores principales, para proteger la información crítica. Además, son fáciles de manejar, se pueden expandir mucho y son muy confiables.

¿Cómo se compara una SAN con otros sistemas de almacenamiento?

Una SAN se puede ver como una versión avanzada del almacenamiento conectado directamente (DAS, por sus siglas en inglés Direct Attached Storage).

• DAS: En un sistema DAS, un servidor se conecta directamente a sus propios discos. Es como tener un disco duro externo conectado solo a tu computadora.
• SAN: Con una SAN, varios servidores pueden acceder a muchos dispositivos de almacenamiento a través de una red compartida. Es como si muchos amigos pudieran acceder a la misma biblioteca gigante de datos.

La principal diferencia es cómo el sistema de archivos obtiene los datos. En DAS, el almacenamiento está "cerca" del servidor. En SAN, el almacenamiento está "lejos" pero se accede como si estuviera cerca.

Otra tecnología es el almacenamiento conectado en red (NAS, por sus siglas en inglés Network-Attached Storage). La diferencia clave es que NAS permite a las aplicaciones pedir archivos completos (como "mi_documento.pdf") a través de la red, mientras que SAN pide "bloques" de datos específicos.

DAS vs. NAS vs. SAN.

¿Cómo está construida una SAN?

Las SAN conectan las computadoras (servidores) con los dispositivos de almacenamiento. Combinan lo mejor de la tecnología de fibra óptica y las redes para ser más fuertes, flexibles y avanzadas que los sistemas DAS. Siguen usando la misma lógica de conexión SCSI para acceder a los datos.

Una SAN tiene tres capas principales:

• Capa de Servidores (Host): Aquí están los servidores, sus tarjetas de red especiales y el software que los hace funcionar.
• Capa de Conexión (Fibra): Esta capa incluye los cables (generalmente de fibra óptica), y los equipos que conectan todo, como los hubs y switches de la SAN.
• Capa de Almacenamiento: Aquí se encuentran los grupos de discos (llamados Disk Arrays), la memoria caché y las cintas que guardan los datos.

La red de almacenamiento puede ser de dos tipos:

• Red de Canal de Fibra (Fibre Channel): Usa dispositivos y protocolos específicos de Fibre Channel para una comunicación muy rápida.
• Red IP: Usa la infraestructura de red normal (como LAN) y el protocolo iSCSI para enviar datos SCSI a través de TCP/IP.

Tipos de conexiones en Canal de Fibra

El Canal de Fibra es un estándar de alta velocidad, optimizado para guardar datos. Hay tres formas principales de conectar dispositivos en una red de Canal de Fibra:

• Punto a punto: Conexión directa entre dos dispositivos.
• Bucle Arbitrado (Arbitrated Loop): Varios dispositivos comparten el mismo cable en un círculo. Solo uno puede enviar datos a la vez. Pueden conectarse hasta 126 dispositivos.
• Tejido Conmutado (Switched Fabric): Es la forma más avanzada. Los dispositivos se conectan a conmutadores, lo que permite que muchas comunicaciones ocurran al mismo tiempo sin interferir entre sí.

¿Se pueden combinar SAN y NAS?

Aunque las SAN y NAS son diferentes, no son excluyentes. Muchas organizaciones usan ambas tecnologías juntas para aprovechar sus ventajas. Por ejemplo, una empresa grande podría usar una SAN para sus datos más importantes y un NAS para compartir archivos entre usuarios.

Posibles configuraciones de almacenamiento.

Características importantes de una SAN

• Velocidad (Latencia): Las SAN están diseñadas para que la información se mueva muy rápido, minimizando el tiempo de espera.
• Conectividad: Permiten que muchos servidores se conecten al mismo grupo de discos o cintas, lo que optimiza el uso del almacenamiento y las copias de seguridad.
• Distancia: Gracias a la fibra óptica, los dispositivos de una SAN pueden estar separados hasta 10 kilómetros sin necesidad de repetidores.
• Rendimiento: Las SAN han aumentado su velocidad de transferencia de datos, desde 1 Gigabit hasta 4 y 8 Gigabits por segundo, lo que mejora el rendimiento general de los sistemas.
• Disponibilidad: Al tener múltiples conexiones, las SAN pueden ofrecer "caminos" alternativos para los datos. Si una conexión falla, la información sigue estando disponible, lo que aumenta la tolerancia a fallos.
• Seguridad: La seguridad es clave. Las SAN usan "zonificación" para aislar grupos de dispositivos y evitar que un sistema acceda a datos que no le corresponden. También se usa la "presentación" para que un LUN (disco virtual) solo sea accesible por servidores específicos.
• Componentes: Los elementos principales de una SAN son: switches, servidores, matrices de discos y librerías de cintas.
• Topología: Las SAN pueden organizarse de diferentes maneras, como en cascada, anillo, malla o núcleo/borde, cada una con sus propias ventajas.

Ventajas de usar una SAN

• Administración sencilla: Compartir el almacenamiento hace que sea más fácil de manejar, ya que no hay que mover cables o dispositivos de un servidor a otro.
• Mejor aprovechamiento: Varios servidores pueden usar el mismo espacio de almacenamiento, lo que optimiza su uso.
• Rutas múltiples: Un servidor puede acceder a varios discos, y un disco puede ser accedido por varios servidores, lo que mejora el retorno de la inversión.
• Recuperación de desastres: Las SAN pueden hacer copias de seguridad en lugares distantes y recuperar datos rápidamente, incluso en línea, minimizando el tiempo de inactividad.
• Alta disponibilidad: Los datos están siempre disponibles, lo cual es crucial para las empresas.
• Compatibilidad: Son compatibles con dispositivos SCSI existentes, lo que permite aprovechar inversiones anteriores.
• Escalabilidad: Se pueden expandir fácilmente añadiendo más dispositivos.
• Rendimiento y capacidad: Ofrecen alta velocidad y una capacidad de almacenamiento casi ilimitada.
• Tráfico separado: El tráfico de datos de la SAN está separado del tráfico normal de la red, lo que asegura un alto rendimiento.

Desventajas de una SAN

La principal desventaja es que una SAN es mucho más costosa que un sistema NAS. Esto se debe a que es una arquitectura completa que utiliza tecnología avanzada y especializada. Sin embargo, para empresas con grandes volúmenes de datos, el costo se justifica por los beneficios que ofrece.

Protocolos comunes en una SAN

Los protocolos son las "reglas" que usan los dispositivos para comunicarse. Algunos protocolos básicos en una SAN son:

• FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop): Usado en hubs, permite que solo un dispositivo se comunique a la vez.
• FC-SW (Fibre Channel Switched): Usado en switches, permite que varias comunicaciones ocurran al mismo tiempo.
• SCSI: Es el protocolo que usan las aplicaciones para hablar con los dispositivos de almacenamiento. En una SAN, los comandos SCSI se envían a través de FC-AL o FC-SW.
• FCoE (Fibre Channel over Ethernet): Permite enviar comandos de Canal de Fibra a través de redes Ethernet de alta velocidad, combinando lo mejor de ambos mundos.

Seguridad en una SAN

La seguridad en una SAN es muy importante. No solo se trata de proteger los datos con software, sino también de la ubicación física de todos los componentes. Los equipos clave como los switches y las matrices de almacenamiento deben estar en un lugar seguro, como un centro de datos.

Es fundamental que solo las personas autorizadas puedan hacer cambios en la red, ya sean físicos (como mover cables) o lógicos (como reconfigurar equipos). También se deben considerar aspectos ambientales como la refrigeración y la energía. Además, las redes usadas para administrar la SAN deben ser seguras y no accesibles para toda la empresa. Cambiar las contraseñas predeterminadas de los dispositivos es un paso básico pero crucial para evitar accesos no autorizados.

Galería de imágenes

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  Esquema de una SAN.

Véase también

En inglés: Storage area network Facts for Kids