Storage Area Network (SAN) ou Rede Privada de Armazenamento

No mundo digital em constante expansão, o armazenamento eficiente e seguro de dados é essencial para o sucesso de qualquer organização.

Nesta era em que a informação é um dos ativos mais valiosos das empresas, é crucial compreender os problemas enfrentados quando não se dispõe de uma rede de armazenamento eficiente.

Entre os desafios enfrentados, destacam-se os impactos no desempenho, segurança e escalabilidade dos sistemas.

Felizmente, ao implementar uma SAN, é possível mitigar esses riscos, aprimorar os sistemas e obter benefícios significativos.

O que é SAN?

SAN ou Storage Area Network é um tipo de rede privada de computadores composta por cabos, controladores e switches dedicada a oferecer uma rede de armazenamento de alta velocidade, segurança e disponibilidade a servidores de arquivos e storages via LAN ou WAN.

Ao criar uma SAN, é possível centralizar o armazenamento de dados e oferecer acesso rápido aos servidores, tornando as conexões mais eficientes e aumentando a performance geral do sistema, evitando gargalos ocasionados pelo alto tráfego na LAN.

Dadas às suas características, ela também fornece redundância de dados, o que significa que, em caso de falha de um dispositivo de armazenamento, outro pode ser automaticamente acionado para garantir a continuidade do acesso as informações. Isso ajuda a minimizar o risco de perda de informações críticas e a garantir a disponibilidade constante dos recursos de armazenamento.

No geral, elas oferecem uma série de vantagens em comparação com outras soluções, tornando-se uma solução crucial para qualquer empresa que precisa de um sistema eficiente e escalável para guardar seus arquivos na rede de computadores.

Por conta disso, normalmente são indicadas para aplicações como bancos de dados, onde há um grande volume de acesso e alterações.

Para que servem as redes SAN?

As SAN são projetadas para proporcionar acesso confiável e de alta velocidade aos recursos de armazenamento compartilhados em um ambiente de computação, possibilitando centralizar arquivos, aumentar a eficiência da rede e garantir a disponibilidade constante dos recursos.

Estas redes permitem que servidores e outros dispositivos tenham acesso a uma grande quantidade de armazenamento, sem que haja uma sobrecarga na LAN. Além disso, uma SAN é projetada para organizar a infraestrutura de rede, movendo recursos para salvaguardar as informações da LAN para uma separada e de alta performance.

Isso permite que cada servidor tenha acesso aos dispositivos de armazenamento compartilhados como se fossem unidades conectadas diretamente a ele, evitando assim, gargalos causados pelo alto tráfego de dados na rede local.

Tipos de Storage Area Network

Tradicionalmente, os Storages Area Network são uma importante parte da infraestrutura de TI de muitas empresas, pois fornecem recursos ideais para a proteção de seus dados e alta performance. Devido à sua importância, existem diversos tipos de SAN, como Fibre Channel, iSCSI, FCoE e NAS.

Cada tipo de rede possui características próprias para atender às necessidades específicas. Portanto, a escolha ideal depende de fatores como: requisitos de armazenamento, desempenho e gerenciamento de dados de cada organização.

Assim, é importante estar ciente dos diferentes tipos disponíveis no mercado para escolher a opção mais adequada conforme as necessidades da sua empresa.

Fibre Channel SAN

Fibre Channel SAN é um tipo de rede que utiliza o protocolo FC para conectar servidores e dispositivos em uma rede privada dedicada, projetado para oferecer alta velocidade e largura de banda para o acesso a recursos de armazenamento compartilhados, além de garantir a confiabilidade e a segurança.

As vantagens desta solução incluem velocidades de transferência de dados extremamente altas, segurança e confiabilidade, além de escalabilidade e capacidade de suportar vários servidores acessando o mesmo dispositivo de armazenamento.

No entanto, as desvantagens incluem o alto custo dos equipamentos e cabos, bem como a complexidade da instalação e configuração. Além disso, a necessidade de uma equipe altamente especializada para gerenciar e manter a rede pode ser um obstáculo para algumas empresas.

Por conta disso, ao invés de ter que montar e gerenciar duas estruturas separadas, uma para comunicação e outra para armazenamento, organizações de todos os tamanhos podem implementar uma IP-SAN usando a mesma infraestrutura já existente.

Essa solução é particularmente vantajosa para pequenas e médias empresas que necessitam dos recursos de desempenho e segurança oferecidos pelas redes, mas não possuem os recursos financeiros para construir e manter sua própria Fiber SAN.

iSCSI SAN

iSCSI SAN trata-se de uma tecnologia que permite a conexão entre servidores e dispositivos de armazenamento remotos, onde consiste na conversão de blocos de dados em pacotes IP transmitidos através dela.

Normalmente, trata-se de uma alternativa mais acessível ao Fibre Channel SAN, pois utiliza as infraestruturas de rede já existentes, sem a necessidade de cabos especiais ou equipamentos dedicados.

Neste caso, quando um host precisa acessar informações em um dispositivo remoto, ele envia uma solicitação para os controladores iSCSI, que então transmitem os dados para o host via a rede IP.

As vantagens deste tipo incluem baixo custo, facilidade de implantação e compatibilidade com as infraestruturas já existentes. Além disso, por utilizarem a tecnologia IP, possibilitam acessar dispositivos remotamente a partir de qualquer lugar da rede.

No entanto, as desvantagens incluem uma largura de banda limitada em comparação com o Fibre Channel SAN, além de uma possível latência mais alta devido à sobrecarga.

FCoE SAN

FCoE (Fibre Channel over Ethernet) SAN é uma tecnologia que combina a eficiência e largura de banda da fibra com a simplicidade e flexibilidade da Ethernet. Como resultado, ela permite a convergência de rede e armazenamento em uma única conexão física e cabo, ao invés de requerer duas estruturas separadas.

O funcionamento de uma rede FCoE consiste em encapsular os pacotes de Fibre Channel em pacotes Ethernet e transmiti-los sobre a Ethernet padrão. Isso permite que os recursos de armazenamento sejam compartilhados entre vários servidores, sem a necessidade de conexões dedicadas, oferecendo maior eficiência e flexibilidade para a infraestrutura.

Uma das principais vantagens desta solução é a redução de custos, já que permite a utilização de uma única infraestrutura física para ambas as comunicações (rede e armazenamento). Além disso, a redução de cabeamento também pode melhorar a eficiência da gestão da infraestrutura e aumentar a sua disponibilidade e resiliência.

No entanto, a implementação de uma FCoE SAN pode requerer hardware especializado e treinamento para equipes de TI, o que pode ser uma desvantagem para organizações com recursos limitados.

Ip-SAN e FCoE são redes com infraestrutura convergente

Até recentemente, as redes SAN se limitavam a utilizar o protocolo de fibra, enquanto as redes de dados eram construídas com base no padrão Ethernet. No entanto, com o crescimento das IP-SAN e do padrão FCoE, as redes convergentes passaram a utilizar infraestruturas híbridas que combinam cobre e fibra.

Assim, as redes convergentes não fazem distinção entre IP ou FC via ethernet, normalmente são baseadas em 10 Gigabit e oferecem a opção de agregação de portas de rede (trunking) para melhor performance e segurança.

Além disso, as IP-SAN são administradas de forma separada das redes baseadas em ethernet, mas ambas as plataformas utilizam a mesma infraestrutura para tráfego de rede e dados, o que elimina a necessidade de uma infraestrutura exclusiva para o armazenamento, resultando na redução de custos e facilitando a gestão.

Portanto, a implementação de uma infraestrutura convergente em SAN permite que equipamentos, como storages, switches e servidores, possam coexistir em um único ambiente, sem interferências entre eles.

Vantagens e desvantagens de implementar um Storage Area Network

A implementação de uma Storage Area Network pode ser altamente benéfica para uma empresa, oferecendo melhoria de desempenho, disponibilidade e escalabilidade em seus sistemas de armazenamento de dados.

Apesar disso, também há questões que precisam ser levadas em consideração, como o custo e a complexidade da implementação e gerenciamento da rede. Portanto, é preciso levar em conta as vantagens e desvantagens deste tipo de implementação para avaliar se ela é a escolha certa conforme as necessidades de uma organização.

Vantagens

As redes SAN apresentam uma série de vantagens para as organizações que as implementam, entre as quais destacam-se a comunicação rápida e segura entre os dispositivos de armazenamento e servidores da rede.

Além disso, sua implementação também permite a comunicação eficiente entre servidores independentes e storages, tornando desnecessário o uso de vários equipamentos com muitos discos rígidos.

Outra das vantagens deste tipo de rede é o armazenamento em bloco que é mais eficiente e seguro que o orientado por arquivos, além de oferecer um melhor desempenho para aplicativos que requerem a leitura ou escrita de muitos dados, como bancos de grande porte.

Também vale destacar que a implementação de um Storage Area Network elimina gargalos causados pelo tráfego de rede e reduz problemas relacionados às interrupções.

Dadas às suas características, falhas também são menos frequentes em redes deste tipo, especialmente porque, caso haja a falha de servidores, storages ou rotas, o sistema pode alocar dinamicamente um novo caminho para dispositivos redundantes, como servidores em cluster ou dispositivos de alta disponibilidade (HA).

Adicionalmente, as SAN são altamente escaláveis e permitem a adição de sistemas e servidores de acordo com a necessidade, sem limitações. Isso significa que o problema de escalabilidade presente em implementações de barramento SCSI é eliminado.

Desvantagens

Embora apresente inúmeras vantagens, o processo de atualização de uma Storage Area Network pode ser dispendioso, pois antigos servidores e switches podem não funcionar com a implementação da rede, exigindo altos investimentos em hardware e infraestrutura.

Além disso, em implantações desta solução com servidores limitados e sistemas de armazenamento de baixo custo, a unificação nem sempre justifica o investimento, sendo recomendado implementar um IP-SAN ou SAN FCoE, o que eleva ainda mais o investimento necessário.

Outra das desvantagens destacadas deste tipo é a necessidade de novos investimentos para lidar com a intensa utilização de recursos WAN, como em aplicações que precisam transmitir, comunicar ou replicar grandes quantidades de dados.

Também é preciso destacar que criar, configurar e gerenciar uma SAN requer conhecimento especializado, um estudo de viabilidade detalhado e uma análise para avaliar o impacto na TI da organização, tornando-a um pouco mais complexa do que as demais redes.

Como implementar uma SAN?

A implementação de uma SAN pode ser bastante complexa, mas é possível utilizar vários equipamentos e tecnologias para simplificar o processo. É possível, por exemplo, escolher entre uma variedade de switches, controladores, dispositivos de armazenamento e cabos para criar e implementá-la.

No geral, implementar uma Storage Area Network envolve os seguintes passos:

• Planejamento: é preciso definir as necessidades de armazenamento, bem como a arquitetura da rede e os requisitos de hardware e software.
• Aquisição de hardware: certifique-se de ter os equipamentos necessários, como switches, servidores, dispositivos para armazenar informações e cabos. Não esqueça de verificar a compatibilidade de todos os equipamentos.
• Instalação física: instale os dispositivos para salvaguardar os documentos, servidores e switches em sua rede e conecte-os por meio de cabos Fibre Channel ou cabos Ethernet.
• Configuração do software: configure o software de gerenciamento do Storage Area Networf, bem como os drivers e firmware necessários para os dispositivos.
• Configuração da rede: configure a rede para a comunicação de blocos e as rotas de comunicação para a rede.
• Teste e validação: teste e valide a implementação da SAN antes de começar a usá-la em produção.
• Gerenciamento e manutenção: mantenha a rede em boas condições, monitore o desempenho e otimize o uso do armazenamento.

Aqui, é preciso lembrar que cada implantação é única e pode haver variações destes passos. Portanto, é importante contar com uma equipe especializada para uma implementação eficiente e adequada.

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