Introducción al almacenamiento en red (NAS)

Tradicionalmente, el almacenamiento de red residía en  los discos duros de servidores individuales. Ese enfoque planteaba dos problemas: los servidores sólo tenían capacidad para un número limitado de discos, y era fácil que se produjeran atascos de tráfico de la red al servidor.

Mientras que una SAN supera esos problemas, los componentes de canal de fibra y las herramientas de administración pueden resultar demasiado caros y complejos para las tareas básicas de almacenamiento en red. El almacenamiento en red (NAS) ofrece una accesibilidad y un rendimiento intermedios entre el almacenamiento en servidor y el almacenamiento en SAN. Los dispositivos NAS tradicionales conectan con la Red de Área Local a través de una dirección IP y una conexión Internet oDRinaria, facilitando el almacenamiento en disco como dispositivo de red independiente (aunque también se puede añadir dispositivos NAS a una SAN). Se pueden añadir múltiples “cajas” NAS a la red de área local en función de las necesidades adicionales de almacenamiento en red.

HaDRware y arquitectura NAS

Una caja NAS es un servidor de almacenamiento dedicado que incluye una cabecera NAS y unidades de disco conectadas a una red. La cabecera NAS (front end aka NAS o puerta de enlace (gateway)), es  electrónica de control que asegura la interfaz entre la red y el almacenamiento. Un NAS básico puede utilizar una única cabecera, ó compartir el almacenamiento interno por medio de múltiples cabeceras para acomodar un creciente ancho de banda.

Por lo que se refiere al almacenamiento, los sistemas NAS se denominan en función de su soporte de unidades, el número total de unidades y la capacidad total. Las unidades SATA son, con diferencia, el tipo de unidad más corriente en los sistemas NAS. Las unidades SATA permiten un almacenamiento NAS de bajo costo y alta densidad, aunque también se utilizan unidades ATA, SCSI, SATA y SAS. En los modelos NAS de gama alta, se puede utilizar incluso unidades de canal de fibra (FC).

Los sistemas NAS de tipo grupo de trabajo admiten un almacenamiento en disco de 1 TB a 2 TB (o más) con un pequeño grupo de cuatro a seis discos duros, según el modelo y las opciones seleccionadas. (Aunque algunos modelos admiten racks de discos de expansión que permiten ampliar la capacidad de almacenamiento hasta 30 TB). Los sistemas NAS de empresa pueden implantar muchos discos, alcanzando capacidades muy superiores a los 100 TB. La mayor parte de los sistemas NAS incluyen el soporte de RAID para protección de datos y pueden implantar niveles RAID comunes, entre ellos RAID 0, RAID 1, RAID 5 y RAID 6/DP. Los sistemas NAS también incluyen algo de RAM  para usarlo de caché de los datos de red á ó desde los discos. Los dispositivos NAS pequeños sólo pueden proporcionar  un caché de 128 a 256 MB,  mientras que los sistemas NAS de empresa pueden ofrecer caché de hasta 4 GB.

En la práctica, una caja NAS se tiene que conectar a red de área local, por lo que la interfaz de red también es importante. Los puertos Internet Gigabit (GigE) son casi universales, y pronto habrá interfaces Internet de 10 Gigabits. Algunos productos NAS proporcionan múltiples conexiones Internet para agregar interfaces de red, o con fines de redundancia o de recuperación de fallos.

A modo de ejemplo, consideremos el sistema NAS para grupos de trabajo de Mpak Technologies. El V800 admite hasta ocho discos ATA en configuraciones hasta el nivel RAID 5. La unidad incluye hasta 512 MB de caché y ofrece dos puertos Internet 10/100 (los puertos GigE son opcionales). A efectos comparativos, el NAS StorEdge 5310 NAS de Sun Microsystems Inc. soporta 18 discos propios  de  hasta 2.6 TB y 4 GB de caché en tarjeta, e incluye dos puertos de internet 10/100/1000 para conectividad.

Aunque las cajas NAS suelen funcionar de modo independiente, también se pueden agrupar en clusters. Los clusters NAS, cuyo principio de funcionamiento es similar al de la informática en cluster, aparecen ante la red de área local como un único dispositivo NAS. Cada elemento incluido en el cluster puede compartir la carga de datos, y cada caja del cluster puede sustituir a otra caja que falle, mejorando el rendimiento del almacenamiento y consiguiendo una mayor disponibilidad de los soportes. OnStor Inc. suministra una puerta de enlace NAS en cluster diseñada para la interconexión con sistemas clientes Windows, Linux y Unix con una capacidad de almacenamiento de hasta 40 PB de diversos proveedores.

Protocolos NAS

Los protocolos son series de normas que definen la manera en que dos dispositivos se comunican entre sí. Los dispositivos NAS interactúan con la red de área local utilizando diversos protocolos que administran actividades como el funcionamiento en red, el intercambio de archivos y aplicaciones.

Entre los protocolos de red figuran el IPX de Novell Inc. y el NetBEUI de Microsoft. Los dispositivos NAS pueden compartir e intercambiar archivos utilizando protocolos de uso común de archivos reconocidos, como el NFS de Sun Microsystems Inc. o la norma abierta CIFS basada en el protocolo de Bloques de Mensajes de Servidor (SMB) de Microsoft. CIFS complementa protocolos de aplicación de Internet existentes, como FTP y HTTP. Por ejemplo, el NAS StorEdge 5310 de Sun incluye soporte para CIFS/SMB, NetBIOS, NFS v2 y v3, y FTP.

Gestión de NAS

Los dispositivos NAS suelen ejecutar su propio sistema operativo específico, y se administran y configuran mediante utilidades de software integradas que se ejecutan en cualquier Explorador de red corriento.Esto permite a los administradores de almacenamiento comprobar la situación del NAS, diagnosticar problemas de rendimiento e introducir cambios en la configuración del NAS desde cualquier puesto de trabajo conectado ala red de área local. Cualquier utilidad de administración debe incluir el soporte de las cajas NAS en su red de área local – incluida su detección – y debe presentar información detallada a través de una única consola. Los dispositivos NAS con frecuencia incluyen utilidades para afrontar tareas como la realización de instantáneas (Anapshots), copias ó backup. Cuando se evalúa un producto NAS, es importante el testear las utilidades incluidas en la unidad para asegurarse que el software se comporta debidamente en nuestra red.

Cada caja NAS requerirá algún trabajo de administración rutinaria, pero la carga de administración general de NAS es acumulativa. Cuantas más cajas NAS aparezcan en la red de área local, o incluso en la SAN, más tiempo de administración será necesario, lo cual puede resultar agotador para una plantilla de IT reducida.

La virtualización del NAS es una manera de aboDRar la carga general de administración. Las mismas tecnologías de virtualización que pueden tratar diversos recursos de almacenamiento como una única fuente de recursos también se pueden aplicar a los dispositivos NAS – para localizar, identificar y combinar recursos NAS de modo que se puedan tratar y administrar como una sola entidad (en la situación ideal, a través de una única consola de administración). Entre las cajas NAS y la red se suelen instalar dispositivos de virtualización NAS dedicados.

Backup NAS

Las ventanas de backup cada vez más reducidas y los objetivos de recuperación de datos que disminuyen constantemente  están obligando a los administradores de almacenamiento a reconsiderar sus estrategias de backup  en cintas. El almacenamiento en discos está desplazando a las cintas como soporte de backup  porque es más rápido, y además ofrece mejores prestaciones de protección de datos RAID y resulta más rentable. Estas características, junto con su facilidad de instalación, están convirtiendo a los dispositivos NAS como objetivos atractivos para backup.

Aunque casi cualquier caja NAS se podría utilizar con fines de backup, algunos dispositivos NAS son específicos para las tareas de backup. El sistema NearStore de NetApp está diseñado para el almacenamiento nearline de 8 TB a 96 TB utilizando discos SATA baratos. Si va a utilizar un sistema NAS como destino de backup, compruebe que su software de backup soporta el protocolo de gestión de datos de red (NDMP). El software de safeguard también debe ser compatible con la versión del NDMP utilizada. Si desea más información sobre NDMP, pinche aquí.

Aunque NAS puede ofrecer un destino de backup  atractivo para algunas aplicaciones, recueDRe que NAS no sustituye por completo los backups  en cinta. El espacio de disco es finito, y los sistemas NAS se acaban saturando de datos, forzando la supresión o la descarga de los backups  más antiguos a una cinta. Además el almacenamiento en disco se queda en el lugar donde se realiza, de modo que las organizaciones que utilizan las cintas para la protección contra los desastres fuera de su emplazamiento tendrán que seguir realizando backups  periódicos en cinta.