¿Qué es el almacenamiento conectado en red?
El almacenamiento conectado a la red (NAS) es un dispositivo de almacenamiento dedicado a los archivos que hace que los datos estén disponibles de forma continua para que los empleados colaboren eficazmente a través de una red. Cualquier red de ordenadores tiene máquinas servidoras interconectadas y máquinas cliente que envían solicitudes a los servidores. Los dispositivos NAS son servidores especializados que se encargan únicamente del almacenamiento de datos y de las solicitudes de intercambio de archivos. Proporcionan servicios de almacenamiento rápidos, seguros y confiables a las redes privadas.
¿Por qué son importantes los dispositivos NAS?
Las empresas y pequeñas empresas de muchos sectores eligen las soluciones NAS porque ofrecen un almacenamiento eficaz, escalable y de bajo coste. En comparación con otros servidores, los servidores de archivos NAS proporcionan un acceso más rápido a los datos y son más fáciles de configurar y administrar. Pueden admitir diversas aplicaciones empresariales, como sistemas de correo electrónico privados, bases de datos de contabilidad, nóminas, grabación y edición de video, registro de datos y análisis empresarial.
Algunas de las ventajas del NAS son:
Implementación de la nube privada para las organizaciones
Una nube privada es una nube que aloja recursos del propio centro de datos de una organización. Puede basarse en recursos de hardware internos o en una infraestructura separada proporcionada por un tercero. Puede utilizar dispositivos NAS para implementar el almacenamiento en la nube privada en su organización.
Soluciones flexibles de almacenamiento local para pequeñas empresas
Los sistemas NAS se pueden personalizar en función del tamaño y los requisitos de la organización. En el mercado hay disponibles tanto dispositivos de bajo costo y menor almacenamiento, como dispositivos más caros de alta gama.
¿Para qué se utiliza el almacenamiento conectado a la red?
Las organizaciones utilizan las soluciones NAS para realizar una serie de tareas, entre ellas:
- Almacenamiento y uso compartido de archivos
- Creación de archivos de datos activos o para copias de seguridad de datos y la recuperación de desastres
- Aloje infraestructura de escritorio virtual.
- Pruebas y desarrollo de aplicaciones web y del lado del servidor
- Transmitir archivos multimedia y torrents
- Almacenar imágenes y videos que requieren un acceso frecuente
- Crear un repositorio de impresión interno
Por ejemplo, una empresa de medios de comunicación crea muchas imágenes cada día. Sin embargo, la empresa no puede transmitir estos datos a la nube constantemente debido a la latencia de la red. En su lugar, utiliza un dispositivo NAS de alta gama para almacenar las fotos. Cualquier empleado puede acceder a estas fotos y editarlas a través de la red de la empresa.
¿Cuáles son los componentes de un dispositivo NAS?
Los dispositivos NAS suelen estar formados por varios componentes.
Unidades de almacenamiento físico
Los dispositivos NAS pueden contener de dos a cinco discos duros, lo que les permite tener una gran capacidad de almacenamiento. Varias unidades físicas se organizan lógicamente como contenedores de almacenamiento redundante (RAID). RAID es una tecnología de virtualización que combina varios componentes de almacenamiento físico en una o varias unidades lógicas. Esto ayuda a realizar copias de seguridad de los datos y a mejorar el rendimiento.
Unidad central de procesamiento (CPU)
Los dispositivos NAS tienen una CPU que proporciona inteligencia y potencia informática para administrar el sistema de archivos. La CPU lee y escribe datos para procesar y servir archivos, administrar múltiples usuarios e integrarse con la nube si se desea.
Sistema operativo
Un sistema operativo es una interfaz de software entre el hardware del dispositivo de almacenamiento y su usuario. Aunque los dispositivos de almacenamiento conectados en red más complejos vienen con sus propios sistemas operativos, algunos dispositivos más sencillos pueden no tener ninguno.
Interfaz de red
La unidad NAS se conecta a la red mediante la interfaz de red. La conexión de red puede ser un cable Ethernet o wifi. Muchos dispositivos NAS también tienen puertos USB para cargar o para conectar otros dispositivos al dispositivo NAS.
¿Cuál es el principio básico de almacenamiento de los dispositivos NAS?
NAS es un almacenamiento conectado en red para datos basados en archivos. Existen tres metodologías principales de almacenamiento:
1. Almacenamiento de archivos
En el almacenamiento de archivos, se pueden guardar los datos en archivos, organizarlos en carpetas y colocarlos bajo una jerarquía de directorios y subdirectorios. Es una técnica de almacenamiento popular y conocida.
2. Almacenamiento en bloques
El almacenamiento en bloques divide un archivo en fragmentos más pequeños (o bloques) y almacena cada bloque por separado bajo una dirección única. El ordenador puede almacenar los bloques en cualquier lugar del dispositivo. El sistema operativo del servidor utiliza la dirección única para reagrupar los bloques en el archivo. Esto es más rápido que buscar en las jerarquías para acceder a un archivo.
3. Almacenamiento de objetos
Los objetos son unidades discretas de datos que se almacenan sin una jerarquía o estructura. Cada objeto incluye los datos, información descriptiva sobre los datos (metadatos) y un número de identificación único. Con esta información, el software del sistema puede encontrar y acceder al objeto.
Almacenamiento de archivos, de bloques o de objetos
Cada tipo de almacenamiento puede utilizarse de forma diferente. Por ejemplo, el almacenamiento de archivos para compartir archivos locales y el almacenamiento en bloques para aplicaciones de alto rendimiento. Por otro lado, se puede usar el almacenamiento de objetos para guardar datos no estructurados como el correo electrónico, videos, archivos de imágenes, páginas web y datos de sensores producidos por el Internet de las cosas (IoT).
¿Cómo funciona el NAS?
Los sistemas NAS combinan hardware y software con protocolos (o reglas) que permiten compartir archivos en la red. Si se siguen estos protocolos, cualquier ordenador puede acceder sin problemas a los archivos del dispositivo NAS como si los archivos estuvieran almacenados en la propia ordenador.
Protocolos de comunicación
Las redes pueden ejecutar varios protocolos de transferencia de datos, pero la mayoría de las redes tienen el protocolo de Internet (IP) y el protocolo de control de transmisión (TCP). IP es la parte que obtiene la dirección para enviar los datos de los archivos. Después, el TCP entrega los datos al combinarlos en paquetes y enviarlos a través de la red.
Protocolos de formateo de archivos
Las máquinas de una red de ordenadores pueden tener diferentes sistemas operativos subyacentes, como Windows, Linux o Unix. Todos ellos quieren acceder al almacenamiento de archivos NAS en su formato de archivo nativo. Por lo tanto, los sistemas de archivos NAS formatean los datos antes de enviarlos a la red. Los protocolos de formateo para el servicio de archivos incluyen:
Sistemas de archivos en red (NFS)
Los sistemas Linux y UNIX utilizan este protocolo. NFS funciona en cualquier hardware, sistema operativo o arquitectura de red.
Bloques de mensajes de servidor (SMB)
Las máquinas de Microsoft Windows utilizan este protocolo.
Protocolo de archivo de Apple (AFP)
Este es un protocolo propietario para los dispositivos de Apple que ejecutan macOS.
¿Cuáles son los diferentes tipos de dispositivos NAS?
NAS basado en servidores
Los servidores NAS son dispositivos que sirven para configurar el almacenamiento de archivos local. Hay varios tipos y tamaños. Por ejemplo, se pueden comprar unidades de escritorio o unidades NAS montadas en bastidores. Se pueden controlar y configurar con una red.
NAS escalables verticalmente
Los dispositivos NAS escalables verticalmente están consisten en unidades de almacenamiento administradas por un par de controladores. Cada vez que necesite más capacidad de almacenamiento, compre más unidades de NAS. Sin embargo, los controladores tienen límites de rendimiento y capacidad. Solo pueden administrar un número fijo de unidades de manera óptima. Cuando se alcance el límite, podrá comprar un nuevo dispositivo escalable verticalmente. Esto da como resultado dos silos independientes de almacenamiento de archivos. Hay que distribuir y administrar manualmente los datos de los archivos entre ambos silos, lo que supone un aumento de los gastos generales
NAS escalable horizontalmente
Los dispositivos NAS escalables horizontalmente contienen grupos de servidores que ofrecen números de unidades lógicas o archivos compartidos a través de una red. También tienen controladores y unidades. Sin embargo, los controladores pueden vincular varias unidades físicas para que funcionen como una sola unidad lógica. El sistema se escala linealmente y el rendimiento aumenta a medida que se agrega capacidad.
¿Cómo se compara el NAS con otras arquitecturas de redes de almacenamiento?
NAS es una de las soluciones de almacenamiento en red.
Redes de área de almacenamiento
Una red de área de almacenamiento (SAN) es una red dedicada de alta velocidad que interconecta varios servidores con una amplia gama de dispositivos de almacenamiento. Las organizaciones la utilizan para acceder, replicar y proteger de manera centralizada todo el almacenamiento como si fuera un único recurso colectivo. SAN también utiliza tecnologías adicionales como RAID y la deduplicación de datos para optimizar la capacidad y fiabilidad del almacenamiento.
Diferencias entre NAS y SAN
NAS y SAN son sistemas de almacenamiento en red. Agrupan la capacidad de almacenamiento y la comparten con los servidores de aplicaciones mediante una red de alta velocidad. La principal diferencia entre ambas soluciones es cómo las perciben los usuarios. Para los clientes, NAS funciona como un sistema de archivos y SAN como un sistema operativo. El NAS administra las solicitudes de archivos individuales, pero el SAN administra las solicitudes de bloques de datos contiguos. NAS y SAN también utilizan diferentes protocolos y tecnologías subyacentes. SAN es más flexible para los usuarios, pero puede ser más costoso de configurar y administrar.
Almacenamiento de conexión directa
El almacenamiento de conexión directa (DAS) es un almacenamiento que puede conectarse al dispositivo de un servidor. El ejemplo más común de DAS es un disco duro externo conectado por cable. Solo el servidor host puede acceder a los datos directamente. Otros dispositivos tienen que solicitar datos al dispositivo host.
Diferencias entre NAS y DAS
DAS es el precursor de NAS. DAS se conecta directamente a los servidores, por lo que las ranuras de expansión del servidor limitan su escala y conectividad. El tamaño del DAS también restringe la capacidad de almacenamiento y la limita a un número reducido de puertos o conexiones de host. No es adecuado para compartir y es complejo de administrar.
¿Cuáles son las limitaciones del NAS local?
El NAS está limitado por su incapacidad para ofrecer rendimiento a escala.
Complejidad de la administración
Mantener la infraestructura del NAS en las instalaciones puede aumentar la carga operativa y absorber los presupuestos de TI en el caso de las organizaciones con presupuesto y recursos.
Dificultad para escalar con rapidez
Los dispositivos NAS dependen de unidades de disco duro (HDD) para ofrecer los datos. Lamentablemente, si demasiados usuarios envían solicitudes de archivos al mismo tiempo, se pueden saturar los desafíos del sistema NAS.
Sin garantías de servicio
Los dispositivos NAS no pueden ofrecer ninguna garantía de servicio de almacenamiento. Los usuarios podrían tener problemas como retraso en los datos, falta de datos y pérdida de datos. Los dispositivos NAS no siempre son lo suficientemente confiables como para utilizarlos en operaciones esenciales.
¿Cuáles son las limitaciones del NAS local?
El NAS está limitado por su incapacidad para ofrecer rendimiento a escala.
Complejidad de la administración
Mantener la infraestructura del NAS en las instalaciones puede aumentar la carga operativa y absorber los presupuestos de TI en el caso de las organizaciones con presupuesto y recursos.
Dificultad para escalar con rapidez
Los dispositivos NAS dependen de unidades de disco duro (HDD) para ofrecer los datos. Lamentablemente, si demasiados usuarios envían solicitudes de archivos al mismo tiempo, se pueden saturar los desafíos del sistema NAS.
Sin garantías de servicio
Los dispositivos NAS no pueden ofrecer ninguna garantía de servicio de almacenamiento. Los usuarios podrían tener problemas como retraso en los datos, falta de datos y pérdida de datos. Los dispositivos NAS no siempre son lo suficientemente confiables como para utilizarlos en operaciones esenciales.
¿Cómo pueden los usuarios solucionar las limitaciones del NAS?
Se pueden solucionar las limitaciones del NAS si se agregan más dispositivos NAS a la red, si se integran con SAN o si se sustituyen los dispositivos NAS por el almacenamiento en la nube. Exploremos las opciones a continuación:
Agregar más dispositivos NAS
Para aumentar la capacidad de almacenamiento, puede escalar verticalmente o escalar horizontalmente la arquitectura NAS. El escalado vertical significa utilizar el software del controlador de almacenamiento para administrar varias unidades físicas en el mismo servidor NAS. El escalado horizontal significa utilizar una interfaz de comunicación de software común llamada API para administrar varios servidores NAS. Con el escalado horizontal las organizaciones pueden crear espacio para miles de millones de archivos. Sin embargo, es costoso de configurar, codificar y administrar.
Almacenamiento unificado
A pesar de sus diferencias, SAN y NAS no son mutuamente excluyentes. Puede combinarlos para formar un híbrido SAN-NAS, que le ofrece protocolos de archivos y de bloques desde el mismo sistema. También puede ejecutar NAS sobre un sistema SAN para obtener servicios de sistema de archivos. Puede encontrar en el mercado dispositivos con componentes híbridos SAN/NAS.
Almacenamiento en la nube
Puede aumentar o sustituir el NAS físico mediante el almacenamiento de archivos basado en la nube. Una puerta de enlace de nube en la periferia de la red del centro de datos de una empresa mueve los datos de las aplicaciones entre el almacenamiento local y la nube pública. Un proveedor de nube administra y opera el almacenamiento de datos como un servicio. Puede acceder al almacenamiento bajo demanda con capacidad y costos justo a tiempo, lo que elimina la necesidad de comprar y administrar su propia infraestructura de almacenamiento de datos. El almacenamiento en la nube le ofrece agilidad, escala global y durabilidad con acceso a los datos en cualquier momento y lugar.
¿Cómo puede ayudar AWS con las soluciones de almacenamiento?
- Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) ofrece servicios de almacenamiento en bloque basados en la nube. Puede migrar cargas de trabajo SAN locales a la nube para aplicaciones esenciales. EBS almacena datos a un costo menor sin comprometer el rendimiento.
- Amazon Elastic File System (Amazon EFS) es un sistema de archivos sencillo y sin servidor que no requiere supervisión para los servicios de computación de AWS. Puede acceder a los archivos de forma segura y confiable, así como escalar o reducir el almacenamiento según sea necesario.
- Amazon FSx for NetApp ONTAP proporciona almacenamiento compartido completamente administrado, altamente fiable, escalable, eficiente y completamente administrado para cargas de trabajo de Linux, Windows y MacOS.
- Amazon FSx for OpenZFS ofrece un almacenamiento de archivos compartidos completamente administrado, basado en el sistema de archivos OpenZFS, con la tecnología de la familia de procesadores AWS Graviton, y accesible a través del protocolo NFS (v3, v4, v4.1, v4.2).
- Amazon FSx para Windows File Server brinda almacenamiento compartido completamente administrado basado en Windows Server.
- Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) es un servicio de almacenamiento de objetos que ofrece escalabilidad, disponibilidad de datos, seguridad y rendimiento líderes en el sector.
- Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) ofrece un control total sobre el entorno de red virtual, incluida la ubicación de los recursos, la conectividad y la seguridad.
- AWS Storage Gateway proporciona aplicaciones locales con acceso a un almacenamiento en la nube prácticamente ilimitado.
- Los servicios de almacenamiento de AWS ofrecen una gama completa de servicios para almacenar, acceder, controlar y analizar datos.
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