NAS vsSAN

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NAS vs SAN

• Le nuove architetture storage

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?? STORAGE ??

• Un sistema di STORAGE si occupa di
• immagazzinamento di dati
• .. e della loro gestione

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Perché fare STORAGE?

• Le principali esigenze di storage sono risultate
  essere
• il disaster recovery
• la business continuity
• laccesso a disponibilità di dati
• il saper rispondere allaumentare dei dati.
• I fattori che spingono le aziende italiane ad
  aggiornare le proprie infrastrutture di storage
  non sono diverse da quelle di qualsiasi altra
  impresa innanzitutto le esigenze di backup e
  comunque larchiviazione di dati, incluso il
  mantenimento storico.

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Lo storage si inquadra come strategia generale di
evoluzione dellIT aziendalele attuali criticità
di sistemi informativi risiedono

• nella proliferazione di server
• nellutilizzo complessivamente base dei server
  stessi e della memoria di massa
• nel basso livello di controllo dellinfrastruttura
  , inclusa la sicurezza
• nella troppa scarsa attenzione di disaster
  recovery e business continuity
• su un elevato livello di rigidità.

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Chi si occupa dello standard STORAGE?

• La SNIA (Storage Networking Industry
  Association), è un organo che si occupa di
  uniformare, all'interno dell'industria, tutti gli
  aspetti relativi allo sviluppo degli standard,
  all'interoperabilità, all'educazione e allo
  sviluppo del mercato in materia di reti storage.

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Classificazione dei sistemi di storage
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Le architetture di storage

• Possono essere
• Tradizionali (DAS)
• Storage networking (NAS e SAN)

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Architetture tradizionali DAS (Direct Attached
Storage)

• I sottosistemi di memorizzazione sono
  sostanzialmente isolati le unità disco, i RAID e
  le librerie nastro sono collegate direttamente ai
  server, i quali condividono poi le informazioni
  con altri sistemi, ma questo modello presenta
  alcuni limiti non trascurabili

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• l'accesso e la condivisione delle informazioni è
  difficile da gestire
• lespansione comporta numerosi problemi
• la mancanza di flessibilità
• il coinvolgimento dei server nelle operazioni di
  trasferimento dati verso lo storage
• Le unità di memorizzazione ed il formato dei
  dati sono vincolati alla piattaforma a cui è
  connessa lunità. Le elevate performance messe a
  disposizione dai server e dai dispositivi di
  memorizzazione non sono quindi pienamente
  utilizzabili, risultando spesso inadeguate
  rispetto alla crescente domanda di prestazioni
  richieste dalle applicazioni e dagli utenti.

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• Le reti tradizionali utilizzano i server per
  lutilizzo dei protocolli e per trasferire i dati
  da e verso i client. Queste istruzioni occupano
  unelevata larghezza di banda, cicli macchina
  della CPU e molta memoria. Risulta chiaro quindi
  che ogni volta che si effettuano operazioni
  intensive di scrittura/lettura dei dati
  attraverso la rete, le prestazioni generali della
  rete crollano.

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Architetture Storage Networking

• NAS (Network Attached Storage)
• SAN (Storage Area Network)
• Alcuni le ritengono tecnologie concorrenti
  sebbene entrambe prodotte della convergenza della
  tecnologia di storage e del networking, Network
  Attached Storage e Storage Area Network non sono
  affatto tecnologie in competizione tra loro.

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ARCHITETTURA NAS

• I Network Attached Storage sono dispositivi di
  memorizzazione di file collegati ad una rete. Il
  dizionario tecnico SNIA li definisce nel modo
  seguente
• Termine utilizzato per fare riferimento a
  dispositivi di storage da connettere a una rete
  al fine di fornire ai sistemi di computer servizi
  di accesso ai file.
• Un dispositivo di storage NAS è composto da un
  motore che implementa i servizi di file e da una
  o più periferiche su cui vengono memorizzati i
  dati. I dispositivi NAS possono essere collegati
  a qualsiasi tipo di rete.

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• Classe di sistemi che fornisce servizi di file a
  computer host. Un sistema host che utilizza il
  NAS si avvale di driver di periferiche di file
  system per accedere ai dati utilizzando i
  protocolli di accesso ai file, quali NFS o CIFS.
  I sistemi NAS interpretano questi comandi ed
  eseguono le operazioni interne dei file e le
  operazioni di I/O delle periferiche necessarie
  per elaborarli.

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• I NAS possono essere visti come computer
  specializzati creati per "servire" file ai server
  applicativi. I vantaggi stanno nelle loro
  prestazioni, nella semplicità di gestione e
  soprattutto nel fatto che sia i server Windows
  che quelli Unix possono interfacciarsi a un NAS,
  eliminando così la necessità di "isole" di
  gestione.
• In tal modo, lo Storage viene messo in rete,
  quindi a disposizione di tutti gli utenti
  collegati.

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NAS lo storage su IP

• Da ciò derivano vari vantaggi
• Creando un sistema condiviso di memorizzazione
  dati accedibile via IP, le NAS possono dare
  servizio attraverso la rete a Server e Client
  eterogenei.
• Svincolando lo Storage dai Server applicativi che
  ne utilizzano i contenuti, si ampliano le
  possibilità di interconnessione tra i sistemi più
  vari, si possono effettuare scelte ottimizzate in
  funzione delle specifiche tipologie di impiego,
  si ottimizza lo sfruttamento delle capacità
  disponibili e si può procedere con il
  potenziamento delle apparecchiature in modo
  estremamente mirato.

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Vantaggi di una NAS

• Il modello NAS (network attached storage)
  promette di offrire una soluzione alle
  problematiche di storage più economica rispetto
  alle SAN, anche se con alcune limitazioni.
• Nelle NAS dispositivi di storage o altre
  appliance fanno a meno di una rete dedicata Fibre
  Channel e operano tramite la LAN. Ne consegue che
  i dispositivi NAS possono costituire una
  soluzione economica per le esigenze di storage a
  livello workgroup o anche in grandi Web farm
  nelle quali la rete può essere progettata con
  grandi capacità.

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Applicazioni di architetture NAS
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Architettura SAN

• Una rete SAN (Storage Area Network) è molto
  semplicemente una rete dedicata allo storage.
• Più precisamente, il dizionario tecnico
  pubblicato dalla Storage Networking Industry
  Association (SNIA) definisce una rete SAN nei
  seguenti termini

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• Una rete il cui scopo principale è il
  trasferimento di dati tra sistemi di computer ed
  elementi di storage e tra elementi di storage.
  Una rete SAN consiste in uninfrastruttura di
  comunicazione, che fornisce connessioni fisiche,
  e in un livello di gestione, che organizza
  connessioni, elementi di storage e sistemi di
  computer in modo da garantire un trasferimento di
  dati sicuro e robusto.

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Costituzione di una SAN

• In una rete SAN le periferiche di storage sono
  connesse ai server attraverso una nuova topologia
  costituita essenzialmente da dei canali
  -essenzialmente in fibra ottica- e da
• hub,
• swich router e
• bridge
• che in teoria consente la coesistenza di sistemi
  e dispositivi di storage di natura eterogenea,
  sebbene nella pratica gli aspetti di
  interoperabilità costringano ancora a creare reti
  SAN omogenee.

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Vantaggi di una SAN

• Le aziende devono poter accedere ai dati in modo
  rapido e sicuro e quindi la filosofia
  dell'architettura SAN è quella di poter integrare
  tutte le caratteristiche dei tradizionali sistemi
  di memorizzazione  
• Alte prestazioni
• Alta disponibilità
• Scalabilità
• Facilità di gestione
• Tutto questo con le caratteristiche di
  connettività e accesso distribuito del network
  computing, attraverso unarchitettura di rete
  dedicata alla gestione e archiviazione dei dati,
  in grado di non sovraccaricare i server nelle
  operazioni di scrittura e lettura dei dati, da e
  verso lo storage.

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Le reti SAN forniscono una serie di indubbi
vantaggi rispetto ai dispositivi di storage
connessi direttamente ai server. Offrono una
connettività any-to-any tra server e dispositivi
di storage, aprendo in tal modo la strada al
trasferimento diretto di dati tra periferiche di
memorizzazione (dischi o tape), con conseguenti
indubbi miglioramenti dell efficienza dello
spostamento dei dati e di processi, quali il
backup o la replica dei dati.
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Con larchitettura SAN è possibile ottenere

• Una visione e gestione centralizzata di tutti i
  dati aziendali a livello di client, server,
  storage e nodi di rete.
• Configurazioni cluster gestite centralmente e
  facilmente espandibili, sia dal punto di vista
  del numero di server (scalabilità), sia per
  lespansione dello storage.
• Una migliore capacità di gestione delle risorse
  in generale attraverso tool specifici sviluppati
  per larchitettura SAN.
• Backup dei dati centralizzato, in grado di
  garantire elevate performance e integrità dei
  dati (non ottenibili attraverso le classiche
  architetture che fanno capo alla LAN per il
  trasferimento dei dati durante le operazioni di
  archiviazione dei dati).
• Architetture e configurazioni per la gestione di
  notevoli quantità di dati (terabyte) e con
  elevati data transfer rate.

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• Architettura SANi dati transitano attraverso
  gli Hub/Switch FC e non sovraccaricano la LAN

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Ma cosa rende così vantaggiosa una SAN?

• STANDARD FIBRE CHANNELANSI X3.230.1994     
• Fibre Channel è una tecnologia standard (ANSI
  x3.230.1994), nata per il trasferimento dei dati
  ad alta velocità e in grado di offrire elevate
  prestazioni e livelli di affidabilità. La
  tecnologia Fibre Channel risolve numerosi
  problemi legati alla connessione dello storage e
  dei server, permettendo la connessione dei
  dispositivi su lunghe distanze, fino a 10 Km
  senza luso di ripetitori con connessioni in
  fibra ottica e 30 metri connessione in rame.
  Inoltre, laffidabilità della connessione Fibre
  Channel è superiore a quella di Ethernet.

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• Fast Ethernet 100 Mbit/secondo
  FDDI 100 Mbit/secondo ATM 155 Mbit/secondo
  Fibre Channel 1.060 Mbit/secondo
  (2.120Mbit/secondo in FIBRE CHANNEL
  configurazione full duplex)
  2.120 Mbit/secondo (4.240Mbit/secondo in
• configurazione full duplex)

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Vantaggi offerti dallo standard Fibre Channel

• Miglioramento delle prestazioni, capacità e
  affidabilità dei sistemi di memorizzazione e
  della rete di computer.
• Aggiunta o rimozione dei dispositivi (RAID,
  librerie, dischi, eccetera), senza alcuna
  interruzione del servizio possibilità di
  collegare i diversi dispositivi direttamente in
  rete, raggiungendo maggiori distanze tra i server
  e i dispositivi di memorizzazione (fino a 10 km),
  e assicurando lintegrità dei dati lungo lintera
  connessione.

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Quali applicazioni per le SAN

• Limpiego di Fibre Channel o di qualsiasi alta
  tecnologia di networking proposta per le reti SAN
  consente inoltre
• di raggiungere distanza di connettività superiori
  e prestazioni migliori rispetto a quanto non sia
  possibile dallattuale tecnologia SCSI
• faciliteranno il compito di centralizzare la
  gestione dello storage e traineranno l adozione
  di strategie di gestione remota e di protezione
  dei dati,
• il consolidamento dello storage,
• il clustering dei sistemi e
• la condivisione dei dati tra piattaforme diverse.

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Quando adotteremo una SAN??

• Garantendo alte prestazioni e un accesso diretto
  ai dischi (Block I/O) le SAN faciliteranno lo
  spiegamento di database centralizzati e di
  applicazioni enterprise quali il Data
  Warehousing.
• Inoltre traineranno altre iniziative storage
  quali il consolidamento dello storage, la
  protezione dei dati e il disaster recovery.
• Potranno beneficiare di queste prestazioni tutte
  quelle applicazioni che richiedono unelevata
  ampiezza di banda, quali ad esempio
• Storage e data consolidation Salvataggio di
  data base Applicazioni distribuite
  Applicazioni cluster Alta affidabilità
  Archivi di immagini, foto,
• grafica, CAD e dati multimediali Controllo
  e gestione dati Disaster recovery.

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QUALI DIFFERENZE TRA SAN E NAS?

• Le soluzioni NAS (Network Attached Storage)
  sfruttano un veloce e leggero sistema operativo
  (microkernel), progettato esclusivamente per la
  gestione dei protocolli di rete e dello storage.
  Con larchitettura NAS, i dispositivi Storage si
  connettono direttamente alla LAN ed operano
  attraverso set di protocolli di rete standard
  (come IP). I dispositivi NAS sono tipicamente
  ottimizzati per compiere operazioni specifiche,
  come ad esempio funzioni di file server.
• Laspetto negativo dei dispositivi NAS è legato
  allelevato traffico di rete creato sulla LAN per
  il trasferimento dei dati, superabile in parte
  attraverso unaccurata segmentazione della rete
  di computer.
• Le soluzioni SAN e NAS possono coesistere
  allinterno della stessa azienda ed in molti casi
  sono tecnologie complementari. Comunque, fin da
  ora, appare chiaro che le soluzioni NAS
  migreranno verso un approccio SAN.

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SAN un architettura flessibile e scalabile

• Il risultato dello sviluppo dellarchitettura SAN
  è una struttura che integra una sofisticata
  tecnologia in grado di offrire soluzioni
  flessibili e allo stesso tempo altamente
  affidabili.Oggi, con larchitettura SAN è
  possibile reagire efficacemente ai costanti
  cambiamenti della struttura informatica
  aziendale, aggiungendo le risorse necessarie
• Nella misura in cui servono. Nel momento in
  cui servono.
• Questo significa proteggere gli investimenti ed
  essere sempre pronti per la crescita.

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E possibile la coesistenza tra SAN e NAS?

• i dispositivi NAS, che forniscono un accesso
  condiviso di elevate prestazioni ai dati (file
  system), anche le reti SAN promettono tra le
  altre cose di fornire elevate prestazioni e
  condivisione dei dati. La scelta tra SAN e NAS
  non è mutuamente esclusiva. Topologie SAN e
  periferiche NAS coesistono infatti
  "pacificamente" in molti data center. Per
  esempio, in un data center una SAN può essere
  utilizzata per collegare server di database e di
  applicazioni con una serie di grandi periferiche
  di storage su cui risiedono i dati, mentre uno o
  più dispositivi NAS possono essere collegati alla
  rete LAN per fornire accesso ai file ai vari
  client

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Quando e quale tecnologia scegliere?

• E dettata principalmente dalle esigenze da
  soddisfare e in parte da considerazioni di
  maturità della tecnologia.
• Se l'esigenza è quella di consentire a una serie
  di client l'accesso a file condivisi, la
  tecnologia NAS è solitamente la risposta più
  adatta, dato che tali dispositivi sono
  attualmente in grado di offrire ottime
  prestazioni in tal senso.
• Dato che i sistemi NAS vengono implementati
  sulla base di LAN e protocolli di file system
  esistenti, questa tecnologia si rivela
  relativamente matura in confronto alle reti SAN.
• Dal canto loro molti responsabili IT devono fare
  i conti con l'esigenza di consolidare i dati
  utilizzando grandi database o applicazioni quali
  Microsoft Exchange su un piccolo numero di
  piattaforme di storage condivise al fine di
  migliorare la gestione centralizzata dei dati
  oppure desiderano poter sfruttare i vantaggi
  derivanti dallo spostamento di dati tra
  periferiche per quanto riguarda applicazioni
  quali il backup o la replica dei dati. In questo
  caso le topologie SAN possono fornire
  funzionalità uniche in grado di rispondere a tali
  esigenze.

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• Le SAN permettono di incrementare la capacità in
  linea senza dover riconfigurare o interrompere il
  funzionamento dei sistemi presenti in azienda e
  connessi alla rete. In altre parole, i
  responsabili dei sistemi informativi potranno
  creare un'infrastruttura di memorizzazione nel
  momento, nel luogo e nel modo più opportuno,
  aggiungendo memoria di massa, ampiezza di banda,
  capacità e connettività solo quando vi è un reale
  bisogno, riducendo così i costi complessivi per
  tali operazioni ed aumentando nel contempo
  laffidabilità totale dellambiente di lavoro.

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Scalabilità Le architetture SAN offrono
unelevata scalabilità grazie ad un approccio
modulare.
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Conclusioni

• Abbiamo visto che le tecnologie SAN e NAS sono
  in grado di offrire ai responsabili IT
  funzionalità diverse e complementari.
• Le topologie SAN offrono la possibilità di
  consolidare lo storage e migliorare la protezione
  dei dati e i processi di gestione dello storage
  grazie a una rete di storage dedicata a elevate
  prestazioni.
• I sistemi NAS dal canto loro offrono a sistemi
  eterogenei la possibilità di servire e
  condividere file con elevate prestazioni e bassi
  costi di amministrazione.
• Utilizzate congiuntamente, queste due tecnologie
  forniscono un potente strumento che consente di
  soddisfare le esigenze dei data center. Il fatto
  che SAN e NAS possano coesistere e interoperare
  significa che gli investimenti in una o in
  entrambe queste tecnologie manterranno il proprio
  valore anche in futuro, visto che queste due
  tecnologie costituiscono il futuro dello storage
  networking.