SAN

Сетевое хранилище SAN (Storage Area Network) – это специальная инфраструктура, предназначенная для хранения и управления данными. Оно объединяет множество хранилищ данных (дисковых массивов и систем хранения), которые доступны по сети для серверов и других устройств.
SAN использует высокоскоростные сети (обычно Fibre Channel или iSCSI) для передачи данных между серверами и хранилищем. Он предоставляет централизованное управление и обеспечивает высокую отказоустойчивость и производительность хранения данных.
Преимущества использования сетевого хранилища SAN включают:
1. Централизованное хранение данных, что делает управление и масштабирование хранилища более эффективными.
2. Высокая пропускная способность и низкая задержка передачи данных.
3. Возможность добавления и удаления хранилища без прерывания работы серверов.
4. Поддержка различных функций резервного копирования и восстановления данных.
5. Возможность использования различных типов хранилища (SSD, HDD, твердотельные накопители и т. д.).
Сетевое хранилище SAN широко используется в корпоративных сетях, где требуется высокая производительность, отказоустойчивость и масштабируемость хранения данных. Оно позволяет отделить хранение данных от серверов, что упрощает управление и обеспечивает более гибкую и эффективную архитектуру сети.

SAN характеризуются предоставлением так называемых сетевых блочных устройств (обычно посредством протоколов Fibre Channel, iSCSI или AoE), в то время как сетевые хранилища данных (англ. Network Attached Storage, NAS) нацелены на предоставление доступа к хранящимся на их файловой системе данным при помощи сетевой файловой системы (такой как NFS, SMB/CIFS, или Apple Filing Protocol). При этом категоричное разделение SAN и NAS является искусственным: с появлением iSCSI началось взаимное проникновение технологий с целью повышения гибкости и удобства их применения (например, в 2003 году NetApp уже предоставляли iSCSI на своих NAS, а EMC и HDS — наоборот, предлагали NAS-шлюзы для своих SAN-массивов).

Большинство сетей хранения данных использует протокол SCSI для связи между серверами и устройствами хранения данных на уровне шинной топологии. Так как протокол SCSI не предназначен для формирования сетевых пакетов, в сетях хранения данных используются такие низкоуровневые протоколы:

• Fibre Channel Protocol (FCP), транспорт SCSI через Fibre Channel. Наиболее часто используемый на данный момент протокол. Существует в вариантах 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s, 10 Gbit/s, 16 Gbit/s, 20 Gbit/s.
• iSCSI, транспорт SCSI через TCP/IP.
• iSER, транспорт iSCSI через InfiniBand / RDMA.
• SRP, транспорт SCSI через InfiniBand / RDMA.
• FCoE, транспортировка FCP/SCSI поверх «чистого» Ethernet.
• FCIP и iFCP, инкапсуляция и передача FCP/SCSI в пакетах IP.
• HyperSCSI, транспорт SCSI через Ethernet.
• FICON, транспорт через Fibre Channel (используется только мейнфреймами).
• AoE, ATA over Ethernet, транспорт ATA и SATA через Ethernet.

Также используется протокол NVMe over Fabrics, обеспечивающий доступ по сетевому расширению протокола NVMe.

Движущей силой для развития сетей хранения данных стал взрывной рост объёма деловой информации (такой как электронная почта, базы данных (чаще всего поддерживающие SQL) и высоконагруженные файловые серверы), требующей высокоскоростной доступ к дисковым устройствам на блочном уровне. Ранее на предприятии возникали «острова» высокопроизводительных дисковых массивов SCSI. Каждый такой массив был выделен для конкретного приложения и виден ему как некоторое количество томов (LUN).

Сеть хранения данных позволяет объединить эти «острова» средствами высокоскоростной сети. Также без использования технологий SCSI транспорта невозможно организовать отказоустойчивые кластеры, в которых один сервер подключается к двум и более дисковым массивам, находящимся на большом расстоянии друг от друга на случай стихийных бедствий.

Обычно такие массивы изготавливаются в конструктиве Евромеханика, для монтажа в 19″ серверные стойки или шкафы. Следует учитывать, что для данных устройств источник  бесперебойного электропитания является обязательным условием.

Порой сравнивают SAN и NAS, говоря на самом деле о разнице между сетевым диском и сетевой ФС, которая состоит в том, кто обслуживает файловую систему, хранящую данные.

В случае сетевого диска (также «блочного устройства», англ. block device):

• обмен данными с ним по сети осуществляется блоками подобно тому, как и с локальным SCSI- или SATA-диском;
• файловая система, если нужна, создаётся и управляется клиентом и, как правило, используется им одним.

В случае сетевой файловой системы («ресурс с совместным/разделяемым доступом» — не хранит, а только передаёт данные):

• обмен данными по сети происходит с применением более высокоуровневых понятий «файл» и «каталог», соответствующих объектам подлежащей «настоящей» ФС на физических дисках (либо логических поверх них в случае применения RAID, LVM);
• эта файловая система создаётся и обслуживается в рамках удалённой системы, при этом может одновременно использоваться на чтение и запись множеством клиентов.