¿Qué es el almacenamiento conectado en red?

El almacenamiento conectado en red (NAS) es un tipo de arquitectura de almacenamiento de archivos que facilita el acceso a los datos guardados desde los dispositivos conectados en red. Es una de las tres principales arquitecturas de almacenamiento, junto con las redes de área de almacenamiento (SAN) y el almacenamiento de conexión directa (DAS). Asimismo, el NAS proporciona a las redes un único punto de acceso para el almacenamiento con funciones integradas de seguridad, gestión y tolerancia a los errores.

Se lo puede configurar como una opción de almacenamiento preparada para los contenedores, es decir, una configuración en la que el almacenamiento se expone a un contenedor o a un grupo de contenedores. Los contenedores son muy flexibles y cuentan con una capacidad de ajuste sorprendente a la hora de distribuir las aplicaciones y el almacenamiento. 

Hardware

El software de almacenamiento preconfigurado se instala en un hardware específico, conocido como caja NAS, unidad NAS, servidor NAS o cabezal NAS, el cual no es más que un servidor que contiene discos o unidades de almacenamiento, procesadores y una memoria de acceso aleatorio (RAM).

Software

Las principales diferencias entre el NAS y el almacenamiento por servidores de uso general radican en el software. El software del NAS se implementa en un sistema operativo ligero que, por lo general, se integra al hardware. Los servidores de uso general cuentan con sistemas operativos completos que envían y reciben miles de solicitudes por segundo, de las cuales puede que solo una parte esté relacionada con el almacenamiento. En cambio, la caja NAS solo envía y recibe dos tipos de solicitudes: las de almacenamiento de datos y las de uso compartido de archivos.

Protocolos

 

La caja NAS está formateada con protocolos de transferencia de datos, que constituyen maneras estándares de enviar datos de un dispositivo a otro. Los clientes pueden acceder a estos protocolos a través de un conmutador, el cual consiste en un servidor central que se conecta a todos los recursos y dirige las solicitudes. Los protocolos de transferencia de datos básicamente te permiten acceder a los archivos de otra computadora como si estuvieran en la tuya.

Las redes pueden ejecutar varios protocolos de transferencia de datos, pero hay dos que son fundamentales para la mayoría de ellas: el protocolo de Internet (IP) y el protocolo de control de transmisión (TCP). El TCP combina los datos en paquetes antes de enviarlos a través de un IP. Imagínate que los paquetes de TCP son archivos zip comprimidos y las direcciones IP son direcciones de correo electrónico. Si tus abuelos no están en las redes sociales ni tienen acceso a tu nube personal, debes enviarles las fotos de las vacaciones por correo electrónico. En lugar de enviárselas una por una, puedes agruparlas en archivos zip antes de enviarlas. De manera similar, el TCP combina los archivos en paquetes antes de que se envíen por las redes a través de las direcciones IP.

Los posibles formatos de los archivos que se transfieren a través de los protocolos son:

• Sistemas de archivos de red (NFS): este protocolo se suele utilizar en los sistemas Linux y UNIX. Como no depende de ningún proveedor, funciona en cualquier sistema de hardware, sistema operativo o arquitectura de red.
• Bloques de mensajes de servidor (SMB): la mayoría de los sistemas que utilizan este protocolo ejecutan Microsoft Windows, donde se conoce como "Microsoft Windows Network". El SMB se desarrolló a partir del protocolo común de intercambio de archivos de Internet (CIFS), por lo que es posible que lo conozcas como protocolo CIFS/SMB.
• Apple Filing Protocol (AFP): es un protocolo propietario para los dispositivos Apple que ejecutan macOS.

Los dispositivos NAS pueden utilizar SSD (discos de estado sólido) para almacenar los datos a los que se accede con frecuencia, lo que permite mejorar el rendimiento de los sistemas NAS.

En la caché de lectura, estos datos a los que se accede con frecuencia (datos en caliente) se almacenan en la memoria caché del SSD, lo cual posibilita un acceso de lectura más rápido. Cuando un usuario solicita datos, el sistema primero verifica la caché del SSD. Cuando los encuentra, se obtienen de allí, ya que es más rápido acceder al SSD que al disco duro (HDD).

En la caché de escritura, los datos se almacenan en la memoria caché del SSD antes de escribirse en el HDD. Así, para agilizar las operaciones, los datos se almacenan enseguida en el SSD, que es más rápido, y después se transfieren al HDD en segundo plano.

La memoria caché del SSD puede combinar tanto la caché de lectura como la de escritura para acelerar ambas operaciones y mejorar de manera equilibrada el rendimiento general.

La gran variedad de funciones de seguridad de los dispositivos NAS garantiza el acceso seguro a los usuarios, los datos y la red.

Para gestionar los usuarios y los grupos, los dispositivos NAS pueden permitir que los administradores especifiquen permisos de acceso para cada usuario o grupo. Su integración a LDAP o Microsoft Active Directory (AD) permite gestionar la autenticación y los permisos de los usuarios desde un solo lugar, mientras que la autenticación de dos factores (2FA) mejora la seguridad al exigir que los usuarios proporcionen dos formas de autenticación antes de poder acceder al NAS.

Para proteger los datos, los dispositivos NAS pueden cifrarlos en el almacenamiento y utilizar protocolos como SSL o TLS para cifrarlos durante la transferencia. El cifrado se puede restringir a volúmenes específicos o carpetas compartidas para agregar una capa de seguridad adicional.

Para mantener la seguridad de la red, los firewalls integrados pueden restringir el acceso al NAS por dirección IP, lo que permite que los administradores creen reglas que autoricen o impidan el tráfico. Los servicios de VPN pueden proteger el acceso remoto al NAS a través de conexiones cifradas. El bloqueo de direcciones IP y el geobloqueo se pueden utilizar para bloquear estas direcciones automáticamente después de varios intentos fallidos de inicio de sesión o para restringir el acceso en función de la ubicación geográfica.

• Capacidad de ampliación: aumentar la capacidad de almacenamiento del NAS es tan sencillo como agregar más discos duros. No es necesario que actualices ni remplaces los servidores que poseas, y puedes disponer de nuevo almacenamiento sin necesidad de desconectar la red.
• Rendimiento: debido a que el NAS tiene como objetivo exclusivo distribuir archivos, elimina esta responsabilidad de los demás dispositivos de la red. Además, dado que el NAS se ajusta para casos prácticos específicos, como el big data o el almacenamiento multimedia, los clientes pueden esperar un mejor rendimiento.
• Configuración sencilla: a menudo, las arquitecturas NAS se distribuyen con scripts sencillos o, incluso, como dispositivos preinstalados con un sistema operativo optimizado, lo que reduce en gran medida el tiempo que se requiere para configurarlas y gestionar el sistema.
• Accesibilidad: cada dispositivo conectado a la red tiene acceso al NAS.
• Tolerancia a los errores: el NAS se puede ajustar para que admita discos replicados, una matriz redundante de discos independientes (RAID) o la codificación de borrado, a fin de garantizar la integridad de los datos.
• Rentabilidad: los dispositivos NAS que se utilizan para crear almacenamiento personal en la nube suelen representar una alternativa asequible a los servicios de nube por suscripción.
• Compatibilidad de formato de archivos: los dispositivos NAS pueden gestionar diversos formatos de contenido multimedia y convertirlos para su reproducción en otros dispositivos. Esta compatibilidad es esencial para quienes principalmente usan los dispositivos NAS para transmitir este tipo de contenido.

El NAS por sí solo no es una nube. Las nubes son entornos de TI que extraen, agrupan y comparten recursos adaptables en una red. El NAS puede ser una parte importante de un entorno de nube, en especial cuando los proveedores de nube ofrecen almacenamiento a los clientes como parte de un acuerdo de infraestructura como servicio (IaaS).

Redes de área de almacenamiento

Las redes de área de almacenamiento (SAN) ofrecen almacenamiento en bloques, el cual divide los volúmenes (discos duros, nodos de almacenamiento virtual o grupos de almacenamiento en la nube) en unidades más pequeñas conocidas como bloques, que se pueden formatear con distintos protocolos. Por ejemplo, un bloque se puede formatear para el NFS, otro para el AFP y un tercero para el SMB. Esto brinda a los usuarios más flexibilidad, pero también dificulta la exploración de los bloques debido a que agrupan los datos mediante clasificaciones arbitrarias.

Almacenamiento de conexión directa

El almacenamiento de conexión directa (DAS) se vincula directamente con una computadora individual y no está conectado a una red, por lo que no se puede acceder a él desde otros equipos con facilidad. El DAS fue el precursor del NAS. Cada dispositivo DAS se gestiona por separado, mientras que la caja NAS se encarga de administrar todo. El ejemplo más común de este tipo de almacenamiento es el disco duro de una computadora específica. Para que otra computadora acceda a los archivos que se encuentran en el disco, este se debe extraer físicamente de la computadora original y conectarse a otra diferente, o el usuario debe establecer algún tipo de conexión entre ambos dispositivos, momento en que los límites entre el DAS y el NAS se vuelven un poco difusos.

Almacenamiento definido por software

El almacenamiento definido por software (SDS) es un software de gestión de almacenamiento que funciona de forma independiente del hardware fundamental. Esto significa que es posible instalar este tipo de almacenamiento en una caja NAS, lo que permite personalizar el hardware para cargas de trabajo específicas. Con el SDS instalado, el hardware de almacenamiento se puede agrupar en clústeres, de manera que varios servidores puedan funcionar como un único sistema para un propósito particular. Por ejemplo, un clúster de servidores se puede configurar para que contenga directorios de usuarios y carpetas de NFS/CIFS, mientras que otro se puede configurar para el almacenamiento en bloques, de modo que pueda guardar fotos y contenido multimedia. Algunas soluciones de NAS y SDS son capaces de consolidar y proporcionar más de un petabyte de datos en 30 minutos o menos.

Todas nuestras soluciones de almacenamiento se basan en la tecnología de open source, por lo que cuentas con equipos de desarrolladores, partners y clientes que trabajan en conjunto para abordar tus desafíos. Además, Red Hat® OpenShift® Data Foundation (anteriormente, Red Hat OpenShift Container Storage) es un almacenamiento definido por software que se encuentra integrado a Red Hat OpenShift Container Platform y optimizado para esta plataforma. Se puede ejecutar en cualquier lugar donde lo haga OpenShift: en las instalaciones o en entornos de nube pública. OpenShift Data Foundation se basa en Red Hat Ceph® Storage y admite:

• El almacenamiento en bloques para las bases de datos y la mensajería
• El almacenamiento de archivos compartidos para la integración continua y la recopilación de datos
• El almacenamiento de objetos para el almacenamiento de archivos, de contenido multimedia y de respaldo

OpenShift Data Foundation se encarga del almacenamiento de las aplicaciones, así como del registro, el repositorio y los indicadores de OpenShift Container Platform.