Como economizar na expansão de uma rede de armazenamento SAN

Índice:

• Como expandir uma SAN com economia?
• O papel do iSCSI na redução dos custos
• Requisitos para uma rede iSCSI eficiente
• Fibre Channel versus iSCSI: uma análise prática
• Implementando um iSCSI Target com um NAS QNAP
• Configurando LUNs para o máximo desempenho
• Isolamento do tráfego para maior segurança
• Otimizando a conexão com MPIO
• Acelerando o acesso com iSER e RDMA
• Planejando a expansão futura da sua SAN
• Avaliando a melhor estratégia para sua empresa

Muitas empresas enfrentam um grande desafio quando sua rede SAN atinge o limite da capacidade. A expansão tradicional com tecnologia Fibre Channel geralmente envolve custos elevados com switches, placas HBA e módulos ópticos específicos.

Esse alto investimento frequentemente adia atualizações necessárias, o que cria gargalos no desempenho e restringe o crescimento dos negócios. Por isso, a busca por alternativas mais acessíveis se torna uma prioridade para muitos gestores.

Como resultado, vários administradores exploram abordagens mais flexíveis e econômicas. Esses métodos aproveitam a infraestrutura de rede existente para ampliar o armazenamento com um orçamento controlado.

Como expandir uma SAN com economia?

A expansão econômica para uma SAN geralmente envolve o uso do protocolo iSCSI sobre uma rede Ethernet. Essa abordagem substitui a cara infraestrutura Fibre Channel por switches e placas de rede padrão, o que reduz bastante o investimento necessário em hardware.

O protocolo iSCSI funciona encapsulando comandos SCSI em pacotes TCP/IP. Assim, um servidor acessa o armazenamento em bloco pela rede Ethernet como se fosse um disco local. Isso simplifica a arquitetura e o gerenciamento.

Diferente do Fibre Channel, o iSCSI não exige uma rede dedicada com equipamentos próprios. Ele utiliza a mesma estrutura Ethernet usada para o tráfego comum, embora a separação do tráfego seja uma boa prática para garantir o desempenho.

O papel do iSCSI na redução dos custos

Adotar o iSCSI elimina a necessidade por comprar switches Fibre Channel e Host Bus Adapters (HBAs), que são componentes com alto custo. Em vez disso, a empresa utiliza switches Ethernet e placas de rede (NICs) com preços muito mais competitivos.

Muitas organizações já possuem uma infraestrutura Ethernet de alta velocidade, como 10GbE ou 25GbE. Nesses casos, a mesma rede pode ser aproveitada para o tráfego de armazenamento, o que diminui ainda mais o investimento inicial.

Além disso, as equipes de TI já têm bastante familiaridade com o gerenciamento de redes Ethernet. Isso reduz a curva de aprendizado e elimina a necessidade por treinamentos especializados em Fibre Channel, otimizando os recursos humanos.

Requisitos para uma rede iSCSI eficiente

Apesar da economia, uma implementação iSCSI exige uma rede bem planejada para entregar bom desempenho. Uma conexão de 1GbE raramente é suficiente para ambientes de produção, pois a largura de banda limitada gera gargalos.

O ponto de partida ideal é uma rede com no mínimo 10GbE. Para cargas de trabalho mais intensas, como bancos de dados ou virtualização com vários servidores, redes de 25GbE ou superiores são recomendadas para garantir baixa latência e alto throughput.

Switches gerenciáveis são fundamentais nesse cenário. Eles oferecem recursos como VLANs para isolar o tráfego de armazenamento, QoS para priorizar pacotes iSCSI e suporte a jumbo frames para aumentar a eficiência na transferência dos dados.

Fibre Channel versus iSCSI: uma análise prática

O Fibre Channel é historicamente conhecido por seu desempenho previsível e baixa latência. Sua natureza dedicada e sem perdas o tornou o padrão para aplicações de missão crítica que não toleram variações na performance.

Por outro lado, o iSCSI evoluiu muito com o avanço das redes Ethernet. Com interfaces de 25GbE, 40GbE e tecnologias como o RDMA, o iSCSI hoje entrega um desempenho muito próximo ao do FC para uma grande variedade de aplicações.

A escolha entre os dois envolve um trade-off claro. O Fibre Channel oferece desempenho garantido com um custo maior, enquanto o iSCSI proporciona flexibilidade e economia com um desempenho que atende a maioria das demandas corporativas atuais.

Implementando um iSCSI Target com um NAS QNAP

Uma forma prática e econômica para expandir uma SAN é usar um Storage NAS QNAP como um iSCSI Target. Esses equipamentos são muito mais que simples servidores de arquivos e oferecem funcionalidades avançadas para armazenamento em bloco.

Ao configurar um NAS QNAP, é possível criar LUNs (Logical Unit Numbers) e apresentá-las aos servidores da rede. Os servidores, ou iSCSI Initiators, enxergam essas LUNs como discos locais, prontos para serem formatados e utilizados.

Muitos modelos de Storage QNAP já vêm com portas 10GbE ou 2.5GbE integradas. Eles também possuem slots de expansão PCIe que permitem adicionar placas de rede ainda mais rápidas, como 25GbE ou 40GbE, para atender a qualquer demanda por desempenho.

Configurando LUNs para o máximo desempenho

A configuração correta das LUNs no storage é vital para o desempenho. A escolha entre provisionamento Thick ou Thin impacta diretamente a performance e a utilização do espaço. O Thick Provisioning aloca todo o espaço imediatamente, o que garante um desempenho mais consistente.

Já o Thin Provisioning aloca espaço sob demanda, o que otimiza o uso da capacidade total do storage. Embora seja mais flexível, ele pode introduzir uma pequena latência quando novos blocos de dados são escritos pela primeira vez.

Para obter o melhor resultado, também é importante alinhar a LUN com a aplicação. LUNs para bancos de dados, por exemplo, se beneficiam de pools de armazenamento compostos inteiramente por SSDs. Já para arquivamento, pools com HDDs são mais adequados.

Isolamento do tráfego para maior segurança

Isolar o tráfego iSCSI do restante da rede é uma prática recomendada por segurança e desempenho. A maneira mais simples para fazer isso é através de VLANs (Virtual LANs) nos switches gerenciáveis.

Criar uma VLAN dedicada para o armazenamento impede que o tráfego geral da empresa, como navegação na internet ou e-mails, concorra por largura de banda com os pacotes iSCSI. Isso resulta em uma conexão mais estável e previsível.

Em ambientes que exigem segurança máxima, a separação física é a melhor abordagem. Utilizar switches e placas de rede exclusivos para o tráfego iSCSI cria uma barreira física que impede qualquer interferência ou acesso não autorizado.

Otimizando a conexão com MPIO

Para aumentar a performance e a disponibilidade, o MPIO (Multipath I/O) é a tecnologia mais indicada para redes iSCSI. Ele permite que um servidor estabeleça múltiplas sessões com a mesma LUN por caminhos de rede diferentes.

Com o MPIO configurado, o tráfego é balanceado entre as várias conexões, o que aumenta o throughput total. Se uma das conexões falhar, seja por um problema no cabo, na porta do switch ou na placa de rede, o tráfego é automaticamente redirecionado pelas outras rotas ativas.

Essa funcionalidade é superior à agregação de links (LACP) para tráfego iSCSI, porque o MPIO opera na camada de sessão e oferece balanceamento e failover mais inteligentes. Os Storages NAS QNAP possuem total suporte ao MPIO.

Acelerando o acesso com iSER e RDMA

Para aplicações que exigem latência ultrabaixa, o protocolo iSER (iSCSI Extensions for RDMA) oferece um grande avanço. O RDMA (Remote Direct Memory Access) permite que uma placa de rede acesse diretamente a memória de outro sistema sem envolver o processador.

Ao rodar o iSCSI sobre uma rede com RDMA, o iSER reduz drasticamente a sobrecarga no CPU do servidor e do storage. Isso diminui a latência e aumenta o número de IOPS, aproximando o desempenho do iSCSI ao do Fibre Channel.

Vários modelos de Storage QNAP são compatíveis com placas de rede que suportam RDMA (geralmente através da tecnologia RoCE - RDMA over Converged Ethernet). Essa combinação é a resposta para quem busca o máximo desempenho em uma infraestrutura baseada em Ethernet.

Planejando a expansão futura da sua SAN

A principal vantagem ao usar Ethernet é a escalabilidade. Migrar de uma rede 10GbE para 25GbE ou 40GbE é um processo muito mais simples e barato do que atualizar uma infraestrutura Fibre Channel inteira.

Além disso, a capacidade pode ser expandida de forma granular. Em vez de um grande investimento único, a empresa pode adicionar novos Storages NAS QNAP como alvos iSCSI conforme a demanda cresce. Isso proporciona um modelo de crescimento previsível e financeiramente sustentável.

Essa flexibilidade permite que a infraestrutura de armazenamento evolua junto com as necessidades do negócio, sem exigir grandes projetos de substituição ou investimentos que comprometam o orçamento de TI.

Avaliando a melhor estratégia para sua empresa

Expandir uma SAN com economia é totalmente viável com a estratégia correta. A utilização do iSCSI sobre redes Ethernet de alta velocidade, combinada com a flexibilidade dos Storages NAS QNAP, representa uma alternativa poderosa e econômica ao tradicional Fibre Channel.

Essa abordagem não apenas reduz os custos de hardware e treinamento, mas também oferece um caminho claro para futuras expansões. Com um planejamento adequado, é possível construir uma infraestrutura de armazenamento robusta, rápida e escalável.

A decisão final entre iSCSI, Fibre Channel ou um modelo híbrido depende das suas aplicações, requisitos de desempenho e orçamento. Fale com um de nossos especialistas para uma análise técnica e descubra a solução ideal para o seu ambiente.