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Índice:
- O que é um Network attached storage?
- O que é Storage Area Network?
- Diferenças fundamentais: Arquivos vs blocos
- Protocolos de comunicação e a infraestrutura física
- Avaliação de desempenho e latência
- As dificuldades para gerenciar um NAS ou SAN
- Condições ideais para cada tecnologia
- Convergência tecnológica: O melhor dos dois universos
- A solução de armazenamento ideal para a sua empresa
A gestão do crescimento exponencial dos dados é, dia após dia, um desafio para os gestores de TI.
Guardar dados demanda um planejamento estratégico, uma vez que falhas na infraestrutura impactam diretamente na produtividade da equipe e na continuidade das operações.
Por isso, quando chega a hora de atualizar o armazenamento, escolher entre diferentes arquiteturas ainda deixa muitos profissionais confusos.
Muitas empresas gastam verdadeiras fortunas em hardware, sem fazer uma análise adequada de suas necessidades e aplicações.
Esse tipo de erro frequente leva a sistemas subutilizados ou, em casos piores, causa lentidão nas redes por não conseguir lidar com a carga de trabalho necessária.
Por isso, entender como cada tecnologia de armazenamento funciona ajuda a direcionar o investimento para a melhor opção.
Um bom começo para determinar qual é a solução mais adequada para cada projeto é analisar os protocolos de comunicação disponíveis, o desempenho de cada sistema e seus respectivos custos.
Além disso, considerar o contexto individual de cada aplicação e o ambiente no qual o sistema será instalado também são pontos que devem ser considerados e determinam o êxito da implantação.
O que é um Network attached storage?
Network Attached Storage (NAS) é um dispositivo de armazenamento que se conecta a uma rede local (LAN) e serve para armazenar, centralizar e compartilhar arquivos com vários usuários autorizados.
Este tipo de dispositivo trabalha no nível de arquivo e usa protocolos como NFS ou SMB, por isso simplifica o acesso aos dados para a maioria dos usuários.
Uma das principais vantagens de comprar um NAS é sua simplicidade de instalação e configuração em diferentes cenários.
Basta conectar o dispositivo ao switch para que, em questão de segundos, máquinas Windows, Linux ou macOS acessem imediatamente as pastas compartilhadas.
Essa simplicidade faz da solução uma excelente opção para o trabalho colaborativo em tempo real.
Além disso, a maioria dos storages modernos incorporam outras funcionalidades, que vão além de um simples repositório de dados.
Eles rodam contêineres, hospedam VMs e controlam câmeras de segurança. Com isso, o dispositivo se torna um servidor pequeno e adaptável tanto para o ambiente de trabalho quanto para o lar.
O que é Storage Area Network?
Uma Storage Area Network (SAN) é uma rede de alta velocidade totalmente dedicada, que liga servidores a dispositivos de armazenamento e registra dados apenas em nível de bloco.
Essa arquitetura desvia o tráfego intenso da LAN principal e emprega tecnologias como Fibre Channel (FC) ou iSCSI, o que assegura que as transações ocorram com baixa latência.
Uma SAN, ao contrário do NAS, não é visível para o usuário final como uma pasta na rede. Nesse tipo de rede o sistema operacional do servidor vê o volume remoto disponível como um disco rígido local físico.
Grandes datacenters usam essa topologia para otimizar a utilização dos recursos computacionais, pois com esse tipo de tecnologia é possível unificar todo o espaço físico de armazenamento.
Ao concentrar o armazenamento em uma rede dedicada, os administradores podem alocar espaço em disco de forma dinâmica para vários servidores. Dessa forma, a gestão dos recursos de rede se torna mais prática e flexível.
Diferenças fundamentais: Arquivos vs blocos
A diferença fundamental dessas duas tecnologias ao armazenar dados está na maneira como o sistema operacional lida com os dados que são armazenados.
No NAS, o acesso se dá por meio de protocolos de arquivo, com o próprio sistema de armazenamento gerenciando a estrutura de diretórios, as permissões e os metadados. O cliente simplesmente pede para abrir ou salvar um determinado documento.
Enquanto isso, uma rede SAN fornece mais espaço de armazenamento fornecendo áreas livres para os blocos brutos de dados.
Nesse caso, um servidor cuida localmente do sistema de arquivos (NTFS, EXT4, ZFS) e controla completamente como o disco é organizado logicamente, diminuindo assim a carga de trabalho da host bus adapter.
Essa distinção técnica tem um impacto direto no tipo de aplicação que cada solução pode suportar.
Bancos de dados sólidos precisam do acesso em bloco (SAN) para melhorar a eficiência nas leituras e gravações nos volumes de armazenamento.
Por outro lado, serviços que envolvem o compartilhamento de arquivos e a colaboração são mais eficientes quando usam o gerenciamento centralizado de um NAS.
Protocolos de comunicação e a infraestrutura física
Storages NAS usam uma infraestrutura Ethernet padrão (TCP/IP), por isso quase sempre aproveitam os switches e cabos de rede da infraestrutura existente.
Isso diminui consideravelmente os custos de implementação e ainda simplifica a manutenção para quem não tem especialistas internos.
Com a onipresença do padrão Ethernet, aumentar a capacidade de armazenamento NAS é algo simples.
Por outro lado, os ambientes SAN tradicionais costumam demandar altos investimentos em hardware, software e mão de obra especializada.
Nesses ambientes uma teia complexa e isolada, composta por placas HBA (Host Bus Adapters), switches Fibre Channel e cabeamento óptico se misturam e exigem muito conhecimento.
Apesar de o protocolo iSCSI também rodar sobre Ethernet, ele ainda necessita de uma rede configurada de forma segregada para garantir o desempenho.
No entanto, a ascensão das redes Ethernet, agora operando a 10GbE, 25GbE e até 100GbE, alterou essa realidade.
Atualmente, um NAS de alto desempenho pode transferir dados em velocidades que rivalizam com as de redes de fibra dedicadas e ainda fornecer alvos iSCSI para servidores.
Avaliação de desempenho e latência
Bancos de dados transacionais (OLTP) exigem baixa latência, por isso se beneficiam historicamente de arquiteturas como a SAN FC.
O protocolo Fibre Channel foi projetado inicialmente para transmitir pacotes de dados sem perdas e com o menor atraso possível.
Assim, ao usar uma rede de armazenamento corporativa quase sempre adicionava a ideia de preservar a integridade das aplicações em situações críticas.
No entanto, novos os storages NAS incorporaram o cache SSD e interfaces de alta velocidade, por isso já são mais do que suficientes para a maioria das cargas de trabalho empresariais.
Para tarefas de edição de vídeo 4K ou virtualização de servidores leves, a performance sobre a rede IP atende muito bem ao requisito.
Ainda assim, o overhead que vem do encapsulamento TCP/IP utiliza ciclos de CPU tanto no armazenamento quanto no cliente.
Em computação de alto desempenho (HPC), cada milésimo de segundo é precioso. Logo, a decisão vai depender de quão tolerante a aplicação é em relação a atrasos.
As dificuldades para gerenciar um NAS ou SAN
Gerenciar um appliance NAS normalmente exige menos conhecimento técnico especializado, pois interfaces intuitivas automatizam a maior parte das tarefas complicadas.
O QTS da Qnap é um sistema NAS que torna processos como a criação de usuários, a definição de cotas e a configuração de backups automáticos muito simples. Com ele, a curva de aprendizado é pequena.
Porém, para manter uma malha SAN quase sempre é necessário ter engenheiros qualificados para realizar a configuração de zoneamento nos switches, o mascaramento de LUNs e configurar caminhos redundantes (Multipath I/O) para os dados.
Um equívoco na configuração da fabric pode resultar em servidores isolados ou em corrupção de dados. Como consequência, o custo operacional (OpEx) associado geralmente acaba sendo mais elevado.
Armazenamento raramente é o foco de equipes inteiras em pequenas e médias empresas.
Nesses momentos, uma solução simples como um NAS muitas vezes evita que sua equipe de TI dependa de consultorias externas dispendiosas.
A capacidade de gestão diária de forma autônoma é um ativo precioso para o negócio.
Condições ideais para cada tecnologia
Um NAS é ideal para compartilhar arquivos, ter diretórios home de usuários, manter repositórios de backup e servidores de mídia.
A habilidade em gerenciar milhares de conexões ao mesmo tempo faz desse tipo de equipamento o sistema ideal para armazenar e compartilhar arquivos e documentos não estruturados.
Porém em aplicações críticas, clusters de alta disponibilidade e extensas fazendas de virtualização (VMware, Hyper-V) ainda tornam o investimento na solidez da SAN bastante justificável.
É nessa arquitetura que ela realmente se destaca, especialmente quando vários servidores precisam acessar o mesmo volume lógico ao mesmo tempo em nível de bloco. O isolamento de tráfego garante estabilidade.
No entanto, a linha que separa os dois mundos se torna cada vez mais fina. Atualmente, muitos projetos de virtualização utilizam NFS (sistema de arquivos) e apresentam um desempenho excepcional.
Calcular o IOPS (operações de entrada e saída por segundo) que você precisa é um bom caminho para entender se a complexidade de uma SAN é realmente necessária.
Convergência tecnológica: O melhor dos dois universos
Equipamentos modernos, como os da Qnap, disponibilizam um armazenamento unificado que suporta compartilhamento de arquivos e iSCSI/Fibre Channel no mesmo chassi.
Com essa flexibilidade, as empresas podem simplificar sua infraestrutura e obter recursos de bloco e arquivo sem precisar comprar vários hardwares diferentes.
Essa abordagem mista permite que a infraestrutura cresça de acordo com a evolução da demanda.
O administrador pode começar utilizando o dispositivo como um servidor de arquivos e, em seguida, criar LUNs iSCSI para um novo servidor de banco de dados. O capital inicial fica seguro por um longo período.
Além disso, funcionalidades como o tiering automático transferem dados frequentemente acessados para SSDs e aqueles raramente utilizados para HDDs mecânicos, tudo dentro de um único sistema.
Isso melhora o desempenho geral sem a necessidade de supervisão manual constante. A inteligência do software potencializa o retorno do investimento em hardware.
A solução de armazenamento ideal para a sua empresa
Encontrar a estratégia ideal dependerá do orçamento, da carga de trabalho antecipada e das qualificações da equipe técnica.
Um NAS sólido oferece todas as funcionalidades necessárias para a grande maioria das PMEs e escritórios remotos, sendo a solução mais econômica.
A facilidade operacional permite que o tempo seja dedicado a outras inovações.
Para ambientes que requerem latência zero e têm orçamento para uma infraestrutura dedicada, a SAN é a escolha certa.
No entanto, avaliar os custos de licenciamento, suporte e o hardware proprietário envolvido na solução escolhida sempre vale muito a pena.
Em muitos casos, essa complexidade extra não justifica o ganho de desempenho para a maioria das aplicações cotidianas.
É aí que uma solução NAS, SAN ou storage Qnap é a alternativa para quem não pode abrir mão de performance, custo reduzido e da gestão simplificada de seus arquivos.
Proteger o ativo mais valioso da empresa com alta disponibilidade, replicação remota e snapshots é sinônimo de garantir a segurança dos dados.
