PDF de programación - Storage Area Network

STORAGE AREA NETWORK

INFORME PARA LA MATERIA PROCESAMIENTO DISTRIBUIDO

PRESENTADO A:

INGENIERO FERNANDO CONTRERAS

PRESENTADO POR:

CARLOS ANDRÉS MORALES MACHUCA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

BOGOTÁ 2008

INTRODUCCIÓN

En los últimos 15 años las tecnologías de la información y las comunicaciones han
venido creciendo con una velocidad desmedida, lo cual ha generado una serie de
necesidades que se han ido solventando con un gran número de soluciones de tipo
tecnológico tales como dispositivos de memoria RAM y medios de almacenamiento, el
desarrollo de medios de conexión inalámbricos y mayor velocidad en las
telecomunicaciones han hecho que los sistemas distribuidos tomen especial
importancia.

Una de las aplicaciones más notables en el el área de los sistemas informáticos son la
llamada SAN (Storage Area Network) o Red de Área de Almacenamiento, en este
escrito se pretende dar una breve introducción a este tipo de tecnología.

Storage Area Network

Antes de definir este tipo de arquitectura de almacenamiento pasemos a ver algunos
conceptos propios del Networking.

Modelo de Referencia OSI

El actual modelo de referencia OSI ha sido sostenido por muchos años. El principal
objetivo de este modelo es establecer estándares abiertos para actuales y futuros
desarrollos en el campo de las redes. Este modelo no existe físicamente es un modelo
teórico que sirve como referencia para ayudar a los fabricantes a desarrollar soluciones
compatibles. EL modelo ayuda también a entender funciones en redes complejas y
diseñar productos y soluciones de red especializados y modulares.

Capa de aplicación
Capa de Presentación

Capa de Sesión

Capa de Transporte

Capa de Red
Capa de Enlace

Capa Física

Modelo OSI

Dispositivos comunes de red

Usted utiliza muchos dispositivos para construir y conectar una red. Algunos de los más
importantes dispositivos son los Conectores, repetidores, hubs, modems, puentes,
enrutadores, y los brouters . Estos dispositivos se describen a continuación
brevemente.

Conectores

Los conectores, tales como los conectores-T, BNC, RJ-45, DB-15 y DB-25 proveen
dispositivos de red con un punto de conexión a los medios de transmisión de la red.
Los conectores pertenecen a la capa física del modelo OSI.

Ilustración 1: Conectores

Repetidores

Cada medio de transmisión tiene una distancia máxima desde donde se inicia la señal
hasta donde se deteriora significativamente. Los repetidores extienden esta distancia de
transmisión del medio efectivamente ampliando la señal a su intensidad original. Sin
embargo estos no son dispositivos inteligentes. Los dispositivos inteligentes pueden
proveer funciones adicionales y complejas, tales como emulación LAN, adicionalmente
al reenvío de señales.

Ilustración 2: Repetidor

Hubs

Estos dispositivos permiten a múltiples elementos de la red conectarse a él. Como
resultado, se convierte en un punto de conexión central de la red. Existen tres tipos
básicos de hubs, activos, pasivos e inteligentes.

Ilustración 3: Hub

Puentes

Los puentes conectan redes de diferente tipo. Algunos puentes conectan muchas redes,
y estos son llamados puentes/enrutadores porque ellos también desempeñan funciones
de enrutamiento.

Ilustración 4: Puente

Enrutadores

Los enrutadores son utilizados para conectar redes separadas o redes divididas
lógicamente conocidas como subredes o subnets. Los enrutadores funcionan muy
parecido a los puentes pero en lugar de conectar redes físicas conectan redes separadas
lógicamente ademas, son los responsables de determinar la mejor ruta para una
conexión.

Ilustración 5: Router

Brouters

Son una combinación de puentes y routers. Por lo tanto, ellos pueden manejar
comunicaión entre una red y otras redes tanto físicas como lógicas. Los routers
funcionan en la capa 3 del modelo OSI, o capa de red. Los brouters pueden funcionar
en la segunda o tercera capa del modelo.

Ilustración 6: Brouter

Topologías de red

El alcance y la manera en que son conectados los dispositivos de red, es conocido como
la topología de Red.

Topología de bus

En la topología de Bus, todos los dispositivos de la red están conectados a un medio
común de transmisión en múltiples puntos de conexión.

Topología de Estrella

En la topología de estrella, el hub forma el punto central de conexión de los
dispositivos de red. Los dispositivos son conectados al hub a través de cable en una
conexión punto a punto.

Topología de anillo

En la topología de anillo, todos los dispositivos de red o nodos son conectados a sus
vecinos para conformar un anillo. Como resultado es una topología extremadamente
tolerante a fallos especialmente en el caso de un doble anillo.

Ilustración 7: Configuración de una topología de bus

Ilustración 8: Configuración de una topología de estrella

Topología de malla

Todos los dispositivos de la red están conectados con todos los demás dispositivos en
esa red. Como resultado es una topología extremadamente costosa. Sin embargo, es la
topología más tolerante a fallos. Debido al excesivo uso de cables se dificulta bastante
administrarla.

AHORA SI NUESTRO TEMA CENTRAL

La necesidad de las redes de almacenamiento

Esta es una época de misiones críticas, aplicaciones que requieren almacenamiento
intensivo, con elk desarrollo del internet y el e-commerce se ha dado la tendencia de
tener disponibilidad las 24 horas los 7 días de la semana para sus clientes. Esta filosofía
asegura que los clientesd tengan acceso en cualquier momento desde cualquier lugar.
Esto significa que la infraestructura de almacenamiento debe estar disponible en todo
momento para atender transacciones de datos. Algunas aplicaciones que requiren
atender necesidades 24/7 son las siguientes:

● Transacciones y negocios en línea, tales como Amazon.
● Transacciones E-commerce (B2B B2C)
● Planeación de Recursos Empresariales (ERP)
● Sistemas de Información Gerencial (MIS)
● Sistemas de Data WareHouse y Minería de Datos
● E-mail basado en web
● Aplicaciones multimedia, tales como YouTube
● Descargas de Internet, tales como Softonic

Se ha incrementado de manera sin precedentes la demanda por parte de las aplicaciones
que requieren almacenamiento intensivo. según analistas de la industria la demanda
para el año 2003 fue de 150,000 TB, y en el 2002 fue de 2000 TB. Si esta tendencia de
crecimiento no se puede controlar se llegara a la caída de muchos servidores y pérdida
de una gran cantidad de datos de negocios y de alta confidencialidad e importancia.

Los siguientes son algunos de los más importantes factores contribuyentes a la
necesidad de una mejor infraestructura de almacenamiento:

● Limitada escalabilidad soportada por dispositivos Small Computer System

Interface (SCSI) .

● Incapacidad de mantener grandes anchos de banda de entada y salida.
● Alto costo de redes distribuidas.
● Inconsistencias resultantes de accesos simultáneos a los datos por múltiples

clientes.

● Excesivo tráfico de datos en la red por backups y recuperaciones de datos.
● Incremento de costos financieros.

Dispositivos de almacenamiento y técnicas

Los dispositivos de almacenamiento forman la base del almacenamiento confiable de
los datos de negocios. Existen una gran variedad de dispositivos capaces de almacenar
grandes cantidades de datos. Esto incluye discos, arreglos de discos, librerías de cintas,
y dispositivos de almacenamiento ópticos.

Cd de almacenamiento y librerías

Este dispositivo provee una solución a muy bajo costo de almacenamiento. Sin

embargo, la capacidad de almacenamiento de un CD es menor que otros dispositivos de
almacenamiento (algunas cuantas gigas). Una colección de cd's que contienen
información de negocios es llamada una librería de cd's.

DVD de almacenamiento y librerías

Aunque tienen un tamaño físico similar a los Cd , un único DVD puede almacenar
desde 4,7 GB hasta 17 GB de datos.

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Sistemas de Discos de Almacenamiento

Los sistemas de discos de almacenamiento forman el hub de una infraestructura de
almacenamiento. Estos son dispositivos de almacenamiento de alto desempeño y muy
confiables que pueden almacenar muchos terabytes de datos. Estos dispositivos pueden
ser utilizados en un amplio rango de plataformas tales como Windows, Unix,
Machintosch, Linux entre otros.

Arreglos de discos

Es un juegos de discos de alto desempeño que pueden almacenar muchos terabytes de
datos. Adicionalmente un arreglo de discos es considerado como de alta confiabilidad
porque si muchos de sus componentes fallan este puede seguir funcionando. Un simple
arreglo puede soportar múltiples puntos de conexión a la red.

Librerías de cintas y subsistemas

Una librería de cintas es un juego de cartuchos que almacenan datos. Adicionalmente a
los cartuchos de cintas, una librería de cinta también consiste en un subsitema
conformado por hardware y software para administrar estas cintas.

Un subsistema de cintas es una interfaz entre el sistema de procesamiento del servidor
anfitrión y la librería. Una librería puede almacenar desde 10 GB hasta 1 TB de datos.
Los cartuchos pueden montarse y desmontarse de manera automática por lo cual la
presencia de un operador se hace innecesaria.

Hay diferentes técnicas utilizadas actualmente para administrar un constante
crecimiento de la cantidad de datos, Estos incluyen Almacenamiento embebido,
Almacenamiento conectado directamente y almacenamiento atado a la red