NAS, SAN y SCSI, en la práctica
Almacenamiento en red
Como con todo, coja con pinzas los mensajes de marketing sobre el almacenamiento en red. Las pruebas de laboratorio realizadas por IDG en Estados Unidos han señalado que también en este terreno cada alternativa (SAN, NAS y SCSI) resulta la más adecuada en función de los requerimientos específicos de cada usuario. El valor de estas conclusiones reside en que se encuentran entre las primeras publicadas a partir de comparativas reales entre las distintas opciones de almacenamiento.
Hasta no hace mucho, los administradores de redes y sistemas veían las tareas de almacenamiento como uno trabajo necesario pero tan sencillo que incluso aburría. Durante los últimos años, sin embargo, lo que antes era simple se ha ido convirtiendo poco a poco en complejo: la tendencia hacia el almacenamiento compartido ha dado lugar a diferentes opciones, complicando la vida de los profesionales de TI. Ante la variedad de alternativas disponibles en el mercado, muchos administradores de redes se preguntarán, por ejemplo, si una NAS (Network-Attached Storage) resolverá mejor sus problemas de almacenamiento que una SAN (Storage-Area Network). O si, realmente, ambas alternativas son mejores que el almacenamiento local, donde los discos duros son accedidos por un servidor a través de una conexión SCSI.
Con la ayuda del fabricante de conmutadores McData y de la firma de servidores Compaq –que han contribuido con diversos componentes a montar la infraestructura de prueba–, la consultora MierCom y la Network World Test Alliance de IDG han evaluado el rendimiento de estos tres distintos entornos de almacenamiento, los más comunes hoy.
El banco de pruebas emulaba servidores de archivos, servidores Web, servidores de vídeo y otros servidores de aplicaciones transfiriendo datos a y desde un dispositivo de almacenamiento. En la evaluación, éste adoptó la forma en cada caso de un disco duro conectado por SCSI, un disco duro en un servidor de almacenamiento conectado a una LAN Gigabit Ethernet, y un disco duro en un disk array SAN conectado a una SAN basada en Fibre Channel.
¿Qué entorno funcionó mejor? No hay una sola respuesta. Las pruebas muestran que la mejor ruta de almacenamiento depende en cada caso del entorno de red de almacenamiento, del tamaño de los archivos que se están almacenando o recuperando, del tipo de conexión bus PCI y del modo en que los usuarios acceden a los datos almacenados.
En concreto, los tests realizados indican que:
- El entorno NAS –donde los datos se mueven entre un servidor “fuente” y un “destino” de almacenamiento sobre una red Gigabit Ethernet– puede ofrecer mejor rendimiento de transferencia de datos que una SAN en ciertos casos, como cuando los tamaños de los archivos son pequeños.
- SAN realmente consigue un mejor rendimiento que NAS cuando los datos leídos o escritos son secuenciales (consecutivos) y el tamaño de los archivos es grande, como cuando un servidor está suministrando flujos (streaming) de vídeo, o cuando un servidor está haciendo backup de grandes volúmenes de datos.
- Con un servidor conectado a una SAN, el rendimiento es virtualmente el mismo con independencia de qué adaptador utilice una conexión de bus PCI de 32 bits que de 64 bits.
- En el entorno NAS, el rendimiento de las tarjetas de red Gigabit Ethernet es mejor vía una conexión bus PCI de 64 bits que una conexión de 32 bits. Pero la diferencia no es mucha (sólo de alrededor del 10% en las pruebas de IDG).
- En todos los casos, escribir datos a un dispositivo de almacenamiento lleva más tiempo y recursos que leerlos, y, en consecuencia, implica un menor rendimiento de la transferencia de datos.
- Con lecturas de datos aleatorias –cuando no hay correlación entre los datos de una lectura y la siguiente– el rendimiento de la transferencia de datos es mucho menor que con las lecturas secuenciales de grandes archivos de datos en todos los escenarios probados.
- Con lecturas aleatorias, el rendimiento de la transferencia de datos sobre una NAS Gigabit Ethernet es casi tan buena como desde un disco local sobre un bus SCSI.
Con todo, estas conclusiones deben tomarse con la debida prudencia. Hay que tener en cuenta que se basan en las pruebas realizadas con un equipamiento muy concreto; por ejemplo, es posible que con un disk array SAN distinto al utilizado, Hitachi 5800, se obtengan rendimientos de características distintas.
Además, debido a las amplias diferencias existentes entre los entornos SCSI, NAS y SAN, las comparaciones no se realizan entre perfectos iguales. Entre otras diferencias, hay que tener en cuenta que, si bien el almacenamiento de datos SCSI exhibe el mejor rendimiento de transferencia en algunos escenarios, generalmente no es accesible por varios servidores a la vez, como sucede con los nodos de almacenamiento autónomos en los entornos NAS y SAN.
Asimismo, mientras que el “destino” del almacenamiento NAS era un servidor Compaq, en el entorno SAN era un disk array de Hitachi específico. También hay disponibles nodos de almacenamiento NAS especializados, pero fue imposible obtener alguno para realizar las pruebas.
INFRAESTRUCTURA
Los escenarios de pruebas incluían un servidor de aplicaciones que actuó como servidor de correo electrónico, Web, de base de datos o de vídeo. Desde este servidor se lanzaron todas las peticiones de lectura/escritura del disco, que fueron enviadas a y procesadas por un “destino” de almacenamiento, uno para cada entorno recreado. En NAS, fue un servidor ProLiant de Compaq, accedido vía una red Gigabit Ethernet basada en IP; en SAN, un disk array Hitachi 5800; y en SCSI, uno de los discos internos del servidor de aplicaciones.
Como se detalla en la figura 1, en las distintas pruebas se utilizó la misma configuración del servidor Compaq que actuaba como fuente. Se trataba de un robusto ProLiant ML370, con procesadores Pentium III a 866 MHz y 1 GB de RAM. Sólo se cambió la configuración al pasar del entorno NAS al SAN, reemplazando la tarjeta Gigabit Ethernet 3C985B-SX de 3Com por un adaptador de bus Emulex LP7000e.
En los entornos SAN y NAS, además de las pruebas comunes, se compararon los rendimientos de transferencia de datos entre conexiones de bus PCI de 32 y 64 bits, utilizadas por el servidor de aplicaciones por la tarjeta Gigabit y el adaptador bus de host SAN. .
El entorno SCSI no se ve afectado por el hecho de que la red de almacenamiento sea Gigabit Ethernet o Fibre Channel. El disco interno estaba directamente conectado por bus SCSI a la tarjeta madre del procesador del servidor Compaq. No se emplearon ni tarjetas ni E/S de red.
Otro componente clave para la evaluación fue una sofisticada herramienta de software de dominio público de Intel, llamada Iometer. Este software está muy indicado para estos entornos de tecnología mixta porque mide y reporta información de las transferencias medias de datos en megabytes por segundo (MBps) en los tres entornos.
ESCENARIOS
De los tests realizados en función de las aplicaciones, se desprende que los escenarios de almacenamiento varían en función del porcentaje relativo de las peticiones de lecturas frente a las de escritura, del tipo de acceso (aleatorio o secuencial) y del tamaño de los archivos. A partir de estas conclusiones, se desarrollaron cinco escenarios distintos.
El primer escenario fue el de servidores diseñados para soportar aplicaciones del tipo de archivos y correo electrónico, caracterizados por trabajar con pequ
Hasta no hace mucho, los administradores de redes y sistemas veían las tareas de almacenamiento como uno trabajo necesario pero tan sencillo que incluso aburría. Durante los últimos años, sin embargo, lo que antes era simple se ha ido convirtiendo poco a poco en complejo: la tendencia hacia el almacenamiento compartido ha dado lugar a diferentes opciones, complicando la vida de los profesionales de TI. Ante la variedad de alternativas disponibles en el mercado, muchos administradores de redes se preguntarán, por ejemplo, si una NAS (Network-Attached Storage) resolverá mejor sus problemas de almacenamiento que una SAN (Storage-Area Network). O si, realmente, ambas alternativas son mejores que el almacenamiento local, donde los discos duros son accedidos por un servidor a través de una conexión SCSI.
Con la ayuda del fabricante de conmutadores McData y de la firma de servidores Compaq –que han contribuido con diversos componentes a montar la infraestructura de prueba–, la consultora MierCom y la Network World Test Alliance de IDG han evaluado el rendimiento de estos tres distintos entornos de almacenamiento, los más comunes hoy.
El banco de pruebas emulaba servidores de archivos, servidores Web, servidores de vídeo y otros servidores de aplicaciones transfiriendo datos a y desde un dispositivo de almacenamiento. En la evaluación, éste adoptó la forma en cada caso de un disco duro conectado por SCSI, un disco duro en un servidor de almacenamiento conectado a una LAN Gigabit Ethernet, y un disco duro en un disk array SAN conectado a una SAN basada en Fibre Channel.
¿Qué entorno funcionó mejor? No hay una sola respuesta. Las pruebas muestran que la mejor ruta de almacenamiento depende en cada caso del entorno de red de almacenamiento, del tamaño de los archivos que se están almacenando o recuperando, del tipo de conexión bus PCI y del modo en que los usuarios acceden a los datos almacenados.
En concreto, los tests realizados indican que:
- El entorno NAS –donde los datos se mueven entre un servidor “fuente” y un “destino” de almacenamiento sobre una red Gigabit Ethernet– puede ofrecer mejor rendimiento de transferencia de datos que una SAN en ciertos casos, como cuando los tamaños de los archivos son pequeños.
- SAN realmente consigue un mejor rendimiento que NAS cuando los datos leídos o escritos son secuenciales (consecutivos) y el tamaño de los archivos es grande, como cuando un servidor está suministrando flujos (streaming) de vídeo, o cuando un servidor está haciendo backup de grandes volúmenes de datos.
- Con un servidor conectado a una SAN, el rendimiento es virtualmente el mismo con independencia de qué adaptador utilice una conexión de bus PCI de 32 bits que de 64 bits.
- En el entorno NAS, el rendimiento de las tarjetas de red Gigabit Ethernet es mejor vía una conexión bus PCI de 64 bits que una conexión de 32 bits. Pero la diferencia no es mucha (sólo de alrededor del 10% en las pruebas de IDG).
- En todos los casos, escribir datos a un dispositivo de almacenamiento lleva más tiempo y recursos que leerlos, y, en consecuencia, implica un menor rendimiento de la transferencia de datos.
- Con lecturas de datos aleatorias –cuando no hay correlación entre los datos de una lectura y la siguiente– el rendimiento de la transferencia de datos es mucho menor que con las lecturas secuenciales de grandes archivos de datos en todos los escenarios probados.
- Con lecturas aleatorias, el rendimiento de la transferencia de datos sobre una NAS Gigabit Ethernet es casi tan buena como desde un disco local sobre un bus SCSI.
Con todo, estas conclusiones deben tomarse con la debida prudencia. Hay que tener en cuenta que se basan en las pruebas realizadas con un equipamiento muy concreto; por ejemplo, es posible que con un disk array SAN distinto al utilizado, Hitachi 5800, se obtengan rendimientos de características distintas.
Además, debido a las amplias diferencias existentes entre los entornos SCSI, NAS y SAN, las comparaciones no se realizan entre perfectos iguales. Entre otras diferencias, hay que tener en cuenta que, si bien el almacenamiento de datos SCSI exhibe el mejor rendimiento de transferencia en algunos escenarios, generalmente no es accesible por varios servidores a la vez, como sucede con los nodos de almacenamiento autónomos en los entornos NAS y SAN.
Asimismo, mientras que el “destino” del almacenamiento NAS era un servidor Compaq, en el entorno SAN era un disk array de Hitachi específico. También hay disponibles nodos de almacenamiento NAS especializados, pero fue imposible obtener alguno para realizar las pruebas.
INFRAESTRUCTURA
Los escenarios de pruebas incluían un servidor de aplicaciones que actuó como servidor de correo electrónico, Web, de base de datos o de vídeo. Desde este servidor se lanzaron todas las peticiones de lectura/escritura del disco, que fueron enviadas a y procesadas por un “destino” de almacenamiento, uno para cada entorno recreado. En NAS, fue un servidor ProLiant de Compaq, accedido vía una red Gigabit Ethernet basada en IP; en SAN, un disk array Hitachi 5800; y en SCSI, uno de los discos internos del servidor de aplicaciones.
Como se detalla en la figura 1, en las distintas pruebas se utilizó la misma configuración del servidor Compaq que actuaba como fuente. Se trataba de un robusto ProLiant ML370, con procesadores Pentium III a 866 MHz y 1 GB de RAM. Sólo se cambió la configuración al pasar del entorno NAS al SAN, reemplazando la tarjeta Gigabit Ethernet 3C985B-SX de 3Com por un adaptador de bus Emulex LP7000e.
En los entornos SAN y NAS, además de las pruebas comunes, se compararon los rendimientos de transferencia de datos entre conexiones de bus PCI de 32 y 64 bits, utilizadas por el servidor de aplicaciones por la tarjeta Gigabit y el adaptador bus de host SAN. .
El entorno SCSI no se ve afectado por el hecho de que la red de almacenamiento sea Gigabit Ethernet o Fibre Channel. El disco interno estaba directamente conectado por bus SCSI a la tarjeta madre del procesador del servidor Compaq. No se emplearon ni tarjetas ni E/S de red.
Otro componente clave para la evaluación fue una sofisticada herramienta de software de dominio público de Intel, llamada Iometer. Este software está muy indicado para estos entornos de tecnología mixta porque mide y reporta información de las transferencias medias de datos en megabytes por segundo (MBps) en los tres entornos.
ESCENARIOS
De los tests realizados en función de las aplicaciones, se desprende que los escenarios de almacenamiento varían en función del porcentaje relativo de las peticiones de lecturas frente a las de escritura, del tipo de acceso (aleatorio o secuencial) y del tamaño de los archivos. A partir de estas conclusiones, se desarrollaron cinco escenarios distintos.
El primer escenario fue el de servidores diseñados para soportar aplicaciones del tipo de archivos y correo electrónico, caracterizados por trabajar con pequ
