El almacenamiento convergente es una arquitectura de almacenamiento que combina recursos de almacenamiento y computación en una sola entidad. Esto puede dar como resultado el desarrollo de plataformas para cargas de trabajo centradas en servidores, centradas en almacenamiento o híbridas donde las aplicaciones y los datos se unen para mejorar el rendimiento y la entrega de las aplicaciones. [1] La combinación de almacenamiento y computación difiere del modelo de TI tradicional en el que la computación y el almacenamiento se realizan en equipos informáticos separados o aislados. [2] El modelo tradicional requiere cambios de aprovisionamiento discretos, como actualizaciones y migraciones planificadas, ante los cambios en la carga del servidor, que son cada vez más dinámicos con la virtualización , donde el almacenamiento convergente aumenta el suministro de recursos junto con las nuevas demandas de las máquinas virtuales en paralelo. [3]
El objetivo del almacenamiento convergente es reunir servidores y almacenamiento [4] y/o aplicaciones y datos para ofrecer servicios que estén mejor optimizados para las cargas de trabajo de destino. [5] Esto puede significar que los servidores y el almacenamiento convergen dentro de una plataforma de hardware común. Por ejemplo, un gabinete de servidor blade , las aplicaciones y el almacenamiento se pueden reunir dentro de un servidor mediante la virtualización . El servidor y el almacenamiento se pueden administrar como un grupo de recursos, por ejemplo, en infraestructura como servicio (IaaS).
Los servidores estándar de la industria, como los que utilizan procesadores Intel ( x86 ), forman la base del almacenamiento convergente. [6] [7] Como estos servidores siguen la Ley de Moore y aumentan la potencia y el rendimiento, tienen la capacidad de ejecutar cargas de trabajo de almacenamiento, además de ser servidores informáticos. Los centros de datos pueden consolidar y minimizar aún más el uso de espacio físico y energía mediante el uso de servidores blade basados en estándares de la industria tanto para servidores como para almacenamiento. [8] [9]
En la virtualización de servidores, varios servidores "virtuales" operan en una única plataforma utilizando tecnología de hipervisor . Estos servidores virtuales podrían ejecutar tareas de servidor tradicionales, como la programación de aplicaciones. Mediante el uso de software de controlador de almacenamiento, estos servidores también podrían convertirse en sistemas de almacenamiento de datos. [10] Esta última arquitectura se conoce como almacenamiento basado en máquinas virtuales . El software de almacenamiento a menudo se denomina dispositivo SAN virtual VSA [11] o dispositivo de almacenamiento virtual. Los productos VSA de empresas como HP , Nutanix y VMware permiten a los usuarios construir redes de área de almacenamiento utilizando sus servidores existentes. [12] [13] [14] [15]
El objetivo de IaaS es proporcionar un conjunto de recursos [16] que se puedan implementar rápidamente para ofrecer nuevos servicios. Esto requiere un diseñador de servicios que establezca las características requeridas para un nuevo servicio o aplicación y un motor de orquestación (computación) [17] que configure la infraestructura subyacente para ofrecer el nuevo servicio.
La arquitectura de escalamiento horizontal es un componente del almacenamiento convergente. El almacenamiento de escalamiento horizontal es la combinación de computadoras modulares y componentes de almacenamiento estandarizados para crear grupos de almacenamiento federados. [18] El resultado es un aumento de la potencia de la computadora, el ancho de banda y la capacidad de almacenamiento que puede superar los de una sola matriz de almacenamiento tradicional o una computadora de alto rendimiento. [19] Los proveedores de almacenamiento como NetApp , Dell , Hewlett-Packard y EMC proporcionan almacenamiento de escalamiento horizontal para abordar tanto el crecimiento de los datos no estructurados como la necesidad de simplificar las operaciones del centro de datos. [20] A nivel del sistema de archivos, los sistemas de archivos paralelos como BeeGFS están disponibles para proporcionar un solo espacio de nombres con distribución automática de datos para el acceso compartido a la red a través de los dispositivos de almacenamiento interno de múltiples servidores.
El almacenamiento escalable se diferencia de las arquitecturas escalables en el almacenamiento tradicional, que se escala principalmente añadiendo muchas unidades de disco individuales a un único controlador de almacenamiento no agrupado. [21] En una arquitectura escalable, se utiliza un software de gestión para gestionar los múltiples dispositivos de almacenamiento, para que actúen como un único sistema. [22] La empresa de análisis de almacenamiento, Enterprise Strategy Group, escribe que el almacenamiento escalable puede ayudar a proporcionar un aprovisionamiento de TI oportuno, mejorar la disponibilidad del sistema y proporcionar una mejor utilización de los recursos. [23]
La federación de almacenamiento (también conocida como almacenamiento federado) utiliza la gestión de volúmenes distribuidos para trasladar las cargas de trabajo de las matrices con más actividad a aquellas con capacidad disponible. Esto se hace mediante la comunicación nativa entre pares. [24] Se combinan varios sistemas de almacenamiento autónomos y se gestionan como un único grupo de almacenamiento. [25] Esto ayuda a mejorar la utilización del almacenamiento, equilibrar las cargas de trabajo y facilitar la migración del almacenamiento.
El almacenamiento convergente admite la arquitectura multiinquilino ( multitenancy ) de la computación en la nube , en la que varias máquinas o usuarios acceden a los recursos virtuales y físicos al mismo tiempo. Además del almacenamiento, los otros recursos a los que se accede en esta arquitectura son los procesadores y las redes. [26] Un almacenamiento convergente logra esto moviendo cargas de trabajo de aplicaciones entre sistemas de discos. [27]
Las arquitecturas de almacenamiento monolíticas comparten la RAM entre varios controladores de E/S. Se han caracterizado como grandes matrices de almacenamiento que requieren una gran inversión inicial y recursos. Hitachi Vantara afirma que este tipo de almacenamiento requiere que las empresas gasten 500.000 dólares en personalizar sus centros de datos para soportar los requisitos de energía de los equipos monolíticos. [28] Las matrices monolíticas proporcionan beneficios de conmutación por error. La arquitectura de caché compartida de las matrices monolíticas garantiza que si un módulo de caché falla, se utiliza otra caché para procesar la solicitud del usuario. Sin embargo, una vez que se tiene más de un sistema, esta arquitectura es compleja y requiere una inversión para gestionar y controlar las interacciones entre los diferentes componentes. [29] Las arquitecturas monolíticas admiten arquitecturas basadas en bloques y archivos, ya sea de forma independiente o en un sistema de almacenamiento unificado que reúne tanto bloques como archivos. [30]
El almacenamiento conectado directamente (DAS) permite escalar el almacenamiento conectado directamente al servidor. El almacenamiento está dedicado a un solo servidor y no se puede compartir entre varios servidores. Los datos almacenados en una red de área de almacenamiento (SAN) y arquitecturas de almacenamiento conectado a la red (NAS) se pueden compartir entre varias aplicaciones de servidor. [31]