Almacenamiento en Red (NAS): Características Clave, Fabricantes, Ventajas y Desventajas

Descripción general

Antes de que el NAS se convirtiera en una arquitectura de almacenamiento común para particulares y empresas, pasó por aproximadamente cuatro décadas de desarrollo, que comenzaron a principios de la década de 1980.

En aquella época, los investigadores de la Universidad de Newcastle experimentaron e introdujeron el acceso remoto a los archivos.

Esta innovación allanó el camino para Novell NetWare y NFS (Network File System) de Sun Microsystems en 1984. A medida que las redes continuaban expandiéndose, Microsoft y 3Com desarrollaron LAN Manager.

Sin embargo, los requisitos de almacenamiento superaban con creces las capacidades de estos primeros sistemas. A finales de la década de 1990, NetApp y EMC Celerra lanzaron dispositivos NAS especializados que ofrecían una arquitectura de almacenamiento centralizada y escalable para empresas con grandes volúmenes de datos.

Hoy en día, el NAS es un componente clave del almacenamiento empresarial y también tiene un mercado en crecimiento en el almacenamiento para consumidores. Además, el NAS también se puede integrar en la nube, la IA y la informática de alto rendimiento.

Todos estos factores lo convierten en una piedra angular de la informática moderna.

En esta guía, examinaremos cómo funciona el NAS, comprenderemos sus ventajas y limitaciones, ofreceremos una visión general del panorama de los proveedores y veremos hacia dónde se dirige esta tecnología.

¿Qué es el NAS?

1. El almacenamiento conectado a la red, o NAS, es un sistema de almacenamiento de archivos dedicado. Proporciona acceso centralizado a los datos a través de una red.

• Varios usuarios y sistemas pueden acceder a él sin necesidad de una conexión directa a un servidor específico.

2. A diferencia del almacenamiento conectado directamente (DAS), un NAS funciona como un nodo de red independiente.

• Un dispositivo NAS funciona como un dispositivo de almacenamiento independiente.

3. Los dispositivos NAS utilizan protocolos de almacenamiento basados en archivos, como NFS, SMB y AFP. Esto permite integrar los dispositivos NAS en entornos Windows, Linux y macOS.

4. Las empresas suelen utilizar el NAS para compartir archivos, realizar copias de seguridad de datos, virtualización y almacenamiento de medios.

5. La principal diferencia entre un NAS y una red de área de almacenamiento (SAN) radica en los métodos de acceso a los datos.

• La SAN proporciona almacenamiento a nivel de bloque para aplicaciones de alto rendimiento.
• Por su parte, el NAS opera a nivel de archivo y optimiza el almacenamiento para la gestión de documentos, el almacenamiento de vídeo y los espacios de trabajo compartidos.

6. Un sistema NAS tiene varias bahías de unidad configuradas en RAID para garantizar la redundancia y proteger contra fallos de hardware.

7. Los dispositivos NAS van desde modelos básicos para consumidores con capacidades de almacenamiento básicas hasta sistemas de gama alta para empresas equipados con redes multigigabit y almacenamiento en caché SSD.

8. Para las empresas, el NAS es una arquitectura de almacenamiento que merece la pena debido a su escalabilidad, gestión centralizada y rentabilidad. Puede simplificar el aprovisionamiento de almacenamiento y ofrece funcionalidad plug-and-play.

Características clave del NAS

Los particulares y las empresas suelen elegir el NAS por su escalabilidad, accesibilidad y gestión eficiente de los datos.

La arquitectura en la que se organizan los dispositivos NAS y las funciones de estos dependen del mercado al que se dirigen.

Los fabricantes ofrecen soluciones NAS para todo tipo de requisitos, desde particulares hasta pequeñas empresas y grandes corporaciones. Sin embargo, todos los sistemas NAS tienen algunas características básicas en común.

• Almacenamiento basado en archivos
• Alta escalabilidad (hacia arriba o hacia afuera)
• Capacidades de nube híbrida
• Hardware de alto rendimiento
• Protección de datos integrada (RAID, instantáneas)
• Alta seguridad (cifrado, MFA)

Veamos estos puntos más detenidamente. 

1. La característica más distintiva del NAS es su arquitectura de almacenamiento basada en archivos. Esta arquitectura lo distingue de las soluciones de almacenamiento en bloques, como SAN. 

• Los dispositivos NAS almacenan los datos a nivel de archivo. Esto permite que varios clientes accedan a archivos compartidos a través de una red. Para ello se utilizan protocolos estándar como NFS, SMB y AFP. Los sistemas NAS avanzados también admiten iSCSI para el almacenamiento a nivel de bloque. Esto los hace ideales para cargas de trabajo mixtas.

2. La escalabilidad es otro aspecto importante del NAS. Un sistema NAS se puede ampliar de dos maneras: escalando verticalmente o horizontalmente. 

• El enfoque de ampliación implica añadir unidades más grandes o adicionales a un sistema existente, mientras que el enfoque de expansión permite a las organizaciones combinar varios dispositivos NAS en un clúster y distribuir las cargas de trabajo para obtener un mejor rendimiento y redundancia. 

3. Las soluciones NAS de gama alta también pueden integrar extensiones de almacenamiento en la nube y habilitar arquitecturas híbridas que permiten descargar datos a proveedores de almacenamiento en la nube compatibles con S3.

4. El rendimiento de un sistema NAS depende en gran medida de la potencia de procesamiento de la CPU, la RAM y la configuración del disco duro. Los dispositivos NAS empresariales pueden contar con procesadores multinúcleo, almacenamiento en caché SSD NVMe e interfaces de red de alta velocidad, como Ethernet de 10 GbE o Ethernet de 25 GbE.

5. La fiabilidad y la protección de datos también son características clave del NAS. 

• La mayoría de los sistemas NAS utilizan configuraciones RAID como RAID 1, 5, 6, 10, etc. Estas diferentes configuraciones ofrecen compensaciones entre la utilización del espacio de almacenamiento, la tolerancia a fallos y la certeza en caso de fallos del disco duro. Los dispositivos NAS modernos cuentan con capacidades como copias de seguridad basadas en instantáneas, replicación en tiempo real y sistemas de archivos con autorreparación.

6. La seguridad es otro aspecto importante en los entornos NAS, especialmente cuando se utilizan en empresas. Los dispositivos NAS modernos ofrecen cifrado AES-256, control de acceso basado en roles y autenticación multifactorial.

Almacenamiento conectado a la red: panorama de los fabricantes

Los fabricantes de NAS ofrecen productos para diferentes casos de uso. Segmentan sus productos según las capacidades del hardware, los requisitos de rendimiento y los tipos de carga de trabajo previstos.

A continuación se ofrece una visión general del panorama de productos para NAS.

Veámoslo más de cerca. 

• Por lo general, los dispositivos NAS tienen una cantidad de bahías para unidades, que pueden variar de 2 a 6 o más de 16.
• En función de la optimización de la carga de trabajo, los dispositivos NAS pueden orientarse hacia la virtualización, la transcodificación HDMI y de vídeo, etc., y pueden incluir capacidades como ranuras para unidades M.2 y RAM actualizable. 
• En términos de conectividad de red y rendimiento, los dispositivos NAS pueden tener Ethernet de 1, 2,5, 5 o 10 Gb/s, y algunos dispositivos tienen varios puertos LAN. 
• Algunos modelos NAS están diseñados para su uso en aplicaciones de vigilancia y periféricas, y los fabricantes especifican el número de cámaras que pueden gestionar sus dispositivos NAS. 
• Los dispositivos NAS también se pueden clasificar según su factor de forma, como los NAS de sobremesa y los NAS montados en rack.
• Otra forma de segmentar los dispositivos NAS es por caso de uso, como empresa, PYME y de sobremesa.
  • Es importante comprender la segmentación para que los profesionales de TI o los particulares puedan seleccionar un producto NAS que satisfaga sus requisitos de almacenamiento, sus necesidades de carga de trabajo y sus políticas de seguridad.
  • Un NAS con poca potencia puede provocar cuellos de botella en el rendimiento, mientras que los sistemas sobredimensionados pueden desperdiciar recursos.

Ventajas del NAS

Las ventajas inherentes al NAS lo convierten en una pieza fundamental de las infraestructuras de TI modernas.

1. Al proporcionar almacenamiento centralizado, elimina la ineficiencia del almacenamiento distribuido en estaciones de trabajo individuales, lo que garantiza un acceso coherente a los datos para múltiples usuarios.
2. El NAS simplifica la gestión de TI. A diferencia de los servidores de archivos tradicionales, los dispositivos NAS están equipados con interfaces de gestión dedicadas. Esto permite a los usuarios y a los administradores de TI configurar y supervisar el almacenamiento desde un único panel de control.
3. Muchas soluciones NAS también se pueden integrar con servicios de copia de seguridad en la nube, lo que automatiza los procesos de redundancia de datos y recuperación ante desastres.
4. El NAS es una solución rentable en comparación con las redes de área de almacenamiento (SAN).
5. El NAS puede funcionar a través de redes Ethernet existentes, lo que reduce tanto la inversión como los costes operativos.
6. Las organizaciones pueden implementar configuraciones RAID para la redundancia sin tener que invertir en hardware de almacenamiento de alta gama.
7. La escalabilidad es otra ventaja importante. El NAS admite modelos de expansión tanto vertical como horizontal para las empresas. Esto les ayuda a aumentar su capacidad sin interrumpir sus operaciones.

Limitaciones del NAS

Sin duda, el NAS es cómodo y escalable, pero tiene ciertas limitaciones. Por lo tanto, las personas y los equipos de TI deben tenerlas en cuenta a la hora de evaluar las estrategias de almacenamiento.

1. La mayor preocupación es la dependencia de la red. El rendimiento del NAS depende directamente de las limitaciones de ancho de banda y la latencia de la red. A diferencia del almacenamiento conectado directamente (DAS), que no depende de una red, el NAS depende completamente del rendimiento de la LAN. Esto significa que una red de alta velocidad con 10 GbE o más es esencial para una implementación a gran escala.
2. Además, el NAS no es la arquitectura de almacenamiento ideal para cargas de trabajo transaccionales de alto rendimiento. Las aplicaciones que requieren almacenamiento en bloques de baja latencia, como los ERP y las bases de datos, suelen funcionar mejor en una SAN.
3. Incluso las soluciones NAS que admiten iSCSI para el acceso a nivel de bloque no pueden igualar el rendimiento de las matrices de almacenamiento flash basadas en SAN.
4. A muchas organizaciones les resulta difícil gestionar los controles de acceso, el cifrado y los mecanismos de detección de intrusiones en un NAS mal configurado. El NAS es especialmente vulnerable a la pérdida de datos.
5. En términos de escalabilidad, NAS tiene sus limitaciones. Aunque los equipos de TI tienen la opción de una arquitectura NAS escalable, esta no puede competir con la escalabilidad horizontal de las SAN.