Las empresas y las redes actuales dependen en gran medida de soluciones de almacenamiento eficientes y seguras para gestionar sus datos. Una de estas soluciones es un almacén de datos del Network File System (NFS) que proporciona una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad. Desarrollados por Sun Microsystems en la década de 1980, los almacenes de datos de NFS permiten compartir los sistemas de archivos en una red, proporcionando flexibilidad y facilidad de uso para las empresas y las redes.
¿Qué es un almacén de datos NFS?
Un almacén de datos NFS es un protocolo que permite que múltiples usuarios accedan a los mismos archivos y datos desde una ubicación centralizada. Esto elimina la necesidad de que cada usuario tenga una copia separada de los datos, lo que reduce los requisitos de espacio de almacenamiento y hace que la gestión de los datos sea más eficiente. Los almacenes de datos NFS se utilizan ampliamente en entornos de virtualización, donde permiten que las máquinas virtuales accedan a recursos de almacenamiento compartidos.
Diferencias entre los almacenes de datos NFS y VMFS
Tanto los almacenes de datos de NFS como de sistemas de archivos de máquinas virtuales (VMFS) tienen el propósito de almacenar archivos de máquinas virtuales, pero hay diferencias significativas entre ellos. Veamos las diferencias clave.
Protocolo y método de acceso
NFS es un protocolo de sistema de archivos basado en la red que permite el acceso remoto a los archivos a través de una red. Sigue un modelo cliente-servidor, en el que el servidor NFS aloja los archivos compartidos y los clientes se conectan al servidor usando el protocolo NFS. Se accede a los almacenes de datos NFS como almacenamiento de red compartido, similar al acceso a los archivos desde un servidor de archivos remoto.
VMFS es un sistema de archivos especializado diseñado específicamente para entornos de virtualización. Es un sistema de archivos agrupados que proporciona almacenamiento compartido para máquinas virtuales que se ejecutan en hosts VMware ESXi. El hipervisor accede directamente a los almacenes de datos VMFS, lo que evita la necesidad de un protocolo de sistema de archivos de red.
Acceso a nivel de archivo frente a a nivel de bloque
NFS funciona a nivel de archivo. Permite que los clientes accedan a archivos y directorios individuales a través de la red. Los clientes pueden realizar operaciones a nivel de archivo, como leer, escribir y modificar archivos.
VMFS funciona a nivel de bloque. Proporciona acceso directo a los bloques de almacenamiento en los que se almacenan los archivos de la máquina virtual. En lugar de interactuar con los archivos, el hipervisor interactúa con los bloques de disco bruto, lo que permite un almacenamiento y una gestión eficientes de las máquinas virtuales.
Bloqueo de archivos
NFS proporciona mecanismos de bloqueo de archivos para gestionar el acceso simultáneo a los archivos compartidos. Permite que múltiples clientes accedan al mismo archivo simultáneamente, pero el bloqueo de archivos garantiza que solo un cliente pueda modificar un archivo a la vez para evitar conflictos.
VMFS incluye sus propios mecanismos de bloqueo de archivos para gestionar el acceso simultáneo a los archivos de la máquina virtual. Garantiza que múltiples hosts ESXi puedan acceder a los mismos archivos de máquina virtual sin conflictos, lo que permite funcionalidades como vMotion y una alta disponibilidad.
Escalabilidad
Los almacenes de datos NFS pueden compartirse entre múltiples hosts ESXi, lo que proporciona escalabilidad y permite que múltiples hosts accedan al mismo almacenamiento compartido. Es adecuado para implementaciones pequeñas y medianas y ofrece flexibilidad en términos de ubicación de almacenamiento.
Los almacenes de datos VMFS están optimizados para la escalabilidad y el rendimiento en los entornos VMware. Están diseñados para despliegues a gran escala y pueden manejar grandes volúmenes de máquinas virtuales y datos. Los almacenes de datos VMFS suelen implementarse en sistemas de almacenamiento de alto rendimiento, como la red de área de almacenamiento (SAN ) o los dispositivos de almacenamiento conectado en red (NAS ).
Características de la gestión del almacenamiento
Los almacenes de datos NFS aprovechan las capacidades de gestión del almacenamiento que proporciona el servidor NFS. El sistema de almacenamiento que aloja el recurso compartido de NFS gestiona características como las copias instantáneas, el aprovisionamiento fino y la deduplicación de datos.
Los almacenes de datos VMFS ofrecen funciones avanzadas de gestión del almacenamiento integradas en la plataforma de virtualización de VMware. Estas características incluyen copias instantáneas del almacén de datos, aprovisionamiento fino, almacenamiento vMotion, políticas de almacenamiento y Storage Distributed Resource Scheduler (SDRS) para un equilibrio de carga de almacenamiento automatizado.
En resumen, aunque tanto los almacenes de datos NFS como VMFS se utilizan para el almacenamiento en entornos de virtualización, difieren en sus características de protocolo, método de acceso, acceso a nivel de archivo frente a nivel de bloque, mecanismos de bloqueo de archivos, escalabilidad y gestión del almacenamiento. En última instancia, la elección entre NFS y VMFS depende de los requisitos específicos del entorno de virtualización, como la escalabilidad, el rendimiento y la integración con las funciones de administración del almacenamiento.
¿Cómo funciona un almacén de datos NFS?
Aquí tiene un breve resumen de cómo funciona un almacén de datos NFS.
Configuración del servidor
El servidor NFS es responsable de alojar los archivos y directorios compartidos. Normalmente se ejecuta en un servidor dedicado o en un dispositivo NAS. El servidor configura y configura el servicio NFS, especificando los directorios que se compartirán y los permisos de acceso para los clientes.
Conexión con el cliente
Los equipos cliente que desean acceder a los archivos compartidos tienen que conectarse al servidor NFS. Esto requiere que los equipos cliente tengan instalado el software cliente NFS. El software cliente NFS permite que el cliente se comunique con el servidor NFS usando el protocolo NFS.
Montaje de NFS Share
Para acceder a los archivos compartidos, el equipo cliente tiene que montar el recurso compartido NFS. El montaje es el proceso de hacer que el sistema de archivos compartidos esté disponible en el sistema de archivos local del cliente. El cliente especifica la dirección del servidor NFS y el directorio compartido que se va a montar. Una vez montado, el cliente puede interactuar con los archivos del recurso compartido NFS como si fueran archivos locales.
Acceso a archivos
Una vez montado el recurso compartido NFS, el cliente puede leer, escribir y realizar varias operaciones de archivo en los archivos y directorios compartidos. El protocolo NFS gestiona la comunicación entre el cliente y el servidor, garantizando que las solicitudes de acceso a los archivos se transmiten y procesan correctamente.
Bloqueo de archivos
NFS proporciona mecanismos de bloqueo de archivos para garantizar la coherencia de los datos y evitar conflictos cuando varios clientes acceden al mismo archivo simultáneamente. El bloqueo de archivos permite un acceso exclusivo o compartido a los archivos, lo que garantiza que solo un cliente pueda modificar un archivo a la vez para evitar daños o incoherencias en los datos.
Seguridad y control de acceso
NFS admite mecanismos de control de acceso para gestionar la seguridad y los permisos de los archivos y directorios compartidos. El servidor puede definir reglas y permisos de acceso para controlar qué clientes pueden acceder a archivos específicos y qué operaciones pueden realizar. Esto ayuda a proteger los datos confidenciales y garantiza que solo los usuarios autorizados puedan acceder y modificar los archivos.
Optimización del rendimiento
Las implementaciones de NFS suelen incluir varias técnicas de optimización para mejorar el rendimiento. Se pueden emplear mecanismos de almacenamiento en caché para reducir el tráfico de la red almacenando localmente los datos a los que se accede con frecuencia en los equipos cliente. Además, NFS admite las escrituras asíncronas, en las que el cliente reconoce las escrituras de datos sin esperar a la confirmación del servidor, mejorando el rendimiento en ciertos escenarios.
Gestión y recuperación de errores
NFS incluye mecanismos de gestión y recuperación de errores para gestionar las interrupciones de red, los fallos de servidor u otros eventos inesperados. El protocolo define el modo en que los clientes y los servidores deben manejar estas situaciones y recuperarse de los fallos para garantizar la integridad y la disponibilidad de los datos.
En resumen, un almacén de datos NFS funciona permitiendo el acceso compartido a los archivos y directorios a través de una red. El servidor NFS aloja los archivos compartidos y los clientes se conectan al servidor usando el software cliente NFS. Los clientes montan el recurso compartido NFS para que esté disponible en su sistema de archivos local, lo que les permite leer, escribir y realizar operaciones de archivos. NFS proporciona seguridad, control de acceso, bloqueo de archivos, optimización del rendimiento, gestión de errores y mecanismos de recuperación para garantizar un intercambio de archivos fiable y eficiente.
¿Qué es mejor, ¿NFS o iSCSI?
La elección entre NFS e Internet Small Computer System Interface (iSCSI) depende de varios factores, incluidos su caso de uso específico, los requisitos y la infraestructura subyacente. Tanto NFS como iSCSI tienen sus puntos fuertes y cosas que hay que tener en cuenta. Vamos a compararlos.
Protocolo y método de acceso
Si bien NFS es un protocolo a nivel de archivo que permite el acceso remoto a los archivos a través de una red, iSCSI es un protocolo a nivel de bloque que permite el transporte de comandos SCSI a través de una red IP. Presenta el almacenamiento remoto como si fuera un disco local conectado al sistema. Los almacenes de datos iSCSI proporcionan acceso directo a nivel de bloques a los dispositivos de almacenamiento, lo que puede ser beneficioso para ciertas cargas de trabajo.
Rendimiento
NFS puede ser eficiente para las cargas de trabajo de lectura intensiva, sobre todo cuando se utilizan mecanismos de caché. Sin embargo, puede introducir algunos gastos generales debido al acceso a nivel de archivo y a las capas de protocolo adicionales implicadas.
iSCSI ofrece un rendimiento excelente para las aplicaciones que requieren baja latencia y alto rendimiento, ya que funciona a nivel de bloque. Permite el acceso directo a los dispositivos de almacenamiento y puede aprovechar características avanzadas, como los marcos gigantes y las capacidades de descarga de las tarjetas de interfaz de red (NIC).
Flexibilidad y soporte multiplataforma
NFS es conocido por su compatibilidad multiplataforma y admite varios sistemas operativos como Linux, Unix y Windows. Simplifica el uso compartido de archivos y la colaboración en diferentes plataformas.
iSCSI presenta el almacenamiento remoto como un disco local, lo que lo hace adecuado para entornos que requieren acceso a nivel de bloque, como sistemas de bases de datos o plataformas de virtualización. Por lo general, es independiente de la plataforma y puede funcionar con cualquier sistema operativo que admita iniciadores iSCSI.
Requisitos de infraestructura
NFS se basa en un servidor NFS dedicado que aloja el almacenamiento compartido. Requiere conectividad de red y una configuración adecuada entre el servidor y los clientes. Las implementaciones de NFS a menudo utilizan la infraestructura Ethernet existente, lo que la convierte en una opción rentable.
iSCSI se basa en dispositivos de almacenamiento o SAN que presentan volúmenes de almacenamiento a la red. Requiere dispositivos de hardware o almacenamiento dedicados capaces de exportar objetivos iSCSI. Las implementaciones de iSCSI a menudo requieren una infraestructura de red separada o VLAN dedicadas para un rendimiento óptimo.
Escalabilidad y gestión
NFS es relativamente sencillo de configurar y gestionar. Ofrece flexibilidad en términos de ubicación del almacenamiento y puede compartirse fácilmente en múltiples sistemas. Sin embargo, la escalabilidad puede ser una consideración para los despliegues más grandes, ya que NFS depende del rendimiento y la capacidad del servidor NFS.
iSCSI proporciona escalabilidad al aprovechar las capacidades de los sistemas de almacenamiento o las SAN. Puede gestionar implementaciones a gran escala y ofrece funciones avanzadas de gestión del almacenamiento, como configuraciones RAID, copias instantáneas de volumen y aprovisionamiento fino.
Seguridad
Tradicionalmente, NFS tenía unas características de seguridad limitadas, pero las versiones recientes (NFSv4) introducían unos mecanismos de seguridad mejorados, como la autenticación de Kerberos y unos controles de acceso más potentes. Sin embargo, es posible que se necesiten medidas de configuración y seguridad adicionales para garantizar la protección de los datos.
iSCSI puede aprovechar las medidas de seguridad de red existentes, como la segmentación IPsec o VLAN, para proporcionar una transmisión de datos segura. Permite el cifrado de los datos en tránsito, añadiendo una capa adicional de seguridad.
En conclusión, determinar qué protocolo es mejor, NFS o iSCSI , depende de sus requisitos y entorno específicos. A menudo, NFS es muy popular por su sencillez, su soporte multiplataforma y su facilidad de uso para compartir archivos. iSCSI, por otro lado, destaca por su rendimiento, especialmente por su acceso a nivel de bloque y sus cargas de trabajo exigentes. Proporciona una menor latencia y un mayor rendimiento, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un acceso directo al almacenamiento.
Para tomar una decisión fundamentada entre NFS e iSCSI , tenga en cuenta los siguientes factores:
Requisitos de la carga de trabajo: Evalúe las necesidades específicas de sus cargas de trabajo. Si se ocupa principalmente del uso compartido de archivos y la colaboración entre diferentes plataformas, NFS puede ser la mejor opción. Si necesita un acceso de baja latencia y un almacenamiento de alto rendimiento para aplicaciones como bases de datos o virtualización, iSCSI puede ser más adecuado.
Infraestructura y presupuesto: Evalúe sus limitaciones actuales de infraestructura y presupuesto. El NFS puede ser más rentable, ya que utiliza las redes Ethernet existentes y no requiere hardware de almacenamiento dedicado. Por otro lado, iSCSI puede requerir una inversión adicional en dispositivos de almacenamiento dedicados o en infraestructura SAN.
La complejidad de la gestión: Tenga en cuenta la complejidad de gestionar y configurar cada protocolo. Por lo general, NFS es más fácil de configurar y administrar, mientras que iSCSI puede implicar una configuración y administración más avanzadas debido a su naturaleza a nivel de bloque y sus sistemas de almacenamiento dedicados.
Escalabilidad: Evalúe los requisitos de escalabilidad de su solución de almacenamiento. iSCSI, con su capacidad para aprovechar los sistemas de almacenamiento avanzados, ofrece más opciones de escalabilidad, incluidas características como las configuraciones RAID y el aprovisionamiento fino. La escalabilidad de NFS depende del rendimiento y la capacidad del servidor NFS.
Seguridad: Tenga en cuenta las consideraciones de seguridad de sus datos. Si bien ambos protocolos pueden protegerse, iSCSI puede ofrecer opciones de seguridad más sólidas, como el cifrado de datos y los protocolos de seguridad a nivel de red, como IPsec.
En última instancia, la elección entre NFS e iSCSI depende de sus necesidades y prioridades específicas. También puede valer la pena considerar un enfoque híbrido, en el que NFS e iSCSI se utilizan conjuntamente en diferentes partes de su infraestructura para aprovechar sus respectivos puntos fuertes.
¿Cuál es la diferencia entre NFS y CIFS?
NFS y Common Internet File System (CIFS) son protocolos que se utilizan para compartir los sistemas de archivos a través de una red. Sin embargo, NFS se utiliza principalmente en sistemas basados en Unix, mientras que CIFS se utiliza en sistemas basados en Windows.
CIFS, también conocido como Server Message Block (SMB), se originó en IBM en la década de 1980 y más tarde fue adoptado y ampliado por Microsoft , convirtiéndose en el estándar de facto para compartir archivos en entornos Windows.
Rendimiento
NFS suele superar a CIFS en términos de velocidad y eficiencia, especialmente en entornos basados en Unix. Utiliza un protocolo sin estado, lo que se traduce en una sobrecarga más baja y unas transferencias de datos más rápidas. CIFS, con su énfasis en la compatibilidad con Windows y su amplio conjunto de características, tiende a tener una sobrecarga ligeramente mayor, lo que puede afectar al rendimiento, especialmente en las redes de alta latencia.
Seguridad
Tanto NFS como CIFS proporcionan características de seguridad, pero hay diferencias en sus implementaciones. NFS se basó inicialmente en mecanismos de seguridad básicos, como la autenticación basada en el host, que podrían ser vulnerables a ciertos ataques. Sin embargo, las versiones modernas, como NFSv4, han introducido unas medidas de seguridad más potentes, que incluyen la compatibilidad con la autenticación y el cifrado de Kerberos. CIFS, con su integración en los sistemas operativos de Windows, se beneficia de los sólidos mecanismos de seguridad y las características de control de acceso que proporciona Windows, como la integración de Active Directory y los permisos a nivel de archivo.
Soporte de plataforma
NFS tiene una compatibilidad de plataforma más amplia, que va más allá de los sistemas similares a Unix. Se puede implementar en sistemas Windows a través de software de terceros, lo que hace que sea más versátil en entornos heterogéneos. CIFS, como protocolo nativo de uso compartido de archivos de Windows, se integra perfectamente con los entornos de Windows Server y ofrece características avanzadas específicas del ecosistema de Windows.
En conclusión, aunque tanto NFS como CIFS tienen el propósito de compartir archivos de red, difieren en cuanto a orígenes, compatibilidad, rendimiento, seguridad y soporte de plataforma. Elegir entre ellos depende de sus requisitos específicos, de la infraestructura existente y de las plataformas que use en su organización.
Los almacenes de datos NFS en la virtualización
Los almacenes de datos NFS se utilizan ampliamente en los entornos de virtualización porque proporcionan una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad. Los almacenes de datos NFS permiten que las máquinas virtuales accedan a los recursos de almacenamiento compartido, lo que simplifica la gestión de los datos y reduce los requisitos de espacio de almacenamiento. Si bien NFS no es una tecnología VMware, se usa ampliamente en VMware . ESXi , un hipervisor utilizado en entornos de virtualización, admite el uso de almacenes de datos NFS. ESXi también proporciona características avanzadas, como la alta disponibilidad y un planificador de recursos distribuidos, que permiten un uso eficiente de los almacenes de datos NFS.
Ventajas y ventajas de usar los almacenes de datos NFS
El uso de los almacenes de datos NFS proporciona varias ventajas y beneficios, entre ellos:
Almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad
Los almacenes de datos NFS proporcionan una opción de almacenamiento de archivos de red rentable y de alta disponibilidad, lo que reduce los requisitos de espacio de almacenamiento y simplifica la gestión de los datos.
Facilidad de uso y flexibilidad
Los almacenes de datos NFS son fáciles de configurar y usar, lo que proporciona flexibilidad y facilidad de gestión para las empresas y las redes.
Desventajas de usar los almacenes de datos NFS
Si bien los almacenes de datos NFS proporcionan varias ventajas, también hay algunas desventajas que hay que tener en cuenta, como:
Rendimiento y seguridad
Los almacenes de datos NFS pueden no proporcionar el mismo nivel de rendimiento y seguridad que otras soluciones de almacenamiento, como iSCSI .
Problemas de latencia y compatibilidad del almacenamiento de archivos de red
Los almacenes de datos NFS pueden verse afectados por la latencia del almacenamiento de archivos de red y por problemas de compatibilidad. La latencia de la red puede provocar retrasos en el acceso a los datos, mientras que pueden surgir problemas de compatibilidad entre diferentes sistemas operativos y configuraciones de red.
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