Che cos'è lo storage unificato?

Lo storage unificato è un'architettura storage che consolida i protocolli di block storage, file storage e object storage in un unico sistema gestibile. Detto anche storage multiprotocollo o Network Unified Storage (NUS), consente alle aziende di implementare una piattaforma che gestisce più protocolli di storage, tra cui iSCSI, fibre channel, NFS, SMB e S3, tramite un'interfaccia di gestione unificata.

Il consolidamento può ridurre la complessità. Ad esempio, un'azienda può avere quattro o cinque array di storage separati, ciascuno dei quali richiede hardware dedicato, licenze software e competenze specializzate. Lo storage unificato elimina questa frammentazione fornendo un'unica piattaforma che si adatta ai diversi requisiti dei workload senza richiedere un'infrastruttura separata per ogni caso d'uso.

L'architettura diventa particolarmente preziosa man mano che le organizzazioni bilanciano le applicazioni aziendali tradizionali con i workload cloud-native. Le macchine virtuali, i database e le condivisioni di file possono coesistere sulla stessa infrastruttura, con il sistema che assegna dinamicamente le risorse in base ai modelli di utilizzo effettivi invece che a silos di storage predeterminati.

L'evoluzione dello storage unificato

Le architetture di storage all'inizio del 2000 hanno costretto le organizzazioni a entrare in silos. Le reti ad area di storage (SAN) hanno gestito database e macchine virtuali tramite protocolli a blocchi, mentre i sistemi NAS (Network Attached Storage) hanno gestito la condivisione dei file. Ognuno richiede hardware separato, strumenti di gestione e team di supporto. Un'unica applicazione che richiede sia il block storage che il file storage ha comportato l'implementazione di due stack di infrastruttura completi.

I primi tentativi di storage unificato sono emersi intorno al 2010, quando i vendor hanno imbullonato le funzionalità dei file negli array ottimizzati per i blocchi. Questi sistemi ibridi hanno ridotto l'ingombro dell'hardware, ma hanno avuto difficoltà a migliorare le performance: i workload di file e blocchi in competizione con le risorse hanno creato una latenza imprevedibile.

Lo all-flash storage ha cambiato tutto. La tecnologia flash ha eliminato i vincoli meccanici, rendendo possibili piattaforme realmente unificate in cui i workload di blocchi e file coesistono senza compromettere le performance. I sistemi moderni ora gestiscono l'accesso simultaneo multiprotocollo e hanno dimostrato di ridurre i costi operativi del 53% nell'arco di cinque anni rispetto alla gestione di sistemi separati.

Funzionalità principali dello storage unificato

Supporto multiprotocollo

Le piattaforme di storage unificato gestiscono più metodi di accesso contemporaneamente:

Protocolli a blocchi (iSCSI, fibre channel, NVMe-oF):

• Accesso diretto a bassa latenza per database e macchine virtuali
• Volumi di dischi raw formattabili direttamente dalle applicazioni
• Ottimale per i workload transazionali

Protocolli di file (NFS, SMB):

• Condivisione di file standard tra Linux, Unix e Windows
• Gerarchie di file e cartelle familiari
• Non è richiesta alcuna conoscenza dell'architettura di backend

Protocolli di oggetti (API compatibili con S3):

• Accesso alle applicazioni cloud-native
• Data pipeline storage AI/ML
• Dati archiviati e non strutturati su vasta scala

Il sistema traduce i protocolli a livello di storage. Una macchina virtuale scrive i dati come blocchi mentre i sistemi di backup leggono le stesse informazioni tramite protocolli di file, il tutto senza copiare o convertire i dati.

Pool di storage globale

Le architetture tradizionali pre-assegnano la capacità. Una rete SAN dedica 10TB ai database e 5TB alle condivisioni di file, creando confini artificiali. Se i database consumano solo 6TB mentre le condivisioni di file richiedono 8TB, la capacità in eccesso del database rimane inutilizzata.

Lo storage unificato elimina questi confini attraverso un pool globale. La capacità totale rimane disponibile per qualsiasi workload, indipendentemente dal protocollo, e l'allocazione avviene dinamicamente in base all'utilizzo effettivo. Ciò riduce i requisiti di capacità totale nei deployment tipici.

Interfaccia di gestione unificata

Un'unica interfaccia di gestione gestisce tutte le operazioni di storage: provisioning, monitoraggio, ottimizzazione delle performance e data protection. Gli amministratori configurano le policy una sola volta e le applicano a tutti i workload, indipendentemente dal protocollo di accesso. Questa centralizzazione riduce i costi generali di amministrazione e gli errori di configurazione che si verificano durante il coordinamento delle modifiche tra più sistemi.

Come funziona l'architettura storage unificata

I sistemi di storage unificato integrano due componenti:

L'infrastruttura hardware include controller di storage a performance elevate che gestiscono le operazioni di I/O, supporti di storage (in genere all-flash) e interfacce di rete che supportano sia protocolli a blocchi che file. I controller gestiscono la traduzione dei protocolli in modo che le richieste di blocchi e file accedano allo stesso pool di storage senza conflitti.

Il livello di gestione fornisce amministrazione, monitoraggio e automazione unificati in tutti i protocolli. Questo livello gestisce l'applicazione delle policy, la gestione QoS, l'ottimizzazione del posizionamento dei dati e l'allocazione della capacità tramite un'unica interfaccia.

Storage unificato per ambienti ibridi e multi-cloud

Le moderne piattaforme unificate vanno oltre l'infrastruttura on-premise. Le organizzazioni possono implementare la stessa piattaforma di storage tra data center e public cloud, creando coerenza operativa indipendentemente dalla posizione.

Vantaggi principali dell'integrazione nel cloud:

• I dati si spostano tra gli ambienti senza riformattare
• Le applicazioni mantengono API di storage identiche on-premise o nel cloud
• Mobilità semplificata dei workload e Disaster Recovery
• Tiering automatizzato allo storage cloud per una conservazione a lungo termine

Per gli ambienti multi-cloud, le piattaforme unificate che supportano più cloud provider consentono data services coerenti in AWS, Azure e Google Cloud. Le strategie multi-cloud traggono vantaggio dalla gestione unificata delle policy: i controlli di sicurezza, i programmi di backup e le policy di conservazione rimangono coerenti man mano che i dati si spostano tra i cloud.

Secondo una ricerca di Gartner, si prevede che la spesa degli utenti finali a livello mondiale per i servizi di Public Cloud supererà i 1.000 miliardi di dollari entro il 2028, rafforzando la crescente importanza delle architetture di storage che collegano ambienti on-premise e cloud.

Casi d'uso chiave per lo storage unificato

Sanità: Gli ospedali gestiscono dati diversi contemporaneamente: EHR in database, immagini mediche DICOM e file amministrativi. Lo storage unificato consolida questa infrastruttura. I server di database accedono ai record dei pazienti tramite protocolli a blocchi, mentre i radiologi recuperano l'imaging tramite protocolli di file o oggetti, il tutto da un'unica piattaforma. Un'unica policy di backup copre tutto.

Virtualizzazione: Le macchine virtuali hanno bisogno di block storage per le performance, ma gli amministratori hanno bisogno di condivisioni di file per modelli e configurazioni. Lo storage unificato serve sia senza compromessi che senza spreco di capacità.

Ricerca scientifica: I workload computazionali richiedono performance di blocco durante l'analisi, ma i ricercatori hanno bisogno di un accesso basato su file per la condivisione e l'archiviazione. Lo storage unificato elimina i lunghi spostamenti dei dati tra i sistemi man mano che i dataset passano attraverso i cicli di vita della ricerca.

Produzione di supporti: Gli editor hanno bisogno di un accesso casuale preciso in frame (protocolli a blocchi), mentre la gestione delle risorse richiede un'organizzazione gerarchica dei file. Stessi contenuti, diversi metodi di accesso, zero copia dei dati.

Formazione AI/ML: Le pipeline di addestramento accedono a milioni di file di piccole dimensioni, ma hanno bisogno di performance a livello di blocco per evitare colli di bottiglia nell'utilizzo della GPU. Lo storage unificato fornisce dati strutturati su file con performance di blocco.

DevOps e containers: Gli orchestratori di containers come Kubernetes utilizzano volumi persistenti (a blocchi) insieme a file system condivisi e repository di oggetti per la configurazione e i log, una scelta naturale per le piattaforme unificate.

Considerazioni sull'implementazione

Inizia con la valutazione dei workload. Inventaria i sistemi di storage esistenti, documenta i requisiti di capacità e mappa le dipendenze delle applicazioni. Questo rivela opportunità di consolidamento: le applicazioni con esigenze di performance simili possono condividere i tier di storage, mentre i dataset correlati possono condividere i pool di capacità.

La regolazione delle performance è importante. I workload di blocchi e file hanno caratteristiche diverse (il blocco sottolinea IOPS/latenza; il file dà priorità al throughput). Le piattaforme moderne si ottimizzano automaticamente, ma convalidano le performance con workload rappresentativi prima di migrare le applicazioni di produzione.

Migrazione in fasi:

• Inizia con i workload non critici per convalidare le funzionalità
• Per le applicazioni con finestre di manutenzione, utilizza la migrazione tradizionale durante il downtime pianificato
• Per i sistemi che richiedono disponibilità continua, esegui la migrazione live con replica dei dati prima del cutover
• Pianifica sempre le opzioni di rollback

Potenziali svantaggi da considerare

Curva di apprendimento: I team abituati a separare i sistemi a blocchi e file hanno bisogno di formazione sui paradigmi di gestione consolidati. Pianifica l'inefficienza temporanea durante questa transizione.

Casi di performance estreme: Alcune applicazioni che richiedono il massimo degli IOPS assoluti possono comunque trarre vantaggio da uno storage appositamente progettato. Identificali durante la valutazione dei workload: in genere sono una piccola percentuale dei workload aziendali.

Impegno a lungo termine: Scegliere una piattaforma unificata è importante. Valuta le roadmap dei vendor per l'integrazione cloud, l'evoluzione dei protocolli e le funzionalità a prova di futuro prima di impegnarti.

Confronto tra block storage e file storage e storage unificato

Comprendere le differenze tra block, file e storage unificato aiuta a chiarire dove si colloca lo storage unificato nel data center aziendale:

Lo storage unificato supporta molti degli stessi protocolli e funzionalità dei sistemi a blocchi e file separati, ma offre i vantaggi aggiuntivi del provisioning, dell'allocazione e della gestione di un singolo pannello.

Il futuro dello storage unificato

L'AI gestirà automaticamente l'ottimizzazione dello storage. Anziché eseguire la messa a punto manuale, i sistemi prevedono i pattern dei workload, identificano le inefficienze e regolano i parametri in modo proattivo.

L'integrazione nel cloud sarà più profonda. La distinzione tra storage "locale" e "cloud" diventa irrilevante: i dati risiedono ovunque soddisfino al meglio i requisiti di costi, performance e disponibilità.

Protocolli come NVMe over Fabrics (NVMe-oF) si integreranno in piattaforme unificate insieme a protocolli di storage container-native. La stessa piattaforma serve le applicazioni legacy e le architetture cloud-native.

FlashArray Everpure: Block and file realmente unificato

Mentre alcuni vendor legacy aggiornano i protocolli file nei sistemi ottimizzati per i blocchi, Everpure® FlashArray™ fornisce supporto nativo sia per i blocchi che per i file da zero.

Principali fattori di differenziazione:

• Pool di storage globale: Un unico pool serve tutti i workload senza partizionamento artificiale. La capacità viene riassegnata automaticamente quando i requisiti cambiano.
• File system illimitati: Espandi i dati in modo non disruptive man mano che crescono. Nessun limite di capacità predeterminato.
• Performance costanti: Latenza bassissima per i database. Velocità di trasmissione elevata per i workload di file. Contemporaneamente. Senza compromessi.
• Gestione unificata: Un'unica interfaccia controlla tutti i protocolli. Configura data protection, QoS e gestione della capacità una sola volta.
• Ottimizzazione basata sull'AI: Pure1® fornisce insight predittivi e tuning automatizzato in tutta l'infrastruttura di storage.

Conclusione

Lo storage unificato si è evoluto dalla compromissione all'architettura strategica. Le implementazioni moderne eliminano i compromessi sulle performance che hanno afflitto i primi tentativi, fornendo un vero consolidamento senza sacrificare le esigenze delle applicazioni.

Le organizzazioni che implementano lo storage unificato segnalano notevoli miglioramenti operativi: riduzione dei costi generali di gestione, migliore utilizzo della capacità e Disaster Recovery semplificato.

Man mano che la complessità della gestione dei dati aumenta, lo storage unificato consente alle organizzazioni di adattarsi senza dover implementare una nuova infrastruttura per ogni tipo di workload. La piattaforma diventa una base che cresce in base alle esigenze aziendali, anziché un vincolo che richiede una sostituzione periodica.