NAS, DAS ou SAN? Diferenças de arquitetura: Arquivos vs blocos

NAS, DAS ou SAN? Saiba mais sobre esses sistemas de armazenamento, as diferenças de arquitetura, desempenho, escalabilidade, gestão e disponibilidade.

NAS, DAS ou SAN: qual a diferença fundamental?

A principal distinção entre essas três tecnologias está na forma como os dispositivos se conectam aos servidores e aos usuários. Um Direct Attached Storage (DAS) se conecta diretamente a um único computador, geralmente por cabos USB, Thunderbolt ou SAS. Por outro lado, um Network Attached Storage (NAS) é um servidor autônomo que se conecta a uma rede local via Ethernet e compartilha arquivos para múltiplos clientes simultaneamente. Já uma Storage Area Network (SAN) é uma rede dedicada de alta velocidade que fornece acesso em nível de bloco a vários servidores, quase sempre usando tecnologias como Fibre Channel ou iSCSI. Essa diferença na conexão determina quase tudo. O DAS é simples e rápido para um único usuário, mas não serve para compartilhamento. O NAS democratiza o acesso aos dados em uma rede padrão com grande facilidade. A SAN, por sua vez, cria um pool de armazenamento de altíssimo desempenho para aplicações críticas, como bancos de dados e ambientes com muitas máquinas virtuais, porém com um custo e uma complexidade bem maiores. Portanto, a escolha correta depende d...

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A arquitetura: arquivo contra armazenamento em bloco

Um Network Attached Storage opera com base em arquivos. O sistema operacional dos computadores na rede enxerga o storage como uma pasta compartilhada, usando protocolos como SMB para Windows ou NFS para Linux. Essa abordagem simplifica muito o compartilhamento para múltiplos usuários, pois não exige qualquer configuração especial nos clientes. O próprio NAS gerencia o sistema de arquivos, como EXT4 ou Btrfs, e controla as permissões de acesso. Em contraste, DAS e SAN funcionam em nível de bloco. Para o servidor conectado, o armazenamento aparece como um disco rígido local (um volume ou LUN). O sistema operacional do servidor é responsável por formatar e gerenciar esse volume. Essa comunicação direta com os blocos do disco resulta em uma latência menor e um desempenho superior para certas cargas de trabalho, como bancos de dados ou sistemas de virtualização que precisam de controle total sobre o disco. Vale ressaltar que muitos equipamentos NAS modernos também oferecem acesso em nível de bloco via protocolo iSCSI. Essa funcionalidade híbrida permite que um mesmo storage atend...

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Desempenho e latência em cada sistema

O desempenho de um DAS é frequentemente o mais alto em termos de taxa de transferência e o mais baixo em latência para um único host. Como a conexão é direta, sem a sobrecarga de uma rede, a velocidade é limitada apenas pela interface (como Thunderbolt 4) e pelos discos internos. Por essa razão, editores de vídeo e designers que manipulam arquivos muito grandes ainda preferem essa tecnologia para suas estações de trabalho. No caso do NAS, o desempenho está intimamente ligado à infraestrutura de rede. Uma rede Gigabit Ethernet (1GbE) pode se tornar um gargalo rapidamente, enquanto redes de 2.5GbE, 10GbE ou superiores mudam completamente o cenário. A latência é inerentemente maior que a de um DAS por causa do processamento dos protocolos de rede, mas para tarefas de escritório e colaboração com arquivos, essa diferença é quase sempre imperceptível. A SAN foi projetada especificamente para entregar o máximo de IOPS (operações de entrada e saída por segundo) e a menor latência possível em um ambiente compartilhado. Redes Fibre Channel (FC) são dedicadas e otimizadas para tráfego...

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Escalabilidade e crescimento dos dados

A capacidade de expansão de um DAS é bastante limitada. Geralmente, a escalabilidade se resume a adicionar mais discos nas baias disponíveis do gabinete ou conectar outra unidade externa. No entanto, todo o armazenamento permanece atrelado a um único computador, o que cria um silo de dados e dificulta o crescimento de forma centralizada e organizada. Os sistemas NAS, por outro lado, oferecem uma escalabilidade muito mais flexível. É possível começar com poucos discos e adicionar mais conforme a necessidade (scale-up) ou, em ambientes maiores, adicionar novos servidores NAS à rede para aumentar a capacidade e o desempenho (scale-out). Essa modularidade facilita o planejamento e dilui o investimento ao longo do tempo, adaptando-se ao ritmo de crescimento da empresa. As redes SAN são as mais escaláveis das três, projetadas para suportar centenas de servidores e petabytes de dados. A arquitetura permite adicionar mais controladoras de armazenamento, switches de rede e prateleiras de discos de forma independente. Contudo, essa expansão exige um planejamento cuidadoso e um investi...

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Gerenciamento e complexidade da infraestrutura

Um DAS praticamente não exige gerenciamento dedicado. Ele é visto pelo sistema operacional do computador hospedeiro como um disco local, e todas as tarefas, como formatação e particionamento, são feitas com as ferramentas nativas do Windows, macOS ou Linux. Essa simplicidade é uma das suas maiores vantagens para usuários individuais ou pequenas equipes. Um storage NAS moderno se destaca pela facilidade de gestão. Quase todos os fabricantes oferecem uma interface web intuitiva que centraliza a configuração de compartilhamentos, usuários, permissões, backups e outros serviços. Muitas tarefas complexas são automatizadas, o que permite que profissionais com conhecimento básico de redes administrem o equipamento sem grandes dificuldades. Em contrapartida, uma SAN é um ambiente complexo que demanda administradores especializados. A configuração envolve tarefas como zoneamento nos switches Fibre Channel para controlar quais servidores podem ver quais volumes, provisionamento de LUNs e configuração de múltiplos caminhos (multipathing) para redundância. O gerenciamento diário é mais ...

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Cenários de uso: backup, banco de dados e virtualização

O DAS é uma excelente opção para backup local de uma única máquina ou para uma estação de trabalho que precisa de acesso rápido a grandes volumes de dados, como em edição de vídeo 4K. Sua simplicidade e baixo custo o tornam ideal para essas tarefas pontuais, mas ele não funciona bem como um repositório centralizado para várias pessoas ou sistemas. O NAS é extremamente versátil e se encaixa em muitos cenários. Ele é a solução ideal para centralizar arquivos de uma equipe, servir como destino para backups de múltiplos computadores na rede e até para hospedar máquinas virtuais em ambientes de pequeno e médio porte, especialmente quando combinado com redes 10GbE e SSDs para cache. Sua flexibilidade é seu maior trunfo. A SAN brilha em ambientes que exigem altíssimo desempenho e disponibilidade. É a escolha certa para hospedar bancos de dados transacionais com milhares de requisições por segundo e para grandes clusters de virtualização com VMware vSphere ou Microsoft Hyper-V. Nesses casos, o acesso em nível de bloco de baixa latência é fundamental para garantir a performance das a...

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Disponibilidade e tolerância a falhas

A disponibilidade de um DAS está diretamente atrelada ao computador ao qual ele está conectado. Se o servidor ou a estação de trabalho falhar, o acesso aos dados é imediatamente interrompido. Embora os discos dentro do DAS possam estar em um arranjo RAID para proteção contra falhas de hardware, o sistema como um todo representa um ponto único de falha. Muitos servidores NAS corporativos são projetados com alta disponibilidade em mente. Eles frequentemente incluem fontes de alimentação e controladoras redundantes, além de portas de rede que podem ser agrupadas (agregação de link). Alguns storages mais avançados suportam configurações de failover, onde um segundo NAS assume automaticamente as operações se o primeiro falhar, o que minimiza o tempo de inatividade. A SAN é a arquitetura que oferece o mais alto nível de disponibilidade. Toda a sua estrutura é construída sobre redundância, desde as controladoras de armazenamento e fontes de alimentação até os switches de rede e os caminhos de dados (multipathing). Essa infraestrutura robusta garante que não haja um ponto único de f...

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Custos de implantação e manutenção

O custo é um fator decisivo, e o DAS é, de longe, a solução mais econômica. O investimento se resume à compra do gabinete e dos discos, sem necessidade de hardware de rede adicional ou licenças de software complexas. A manutenção também é mínima, o que o torna acessível para qualquer orçamento. Um network attached storage apresenta um excelente equilíbrio entre custo e benefício. Nesse segmento, existem sistemas de armazenamento para todos os bolsos, desde pequenas unidades para uso doméstico até sistemas de rack para grandes empresas. O custo total de propriedade é atraente porque ele utiliza a infraestrutura de rede Ethernet já existente e seu gerenciamento simplificado não exige, na maioria das vezes, a contratação de um especialista dedicado. A SAN representa o maior investimento inicial e contínuo. Além do custo elevado das controladoras de armazenamento, é preciso adquirir hardware específico, como adaptadores Host Bus Adapters (HBAs) para os servidores e switches Fibre Channel. A complexidade da tecnologia também implica em custos maiores com pessoal qualificado para ...

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Qual tecnologia de armazenamento é a ideal para você?

A decisão final depende de uma avaliação honesta das suas necessidades. Se você precisa de velocidade máxima para uma única estação de trabalho e o compartilhamento não é uma prioridade, um sistema DAS é provavelmente suficiente e muito mais barato. Ele resolve o problema de forma direta e sem complicações. Para ambientes corporativos que rodam aplicações de missão crítica e não podem tolerar tempo de inatividade, como grandes bancos de dados ou clusters de virtualização, a SAN continua sendo a arquitetura superior. Seu alto custo se justifica pelo desempenho e pela resiliência que ela entrega, algo que as outras tecnologias dificilmente alcançam. No entanto, para a grande maioria das pequenas e médias empresas, e até mesmo para muitos departamentos em grandes corporações, um storage NAS moderno é a resposta. Ele combina a facilidade de gerenciamento, a flexibilidade para lidar com arquivos e blocos (via iSCSI), uma escalabilidade acessível e um ecossistema de aplicativos para backup, sincronização e segurança. Diante da crescente complexidade dos dados, essa versatilidade f...

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