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NAS vs SAN : Comparaison des architectures de stockage

Par Rainer W. Kaese*

Le volume de données au sein des entreprises croît rapidement. Quelles stratégies sont-elles nécessaires pour garantir un accès constant à l’ensemble des informations pour les utilisateurs et les systèmes ? En matière de stockage réseau, deux architectures – NAS et SAN – ont fait leurs preuves, chacune présentant des avantages et des inconvénients spécifiques.

La digitalisation des flux de travail accélère l’explosion des données dans les entreprises, car non seulement les personnes et les applications, mais aussi les bots alimentés par l’IA, les capteurs et les machines génèrent des volumes de données toujours plus importants. Le stockage de ces données devient plus complexe : il est impératif de stocker toutes les informations de manière fiable et économique, tout en garantissant leur accessibilité aux utilisateurs et aux systèmes. Toute interruption d’accès, due par exemple à une panne de stockage ou à une saturation du réseau, peut paralyser des processus critiques, avec des conséquences souvent importantes pour la réputation et le chiffre d’affaires.

Deux architectures se sont imposées pour le stockage et la mise à disposition des données au sein des entreprises : le NAS (Network Attached Storage) et le SAN (Storage Area Network). Chacune présente des avantages et des inconvénients et répond à des besoins différents. En résumé, le NAS est généralement la meilleure option pour stocker des données non structurées et partager des fichiers. Il est également relativement peu coûteux et facile à gérer. Un SAN, en revanche, ne fonctionne pas avec des fichiers mais avec des blocs de données de taille fixe adressés directement, ce qui convient parfaitement aux bases de données. Il offre des performances supérieures et plus prévisibles, notamment grâce à la nécessité de mettre en place un réseau dédié, ce qui en fait le choix idéal pour de nombreuses applications critiques. Cependant, un SAN est plus coûteux et nettement plus complexe qu’un NAS, ce qui rend son administration plus exigeante et requiert une expertise plus poussée.

Comme les organisations ont généralement plusieurs cas d’utilisation, il est important d’examiner attentivement les détails pour prendre une décision éclairée.

1. Avantages et inconvénients d’un NAS

Un NAS est un système de stockage qui s’intègre facilement à un réseau via un câble LAN et dont la configuration et la gestion sont relativement simples grâce à des interfaces intuitives. De ce fait, il sert de stockage central pour les fichiers et les sauvegardes dans de nombreux foyers, bureaux partagés, groupes de travail et petites entreprises, mais convient également aux grandes entreprises. Dans ce cas, on privilégie généralement les systèmes rackables aux appareils de bureau compacts, pouvant accueillir une douzaine de disques ou plus. Dans les deux cas, un NAS offre une capacité élevée à faible coût et peut être facilement étendu en fonction de l’évolution des besoins de stockage : les appareils de bureau par l’ajout de disques ou d’unités d’extension dédiées (extension verticale), et les systèmes rackables par l’ajout de NAS complets (extension horizontale), permettant ainsi une capacité globale nettement supérieure.

Pour garantir la disponibilité des données en cas de panne de disque et la continuité d’accès pour les utilisateurs et les applications, les entreprises doivent configurer les disques en RAID. Les données sont ensuite dupliquées (RAID 1), c’est-à-dire stockées deux fois, ou réparties sur plusieurs disques avec des informations de parité permettant de reconstruire les données perdues (par exemple, RAID 5 et 6). Des combinaisons plus importantes de ces niveaux RAID sont également possibles (comme RAID 10, 50 et 60). Il est important de noter que le RAID ne remplace pas les sauvegardes, car un NAS peut tomber en panne, un logiciel malveillant peut rendre les données inutilisables ou un employé peut supprimer accidentellement des fichiers importants. Le RAID améliore simplement la disponibilité et les performances ; le gain dépend du niveau RAID utilisé.

Une configuration RAID 10 avec quatre disques durs peut atteindre 500 à 700 Mo/s, dépassant ainsi la capacité du Gigabit Ethernet (GbE), qui peut gérer environ 100 Mo/s. Les organisations disposant de réseaux plus anciens ne peuvent donc pas exploiter pleinement les débits de transfert de la plupart des systèmes NAS. Avec quatre à dix disques, un débit d’au moins 10 GbE est nécessaire ; avec 50 disques durs ou plus, un débit de 100 GbE est indispensable pour éviter les goulots d’étranglement du réseau. De plus, un NAS partage le même réseau que les clients et les serveurs, ce qui peut potentiellement ralentir les utilisateurs et les applications lors de transferts de données importants.

2. Avantages et inconvénients d’un SAN

Dans un SAN, les problèmes de limitations réseau ou d’impact du trafic de stockage sur le trafic LAN ne se posent pas. Les systèmes de stockage sont connectés aux serveurs via un réseau dédié, garantissant des performances élevées et constantes. Traditionnellement, la connectivité est assurée par Fibre Channel (FC), ce qui requiert une expertise pointue pour la configuration et la gestion, ainsi qu’un investissement supplémentaire. Cependant, les SAN iSCSI, utilisant du matériel Ethernet standard, se sont également répandus comme une alternative plus économique et plus facile à gérer. Leurs performances en termes de débit et de latence sont toutefois inférieures à celles des SAN FC ; ils sont donc utilisés lorsque des performances maximales et des temps de réponse minimaux ne sont pas essentiels.

Les systèmes de stockage d’un SAN sont généralement composés de baies de disques et de mémoire flash combinées en un pool de stockage virtuel géré de manière centralisée. Les serveurs nécessitent un adaptateur de bus hôte (HBA), similaire à une carte réseau pour l’accès LAN, pour se connecter via FC. Les pools de stockage offrent une grande flexibilité en matière d’allocation de capacité aux applications et peuvent être facilement étendus par l’ajout de baies supplémentaires. Les configurations RAID, la réplication des données, le multipathing et l’équilibrage de charge peuvent améliorer considérablement la disponibilité et les performances des données. Cependant, cette solution n’est pas adaptée aux petites installations : si seulement quelques applications ou serveurs accèdent simultanément au stockage, un SAN ne peut pas pleinement démontrer ses avantages en termes de performances, de fiabilité et de flexibilité.

3. NAS ou SAN ?

Le choix entre NAS et SAN dépend en définitive des besoins spécifiques et du budget disponible. Le NAS est plus abordable et convient parfaitement au stockage de fichiers partagés par les employés, aux archives multimédias, aux cibles de sauvegarde, aux référentiels de données IoT non structurées et aux applications aux exigences de performance modérées. Le SAN est plus onéreux, mais privilégié pour les applications critiques et gourmandes en ressources, telles que les bases de données, la virtualisation, les systèmes ERP et CRM. Si l’expertise ou les ressources humaines nécessaires à la mise en place et à la gestion d’un SAN font défaut en interne, le recours à un prestataire de services externe sera nécessaire.

* Rainer W. Kaese is Senior Manager, HDD Business Development at Toshiba Electronics Europe

Figure 1:
Rainer W. Kaese, Senior Manager, HDD Business Development chez Toshiba Electronics Europe (Source: Toshiba Electronics Europe)

Figure 2:
Les NAS et les SAN sont tous deux basés sur des systèmes de stockage comportant plusieurs disques durs, mais diffèrent par leur architecture et leurs domaines d’application (Source : Toshiba Electronics Europe).