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DAS: todo lo que necesitas saber

El término DAS se ha popularizado recientemente para homogeneizar la terminología empleada en la clasificación de las diferentes arquitecturas de almacenamiento usadas en informática, en contraposición a las aplicaciones SAN (red de área de almacenamiento) y NAS (almacenamiento conectado en red).

Detrás de un término poco conocido, se oculta una colección de hardware muy habitual en los equipos personales y profesionales. El acrónimo procede del inglés «direct-atached storage»; es decir, almacenamiento de conexión directa. Entre estos dispositivos figuran las unidades de disco duro, las unidades de estado sólido, las unidades de disco óptico (CD, DVD, BD), las memorias USB, un pequeño número de aplicaciones especializadas y otras muchas desfasadas (disqueteras, tarjetas de memoria, cintas y tarjetas perforadas).

Las principales características de los dispositivos de almacenamiento de conexión directa son:

  • Conexión directa al servidor o estación de trabajo mediante un adaptador de bus del host (HBA)
  • Compatible con interfaces de bus de computadoras Serial ATA (SATA), SCSI, eSATA, SAS, canal de fibra y USB (original y 3.0) principalmente; pero también con ATA, PATA, NVMe, IEEE 1394 y otros
  • Inexistencia de hardware de red entre el dispositivo y el ordenador
  • Permiten la conexión en caja o de manera externa
  • Acceso rápido a la información guardada
  • Admite particiones, formateos y configuraciones como cualquier memoria interna

En todo caso, cuando se habla de DAS, generalmente nos referimos a los dos primeros elementos, HDD y SSD. Con la generalización del término algunas empresas del sector, como puedan ser Lenovo, Dell o TerraMaster, han comenzado a denominar como DAS a un recinto con capacidad para albergar varias unidades HDD o SSD; es decir, una unidad de expansión con dimensiones normalizadas y universales destinada a dar servicio local. Estos tres elementos serán objeto de este artículo.

Ventajas y desventajas del almacenamiento de conexión directa

A la hora de elegir la arquitectura de almacenamiento que vamos a utilizar debemos tener en consideración los puntos fuertes y las debilidades de cada una, así como las aplicaciones a las que destinamos nuestro equipo. Los siguientes apartados resumen los pros y contras de las aplicaciones DAS.

Precios reducidos: baja inversión inicial, coste de mantenimiento y gastos por reposición

El precio de los componentes suele ser uno de los principales factores a la hora de decantarse por un hardware u otro. En este sentido los dispositivos DAS salen favorecidos pues entre ellos se cuentan las soluciones con mejor relación entre capacidad y precio.

A diferencia de las soluciones DAS, tanto la NAS como la SAN están conectados a la red y operan de forma continua. El estrés al que se someten los discos provoca que los HDD y SSD habituales no soporten más de uno o dos años de funcionamiento.

Por ello, se recomienda la adquisición de unidades certificadas para NAS de las empresas con mejor reputación (Seagate o Western Digital, básicamente). Estas unidades de disco tienen mejores especificaciones y componentes más fiables, pero también son mucho más caros.

El caso de los HDD y SSD diseñados para redes de área de almacenamiento es aún más aparente, el precio por unidad es prohibitivo para uso personal; hecho que se debe, entre otros motivos, a las elevadas velocidades de rotación, implementación de firmware propietario y características de gama muy alta. Por lo general, las arquitecturas SAN, que pueden acumular petabytes de información y ofrecer velocidades de transferencia muy superiores a las de otros sistemas en red, quedan completamente relegadas al uso profesional en compañías que pueden asumir un coste total de propiedad tan elevado.

Además, aparte de los gastos en las unidades de disco empleadas, se incurre en una inversión por el hardware NAS head, también conocido como NAS box, elemento que hace las veces de interfaz entre el NAS y los usuarios; o por el chasis del SAN, que contiene una arquitectura completa. Los precios de estos componentes suelen rondar los 500€ para los NAS head y los más de 6000€ de un SAN básico.

Así pues, es indudable que las soluciones de memoria DAS son las más asequibles desde el punto de vista económico y por este motivo estás leyendo este artículo.

Estabilidad, compatibilidad y sencillez de los diseños

En la primera década del milenio los analistas del sector informático auguraban una adopción progresiva de las soluciones de almacenamiento en red en detrimento de los dispositivos de conexión directa, la cual finalmente se materializó con la aparición de los centros de datos remotos y el almacenamiento en la nube.

Aún en la actualidad, las tecnologías NAS están en su infancia. Por el contrario, y tal como indica James O’Reilly en su libro Network Storage, los aparatos de conexión directa que encontramos hoy en las tiendas son el resultado de 25 años de desarrollo y los modelos son robustos y resistentes a las innovaciones, puesto que los avances en este campo se han ralentizado.

Así, por un lado la tecnología va quedando rezagada, pero por otro, tanto HDD como SSD ofrecen soluciones de fácil uso, configuración, integración, manejo y gestión; por ende, son óptimas para ser empleadas por el público general, independientemente del grado de conocimientos de que dispongan. Cabe destacar la cuestión del mantenimiento, pues este procedimiento ni siquiera requiere el uso de software de mantenimiento, resultando mucho más sencillo que SAN y NAS.

Incidiendo un poco más sobre sus posibilidades de integración y manejo, las unidades de disco tratadas se fabrican con varios estándares que permiten su uso en grandes configuraciones (como servidores de almacenamiento locales, RAID y DAS -unidades de expansión-). Por ejemplo, el factor de forma (2.5 y 3.5 pulgadas son las dimensiones aceptadas hoy), tipo de conexión de datos con la placa base, etc.

En resumen, se trata de hardware sujeto a pocos cambios e innovaciones tecnológicas y apto para todos los niveles por su sencillez conceptual y facilidad de uso.

Dificultad de escalabilidad, expansión y configuración

La escalabilidad de los DAS no es mala por definición, sin embargo palidece en comparación con la capacidad y flexibilidad que sistemas como el SAN tienen de forma intrínseca. Además, la expansión de la capacidad de memoria se presenta con dificultades técnicas que afectan a la compatibilidad, y cuellos de botella que surgen al emplear diferentes HDD y SSD, así como los derivados de los controladores.

El consenso general es que la escalabilidad y expansión de los grupos de almacenamiento de conexión directa requiere la participación de un técnico informático, ya sea realizando funciones de consultoría o ejecutando el propio trabajo. Al buscar soluciones DAS personalizadas para usuarios particulares convendría obtener asesoramiento de las empresas fabricantes para recibir recomendaciones e información sobre posibles incompatibilidades.

Por otro lado, el grado de configuración permitido por los DAS es limitado. El uso de las unidades como diferentes LUN (números de unidad lógica) depende totalmente de los controladores que acompañen el hardware. En Windows 8, Windows Server 2012 y superiores existe cierto grado de control a través de Powershell si el sistema dispone de proveedor SMI-S o SMP, pero por lo general no se puede conocer cuál es el número de discos en rotación ni su ubicación desde la pantalla (siempre queda la inspección in situ, con las inconveniencias que esto conlleva, claro está).

Para condensar los párrafos anteriores, los DAS requieren conocimientos, inversión de tiempo y dinero a la hora de escalar, expandir y adaptar el conjunto a las necesidades del usuario.

Seguridad, inaccesibilidad de los datos en red y velocidad de transferencia

Dado que los DAS, por definición, no están conectados a la red, a la hora de garantizar la seguridad de la información almacenada, el rango de vulnerabilidades y riesgos que hay que atender es mucho menor. Los HDD, SSD y clusters DAS ofrecen funcionalidades de archivado y back-up encomiables, no obstante, no son inmunes a las disrupciones de confidencialidad, integridad y disponibilidad.

Las aplicaciones de almacenamiento de conexión directa en el ámbito empresarial han de ser sometidas a un escrutinio pormenorizado para revelar actualizaciones de firmware pendientes de instalación, configuraciones erróneas del sistema y de los permisos de usuario, entre otros. Pero el servidor local en el que se encuentra el DAS tampoco puede ser ignorado, el sistema operativo debe mantenerse actualizado y segmentado de la red si es necesario; un ataque puede obtener acceso a la información a través de aplicaciones web y vulnerabilidades wireless.

Pese a lo expuesto, lo más habitual es que la obtención de la información protegida por parte de terceros se deba a una acción física realizada en persona. Un buen curso de acción es establecer todos los permisos a la configuración más estricta de forma predeterminada, y otorgar el privilegio de acceder a los datos al menor número de trabajadores posible.

Por otro lado, los DAS, tanto SLED (single large expensive disk) como clusters, son líderes en velocidad de transferencia entre todas las arquitecturas de almacenamiento. Si esto nos interesa, a cambio se sacrifican las funciones de distribución de información en red con las que cuentan tanto NAS como SAN.

Esto limita en gran medida las posibilidades de uso de los HDD y SSD en las compañías, pues el coste de almacenamiento escala cada vez que un nuevo cliente necesita acceder a la información. Esta circunstancia se puede paliar en cierta medida empleando discos duros magnéticos o memorias flash extraíbles (pendrives y similares), pero para grandes transferencias de datos o movimientos sistemáticos, se torna inviable, pues requeriría un montaje DAS en el servidor local de cada cliente, con el consiguiente sobredimensionamiento de la solución frente a una arquitectura NAS o SAN.

Volviendo a la cuestión de la velocidad, las soluciones DAS alcanzan velocidades de lectura por encima de los 3000 megabytes por segundo en los modelos de gama alta más modernos (en torno al 50% al hablar de la velocidad de lectura), siendo el hardware la única limitación a la velocidad de transferencia de datos. Por su parte, las soluciones de almacenamiento en red están sometidas a las limitaciones impuestas por la velocidad de red y la del hardware que componga el NAS o SAN. Además, se incurrirá en una latencia I/O cuando el servidor o cabecera se encuentre en una localización física remota.

En situaciones en las que la seguridad y velocidad de acceso y modificación de los datos a nivel local sean determinantes, los DAS ofrecen las mejores prestaciones.

¿Cuándo optar por la arquitectura DAS? Aplicaciones del almacenamiento de conexión directa

Para concluir la sección anterior, listamos de forma somera todos los puntos referidos al DAS:

  • Reducida inversión inicial y bajo coste de los módulos
  • Larga vida útil de los dispositivos en condiciones de funcionamiento normal
  • Tecnología madura con baja obsolescencia por innovaciones en el campo
  • Existencia de abundantes estándares que propician la compatibilidad
  • Facilidad de uso, protección y mantenimiento
  • Máxima velocidad de transmisión de datos
  • Los datos son solo accesibles desde el cliente local

La selección de DAS en lugar de NAS o SAN depende de factores como la capacidad de memoria necesaria, la escalabilidad, la fiabilidad, las copias de seguridad y la recuperación de datos, el rendimiento, el presupuesto, el espacio ocupado y la disponibilidad o no de especialistas en IT que atiendan el equipo.

Si la información que queremos acumular va a ser usada por diferentes ordenadores conectados a una misma red, las soluciones DAS no son una opción. Ejemplos de esto son los servidores privados en una empresa que dan acceso a los ficheros compartidos a todo el personal, o un sistema de almacenamiento multimedia en un hogar familiar con múltiples ordenadores conectados.

Otra situación en la que el almacenamiento de conexión directa no es recomendable es cuando se requieran grandes volúmenes de memoria. En la actualidad las unidades de expansión (DAS) de venta en mercado tienen 26 bahías o menos. Tomando como referencia la nueva generación de HDD de 16 terabytes, esto nos coloca en los 416 TB en el caso de las envolventes más grandes. A cambio, hemos de encontrar lugar para la unidad de expansión con un peso cercano a los 30 kilogramos y dimensiones por encima de los 40 centímetros de fondo y los 50 de ancho. Si no se necesitan grandes velocidades de transferencia de datos, tendrá más sentido recurrir al uso de NAS o SAN, que además facilitan el proceso de escalabilidad.

En cualquier otro caso, el DAS resulta más adecuado. Para empezar se minimizan los gastos adicionales que implican los NAS: los modelos más baratos llevan un procesador de gama bajo equipado (un Dual Core, por ejemplo), mientras que los modelos más caros incluyen i5 o inferiores. Todo este hardware es innecesario para el uso de datos de modo local.

De especial utilidad son los SSD, independientemente de si nos decantamos por el formato SLED (caja que adapta una unidad de 2,5 pulgadas a una bahía de 5,25″) o por el DAS (unidad de expansión), pues su velocidad de lectura y escritura están muy por encima de las alternativas existentes en el mercado. Aquellos equipos en los que se trabaje con abundante software o que requieran el movimiento de grandes volúmenes de datos (aplicaciones de fotografía, vídeo, sonido de alta calidad, entornos 3D…) se beneficiarán de su uso: en el primer caso con tiempos de arranque del equipo muy reducidos, en el segundo por el ahorro de tiempo que conlleva la elevada velocidad de transferencia de datos de un SSD.

Finalmente, en circunstancias en las que prima la seguridad, los DAS resultan más seguros que las demás arquitecturas (aunque también más farragosos de utilizar).

HDD vs SSD: ¿Qué elegir para tu DAS (unidad de expansión)?

A la hora de elegir qué tipo de dispositivo queremos usar en una unidad de expansión DAS tenemos dos opciones: los HDD y los SSD.

Las ventajas de las unidades de disco duro magnético son:

  • Cuenta con el precio por gigabyte más bajo del mercado
  • Gran capacidad: presencia en el mercado de modelos con capacidad de hasta 16 Tb y existencia de soluciones especializadas de hasta 60 Tb
  • Posibilidad de almacenamiento sin alimentación durante intervalos de tiempo largos
  • Se pueden intentar la recuperación de datos en caso de catástrofe

Por su parte, las unidades de estado sólido tienen una retahíla de pros más dilatada:

  • Tiempo de acceso a los datos hasta 100 veces más rápido (entre 35 y 100 microsegundos)
  • Velocidades de escritura y lectura por encima de los 3 y 1.6 Gb/s respectivamente
  • Índice de fallo entre cuatro y diez veces menor (0.5%)
  • Bajo consumo eléctrico, entre tres y diez veces menor (máximo 5 W)
  • Tiempo de espera medio en acciones I/O siete veces menor
  • No produce ruido, no contiene partes móviles, no vibra y no se ve afectado por el magnetismo
  • Menores emisiones de calor residual

Desde un punto de vista técnico las soluciones DAS con SSD son la prioridad de los consumidores. El precio de las memorias flash había sido hasta hace poco el único impedimento a su adopción generalizada, pero con el mayor uso de los transistores NAND el coste por gigabyte converge a gran velocidad, de forma que los HDD solo resultan un 20% más baratos.

Por otro lado, el límite de capacidad de los SSD está siendo solventado con nuevas tecnologías como la unidad híbrida de estado sólido o SSHD que promete un mayor rendimiento y capacidad al mismo tiempo que se controlan los costes.

La tecnología ya ha llegado, pero la ejecución todavía no es perfecta. Así, para montar grandes almacenes de datos, los HDD son la opción a elegir; mientras que si lo que necesitamos son grandes velocidades de transferencia o arranque de aplicaciones, los SSD son en la actualidad superiores.

Al montar los HDD y SSD en las entradas de la unidad de expansión DAS hay que tener en cuenta que todas las unidades de almacenamiento operan a la misma velocidad. Por ello, mezclar SSD con HDD no es buena idea, ya que la transferencia de datos estaría limitada por las unidades de disco duro magnético; y tampoco lo es usar HDD con diferentes velocidades de rotación.

Unidades de expansión y sus especificaciones

Las unidades de expansión DAS permiten diferentes arquitecturas de unidades de almacenamiento. La más evidente de todas ellas es la conexión desordenada de módulos independientes, conocida como JBOD (just a bunch of disks).

Si lo que se desea es poder usar una matriz redundante de discos independientes (RAID) es necesario comprobar que el DAS permite tal arquitectura. Por lo general, a mayor número de bahías, mejores son las características de configuración, pero esto depende directamente de las tarjetas y software compatible (RAID, HBA, ZFS, etc.).

Otro dato de interés a la hora de seleccionar un DAS son las interfaces soportadas y las velocidades de transmisión que se consiguen con ellas: SATA, eSATA, SAS… Cuando se trabaja con SSD es interesante que se pueda utilizar la nueva interfaz PCIe pues permite aprovechar las bondades de la memoria flash más efectivamente gracias a su mayor capacidad de transmisión.

También hay que prestar atención a las topologías soportadas por el DAS (cascada, inversa, en árbol), al ancho de banda logrado, número de controladores (sencillo o doble), compatibilidad con el sistema operativo, número de ventiladores acoplables (especialmente en caso de que el DAS se componga de HDD), controladores, conectividad host y de expansión…

Modelos recomendados de DAS

Última actualización el 2019-05-25

Palabras finales y conclusión acerca de los DAS

Las unidades de expansión DAS están a la venta a través de marcas especializadas en soluciones de almacenamiento como JetStor, QNAP, Promise Technology, OWC, Drobo, Rocstor, QSAN, Synology, Lenovo, Dell, TerraMaster y muchos otros.

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Aunque todos los DAS son excelentes para aplicaciones de editado de vídeo, computación de alto rendimiento, almacenamiento, retransmisión en directo de audio o vídeo y virtualización, la mejor elección depende de las necesidades de cada aplicación concreta y de las características de los distintos modelos presentes en el mercado.

Alejandro A. Lázaro

Ingeniero Industrial, escritor y traductor. Cuando sus manos no bailan sobre el teclado, empuñan un cazamariposas en algún valle recóndito. Propietario de Geometra Conservancy, iniciativa verde para la conservación de la naturaleza y protección de la biodiversidad. Sus contribuciones escritas versan sobre innovaciones tecnológicas, mercadotecnia digital, gastronomía, sostenibilidad y biodiversidad.
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