Stockage informatique : DAS, NAS et SAN

Le stockage informatique désigne l'ensemble des supports et des systèmes qui conservent les données d'une organisation et les rendent accessibles aux utilisateurs et aux applications. On distingue trois architectures : le DAS, des disques attachés directement à un serveur ; le NAS, un serveur qui partage des fichiers sur le réseau ; et le SAN, un réseau dédié qui fournit des disques à distance aux serveurs. Ce chapitre explique comment exprimer un besoin de stockage, ce qui distingue ces trois architectures et les protocoles qu'elles utilisent, puis présente le projet de Sorbier Logistique.

Exprimer un besoin de stockage

Avant de parler de matériel, on décrit le besoin. Un cahier des charges de stockage répond à cinq questions.

Les trois mesures de performance ne disent pas la même chose. Le débit compte pour les gros fichiers lus d'une traite : une vidéo, une image ISO, une sauvegarde. Les IOPS (input/output operations per second) comptent pour les petites lectures et écritures dispersées : une base de données, une dizaine de machines virtuelles qui démarrent en même temps. La latence est le temps de réponse d'une opération : quelques millisecondes pour un disque dur, une fraction de milliseconde pour un SSD.

Le DAS : des disques attachés au serveur

Le DAS (Direct Attached Storage) est un stockage relié directement à un serveur : ses disques internes, ou une baie externe branchée en SAS ou en USB. Le serveur voit des disques locaux, les formate et les gère lui-même.

C'est la solution la plus simple et la plus rapide pour un serveur isolé : pas de réseau entre le processeur et les disques, rien à configurer. Sa limite tient en une phrase : les données appartiennent au serveur. Si un autre serveur en a besoin, il doit passer par ce serveur ; si le serveur tombe, ses données sont inaccessibles, même si les disques sont intacts. Un hyperviseur Proxmox VE avec ses disques locaux est un DAS : ses machines virtuelles ne peuvent pas redémarrer sur un autre nœud sans copie préalable.

Le NAS : un serveur de fichiers

Le NAS (Network Attached Storage) est un serveur spécialisé qui stocke des fichiers et les partage sur le réseau local, par des protocoles de partage de fichiers : SMB pour les postes Windows (et macOS), NFS pour les systèmes Linux et les hyperviseurs. Le NAS possède son système de fichiers : les clients lui demandent « ouvre le fichier Bilan-2026.xlsx du dossier Compta », et c'est lui qui sait où se trouvent les blocs sur ses disques. C'est ce qu'on appelle un accès en mode fichier.

Plusieurs clients peuvent travailler en même temps sur le même partage, puisque le NAS arbitre les accès et applique les droits fichier par fichier. On trouve des NAS de toutes tailles : boîtiers de bureau (Synology, QNAP), serveurs sous TrueNAS, baies d'entreprise (NetApp, Dell PowerScale). Un serveur Windows avec le rôle de serveur de fichiers, comme srv-fichiers chez Sorbier, joue lui aussi le rôle d'un NAS.

Le SAN : des disques à distance

Le SAN (Storage Area Network) est un réseau dédié au stockage qui fournit aux serveurs des disques distants, appelés LUN (Logical Unit Number). Le serveur reçoit un disque brut, qu'il voit exactement comme un disque local : il le partitionne et le formate avec son propre système de fichiers (NTFS, ext4, LVM, VMFS). La baie de stockage ne connaît pas les fichiers, seulement des blocs numérotés : c'est un accès en mode bloc.

Historiquement, un SAN utilise un réseau Fibre Channel, avec ses commutateurs et ses cartes (HBA FC) dédiés, à 32 ou 64 Gbit/s. Le protocole iSCSI fait passer les mêmes commandes SCSI sur un réseau Ethernet et TCP/IP ordinaire, ce qui met le SAN à la portée d'une PME. Plus récemment, NVMe over Fabrics (NVMe/TCP, NVMe/RDMA) transporte les commandes des SSD NVMe, avec une latence plus faible encore.

Quelle différence entre NAS et SAN ?

La différence tient à ce qui circule sur le réseau et à qui gère le système de fichiers. Un NAS partage des fichiers : il gère lui-même le système de fichiers et les droits, et plusieurs clients travaillent sur le même partage. Un SAN fournit des disques bruts : chaque serveur formate son LUN et gère ses fichiers, et le stockage ignore tout de leur contenu. Le DAS, lui, n'a pas de réseau du tout.

Bloc, fichier ou objet

Au-delà des architectures, retiens les trois façons d'accéder à des données stockées.

Le stockage objet range des objets (des données, des métadonnées et un identifiant) dans des compartiments (buckets), sans arborescence de dossiers ni système de fichiers côté client. On y accède par une API HTTPS, le plus souvent celle d'Amazon S3, devenue un standard de fait : les hébergeurs (OVHcloud, Scaleway, Backblaze, Wasabi…) proposent des offres « compatibles S3 ». Il supporte des volumes énormes à bas coût et propose souvent un verrouillage d'objet (Object Lock) qui interdit toute modification pendant une durée fixée, très utile contre les rançongiciels (chapitre 10).

Les protocoles et leurs ports

Les unités : To ou TiB ?

Les fabricants de disques comptent en puissances de 10 : un disque de 8 To contient 8 × 10¹² octets. Les systèmes d'exploitation, eux, comptent souvent en puissances de 2 : 1 TiB (tébioctet) vaut 2⁴⁰ octets, soit 1 099 511 627 776 octets. D'où le disque de 8 To que l'ordinateur affiche « 7,28 T » : rien n'a disparu, l'unité a changé. Le cours de mathématiques détaille ces préfixes (bits, octets et unités de stockage).

Pour convertir des To en TiB, multiplie par 10¹² puis divise par 2⁴⁰, ce qui revient à multiplier par 0,9095 environ : 8 To = 7,28 TiB, 4 To = 3,64 TiB, 1,92 To = 1,75 TiB. TrueNAS affiche les capacités en unités binaires (GiB, TiB) : tes calculs de dimensionnement doivent faire la conversion (chapitre 12).

Le projet de Sorbier Logistique

Chez Sorbier, le serveur de fichiers Windows srv-fichiers (192.168.10.178) héberge les partages des services, avec leurs droits AGDLP et leurs quotas (cours Windows Server). Trois besoins nouveaux ne tiennent plus sur ses disques :

1. Les archives. L'entrepôt scanne chaque bon de livraison signé : 1 200 PDF par jour, à conserver dix ans comme les autres pièces justificatives. Le volume atteint 9 TiB avec les archives déjà numérisées, et il grossit d'environ 25 % par an.
2. Le stockage des machines virtuelles. Les serveurs tournent sur un cluster de trois hyperviseurs Proxmox VE, pve1, pve2 et pve3 (cours Virtualisation), chacun avec ses disques locaux. Antoine Mercier veut pouvoir déplacer une VM d'un nœud à l'autre sans copier ses disques, et la redémarrer sur un autre nœud si le sien tombe : il faut un stockage partagé entre les trois.
3. Les images d'installation. Les images ISO et les modèles de conteneurs doivent être visibles par les trois nœuds, au lieu d'être copiés sur chacun.

Les sauvegardes des VM, elles, ne vont pas sur le NAS : elles partent chaque nuit sur Proxmox Backup Server (192.168.10.245), une machine distincte (cours Sauvegarde et PRA). Une sauvegarde rangée sur le NAS qui porte aussi les disques des VM disparaîtrait avec eux.

La décision : un serveur NAS sous TrueNAS Community Edition, srv-nas, qui fournit les trois accès. Un partage SMB pour les archives, accessible aux salariés avec leur compte du domaine ; un export NFS pour les ISO et les modèles de Proxmox ; un LUN iSCSI pour les disques des VM. La copie de secours ira sur un second TrueNAS, nas-mrs, à l'agence de Marseille, et dans un stockage objet en France.

Exercices

Exercice 1 sur 4 DAS, NAS ou SAN ? Réussi À revoir

Pour chaque situation, dis s'il s'agit d'un DAS, d'un NAS ou d'un SAN, et en quel mode (bloc ou fichier) les données circulent.

1. Les postes de la comptabilité ouvrent \\srv-nas\Archives.
2. Le serveur srv-gestion a deux SSD internes en miroir.
3. Les trois hyperviseurs Proxmox voient le même disque de 2 To fourni par srv-nas en iSCSI.
4. Un serveur Linux monte srv-nas:/mnt/tank/partages/linux en NFS.
5. Un serveur de sauvegarde est relié à une baie de disques externe par un câble SAS.

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1. NAS, mode fichier (SMB) : c'est srv-nas qui gère le système de fichiers.
2. DAS, mode bloc local : les disques appartiennent au serveur.
3. SAN, mode bloc à distance (iSCSI) : les hyperviseurs voient un disque brut et y créent leur propre gestion de volumes.
4. NAS, mode fichier (NFS).
5. DAS : la baie est attachée à un seul serveur, sans réseau, même si elle est externe.

Le même équipement, srv-nas, joue ici le rôle d'un NAS (questions 1 et 4) et d'une baie SAN (question 3) : on parle de stockage unifié.

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Exercice 2 sur 4 Le bon protocole Réussi À revoir

Choisis le protocole le plus adapté et justifie en une phrase.

1. Des postes Windows 11 du domaine doivent accéder à un dossier commun avec leurs droits habituels.
2. Un cluster Proxmox VE doit stocker les disques de ses VM sur une baie, en mode bloc, sur le réseau Ethernet existant.
3. Le logiciel de sauvegarde doit envoyer une copie chiffrée chez un hébergeur, sans VPN.
4. Un serveur web Linux doit lire des fichiers déposés par un autre serveur Linux.

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1. SMB : protocole natif de Windows, il authentifie l'utilisateur par Kerberos dans le domaine et applique les ACL de chaque fichier.
2. iSCSI : il transporte des commandes SCSI sur TCP/IP, donc sur Ethernet, et fournit des LUN. (NVMe/TCP est une alternative récente, si tous les éléments la prennent en charge.)
3. S3 sur HTTPS : le stockage objet de l'hébergeur s'atteint par une API web chiffrée par TLS, et le logiciel chiffre les données avant l'envoi.
4. NFS : le protocole de partage de fichiers natif des systèmes Unix et Linux.

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Exercice 3 sur 4 Conversions Réussi À revoir

1. Un disque de 12 To : quelle capacité en TiB, à deux décimales ?
2. Un SSD de 960 Go : quelle capacité en GiB ?
3. Un pool affiche 29,10 TiB. Combien de téraoctets (To) cela représente-t-il ?

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1. 12 × 10¹² ÷ 2⁴⁰ = 12 × 0,9095 ≈ 10,91 TiB.
2. 960 × 10⁹ ÷ 2³⁰ = 960 × 0,9313 ≈ 894,07 GiB.
3. 29,10 × 2⁴⁰ ÷ 10¹² = 29,10 × 1,0995 ≈ 32,00 To : c'est la capacité de quatre disques de 8 To.

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Exercice 4 sur 4 Exprimer le besoin Réussi À revoir

La direction de Sorbier demande « un NAS de 10 To ». Quelles questions poses-tu avant de choisir le matériel ? Donne-en au moins cinq, en les rattachant aux critères du chapitre.

Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 4

• Capacité : 10 To de données aujourd'hui, ou 10 To au total ? Quelle croissance par an ? Sur combien d'années veut-on tenir sans racheter ?
• Performance : quels usages (archives consultées de temps en temps, ou disques de VM très sollicités) ? Combien d'utilisateurs simultanés ?
• Disponibilité : combien de temps peut-on se passer de ces données ? Faut-il survivre à la panne de deux disques ?
• Partage : quels clients (postes Windows du domaine, serveurs Linux, hyperviseurs) et donc quels protocoles ?
• Protection : combien de versions garder, combien de temps, faut-il une copie sur un autre site ?

« 10 To » ne suffit jamais : 10 To de données demandent bien plus de 10 To de disques une fois la redondance, la marge de remplissage et la croissance prises en compte (chapitre 12).

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