NAS (Network Attached Storage)- vrijstaand geïntegreerd schijfsysteem. NAS-server, met zijn gespecialiseerde besturingssysteem en een reeks handige functies om het systeem snel op te starten en toegang tot bestanden te bieden. Het systeem is aangesloten op een regulier computernetwerk (LAN) en is een snelle oplossing voor het probleem van het gebrek aan vrije schijfruimte voor gebruikers van dit netwerk.
NAS is netwerkgebonden opslag, zoals elk netwerkapparaat, dat op bestanden gebaseerde toegang tot gegevens biedt. NAS-apparaten zijn een combinatie van opslag en de server waarmee het is verbonden. In zijn eenvoudigste vorm is een NAS-apparaat een gewone netwerkserver die bestandsshares biedt.
Geschiedenis
Vooruitgang in netwerken heeft geleid tot de opkomst van twee storage-netwerkoplossingen: Storage Area Networks (SAN's) voor gegevensuitwisseling op blokniveau, ondersteund door clientbestandssystemen, en Network Attached Storage (NAS)-opslagservers op bestandsniveau. Om traditionele opslagsystemen te onderscheiden van netwerkopslagsystemen, werd een ander retroniem voorgesteld: Direct Attached Storage (DAS).
DAS, SAN en NAS, die achtereenvolgens op de markt komen, weerspiegelen de zich ontwikkelende communicatieketens tussen de toepassingen die de gegevens gebruiken en de bytes op de media die die gegevens bevatten. Er waren eens applicatieprogramma's die zelf blokken lazen en schreven, en toen verschenen stuurprogramma's als onderdeel van het besturingssysteem. In moderne DAS, SAN en NAS bestaat de keten uit drie schakels: de eerste schakel is het maken van RAID-arrays, de tweede is de verwerking van metadata waarmee u binaire gegevens kunt interpreteren in de vorm van bestanden en records, en de derde is diensten voor het verstrekken van gegevens aan de applicatie. Ze verschillen in waar en hoe deze links worden geïmplementeerd. In het geval van DAS is het opslagsysteem "kaal", het biedt alleen de mogelijkheid om gegevens op te slaan en te openen, en al het andere wordt gedaan aan de serverzijde, te beginnen met de interfaces en de driver. Met de komst van SAN wordt de RAID-voorziening verplaatst naar de opslagkant, al het andere blijft hetzelfde als in het geval van DAS. En NAS onderscheidt zich doordat metadata ook worden overgebracht naar het opslagsysteem om bestandstoegang te bieden, hier hoeft de klant alleen dataservices te onderhouden.
Het SAN werd mogelijk nadat in 1988 het Fibre Channel (FC)-protocol werd ontwikkeld en in 1994 door ANSI als standaard werd aangenomen. De term Storage Area Network dateert uit 1999. Na verloop van tijd maakte FC plaats voor Ethernet en werden iSCSI-aangesloten IP-SAN's gemeengoed.
Het idee voor een genetwerkte NAS-opslagserver kwam van Brian Randall van Newcastle University en werd in 1983 geïmplementeerd in machines op een UNIX-server. Dit idee was zo succesvol dat het door veel bedrijven werd overgenomen, waaronder Novell, IBM en Sun, maar veranderde uiteindelijk de leiders van NetApp en EMC.
In 1995 ontwikkelde Garth Gibson de principes van NAS en creëerde Object Storage (OBS). Hij begon met het verdelen van alle schijfbewerkingen in twee groepen, een met de meest voorkomende, zoals lezen en schrijven, en de andere, meer zeldzame, zoals de naamgevingsbewerkingen. Toen stelde hij naast blokken en bestanden nog een container voor, hij noemde het een object.
OBS heeft een nieuw type interface genaamd object interface. Clientgegevensservices werken samen met metagegevens met behulp van de Object-API. OBS slaat niet alleen gegevens op, maar ondersteunt ook RAID, slaat metagegevens met betrekking tot objecten op en ondersteunt een objectinterface. DAS en SAN en NAS en OBS bestaan naast elkaar in de tijd, maar elk van de toegangstypes is meer geschikt voor een specifiek type gegevens en toepassingen.
NAS-architectuur
NAS-apparaten, vaak filers genoemd, bestaan uit een enkele hoofdeenheid die de gegevensverwerking en netwerkconnectiviteit van een reeks schijven afhandelt. NAS-apparaten maken opslag via Ethernet-netwerken mogelijk en gebruiken het TCP/IP-protocol voor het delen van bestanden. Met deze apparaten kunnen clients bestanden delen, zelfs als de clientsystemen verschillende besturingssystemen gebruiken. In tegenstelling tot de DAS-architectuur hoeven NAS-systemen geen servers offline te halen om de algehele capaciteit te vergroten; schijven kunnen aan de NAS-structuur worden toegevoegd door het apparaat eenvoudig op een netwerk aan te sluiten.
NAS-technologie (Network Attached Storage) ontwikkelt zich als een alternatief voor universele servers die veel functies hebben (afdrukken, toepassingen, faxserver, e-mail, enz.). NAS-apparaten daarentegen voeren slechts één functie uit: de bestandsserver. En ze proberen het zo goed mogelijk, makkelijker en sneller te doen.
Voor-en nadelen
voordelen
- De goedkoopheid en beschikbaarheid van zijn bronnen, niet alleen voor individuele servers, maar ook voor alle computers in de organisatie
- Gemakkelijk bronnen delen
- Eenvoudige implementatie en beheer
- Veelzijdigheid voor clients (één server kan clients bedienen, Novell, Mac, Unix)
NAS-apparaten zijn erg goed in een heterogene omgeving waar snelle bestandstoegang tot gegevens vereist is voor veel clients tegelijk, waaronder TCP / IP, CIFS, NFS, FTP, TFTP, enz. Het biedt ook een hoge opslagbetrouwbaarheid en beheerflexibiliteit, gecombineerd met gemak van onderhoud... Omdat bestandsnamen tekens uit verschillende talen kunnen bevatten, bieden veel NAS-systemen ondersteuning voor UTF-8, Unicode-coderingen.
NAS-apparaten kunnen eenvoudige dozen zijn met één Ethernet-poort en twee harde schijven in RAID1 tot enorme systemen met veel schijven en externe Ethernet-poorten, verschillende dedicated servers. Soms maken NAS-apparaten deel uit van een SAN en hebben ze geen eigen opslag, maar bieden ze alleen bestandstoegang tot gegevens die zich op blokopslagapparaten bevinden. In dit geval neemt de NAS de functie van een krachtige dedicated server over en de SAN de functie van opslagapparaten. We krijgen een DAS-topologie die is samengesteld uit NAS- en SAN-componenten.
minpuntjes
- Toegang tot informatie via de protocollen van `netwerkbestandssystemen' is vaak langzamer dan toegang tot een lokale schijf.
- De meeste goedkope NAS-servers bieden niet de snelle en flexibele methode om toegang te krijgen tot gegevens op blokniveau dat inherent is aan SAN-systemen, in plaats van op bestandsniveau.
Het grootste nadeel van NAS is de verhoogde belasting van het netwerk. Er worden meestal verschillende Gigabit Ethernet-controllers gebruikt om verbinding te maken met het netwerk, die in full-duplex-modus werken, en hoewel dit de juiste communicatiesnelheid over de netwerkomgeving bereikt, neemt de belasting van het netwerk toe. Daarom moet u eerst de locatie en het aantal NAS-apparaten berekenen.
NAS-apparaten komen veel minder vaak voor dan SAN-apparaten, maar het aandeel van dergelijke systemen groeit voortdurend door de verplaatsing van DAS.
* Marktgroeiprognose
Op 5 april 2012 publiceerde Global Industry Analysts Network Attached Storage Devices: A Global Strategic Business Report, waarin de belangrijkste punten en redenen voor de groei van online opslagarchitecturen werden geschetst. Volgens het onderzoeksbureau neemt de hoeveelheid informatie in de wereld jaarlijks met 65% toe en zal tegen 2020 3 miljoen petabyte bereiken. Het gevolg hiervan is een natuurlijke toename van investeringen in opslag- en databack-upsystemen.
NAS-architectuur is vooral populair in het licht van de opkomende trend. Het vereist geen hoge onderhoudskosten en biedt een hoge databeschikbaarheid, voldoende prestatieniveau, transparantie voor eindgebruikers, platformonafhankelijkheid.
De wereldwijde markt voor NAS-oplossingen zal tegen 2017 $ 7 miljard bereiken. Het grootste deel van de taart ligt in Noord-Amerika, maar de regio Azië-Pacific zal de komende zes jaar ook een benijdenswaardige jaarlijkse groei van 14,1% laten zien.
NAS werd tot voor kort beschouwd als voorbehouden aan kleine en middelgrote bedrijven, die traditioneel zeer beperkte IT-budgetten hebben. De auteurs van het rapport merken echter op dat een toenemend aantal leveranciers NAS-oplossingen begint te ontwikkelen voor de behoeften van grote ondernemingen.
NAS - wat is het en waarom heb ik het thuis nodig?
Het is onmogelijk om de moderne wereld voor te stellen zonder elke seconde groeiende kolossale volumes van allerlei soorten informatie. Arrays met gegevens uit talloze datacenters zijn nauwelijks voor te stellen. De gegevens die op servers zijn opgeslagen, vertegenwoordigen een breed scala aan informatie die nodig is voor de behoeften van bedrijven, wetenschappelijke structuren, overheidsinstanties, enzovoort.
Niet alleen grote organisaties moeten echter grote hoeveelheden data opslaan en gebruiken. De meeste gewone gebruikers worden al geconfronteerd met het constante probleem van onvoldoende schijfruimte op thuiscomputers. Nog niet zo lang geleden was een harde schijf van 100 GB een onbereikbare droom voor de meeste pc-bezitters en de gelukkige eigenaren waren de weg kwijt, niet wetend hoe ze deze afgrond nu moesten vullen. Een tiental jaar daarvoor waren 120 MB harde schijven de ultieme droom. Een tiental jaar eerder schreef een populair gerucht aan Bill Gates de woorden "Ik weet niet waarom er meer dan 64 kilobyte RAM nodig is", en de informatie werd opgeslagen op magnetische banden en op diskettes.
Er is niet veel tijd verstreken op historische schaal en een groot aantal pc-gebruikers, zelfs voor thuisopslag, hebben niet langer genoeg terabyte harde schijven. De reden is simpel: het grootste deel van de informatie die thuis wordt opgeslagen, bestaat uit allerlei soorten multimediagegevens. Films, muziek, foto's nemen elk jaar meer en meer schijfruimte in beslag door de toenemende eisen aan beeld- en geluidskwaliteit. Als aan het begin van thuismultimedia een gecomprimeerde film tot 700 MB (één cd) in beslag nam en een ongecomprimeerde film in dvd-kwaliteit - tot 4,7 GB, kan dezelfde Full HD-film nu 30-40 GB harde schijfruimte in beslag nemen ... Als je de mogelijkheid hebt om thuis 3D-video te bekijken, verdubbelen de bestandsgroottes met video-inhoud onmiddellijk.
Het wordt duidelijk dat het moeilijk wordt om een uitgebreide homevideobibliotheek samen te stellen met één of twee terabytes aan opslagruimte. De meest voor de hand liggende uitweg uit deze situatie lijkt een eenvoudige toename van het aantal harde schijven in uw systeemeenheid te zijn. Er ontbreken een paar terabytes - voeg nog een schijf toe, en nog een en nog een. Hierdoor is het goed mogelijk om een opslagvolume van 8-12 TB in een thuis-pc te creëren, wat bij de meeste gebruikers past. Maar deze oplossing heeft een aantal belangrijke nadelen.
Een typisch voorbeeld van een thuisnetwerk
Ten eerste hebben de meeste moderne appartementen al niet één, maar vaak niet twee apparaten om video te bekijken. Computer, tv's in de woonkamer en in de keuken, akoestiek op de loggia, enz. Elk van deze contentconsumenten moet constant toegang hebben tot de opslagruimte. Als er een videobewakingssysteem in huis is geïnstalleerd, kunnen de gegevens die van de camera's worden ontvangen bovendien gemakkelijk worden opgeslagen in een gecentraliseerde opslag. De computer waarin deze opslag is georganiseerd, moet dus constant werken. Dit is niet altijd handig en leidt tot te hoge afschrijvingen en voortijdig falen van dure pc-componenten.
Ten tweede leidt de constante toegang van meerdere consumenten tegelijkertijd tot de opslag onvermijdelijk tot een vertraging van de computer, die een deel van zijn eigen middelen moet wegnemen om deze oproepen te verwerken en informatie te verspreiden.
Ten derde zijn drie of vier harde schijven in één systeemeenheid een behoorlijk zware belasting voor de voeding en een goede warmtebron in de pc-behuizing. Hoogstwaarschijnlijk moet u, om hun normale werking te garanderen, de voedingseenheid vervangen door een krachtigere en extra koeling in de systeemeenheid organiseren, wat onvermijdelijk zal leiden tot een toename van het geluidsniveau van de computer.
Ten vierde is de optie om de opslag te vergroten door het aantal harde schijven te vergroten, volledig onmogelijk voor degenen die alleen laptops, tablets en soortgelijke kleine gadgets thuis gebruiken. In een laptop kun je de ene harde schijf verwisselen voor een andere, grotere capaciteit, maar het probleem van beperkte schijfruimte zal niet radicaal worden opgelost.
De oplossing voor het probleem van gebrek aan schijfruimte en het organiseren van een stabiele en efficiënte werking van het thuisnetwerk kan de installatie van een thuisgegevensserver zijn. Naast het opslaan van gegevens kan de server worden geconfigureerd om een aantal extra taken uit te voeren - mail- en torrent-clients, thuismediacentra, videogalerijen, enz. Maar volwaardige serveroplossingen zijn voor de meeste gebruikers nog steeds onbetaalbaar.
Daarom, voor degenen die alleen een ruime netwerkopslag nodig hebben, is de beste optie voor thuis speciale netwerkopslagsystemen - NAS (Network Attached Storage).
Wat is NAS
Hierboven hebben we dit apparaat al gedefinieerd - het is een netwerkopslagsysteem. Laten we eens kijken wat het in de praktijk is.
In wezen is een NAS een eenvoudige computer die is ondergebracht in een compacte (indien mogelijk) behuizing, uitgerust met een reeks van meerdere harde schijven en is aangesloten op een thuiscomputernetwerk. Klassieke NAS is exclusief ontworpen voor langdurige en betrouwbare opslag van een verscheidenheid aan informatie en biedt toegang tot deze informatie vanaf elke plek in het thuisnetwerk.
Omdat het niet is ontworpen om computertaken of directe gebruikersinteractie uit te voeren, zijn in de overgrote meerderheid van de gevallen een toetsenbord, muis en monitor niet aangesloten op de NAS. Het hele proces van interactie met de opslag vindt plaats via het netwerk, inclusief de initiële configuratie. Deze instelling vindt in de regel plaats via de webinterface.
Typisch NAS-uiterlijk
NAS-software kan gebaseerd zijn op elk van de bekende besturingssystemen, maar de meest gebruikte besturingssystemen zijn de Unix-familie, FreeBSD, verschillende Linux-versies - vanwege hun lage (of afwezige) kosten, flexibiliteit, schaalbaarheid en gemak van beheer . Aangezien de configuratie en interactie met de NAS via de webinterface plaatsvindt, speelt het in de opslag geïnstalleerde besturingssysteem geen enkele rol voor de gebruiker.
Bij het kiezen van een NAS moet u vooraf uw behoefte aan netwerkopslag inschatten en rekening houden met de volgende parameters: het aantal harde schijven dat tegelijkertijd in het systeem is geïnstalleerd (dit kan variëren van twee tot acht), de mogelijkheid om RAID-arrays te maken van deze schijven en hun type (noodzakelijk om de gegevensveiligheid te garanderen als een schijf uitvalt), de bandbreedte van het netwerkprotocol (nu hebben alle NAS in de regel een gigabit-verbinding), extra functionaliteit.
Als optionele functie bieden veel NAS-systemen softwareondersteuning voor IP-videobewakingssystemen. Het is ook vaak mogelijk om toegangsrechten tot opgeslagen informatie voor elke gebruiker afzonderlijk te configureren.
Het is belangrijk om met een druk op de knop snel back-ups te kunnen maken van alle gegevens. Het is niet ongebruikelijk dat moderne NAS is uitgerust met software die er torrent-clients van maakt.
Een andere veelgevraagde functie is de mogelijkheid om op afstand toegang te verlenen tot informatie die op de NAS is opgeslagen. Indien correct geconfigureerd, krijg je overal ter wereld toegang tot de opslag, waar een internetverbinding mogelijk is. U kunt zelfs uw eigen cloudopslag organiseren.
Denk daarom bij het kiezen van een NAS als uw thuisopslag van tevoren na welke taken deze in uw huis zal uitvoeren en kies een specifiek apparaat op basis van uw eigen vereisten voor zijn functionaliteit.
NAS in de praktijk
Na het lezen van het bovenstaande hebben veel enthousiastelingen zichzelf waarschijnlijk de vraag gesteld: als de NAS een gewone computer is die is ontworpen om een bepaalde taak uit te voeren, is het dan mogelijk om hem zelf samen te stellen uit de componenten die op de markt verkrijgbaar zijn? Het antwoord is simpel: natuurlijk is het mogelijk. En zelfgemaakte NAS's zijn vaak te vinden op de thuisnetwerken van computerprofessionals. De economische winst van vandaag is echter niet zo groot dat kant-en-klare oplossingen die door bijna alle fabrikanten van computer- en netwerkapparatuur worden aangeboden, worden opgegeven.
Dus, op wie moet je letten in de NAS-markt, om later geen spijt te krijgen van het geld dat je hebt uitgegeven?
NAS-systemen zijn momenteel in het assortiment van computergiganten zoals IBM, Dell, Intel, Fujitsu, Asus, Iomega, Seagate, Western Digital, Sun Microsystems, Transcend, Kingston, ZyXEL, D-Link en de meeste minder bekende merken.
De apparaten die ze aanbieden verschillen in het aantal geïnstalleerde harde schijven, het ontwerp, het besturingssysteem, de functionaliteit en natuurlijk de kosten.
Aan de hand van het voorbeeld van verschillende specifieke apparaten, zullen we de verscheidenheid aan bestaande opties bekijken.
Seagate Centraal
De eenvoudigste NAS, ontworpen om één harde schijf te installeren met een volume van 2-4 TB. De belangrijkste taak is het verlenen van toegang tot gegevens binnen het thuisnetwerk en toegang op afstand vanaf internet. In feite is het een externe harde schijf die is uitgerust met een netwerkinterface naast USB. Het biedt geen extra diensten.
Een van de grote voordelen van Seagate Central is mobiliteit - net als een gewone externe harde schijf past hij gemakkelijk in een kleine tas en kan hij indien nodig met de eigenaar meereizen.
De kosten variëren van 5-7 duizend roebel, afhankelijk van het volume van de geïnstalleerde harde schijf.
D-Link DNS-315
Een andere vertegenwoordiger van single-disk drives. De leveringsset bevat geen harde schijf, de keuze van de harde schijf is ter beoordeling van de gebruiker. Heeft vrij geavanceerde software voor een instapmodel. Hij is eenvoudig te configureren als FTP-server en kan als printserver fungeren door verbinding te maken met een groot aantal printers met een USB-kabel.
De gigabit-netwerkkaart zorgt voor een snelle gegevensuitwisseling met alle leden van het thuisnetwerk. Het kan inloggegevens opslaan met individuele instellingen voor 512 gebruikers tegelijk, waardoor het kan worden gebruikt als een wisselaar in kleine kantoren.
De kosten bedragen ongeveer 1750 roebel.
Iomega ix2 35551
Op het netwerk aangesloten opslag ontworpen om twee harde schijven tot 4 TB elk te installeren. Een gigabit netwerkkaart, de mogelijkheid om snel een back-up van data te maken, een interessant ontwerp, klein formaat en stille werking maken hem aantrekkelijk voor een breed scala aan gebruikers.
De Iomega ix2 35551 kan worden gekocht voor een prijs van 9.900 roebel. Tegelijkertijd bevat het initiële pakket twee schijven van elk 2 TB.
Dit is een professionele schijf die is ontworpen voor de gelijktijdige installatie van maximaal acht harde schijven. Er zijn arrays van RAID0 tot RAID10 met hot-swappable schijven beschikbaar. Ondersteuning voor alle bestaande netwerkprotocollen, twee gigabit Ethernet-kanalen, ondersteuning voor IP-videobewakingssystemen, GSM-bewaking, 4096-accountbeheer en vele andere functies die niet eens in een kort overzicht kunnen worden opgesomd, maken dit apparaat tot een uitstekende keuze voor het organiseren van netwerkopslag groot kantoor of groot huishouden met een ontwikkeld videobewakingssysteem en een groot aantal deelnemers in het thuisnetwerk.
Dit systeem draait op een Intel Core i3-2120-processor geklokt op 3,3 GHz, die samenwerkt met 2 GB RAM.
De kosten van dit apparaat zijn al hoger dan 100 duizend roebel.
Korte conclusie
Ondanks hun korte geschiedenis winnen NAS-systemen aan populariteit in kleine kantoren en thuisnetwerken. Brede functionaliteit, betrouwbaarheid van gegevensopslag, de mogelijkheid om toegang te bieden tot informatie in 24 × 7-modus, laag stroomverbruik en relatief lage kosten maken ze onmisbaar in het licht van een snelgroeiende vraag naar een toename van de hoeveelheid opgeslagen informatie.
Als goedkopere vervanger voor volwaardige serveroplossingen, levert NAS vaak niet op in termen van het geleverde serviceniveau, vooral in kleine thuisnetwerken en in de steeds populairder wordende smart home-systemen.
NAS (Network Attached Storage) is een netwerkopslagsysteem. Network Attached Storages zijn externe harde schijven die verbinding maken met een netwerk en waarmee meerdere gebruikers met gedeelde bestanden kunnen werken. NAS wordt steeds populairder, wat over het algemeen niet verwonderlijk is. Het volume aan opgeslagen informatie neemt van jaar tot jaar exponentieel toe en de markt voor NAS-systemen staat niet stil, wat IDC herhaaldelijk heeft opgemerkt in zijn prognoses.
In het artikel van vandaag willen we het hebben over het netwerkopslagsysteem - NAS.
Bestandsserver of NAS?
Network Attached Storage biedt de mogelijkheid om apparaten voor informatieopslag rechtstreeks op een computernetwerk aan te sluiten. Het is vermeldenswaard dat het netwerkopslagsysteem zowel in lokale als gedistribueerde netwerken functioneert, het belangrijkste is dat er een TCP / IP-protocol en Ethernet-technologie moet zijn.
Een min of meer voorbereide lezer heeft heel redelijke vragen: waarom NAS? Waar is de bestandsserver gebleven?
Het feit is dat een server vaak in de infrastructuur van een onderneming een aantal functionele taken uitvoert, wat direct van invloed is op de snelheid van directe toegang tot gegevens en als gevolg daarvan een grote belasting van het systeem als geheel veroorzaakt. Voeg twijfelachtige flexibiliteit toe - als de server uitvalt, heb je gewoon geen toegang tot de gegevens. En het vergroten van de capaciteit in een serieuze server kost veel geld, en het is niet ongebruikelijk dat de server fysiek ruimte tekort komt voor de volgende toevoeging van harde schijven.
NAS is flexibeler in dit opzicht en portemonnee vriendelijk voor de consument.
NAS-architectuur
De NAS-architectuur is zoveel mogelijk geoptimaliseerd voor een specifieke taak: fileservice. Het ontwerp van NAS-producten is gebaseerd op een hoofdregel: alle rekenkracht is geconcentreerd op een enkele en hoofdtaak - het serveren en opslaan van bestanden. Beperkt tot een kerntaak, stellen NAS-producten u in staat om het werk van een groep gebruikers met gedeelde bestanden zo efficiënt mogelijk te organiseren in termen van prestaties en kosten.
De flexibiliteit van Network Attached Storage is op zijn best: eenvoudig en handig beheer, de mogelijkheid om het volume uit te breiden zonder het hoofdsysteem af te sluiten, het gebruik van standaard communicatieprotocollen en netwerkverbindingen. Voor het aansluiten van NAS-apparaten op het netwerk zijn geen specifieke interfaces of speciale hardware vereist. Het is voldoende om Network Attached Storage met het netwerk te verbinden en al zijn bronnen komen beschikbaar voor gebruikers van wie de NAS verschijnt in de vorm van extra schijven. Deze eenvoudige opties voor het uitbreiden van de opslagcapaciteit zullen gewaardeerd worden door bedrijven met een serieuze computerinfrastructuur.
Het netwerkopslagsysteem maakt gebruik van vereenvoudigde besturingssystemen, dergelijke besturingssystemen zijn verstoken van alle onnodige services en modules en zijn tegelijkertijd maximaal geoptimaliseerd voor het bedienen van het bestandssysteem. De eenvoudige architectuur van de software stelt u in staat om een hoge gegevensoverdrachtsnelheid en de snelst mogelijke reactie op gebruikersverzoeken te krijgen, terwijl u geen serieuze rekenkracht nodig heeft. Dergelijke besturingssystemen zijn in de regel ingebed in het flashgeheugen van het apparaat en vooraf geïnstalleerd door de fabrikant, maar er is ook software die vrijelijk op internet wordt verspreid. We zullen het hieronder hebben over een dergelijk besturingssysteem.
Alles samenvattend wat hierboven is geschreven, kunnen we met vertrouwen zeggen dat NAS-architectuur u in staat stelt om waanzinnig aantrekkelijke kosten van één gigabyte aan gegevensopslag te krijgen, netwerkopslagsystemen vereisen geen serieus beheer, werken met elk platform (Windows, Linux, enz.), vereisen geen of specifieke interfaces en onderscheiden zich door een handig en eenvoudig proces om schijfruimte te vergroten.
De ontwikkeling van Ethernet-technologie en de opkomst van gigabit-netwerken hebben de prestaties van NAS-systemen aanzienlijk verhoogd en als gevolg daarvan de aantrekkelijkheid van dergelijke oplossingen vergroot. Tegenwoordig bieden verschillende fabrikanten hun NAS-oplossingen aan. Dankzij een dergelijke flexibele architectuur kunnen NAS-fabrikanten voldoen aan de behoeften van alle prijssegmenten - van de behoeften van een serieuze onderneming tot taken van een kleine thuisinfrastructuur, het concept van een "digitale woning".
Digitaal huis
Digitaal huis
NAS-producten hebben nog een onbetwistbaar pluspunt: de betaalbaarheid. Als u een thuisnetwerkbeheerder bent en geen serieuze financiën hebt, of u wilt gewoon Network Attached Storage hebben en niet veel geld willen uitgeven, dan kunt u een netwerkopslagsysteem bouwen op basis van het FreeNAS-besturingssysteem.
GratisNAS
Het FreeNAS-besturingssysteem is gebaseerd op een BSD-kernel die zoveel mogelijk is geoptimaliseerd voor Network Attached Storage-taken. FreeNAS zelf neemt een minimale hoeveelheid schijfruimte in beslag (42 MB) en stelt u in staat op te starten vanaf een cd of flashstation.
FreeNAS wordt beheerd en geconfigureerd met behulp van een eenvoudige webinterface. Alles is zo eenvoudig mogelijk: we assembleren een gewone budget-pc met een netwerkkaart, installeren het benodigde aantal harde schijven, plaatsen een cd met FreeNAS en zorgen ervoor dat de optie "Boot from CD" is ingeschakeld in de BIOS Setup van het moederbord. We laden - en we krijgen een kant-en-klaar werkend gegevensopslagsysteem, om te configureren, hoeven we alleen het IP-adres van de server in de browser in te voeren (om het IP-adres te achterhalen, moeten we de monitor verbinden met ons netwerk Attached Storage), en vervolgens de gebruikersnaam en het wachtwoord (standaard is dit admin / freenas).
conclusies
Als we al het bovenstaande samenvatten, kunnen we gerust stellen dat Network Attached Storage behoorlijk interessante en veelbelovende oplossingen voor gegevensopslag is. NAS-producten hebben veel voordelen: betaalbaarheid, flexibiliteit, gemak en aanpassingsgemak. Dit zijn allemaal krachtige argumenten ten gunste van netwerkopslagsystemen. De vooruitzichten van NAS worden niet alleen aangegeven door zijn sterke punten, maar ook door de cijfers. De Network Attached Storage-markt evolueert voortdurend en volgens IDC-rapporten is er een aanzienlijke groei in dit segment.
We zullen zeker doorgaan met het onderwerp Network Attached Storage en in de nabije toekomst zullen we u, beste lezers, kennis laten maken met de praktische component van netwerkopslagsystemen, of, in eenvoudige bewoordingen, we zullen een budgetvriendelijk NAS-systeem bouwen met behulp van goedkope componenten en het FreeNAS-besturingssysteem.
Met Network-Attached Storage (NAS) kunt u gemakkelijk bestanden opslaan, eenvoudig delen en zelfs uw eigen mediacenter maken. Hieronder vindt u antwoord op tien veelgestelde vragen over populaire universele oplossingen.
Op het eerste gezicht zijn deze kleine apparaten vrijwel niet te onderscheiden van standaard externe harde schijven. Maar als het goed wordt gedaan, kan NAS een centrale plaats innemen in uw digitale leven. Of het nu uw kantoor is waar uw thuiscomputer staat, of uw woonkamer waar u 's avonds een film kijkt, NAS zal documenten, films en muziek onmiddellijk afleveren waar ze op dat moment nodig zijn. Je hebt toegang tot je gegevens, zelfs als je buitenshuis bent - de enige vereiste is een internetverbinding. Ook onderweg bekijk je eenvoudig bestanden met je smartphone.
We leiden u door de mogelijkheden van uw NAS voor thuis door antwoorden te geven op de tien meest gestelde vragen over deze apparaten.
1. Network Attached Storage (NAS): in h Wat is het verschil met een externe HDD?
Het belangrijkste onderscheidende kenmerk van NAS is de manier waarop het met gegevens werkt. Ondanks hun bescheiden omvang zijn NAS-apparaten bestandsservers met hoge capaciteit en brede functionaliteit. Met modellen met meerdere bays kunt u schijven combineren tot RAID-arrays. Tegelijkertijd kan de opslag van bestanden zo worden georganiseerd dat het uitvallen van één harde schijf de data-integriteit op geen enkele manier aantast.
Bovendien kunt u met slechts een paar klikken bepalen wie op uw netwerk toegang heeft tot uw gegevens. En geen probleem als twee mensen tegelijkertijd hetzelfde bestand proberen te openen: de NAS zal de toegang in de juiste volgorde kunnen regelen.
Zelfs middelgrote netwerkschijven stellen u in staat om gemakkelijk grote bestanden met vrienden en collega's te delen, gegevens van torrent-trackers te downloaden zonder een computer, gemakkelijke toegang te krijgen tot uw mediacollectie - en dit alles zonder extra programma's te installeren, aangezien elke NAS over alle benodigde gereedschap.
IPhones en andere met een browser uitgeruste mobiele apparaten bieden NAS-controle Op sommige apparaten kunt u naar uw favoriete nummers luisteren in de browser met behulp van de ingebouwde audiospeler. En als de NAS ook een reguliere iTunes-server heeft, kan toegang tot muziekbestanden worden verkregen vanaf elke computer op het netwerk die is uitgerust met iTunes. Je maakt van je webcam eenvoudig een videobewakingssysteem en via de webinterface bedien je de situatie thuis op afstand.
Veel NAS's stellen een webmaster in staat om met een paar klikken een eenvoudige blog of zelfs een complexere site te maken.Een bijkomend voordeel voor webontwikkelaars is dat de NAS kan worden gebruikt om sites te hosten en uw eigen mailserver te maken. In dit geval is het helemaal niet nodig om diepgaande kennis op het gebied van administratie te hebben.
2. Kan ik op afstand toegang krijgen tot mijn bestanden?
Sluit je een NAS aan op een router, dan is deze vrijwel direct beschikbaar binnen je netwerk. En om overal ter wereld verbinding te kunnen maken met de NAS, moet u een IP-adres hebben dat toegankelijk is vanaf het World Wide Web. Als deze er niet is, kunt u de service "Statisch IP" bestellen bij uw internetprovider. Een permanente domeinnaam is gratis beschikbaar op www.dyndns.com. Na registratie krijgt u een domein dat moet worden ingevoerd in de DynDNS-instellingen van de router samen met de toegangsgegevens voor uw DynDNS-account. Voor meer gedetailleerde informatie kunt u het beste de handleidingen raadplegen die bij de router en NAS worden geleverd, waar alles voldoende gedetailleerd moet worden uiteengezet. De meeste apparaten ondersteunen WebDAV- en FTP-protocollen. Dit biedt het volgende voordeel: als u er een gebruikt, kan de NAS in Windows worden aangesloten als een netwerkschijf en worden geopend via Verkenner, dat wil zeggen dat de NAS door het systeem wordt behandeld als een gewone externe harde schijf. Voor deze doeleinden is de gebruiksvriendelijke en gratis software NetDrive (beschikbaar op http://download.chip.eu) geschikt. Het hulpprogramma wijst een stationsletter toe aan de NAS en geeft u toegang tot de bestanden die erop zijn opgeslagen vanuit alle Windows-programma's.
3. Network Attached Storage (NAS): m Kan ik toegang krijgen vanuit Windows, Linux en Mac OS X?
Omdat alle NAS-systemen gemeenschappelijke webprotocollen gebruiken (zoals HTTP, WebDAV of FTP), is de NAS een volledig platformonafhankelijk apparaat dat gemakkelijke communicatie tussen Linux, Mac OS X en Windows mogelijk maakt. Bestanden zijn toegankelijk via netwerkmappen of een browser. Zo kunt u zelfs met uw smartphone de op de NAS opgeslagen gegevens bekijken.
Bovendien maken veel opslagmodellen het mogelijk om audiocontent via het netwerk naar een mobiel apparaat te streamen. Eigenaars van Synology NAS hebben bijvoorbeeld toegang tot gratis iPhone-apps om gemakkelijk muziek of foto's over te zetten naar Apple-telefoons.
Bovendien kan het downloaden van bestanden naar de NAS vanaf verschillende portals, zoals torrent-trackers of services voor het delen van bestanden zoals RapidShare, eenvoudig worden gestart vanaf de webinterface van de NAS zonder dat er applicaties op de pc hoeven te worden geïnstalleerd. Als uw NAS een USB-poort heeft, kunt u er handig een printer of USB-opslagapparaat op aansluiten. Bovendien hebben alle computers op het netwerk toegang tot deze apparatuur.
4. Thuis-NAS: Nhoe hoog zijn de prijzen en kosten om ze te onderhouden?
Er zijn apparaten op de markt in verschillende uitvoeringen, van eenvoudige modellen met een enkele harde-schijfsleuf die wordt gebruikt voor het opslaan van gegevensback-ups, tot professionele apparaten die gegevens op meerdere schijven tegelijk opslaan. In het laatste geval leidt het uitvallen van een van de HDD's niet tot gegevensverlies. Apparaten van deze klasse zijn duurder dan instapmodellen, maar naast betrouwbaarheid hebben ze ook nog een ander voordeel: ze zijn in de regel uitgerust met krachtigere processors en kunnen gegevens veel sneller over het netwerk overbrengen dan goedkoop en laagwaardige oplossingen. De zijbalk aan de rechterkant helpt u bij het navigeren door de kosten van netwerkschijven van verschillende klassen.
Meestal worden NAS-systemen gekocht om de klok rond te werken. Desondanks zijn de stroomkosten nog acceptabel, zelfs voor professionele modellen met RAID-ondersteuning. De apparaten zijn zo geconfigureerd dat als er gedurende de ingestelde tijd geen toegang is, de schijven in de standby-modus gaan. Hierdoor overschrijdt het energieverbruik de redelijke limieten niet. En hoe dan ook, voor een netwerkschijf is dit aantal meerdere, of zelfs tientallen keren lager dan dat van een oude computer die dezelfde functies uitvoert.
5. Network Attached Storage (NAS): m Kan ik gegevens delen met vrienden en collega's?
Natuurlijk is e-mail ook geschikt voor het verzenden van bestanden, maar de meeste diensten beperken de berichtgrootte tot 10-20 MB. Grotere bestanden worden door slechts enkele e-mailproviders gemist. En hoewel u services voor het delen van bestanden kunt gebruiken om ze te hosten, zoals RapidShare of DivShare, biedt NAS de meest betrouwbare, gemakkelijke en stabiele manier om gegevens over te dragen naar vrienden en collega's. Door bijvoorbeeld een bestand op de NAS-schijf op te slaan en er met de rechtermuisknop op te klikken, kunt u een link genereren om het te downloaden. E-mail het naar de gewenste ontvanger en zij kunnen het bestand met één klik downloaden.
Bij sommige stations kan deze bewerking op hele mappen worden uitgevoerd. U hoeft geen aparte downloadlink te maken voor elk bestand dat zich in een map bevindt - wanneer u de gewenste map selecteert, kan alle inhoud ervan worden gedownload in één ZIP-archief.
Gebruiksgemak gaat echter niet alleen over het eenmalig verlenen van toegang tot gegevens. Als u regelmatig bestanden uitwisselt met vrienden of collega's, kunt u voor hen accounts aanmaken en hen verschillende rechten toekennen. U kunt bijvoorbeeld met uw zakenpartner een map met belangrijke werkdocumenten delen, zodat hij bestanden zowel van als naar het systeem kan downloaden. Tegelijkertijd zal hij geen map met videoclips van zijn laatste verjaardag kunnen openen. U kunt ook bepalen hoe de NAS wordt benaderd - via een browser, via WebDAV of FTP, dat wil zeggen, op een voor u geschikte manier.
6. m Kan ik het gebruiken om een back-up van mijn gegevens te maken?
Het maken van een back-up van gegevens die op een computer zijn opgeslagen, is eenvoudig voor NAS-bezitters. Het draait op de achtergrond, volledig onzichtbaar voor de gebruiker. Back-upsoftware wordt bij veel NAS-producten meegeleverd. Als alternatief kunt u de standaard back-uptool van Windows 7 gebruiken.
Apple-gebruikers zullen ook profiteren van NAS omdat de back-upsoftware van Time Machine in staat is om een back-up te maken van gegevens naar een NAS - tenminste als de NAS dit ondersteunt.
Als u bijvoorbeeld een back-up wilt maken van informatie die is opgeslagen op een USB-flashstation of een geheugenstick van een digitale camera, gebruikt u One Touch Backup, een functie die in veel NAS-modellen wordt aangetroffen. Met een druk op de knop op het frontpaneel worden alle benodigde gegevens verplaatst naar de vooraf toegewezen mappen van de NAS.
Degenen die wat meer geld hebben uitgegeven en een NAS hebben gekocht met connectiviteit met meerdere schijven, kunnen een RAID-array creëren die de hoogste opslagbetrouwbaarheid biedt.
7. Network Attached Storage (NAS): naar Hoe lang duurt het om grote bestanden over te zetten?
Binnen het bekabelde thuisnetwerk worden gegevens met hoge snelheid verzonden. Bovendien kun je muziek en zelfs Full HD-video's streamen. Het overzetten van data in zo'n netwerk (zelfs met een bandbreedte van 100 Mbit/s) is ook geen probleem - je kunt zelfs schijfimages die op de NAS zijn opgeslagen als virtuele schijven aansluiten.
Maar buiten het thuisnetwerk heb je te maken met de beperkingen van je internetverbinding. Bij toegang op afstand hangt alles af van de lijnbandbreedte. Processorprestaties zijn echter ook belangrijk. Dus het QNAP TS-239 Pro II-model verzendt gegevens via het netwerk met een snelheid van bijna 100 Mbps, en meer betaalbare modellen, bijvoorbeeld WD My Book World Edition, halen nauwelijks het niveau van 28,5 Mbps.
8. Hoe veilig is het om toegang te krijgen tot bestanden via internet?
Degenen die de toegang tot hun gegevens via het wereldwijde netwerk openen, verwachten dat alleen gebruikers met de juiste rechten deze informatie kunnen bekijken. Het binnendringen van een indringer kan leiden tot onherstelbare gevolgen. Als je mazen achterlaat in de firewall van de router waardoor je vrijelijk van buitenaf verbinding kunt maken met de NAS, kunnen hackers gemakkelijk toegang krijgen tot je NAS. Daarom hoeft u alleen poorten te openen voor de services die u gebruikt en deze te beveiligen met een sterk wachtwoord. We raden aan om versleutelde services te activeren, bijvoorbeeld WebDAV HTTPS, die poort 5006 gebruikt, of FTP via SSL/TLS-verbindingen.
9. Network Attached Storage (NAS): naar Hoe speel ik video's af op mijn tv?
De hoge capaciteit van de schijven maakt de NAS ideaal voor het opslaan van videobestanden. Films zijn toegankelijk via een browser, net als verschillende videoportals.Veel NAS-systemen zijn niet alleen een ideale opslaglocatie voor videobestanden, maar bieden ook een handige manier om ze op een tv af te spelen. Als beide apparaten de DLNA-standaard ondersteunen, hoeft u alleen maar verbinding te maken met uw thuisnetwerk om video op het tv-scherm weer te geven. Vrijwel alle NAS-apparaten met een mediaserverfunctie hebben DLNA-ondersteuning, maar bij tv's is de situatie ingewikkelder. In geval van problemen kan een Sony PlayStation 3-gameconsole die op de tv is aangesloten, worden gebruikt als afspeelapparaat.
Met de DLNA-compatibele mediaserver kunt u muziek, foto's en video's van NAS-schijven afspelen met elke speler op het netwerk. Houd er bovendien rekening mee dat niet elke tv of settopbox alle beschikbare mediaformaten begrijpt, dus u kunt te maken krijgen met de onvermogen om sommige video's af te spelen. Een eenvoudige manier om dit probleem op te lossen, is door een netwerkmediaspeler aan te schaffen (prijzen voor hen beginnen vanaf 2500 roebel / 800 UAH). Deze veelzijdige apparaten zijn gespecialiseerd in het afspelen van video's op een tv-scherm. Dankzij het feit dat ze de meeste gangbare formaten ondersteunen, is er geen tijdrovende dataconversie nodig, of het gebruik van een krachtige en dus dure NAS die on-the-fly kan converteren. U hoeft alleen de mediaspeler op de tv aan te sluiten via de HDMI- of SCART-connector (afhankelijk van de apparaatklasse) en vervolgens op het thuis-LAN waarop de NAS is aangesloten met een netwerkkabel.
10. Kunnen er extra functies worden toegevoegd?
NAS biedt een breed scala aan opties uit de doos, maar je kunt ze verder uitbreiden. Met behulp van pakketten die door de fabrikant of liefhebbers zijn samengesteld, kunt u niet-standaardfuncties toevoegen: verander de NAS in een webserver, installeer een Joomla- of WordPress-inhoudsbeheersysteem, maak informatieportalen met behulp van Wiki-technologie of forums. Apparaten van Synology en QNAP zijn hier bijzonder geschikt voor, dus worden ze aanbevolen voor professionele gebruikers die constant bezig zijn met webontwikkeling. Voor elke NAS geven de fabrikantenforums tips over hoe u deze kunt instellen, uitbreiden en er het beste uit kunt halen.
Productiviteitsverhoging
Hier leest u hoe u het maximale vermogen uit zelfs een relatief zwakke NAS op instapniveau kunt persen.
NAS-systemen verschillen niet alleen van elkaar in het aantal sleuven voor het installeren van harde schijven, maar ook in de interne "vulling". Waar de instapmodellen zijn uitgerust met een zwakke processor, bieden de duurdere toestellen betere prestaties.
Waarom heeft een schijf een processor nodig? Kortom, een NAS is een computer met een beperkt aantal taken. Hoe krachtiger de CPU, hoe sneller het apparaat gegevens over het netwerk verzendt en hoe soepeler films op tv worden afgespeeld tijdens het streamen. Zwakke processors hebben ook problemen in situaties waarin meerdere taken tegelijkertijd moeten worden uitgevoerd, zoals het streamen van muziek en het opnemen van gegevens. Bovendien wordt voor het creëren van een aantrekkelijke webinterface voor netwerkopslagapparaten meestal Ajax gebruikt, wat nogal veel van de computerbronnen vraagt. Het is dus goed mogelijk dat na een firmware-update de gebruikersinterface van een zwak NAS-systeem begint te vertragen.
Voorzichtig over B groei. Schakel alle ongebruikte services (zoals Download Station of Webserver) uit omdat deze kostbare CPU-bronnen verbruiken. Vermijd het uitvoeren van meerdere taken tegelijk, zoals het uploaden van foto's en vervolgens het maken van miniaturen en het streamen van video's, wat het leeuwendeel van de middelen in beslag neemt.
Het is informatie die de drijvende kracht is achter het moderne bedrijfsleven en momenteel wordt beschouwd als het meest waardevolle strategische bezit van elke onderneming. De hoeveelheid informatie groeit exponentieel, samen met de groei van wereldwijde netwerken en de ontwikkeling van e-commerce. Succes in de informatieoorlog vereist een effectieve strategie voor het opslaan, beschermen, delen en beheren van uw belangrijkste digitale bezit - gegevens - zowel nu als in de nabije toekomst.
Beheer van opslagbronnen is een van de meest urgente strategische uitdagingen geworden waarmee IT-personeel wordt geconfronteerd. Door de ontwikkeling van internet en fundamentele veranderingen in bedrijfsprocessen, stapelt informatie zich in een ongekend tempo op. Naast het urgente probleem om de mogelijkheid van een constante toename van de hoeveelheid opgeslagen informatie te waarborgen, staat het probleem van het waarborgen van de betrouwbaarheid van gegevensopslag en constante toegang tot informatie niet minder acuut op de agenda. Voor veel bedrijven is de datatoegangsformule “24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar” de norm geworden.
In het geval van een aparte pc kan een opslagsysteem (DSS) worden opgevat als een aparte interne harde schijf of schijfsysteem. Als het om bedrijfsopslag gaat, zijn er traditioneel drie technologieën voor het organiseren van gegevensopslag: Direct Attached Storage (DAS), Network Attach Storage (NAS) en Storage Area Network (SAN).
Direct gekoppelde opslag (DAS)
DAS-technologie impliceert een directe (directe) verbinding van schijven met een server of een pc. In dit geval kunnen schijven (harde schijven, tapedrives) zowel intern als extern zijn. Het eenvoudigste geval van een DAS-systeem is één schijf in een server of pc. Daarnaast kan de organisatie van een interne RAID-array van schijven met behulp van een RAID-controller ook wel een DAS-systeem worden genoemd.
Opgemerkt moet worden dat, ondanks de formele mogelijkheid om de term DAS-systeem te gebruiken in relatie tot een enkele schijf of een interne array van schijven, een DAS-systeem meestal wordt opgevat als een extern rek of kooi met schijven, die kan worden beschouwd als een op zichzelf staand opslagsysteem (Fig. 1). Naast onafhankelijke stroomvoorziening hebben dergelijke autonome DAS-systemen een gespecialiseerde controller (processor) voor het beheer van de opslagarray. Een RAID-controller met de mogelijkheid om RAID-arrays van verschillende niveaus te organiseren, kan bijvoorbeeld als een dergelijke controller fungeren.
Rijst. 1. Een voorbeeld van een DAS-opslagsysteem
Opgemerkt moet worden dat autonome DAS-systemen meerdere externe I/O-kanalen kunnen hebben, waardoor het mogelijk is om meerdere computers tegelijkertijd op het DAS-systeem aan te sluiten.
SCSI (Small Computer Systems Interface), SATA, PATA en Fibre Channel-interfaces kunnen worden gebruikt als interfaces voor het aansluiten van schijven (intern of extern) in DAS-technologie. Terwijl de SCSI-, SATA- en PATA-interfaces voornamelijk worden gebruikt om interne schijven aan te sluiten, wordt de Fibre Channel-interface uitsluitend gebruikt voor het aansluiten van externe schijven en stand-alone opslagsystemen. Het voordeel van de Fibre Channel-interface is in dit geval dat deze geen harde limiet heeft op de lengte en kan worden gebruikt wanneer de server of pc die op het DAS-systeem is aangesloten, zich op aanzienlijke afstand daarvan bevindt. SCSI- en SATA-interfaces kunnen ook worden gebruikt om externe opslagsystemen aan te sluiten (in dit geval wordt de SATA-interface eSATA genoemd), maar deze interfaces hebben een strikte beperking op de maximale lengte van de kabel die het DAS-systeem en de aangesloten server verbindt.
De belangrijkste voordelen van DAS-systemen zijn de lage kosten (in vergelijking met andere opslagoplossingen), het gemak van implementatie en beheer en de hoge snelheid van gegevensuitwisseling tussen het opslagsysteem en de server. Het is juist hierdoor dat ze enorm populair zijn geworden in het segment van kleine kantoren en kleine bedrijfsnetwerken. Tegelijkertijd hebben DAS-systemen hun nadelen, waaronder slechte beheersbaarheid en suboptimaal gebruik van bronnen, aangezien elk DAS-systeem een dedicated server nodig heeft om te worden aangesloten.
Momenteel nemen DAS-systemen een leidende positie in, maar het aandeel in de verkoop van deze systemen neemt voortdurend af. DAS-systemen worden geleidelijk vervangen door ofwel universele oplossingen die naadloos kunnen migreren van NAS-systemen, ofwel systemen die de mogelijkheid bieden om ze zowel als DAS als NAS en zelfs als SAN-systeem te gebruiken.
DAS-systemen moeten worden gebruikt wanneer het nodig is om de schijfruimte van een server te vergroten en deze uit het chassis te halen. Ook kunnen DAS-systemen worden aanbevolen voor gebruik voor werkstations die grote hoeveelheden informatie verwerken (bijvoorbeeld voor niet-lineaire videobewerkingsstations).
Network Attached Storage (NAS)
NAS-systemen zijn op het netwerk aangesloten opslagsystemen die rechtstreeks verbinding maken met een netwerk, net als een netwerkprintserver, router of ander netwerkapparaat (Afbeelding 2). NAS-systemen zijn in feite een evolutie van bestandsservers: het verschil tussen een traditionele bestandsserver en een NAS-apparaat is ongeveer hetzelfde als tussen een hardwarenetwerkrouter en een softwarematige serverrouter.
Rijst. 2. Een voorbeeld van een NAS-opslagsysteem
Laten we, om het verschil tussen een traditionele bestandsserver en een NAS-apparaat te begrijpen, niet vergeten dat een traditionele bestandsserver een speciale computer (server) is die informatie opslaat die beschikbaar is voor netwerkgebruikers. Voor het opslaan van informatie kunnen in de server geïnstalleerde harde schijven worden gebruikt (in de regel worden deze in speciale manden geïnstalleerd) of kunnen DAS-apparaten op de server worden aangesloten. De bestandsserver wordt beheerd met behulp van het serverbesturingssysteem. Deze benadering voor het organiseren van gegevensopslagsystemen is momenteel de meest populaire in het segment van kleine lokale netwerken, maar heeft één belangrijk nadeel. Feit is dat een universele server (en zelfs in combinatie met een serverbesturingssysteem) allerminst een goedkope oplossing is. Tegelijkertijd wordt de meeste functionaliteit die inherent is aan de universele server gewoon niet gebruikt in de bestandsserver. Het idee is om een geoptimaliseerde bestandsserver te creëren met een geoptimaliseerd besturingssysteem en een uitgebalanceerde configuratie. Het is dit concept dat het NAS-apparaat belichaamt. In die zin kunnen NAS-apparaten worden gezien als "dunne" bestandsservers, of, zoals ze anders worden genoemd, filers (filers).
Naast een geoptimaliseerd besturingssysteem dat vrij is van alle functies die niet gerelateerd zijn aan het onderhoud van het bestandssysteem en data I/O, hebben NAS-systemen een voor snelheid geoptimaliseerd bestandssysteem. NAS-systemen zijn zo ontworpen dat al hun rekenkracht uitsluitend is gericht op het bedienen en opslaan van bestanden. Het besturingssysteem zelf bevindt zich in het flashgeheugen en is vooraf geïnstalleerd door de fabrikant. Uiteraard kan de gebruiker met de release van een nieuwe versie van het besturingssysteem het systeem zelfstandig "reflashen". NAS-apparaten op het netwerk aansluiten en configureren is een vrij eenvoudige taak en kan door elke hoofdgebruiker worden gedaan, laat staan een systeembeheerder.
In vergelijking met traditionele bestandsservers zijn NAS-apparaten dus krachtiger en goedkoper. Tegenwoordig zijn bijna alle NAS-apparaten gericht op gebruik in Ethernet-netwerken (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) op basis van TCP/IP-protocollen. NAS-apparaten worden benaderd met behulp van speciale protocollen voor bestandstoegang. De meest voorkomende protocollen voor bestandstoegang zijn CIFS, NFS en DAFS.
CIFS(The Common Internet File System) is een protocol dat toegang biedt tot bestanden en services op externe computers (inclusief internet) en een client-servercommunicatiemodel gebruikt. De client maakt een verzoek aan de server om toegang te krijgen tot bestanden, de server voldoet aan het verzoek van de client en retourneert het resultaat van zijn werk. Het CIFS-protocol wordt traditioneel gebruikt op Windows LAN's om toegang te krijgen tot bestanden. CIFS gebruikt het TCP/IP-protocol om gegevens te transporteren. CIFS biedt functionaliteit die vergelijkbaar is met FTP (File Transfer Protocol), maar biedt klanten verbeterde controle over bestanden. Het stelt u ook in staat om de toegang tot bestanden tussen clients te delen, door middel van blokkering en automatisch herstel van de communicatie met de server in het geval van een netwerkstoring.
Protocol NFS(Network File System) wordt traditioneel gebruikt op UNIX-platforms en is een combinatie van een gedistribueerd bestandssysteem en een netwerkprotocol. NFS gebruikt ook een client-server communicatiemodel. Het NFS-protocol biedt toegang tot bestanden op een externe host (server) alsof ze zich op de computer van de gebruiker bevinden. NFS gebruikt het TCP/IP-protocol om gegevens te transporteren. Om NFS op internet te laten werken, is het WebNFS-protocol ontwikkeld.
Protocol DAFS(Direct Access File System) is een standaard bestandstoegangsprotocol dat is gebaseerd op NFS. Met dit protocol kunnen applicaties gegevens overdragen zonder het besturingssysteem en de bufferruimte direct te gebruiken om bronnen te transporteren. DAFS biedt hoge I/O-snelheden voor bestanden en verlaagt het CPU-gebruik door het aantal bewerkingen en onderbrekingen dat doorgaans vereist is bij het verwerken van netwerkprotocollen drastisch te verminderen.
DAFS is ontworpen met een cluster- en serveromgeving in gedachten voor databases en een verscheidenheid aan end-to-end internettoepassingen. Het biedt de laagste latentie bij toegang tot bestandsshares en gegevens, en ondersteunt intelligente systeem- en gegevensherstelmechanismen, wat het aantrekkelijk maakt voor gebruik in NAS-systemen.
Als we het bovenstaande samenvatten, kunnen NAS-systemen worden aanbevolen voor gebruik in netwerken met meerdere platforms in het geval dat netwerktoegang tot bestanden vereist is en het installatiegemak van het beheer van het opslagsysteem belangrijk genoeg is. Een goed voorbeeld hiervan is wanneer een NAS wordt gebruikt als bestandsserver in een klein bedrijfskantoor.
Storage Area Network (SAN)
Eigenlijk is een SAN niet langer een apart apparaat, maar een complexe oplossing, namelijk een gespecialiseerde netwerkinfrastructuur voor het opslaan van data. SAN's zijn geïntegreerd als afzonderlijke speciale subnetten binnen een Local Area (LAN) of Wide Area (WAN) netwerk.
Kortom, SAN's koppelen een of meer servers (SAN's) aan een of meer opslagapparaten. Met SAN's kan elke SAN-server toegang krijgen tot elk opslagapparaat zonder andere servers of het lokale netwerk te overbelasten. Bovendien is het mogelijk om gegevens tussen opslagapparaten uit te wisselen zonder tussenkomst van servers. In feite stellen SAN's zeer grote aantallen gebruikers in staat om informatie op één plaats op te slaan en te delen (met snelle, gecentraliseerde toegang). Als dataopslagapparaten kunnen RAID-arrays, verschillende bibliotheken (tape, magneto-optical, etc.), evenals JBOD-systemen (disk-arrays die niet in RAID worden gecombineerd) worden gebruikt.
Gegevensopslagnetwerken begonnen zich intensief te ontwikkelen en werden pas in 1999 geïntroduceerd.
Net zoals lokale netwerken in principe kunnen worden gebouwd op basis van verschillende technologieën en standaarden, kunnen ook verschillende technologieën worden gebruikt om SAN's te bouwen. Maar net zoals de Ethernet-standaard (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) de de facto standaard is geworden voor lokale netwerken, domineert de Fibre Channel-standaard (FC) in opslagnetwerken. Eigenlijk was het de ontwikkeling van de Fibre Channel-standaard die leidde tot de ontwikkeling van het concept zelf van het SAN. Tegelijkertijd moet worden opgemerkt dat de iSCSI-standaard steeds populairder wordt, op basis waarvan het ook mogelijk is om SAN-netwerken te bouwen.
Naast snelheidsparameters is een van de belangrijkste voordelen van Fibre Channel de langeafstandscapaciteit en topologieflexibiliteit. Het concept van het bouwen van een opslagnetwerktopologie is gebaseerd op dezelfde principes als traditionele lokale netwerken op basis van switches en routers, wat de constructie van systeemconfiguraties met meerdere knooppunten aanzienlijk vereenvoudigt.
Het is vermeldenswaard dat voor datatransmissie in de Fibre Channel-standaard zowel glasvezel- als koperkabels worden gebruikt. Bij het organiseren van toegang tot geografisch afgelegen locaties op een afstand van maximaal 10 km, wordt standaardapparatuur en single-mode glasvezel gebruikt voor signaaloverdracht. Als de knooppunten over een grotere afstand (tientallen of zelfs honderden kilometers) van elkaar zijn gescheiden, worden speciale versterkers gebruikt.
SAN-topologie
Een typisch Fibre Channel SAN wordt getoond in Fig. 3. De infrastructuur van een dergelijk SAN-netwerk bestaat uit opslagapparaten met een Fiber Channel-interface, SAN-servers (servers aangesloten op zowel een lokaal netwerk via Ethernet als een SAN-netwerk via een Fiber Channel-interface) en een switching fabric (Fiber Channel Fabric) , die is gebouwd op basis van Fibre Channel-switches (hubs) en is geoptimaliseerd voor het overbrengen van grote blokken data. Netwerkgebruikers hebben toegang tot het opslagsysteem via SAN-servers. Het is belangrijk dat het verkeer binnen het SAN-netwerk gescheiden is van het IP-verkeer van het lokale netwerk, wat natuurlijk toelaat om de belasting van het lokale netwerk te verminderen.
Rijst. 3. Typisch SAN-netwerkdiagram
Voordelen van SAN's
De belangrijkste voordelen van SAN-technologie zijn onder meer hoge prestaties, hoge gegevensbeschikbaarheid, uitstekende schaalbaarheid en beheerbaarheid, de mogelijkheid om gegevens te consolideren en te virtualiseren.
Fibre Channel-fabrics met een niet-blokkerende architectuur zorgen ervoor dat meerdere SAN-servers gelijktijdig toegang hebben tot opslagapparaten.
In een SAN-architectuur kunnen gegevens eenvoudig van het ene opslagapparaat naar het andere worden verplaatst om de plaatsing van gegevens te optimaliseren. Dit is vooral belangrijk wanneer meerdere SAN-servers gelijktijdige toegang tot dezelfde opslagapparaten vereisen. Merk op dat het proces van gegevensconsolidatie niet mogelijk is in het geval van het gebruik van andere technologieën, zoals bijvoorbeeld bij het gebruik van DAS-apparaten, dat wil zeggen opslagapparaten die direct zijn verbonden met servers.
Een andere mogelijkheid die de SAN-architectuur biedt, is datavirtualisatie. Het idee achter virtualisatie is om SAN-servers geen toegang te geven tot individuele opslagapparaten, maar tot bronnen. Dat wil zeggen dat servers geen opslagapparaten moeten "zien", maar virtuele bronnen. Voor praktische implementatie van virtualisatie kan een speciaal virtualisatie-apparaat worden geplaatst tussen SAN-servers en disk-apparaten, waarop aan de ene kant opslagapparaten zijn aangesloten en aan de andere kant SAN-servers. Bovendien bieden veel moderne FC-switches en HBA's virtualisatiemogelijkheden.
De volgende mogelijkheid die door SAN's wordt geboden, is de implementatie van gegevensmirroring op afstand. Het principe van data mirroring is het dupliceren van informatie op meerdere media, wat de betrouwbaarheid van informatieopslag vergroot. Een voorbeeld van het eenvoudigste geval van gegevensmirroring is het combineren van twee schijven in een RAID 1-array. In dit geval wordt dezelfde informatie tegelijkertijd naar twee schijven geschreven. Het nadeel van deze methode is dat beide schijven lokaal staan (schijven bevinden zich in de regel in dezelfde kooi of hetzelfde rack). SAN's overwinnen dit nadeel en bieden de mogelijkheid om niet alleen individuele opslagapparaten te spiegelen, maar ook de SAN's zelf, die honderden kilometers van elkaar verwijderd kunnen zijn.
Een ander voordeel van SAN's is het gemak waarmee gegevensback-ups kunnen worden georganiseerd. Traditionele back-uptechnologie, die op de meeste LAN's wordt gebruikt, vereist een speciale back-upserver en, belangrijker nog, speciale netwerkbandbreedte. Tijdens een back-upbewerking wordt de server zelf zelfs ontoegankelijk voor gebruikers op het lokale netwerk. Dit is eigenlijk de reden waarom back-ups in de regel 's nachts worden gemaakt.
SAN-architectuur maakt een fundamenteel andere benadering van het probleem van back-up mogelijk. In dit geval maakt de back-upserver deel uit van het SAN en maakt deze rechtstreeks verbinding met de switchfabric. In dit geval wordt het back-upverkeer geïsoleerd van het LAN-verkeer.
Apparatuur die wordt gebruikt om SAN-netwerken te maken
Zoals opgemerkt, vereist een SAN-implementatie opslagapparaten, SAN-servers en hardware voor switchfabrics. Switchfabrieken omvatten zowel fysieke laagapparaten (kabels, connectoren) als interconnect-apparaten om SAN-knooppunten met elkaar te verbinden, vertaalapparaten (vertaalapparaten) die functies uitvoeren voor het converteren van het Fibre Channel (FC)-protocol naar andere protocollen, bijvoorbeeld SCSI, FCP , FICON, Ethernet, ATM of SONET.
Kabels
Zoals opgemerkt, kunnen met Fibre Channel zowel glasvezel- als koperkabels SAN-apparaten aansluiten. Tegelijkertijd kunnen verschillende soorten kabels in één SAN-netwerk worden gebruikt. Koperkabel wordt gebruikt voor korte afstanden (tot 30 m), en glasvezel - voor zowel korte als voor afstanden tot 10 km of meer. Zowel multimode (Multimode) als singlemode (Singlemode) glasvezelkabels worden gebruikt, waarbij multimode wordt gebruikt voor afstanden tot 2 km en singlemode voor lange afstanden.
Het naast elkaar bestaan van verschillende soorten kabels binnen hetzelfde SAN-netwerk wordt verzekerd door middel van speciale interface-converters GBIC (Gigabit Interface Converter) en MIA (Media Interface Adapter).
Er zijn verschillende mogelijke transmissiesnelheden in de Fibre Channel-standaard (zie tabel). Houd er rekening mee dat momenteel de meest voorkomende FC-apparaten van de 1, 2 en 4 GFC-normen zijn. Dit zorgt voor achterwaartse compatibiliteit van apparaten met een hogere snelheid en apparaten met een lagere snelheid, dat wil zeggen dat een 4 GFC-apparaat automatisch de aansluiting van apparaten met de 1 en 2 GFC-standaarden ondersteunt.
Interconnect-apparaat
Fibre Channel accepteert een verscheidenheid aan apparaatnetwerktopologieën zoals Point-to-Point, Arbitrated Loop (FC-AL) en geschakelde fabric.
Een point-to-point-topologie kan worden gebruikt om een server te verbinden met dedicated storage. In dit geval worden de gegevens niet gedeeld met de SAN-servers. In feite is deze topologie een variant van het DAS-systeem.
Een point-to-point-topologie vereist minimaal een server met een Fibre Channel-adapter en een Fibre Channel-opslagapparaat.
Een split-access ring (FC-AL)-topologie verwijst naar een apparaatverbindingsschema waarin gegevens worden verzonden in een logische gesloten lus. In een FC-AL-ringtopologie kunnen de connectiviteitsapparaten Fibre Channel-hubs of -switches zijn. Bij hubs wordt de bandbreedte gedeeld door alle knooppunten in de ring, terwijl elke poort op de switch protocolbandbreedte aan elk knooppunt levert.
In afb. Afbeelding 4 toont een voorbeeld van een Fibre Channel-ring met gesplitste toegang.
Rijst. 4. Voorbeeld van een gedeelde Fibre Channel-ring
De configuratie is vergelijkbaar met de fysieke ster en logische ring die wordt gebruikt in Token Ring-LAN's. Bovendien reizen gegevens, net als bij Token Ring-netwerken, in één richting door de ring, maar in tegenstelling tot Token Ring-netwerken kan een apparaat het recht vragen om gegevens over te dragen, in plaats van te wachten op een blanco token van de switch. Gedeelde Fibre Channel-ringen kunnen tot 127 poorten adresseren, maar zoals de praktijk laat zien, bevatten typische FC-AL-ringen tot 12 nodes, en nadat 50 nodes zijn aangesloten, nemen de prestaties drastisch af.
De Fibre Channel-switched-fabric-topologie wordt geïmplementeerd met behulp van Fibre Channel-switches. In deze topologie heeft elk apparaat een logische verbinding met elk ander apparaat. Fibre Channel Fabric-switches voeren in feite dezelfde functies uit als traditionele Ethernet-switches. Bedenk dat een switch, in tegenstelling tot een hub, een apparaat met hoge snelheid is dat een "één-op-één"-verbinding biedt en meerdere gelijktijdige verbindingen afhandelt. Elke host die op een Fibre Channel-switch is aangesloten, ontvangt protocolbandbreedte.
In de meeste gevallen worden grote SAN's gebouwd met een gemengde topologie. Op het lagere niveau worden FC-AL-ringen gebruikt, verbonden met low-performance switches, die op hun beurt zijn verbonden met high-speed switches die de hoogst mogelijke bandbreedte bieden. Er kunnen meerdere schakelaars op elkaar worden aangesloten.
Zendapparatuur
Vertalers zijn tussenapparaten die het Fibre Channel-protocol vertalen naar protocollen op een hogere laag. Deze apparaten zijn ontworpen om het Fibre Channel-netwerk aan te sluiten op een extern WAN-netwerk, op een lokaal netwerk, en om verschillende apparaten en servers op het Fibre Channel-netwerk aan te sluiten. Deze apparaten omvatten bruggen, Fibre Channel Adapters (HBA's), routers, gateways en netwerkadapters.De classificatie van vertaalapparaten wordt weergegeven in afbeelding 5.
Rijst. 5. Classificatie van zendapparatuur
De meest voorkomende vertaalapparaten zijn PCI HBA's, die worden gebruikt om servers aan te sluiten op een Fibre Channel-netwerk. Met netwerkadapters kunnen Ethernet-LAN's worden aangesloten op Fibre Channel-netwerken. Bridges worden gebruikt om SCSI-opslagapparaten aan te sluiten op een Fibre Channel-netwerk. Opgemerkt moet worden dat recentelijk bijna alle opslagapparaten die bedoeld zijn voor gebruik in een SAN, een ingebouwd Fibre Channel hebben en geen overbrugging nodig hebben.
Opslagapparaten
Zowel harde schijven als tapedrives kunnen worden gebruikt als opslagapparaten in SAN-netwerken. Als we het hebben over mogelijke configuraties van het gebruik van harde schijven als opslagapparaten in SAN-netwerken, dan kunnen dit zowel JBOD-arrays als RAID-arrays van schijven zijn. Traditioneel worden opslagapparaten voor SAN-netwerken geleverd in de vorm van externe racks of manden die zijn uitgerust met een speciale RAID-controller. In tegenstelling tot NAS- of DAS-apparaten zijn SAN-apparaten uitgerust met een Fibre Channel-interface. Tegelijkertijd kunnen de schijven zelf zowel SCSI- als SATA-interfaces hebben.
Naast opslagapparaten op de harde schijf worden tapedrives en bibliotheken veel gebruikt in SAN's.
SAN-servers
SAN-servers verschillen slechts in één detail van conventionele applicatieservers. Naast een Ethernet-netwerkadapter zijn ze uitgerust met een HBA-adapter voor serverinteractie met een lokaal netwerk, waardoor ze kunnen worden aangesloten op Fibre Channel-gebaseerde SAN-netwerken.
Intel opslagsystemen
Vervolgens bekijken we enkele specifieke voorbeelden van Intel-opslagapparaten. Strikt genomen brengt Intel geen complete oplossingen uit en houdt zich bezig met de ontwikkeling en productie van platforms en losse componenten voor het bouwen van dataopslagsystemen. Op basis van deze platforms produceren veel bedrijven (waaronder een aantal Russische bedrijven) complete oplossingen en verkopen deze onder hun eigen logo's.
Intel Entry Storage-systeem SS4000-E
Het Intel Entry Storage System SS4000-E is een NAS-apparaat dat is ontworpen voor gebruik in kleine tot middelgrote kantoren en LAN's met meerdere platforms. Met het Intel Entry Storage System SS4000-E hebben Windows-, Linux- en Macintosh-clients toegang tot gedeelde gegevens. Bovendien kan het Intel Entry Storage System SS4000-E zowel als DHCP-server als als DHCP-client fungeren.
Het Intel Entry Storage System SS4000-E is een compact extern rack dat maximaal vier SATA-schijven ondersteunt (Afbeelding 6). Daarom kan de maximale systeemcapaciteit 2 TB zijn bij gebruik van 500 GB schijven.
Rijst. 6. Intel Entry Storage-systeem SS4000-E
Het Intel Entry Storage System SS4000-E gebruikt een SATA RAID-controller met ondersteuning voor RAID-niveaus 1, 5 en 10. Aangezien dit systeem een NAS-apparaat is, dat wil zeggen in feite een "dunne" bestandsserver, moet het opslagsysteem een gespecialiseerd besturingssysteem voor processor, geheugen en firmware hebben. De processor in het Intel Entry Storage System SS4000-E gebruikt Intel 80219 met een klokfrequentie van 400 MHz. Daarnaast is het systeem voorzien van 256 MB DDR-geheugen en 32 MB flashgeheugen voor het opslaan van het besturingssysteem. Het besturingssysteem is Linux Kernel 2.6.
Om verbinding te maken met een lokaal netwerk, biedt het systeem een tweekanaals gigabit-netwerkcontroller. Daarnaast zijn er ook nog twee USB-poorten.
Het Intel Entry Storage System SS4000-E ondersteunt CIFS / SMB, NFS en FTP en wordt geconfigureerd met behulp van een webinterface.
Bij gebruik van Windows-clients (ondersteund door Windows 2000/2003 / XP) is het bovendien mogelijk om back-up en gegevensherstel te implementeren.
Intel-opslagsysteem SSR212CC
Het Intel Storage System SSR212CC is een veelzijdig opslagplatform voor DAS-, NAS- en SAN-opslag. Dit systeem is ondergebracht in een 2 U-chassis en is ontworpen om in een standaard 19-inch rack te worden gemonteerd (Afbeelding 7). Het Intel Storage System SSR212CC ondersteunt tot 12 hot-swappable SATA- of SATA II-schijven voor uitbreidbare systeemcapaciteit tot 6 TB met 550 GB-schijven.
Rijst. 7. Intel-opslagsysteem SSR212CC
In feite is het Intel Storage System SSR212CC een volwaardige high-performance server met de besturingssystemen Red Hat Enterprise Linux 4.0, Microsoft Windows Storage Server 2003, Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition en Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition.
De server is gebaseerd op een Intel Xeon-processor met een kloksnelheid van 2,8 GHz (FSB 800 MHz, L2-cachegrootte 1 MB). Het systeem ondersteunt tot 12 GB DDR2-400 SDRAM met ECC (zes DIMM-slots zijn voorzien voor geheugenmodules).
Het Intel Storage System SSR212CC heeft twee Intel RAID Controller SRCS28X's met de mogelijkheid om RAID-niveaus 0, 1, 10, 5 en 50 te creëren. Daarnaast heeft het Intel Storage System SSR212CC een dual-lane Gigabit LAN-controller.
Intel opslagsysteem SSR212MA
Het Intel Storage System SSR212MA is een op iSCSI gebaseerd IP SAN-opslagplatform.
Dit systeem is gehuisvest in een 2U chassis en is ontworpen om in een standaard 19” rack gemonteerd te worden. Het Intel Storage System SSR212MA ondersteunt maximaal 12 SATA-schijven (hot-swappable) voor maximaal 6 TB opslagcapaciteit met 550 GB-schijven.
De hardwareconfiguratie van het Intel Storage System SSR212MA is dezelfde als die van het Intel Storage System SSR212CC.
