Системы хранения данных компании Intel. NAS – сетевая система хранения данных

24.06.2019

Лекция 15 08.03.2017 4:50:04

Сетевые хранилища данных

Существующие типы систем хранения данных

Традиционно можно выделить три технологии организации хранения данных, предусматривающих их коллективное использование:

    Direct Attached Storage (DAS);

    Network Attach Storage (NAS);

    Storage Area Network (SAN).

Устройства DAS (Direct Attached Storage) – решение, когда устройство для хранения данных подключено непосредственно к серверу, или к рабочей станции. В настоящее время для этого чаще всего используется интерфейс SAS.

Устройства NAS (Network Attached Storage) – отдельно стоящая интегрированная дисковая система со своей специализированной ОС и набором полезных функций быстрого запуска системы и обеспечения доступа к файлам. Система подключается к компьютерной сети (ЛВС), и являющается быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства.

Storage Area Network (SAN) – это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel или протокола iSCSI.

Архитектура системы хранения DAS (Direct Attached Storage)

К основным преимуществам DAS систем можно отнести их низкую стоимость, простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером. Благодаря этому они популярны в сегменте малых офисов, хостинг-провайдеров и небольших корпоративных сетей. В то же время DAS-системы имеют и свои недостатки, к которым можно отнести неоптимальную утилизацию ресурсов, поскольку каждая DAS система требует подключения выделенного сервера Архитектура Direct Attached Storage

    Достаточно низкая стоимость. По сути эта СХД представляет собой дисковую корзину с жесткими дисками, вынесенную за пределы сервера.

    Простота развертывания и администрирования.

    Высокая скорость обмена между дисковым массивом и сервером.

    Низкая надежность. При выходе из строя сервера, к которому подключено данное хранилище, данные перестают быть доступными.

    Низкая степень консолидации ресурсов – вся ёмкость доступна одному серверу.

Архитектура системы хранения NAS (Network Attached Storage)

Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам, несущим множество функций (печати, приложений, факс сервер, электронная почта и т.п.). В отличие от них NAS-устройства исполняют только одну функцию - файловый сервер. И стараются сделать это как можно лучше, проще и быстрее.

NAS подключаются к ЛВС и осуществляют доступ к данным для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов. В настоящее время практически все NAS устройства ориентированы на использование в сетях Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основе протоколов TCP/IP. Доступ к устройствам NAS производится с помощью специальных протоколов доступа к файлам. Наиболее распространенным протоколом файлового доступа является протокол NFS. Внутри подобных серверов стоят специализированные ОС, такие как MS Windows Storage Server.

Архитектура Network Attached Storage

    Дешевизна и доступность его ресурсов не только для отдельных серверов, но и для любых компьютеров организации.

    Простота коллективного использования ресурсов.

    Простота развертывания и администрирования

    Универсальность для клиентов (один сервер может обслуживать клиентов MS, Novell, Mac, Unix)

    Доступ к информации через протоколы “сетевых файловых систем” зачастую медленнее, чем к локальному диску.

    Большинство недорогих NAS-серверов не позволяют обеспечить скоростной и гибкий метод доступа к данным на уровне блоков, присущих SAN системам, а не на уровне файлов.

Архитектура системы хранения SAN (Storage Area Network)

Storage Area Network (SAN) - это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel либо iSCSI. В отличие от NAS, SAN не имеет понятия о файлах: файловые операции выполняются на подключенных к SAN серверах. SAN оперирует блоками, как некий большой жесткий диск. Идеальный результат работы SAN - возможность доступа любого сервера под любой операционной системой к любой части дисковой емкости, находящейся в SAN. Оконечные элементы SAN - это серверы приложений и системы хранения данных (дисковые массивы, ленточные библиотеки и т. п.). А между ними, как и в обычной сети, находятся адаптеры, коммутаторы, мосты, концентраторы.iSCSI является более «дружелюбным» протоколом, поскольку он основан на использовании стандартной инфраструктуры Ethernet – сетевых карт, коммутаторов, кабелей.

Архитектура Storage Area Network

    Высокая надёжность доступа к данным, находящимся на внешних системах хранения. Независимость топологии SAN от используемых СХД и серверов.

    Централизованное хранение данных (надёжность, безопасность).

    Удобное централизованное управление коммутацией и данными.

    Перенос интенсивного трафика ввода-вывода в отдельную сеть, разгружая LAN.

    Высокое быстродействие и низкая латентность.

    Масштабируемость и гибкость логической структуры SAN

    Возможность организации резервных, удаленных СХД и удаленной системы бэкапа и восстановления данных.

    Возможность строить отказоустойчивые кластерные решения без дополнительных затрат на базе имеющейся SAN.

    Более высокая стоимость

    Сложность в настройке FC-систем

    Более жесткие требования к совместимости компонентов.

Типы носителей информации и протокол взаимодействия с СХД

В настоящий момент для хранения данных в дисковых массивах используются SATA и SAS диски. Какие диски выбрать в хранилище зависит от конкретных задач. Стоит отметить несколько фактов.

SATA II диски:

    Доступны объемы одного диска до 1 ТБ

    Скорость вращения 5400-7200 RPM

    Скорость ввода/вывода до 2,4 Гбит/с

    Время наработки на отказ примерно в два раза меньше чем у SAS дисков.

    Менее надежные, чем SAS диски.

    Дешевле примерно в 1,5 раза, чем SAS-диски.

    Доступны объемы одного диска до 450 ГБ

    Скорость вращения 7200 (NearLine), 10000 и 15000 RPM

    Скорость ввода/вывода до 3,0 Гбит/с

    Время наработки на отказ в два раза больше чем у SATA II дисков.

    Более надежные диски.

До недавнего времени основными протоколами взаимодействия с СХД являлись – FibreChannel и SCSI. Сейчас на смену SCSI, расширив его функционал, пришли протоколы iSCSI и SAS.

Протокол Fibre Channel

На практике современный Fibre Channel (FC) имеет скорости 2 , 4 или 8 Гбит/Сек. При таких скоростях расстояния подключения практически не ограничены – от стандартных 300 метров на обычном оборудовании до нескольких сотен или даже тысяч километров при использовании специализированного оборудования. Главный плюс протокола FC – возможность объединения многих устройств хранения и хостов (серверов) в единую сеть хранения данных (SAN). Но с другой стороны высока стоимость и трудоемкость инсталляции и обслуживания дисковых массивов использующих FC.

    Гибкая масштабируемость СХД;

    Позволяет создавать СХД на значительных расстояниях

    Большие возможности резервирования.

    Высокая стоимость решения;

    Еще более высокая стоимость при организации территориально распределенной FC-сети

    Высокая трудоемкость при внедрении и обслуживании.

Протокол iSCSI

Протокол iSCSI (инкапсуляция SCSI пакетов в протокол IP) позволяет пользователям создать сети хранения данных на базе протокола IP с использованием Ethernet-инфраструктуры и портов RJ45. Таким образом, протокол iSCSI дает возможность обойти те ограничения, которыми характеризуются хранилища данных с непосредственным подключением, включая невозможность совместного использования ресурсов через серверы и невозможность расширения емкости без отключения приложений. Скорость передачи 1 Гб/c (Gigabit Ethernet), но данная скорость является достаточной для большинства бизнес-приложений масштаба средних предприятий.

Важно отметить, что сети SAN на базе протокола iSCSI обеспечивают те же преимущества, что и сети SAN с использованием протокола Fibre Channel, но при этом упрощаются процедуры развертывания и управления сетью, и значительно снижаются стоимостные затраты на данную СХД.

    Высокая доступность;

    Масштабируемость;

    Простота администрирования, так как используется технология Ethernet;

    Более низкая цена организации SAN на протоколе iSCSI, чем на FC.

    Простота интеграции в среды виртуализации

    Есть определенные ограничения по использованию СХД с протоколом iSCSI с некоторыми приложениями, с системами Real Time и при работе с большим числом видеопотоков в HD формате

    Высокоуровневые СХД на базе iSCSI, также как и CХД c FC-протоколом, требуют использования быстрых, дорогостоящих Ethernet-коммутаторов

C точки зрения используемых интерфейсов, протокол iSCSI задействует интерфейсы Ethernet 1Гбит/C, а ими могут быть как медные, так оптоволоконные интерфейсы при работе на больших расстояниях.

Протокол SAS

Протокол SAS и одноименный интерфейс разработаны для замены параллельного SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI. SAS позволяет обеспечить физическое подключение между массивом данных и несколькими серверами на небольшие расстояния.

    Приемлемая цена;

    Легкость консолидации хранилищ – хотя СХД на базе SAS не может подключаться к такому количеству хостов (серверов), как SAN конфигурации которые используют протоколы FC или iSCSI, но при использовании протокола SAS не возникает трудностей с дополнительным оборудованием для организации общего хранилища для нескольких серверов.

    Протокол SAS позволяет обеспечить большую пропускную способность с помощью 4 канальных соединений внутри одного интерфейса. Каждый канал обеспечивает 3 Гб/c , что позволяет достичь скорости передачи данных 12 Гб/с

    Ограниченность досягаемости – длинна кабеля не может превышать 8 метров. Тем самым хранилища с подключением по протоколу SAS, будут оптимальны только тогда когда серверы и массивы будут расположены в одной стойке или в одной серверной;

    Количество подключаемых хостов (серверов) как правило, ограничено несколькими узлами.

Сравнение протоколов подключения СХД

Ниже приведена сводная таблица сравнения возможностей различных протоколов взаимодействия с СХД.

Параметр

Протоколы подключения СХД

Архитектура

SCSI команды инкапсулируются в IP пакет и передаются через Ethernet, последовательная передача

Последовательная передача SCSI команд

Коммутируемая

Растояние между дисковым массивом и узлом (сервер или свитч)

Ограничено лишь расстоянием IP cетей.

Не более 8 метров между устройствами.

50.000 метров без использования специализированных репитеров

Масштабируемость

Миллионы устройств – при работе по протоколу IPv6.

32 устройства

256 устройств 16 миллионов устройств, если использовать FC-SW (fabric switches) архитектура

Производительность

1 Гб/с (до 10 Гб/с)

3 Гб/с при использовании 4х портов до 12 Гб/с

Уровень вложений (затрат на внедрение)

Незначительный – используется Ethernet

NAS (англ. Network Attached Storage) – сетевая система хранения данных. Сетевые хранилища представляют собой внешние жёсткие диски, которые подключаются к сети и позволяют нескольким пользователям работать с общими файлами. NAS становится всё более популярной, что, в общем-то, неудивительно. Объём хранимой информации увеличивается из года в год в геометрической прогрессии, соответственно, и рынок систем NAS не стоит на месте, что неоднократно отмечала IDC в своих прогнозах.

В сегодняшнем материале мы хотим немного подробнее рассказать о сетевой системе хранения данных – NAS.

Файловый сервер или NAS?

Network Attached Storage предусматривает подключение накопителей информации непосредственно к компьютерной сети. Стоит отметить, что сетевая система хранения данных функционирует как в локальных, так и в распределённых сетях, главное – чтобы были протокол TCP/IP и технология Ethernet.

У более-менее подготовленного читателя возникают вполне резонные вопросы: почему NAS? А куда делся файл-сервер?

Дело в том, что зачастую в инфраструктуре предприятия сервер выполняет ряд функциональных задач, что непосредственно отражается на скорости прямого доступа к данным и, как следствие, вызывает большую загруженность системы в целом. Добавьте сомнительную гибкость – при отказе сервера у вас попросту нет доступа к данным. Да и наращивание ёмкости в серьёзном сервере стоит немалых денег, и не редки случаи, когда на сервере физически не хватает места для очередного добавления накопителей на жёстких дисках.

Сетевая система хранения данных более гибка в этом плане и дружелюбна в отношении потребительского кошелька.

Архитектура NAS

Архитектура NAS максимально оптимизирована для конкретной задачи: файловый сервис. В основу проектирования NAS-продуктов положено ключевое правило: вся вычислительная мощность сосредоточена на единственной и главной задаче – обслуживание и хранение файлов. Ограничившись ключевой задачей, NAS-продукты позволяют организовать работу группы пользователей с общими файлами максимально эффективно с точки зрения быстродействия и затрат.

Гибкость Network Attached Storage на высоте: простое и удобное администрирование, возможность наращивания объёма без отключения основной системы, использование стандартных коммуникационных протоколов и сетевых подключений. Для подсоединения NAS-устройств к сети не требуется каких-либо специфических интерфейсов или специального «железа». Достаточно подключить Network Attached Storage к сети, как все его ресурсы становятся доступны для пользователей, у которых NAS появляется в виде дополнительных дисков. Столь простые возможности по наращиванию ёмкостей для хранения данных по достоинству оценят компании с серьёзной компьютерной инфраструктурой.

Сетевая система хранения данных использует упрощённые операционные системы, такие ОС лишены всех ненужных служб и модулей и в то же время максимально оптимизированы для обслуживания файловой системы. Простая архитектура софта позволяет получить высокую скорость передачи данных и максимально быстрый отклик на запросы пользователей, при этом не требуя каких-либо серьёзных вычислительных мощностей. Как правило, такие ОС зашиты во флеш-память устройства и предустанавливаются фирмой-производителем, однако есть и софт, который свободно распространяется в Интернете. Об одной такой операционной системе мы поговорим чуть ниже.

Резюмируя всё написанное выше, можно с уверенностью сказать, что NAS-архитектура позволяет получить безумно привлекательную стоимость одного гигабайта хранения данных, сетевые системы хранения данных не требуют серьёзного администрирования, работают с любыми платформами (Windows, Linux и пр.), не требуют каких-либо специфических интерфейсов и отличаются удобным и простым процессом наращивания дискового пространства.

Развитие технологии Ethernet и появление гигабитных сетей позволило в значительной мере увеличить производительность NAS-систем и, как следствие, повысить привлекательность таких решений. Сегодня различные производители предлагают свои NAS-решения. Благодаря столь гибкой архитектуре NAS компании-производители способны удовлетворить запросы всех ценовых сегментов – от потребностей серьёзной корпорации до задач небольшой домашней инфраструктуры, концепции «цифрового дома».

Цифровой дом

Цифровой дом

Продукты NAS имеют ещё один неоспоримый плюс – это доступность. Если вы администратор домашней сети и не располагаете серьёзными финансами или просто хотите иметь Network Attached Storage и не желаете тратить большую сумму денег, тогда можно построить сетевую систему хранения данных на основе операционной системы FreeNAS.

FreeNAS

Операционная система FreeNAS основана на BSD-ядре, которое максимально оптимизировано для задач Network Attached Storage. Сама по себе FreeNAS занимает минимальное количество дискового пространства (42 Мбайт) и позволяет грузиться с CD или с флеш-брелока.

Управление и настройка FreeNAS происходит с помощью простого веб-интерфейса. Всё максимально просто: собираем обычный бюджетный ПК с сетевой картой, устанавливаем необходимое количество жёстких дисков, вставляем CD с FreeNAS, заранее убедившись, что в BIOS Setup материнской платы включён параметр «Загрузка с CD». Загружаемся – и получаем готовую рабочую систему хранения данных, для настройки которой нам достаточно в браузере ввести IP-адрес сервера (для того чтобы узнать IP-адрес, придётся подключить монитор к нашему Network Attached Storage), а затем имя пользователя и пароль (по умолчанию это admin/freenas).

Выводы

Резюмируя всё вышесказанное, можно смело отметить, что Network Attached Storage – достаточно интересные и перспективные решения хранения данных. NAS-продукты обладают массой плюсов: доступность, гибкость, удобство и простота настройки. Всё это весомые аргументы в пользу сетевых систем хранения данных. О перспективности NAS говорят не только её сильное стороны, но и цифры. Рынок Network Attached Storage постоянно развивается, и, по отчётам IDC, наблюдается серьёзный рост в этом сегменте.

Мы обязательно продолжим тему Network Attached Storage и в ближайшее время познакомим вас, дорогие читатели, с практической составляющей сетевых систем хранения данных или, говоря простым языком, построим бюджетную доступную NAS-систему с использованием недорогих комплектующих и операционной системы FreeNAS.

Сетевые хранилища (NAS) позволяют удобно хранить файлы, легко делиться ими и даже создать собственный мультимедийный центр. Ниже вы найдете ответы на десять часто задаваемых вопросов, касающихся популярных универсальных решений.

На первый взгляд эти небольшие устройства практически ничем не отличаются от стандартных внешних жестких дисков. Но при правильном подходе сетевой накопитель может занять центральное место в вашей цифровой жизни. Независимо от того, идет ли речь о рабочем кабинете, где расположен домашний компьютер, или гостиной, где вы по вечерам смотрите кино, - сетевое хранилище мгновенно доставит документы, фильмы и музыку туда, где они нужны в данный конкретный момент. Вы сможете получать доступ к данным, даже находясь за пределами своего дома, - единственным условием является интернет-соединение. Даже в дороге можно без проблем просматривать файлы с помощью смартфона.

Мы расскажем о возможностях сетевых накопителей NAS для дома, предоставив ответы на десять вопросов, которые чаще всего задают по поводу этих устройств.

1. Сетевые хранилища (NAS): в чем отличие от внешнего HDD?

Главная отличительная особенность NAS заключается в способах работы с данными. Несмотря на свои скромные размеры, NAS-устройства - это емкие файловые серверы с широкой функциональностью. Модели с несколькими отсеками позволяют объединять накопители в RAID-массивы. При этом хранение файлов может быть организовано таким образом, что поломка одного жесткого диска никак не скажется на целостности данных.

Кроме того, сделав всего несколько щелчков мышью, вы можете определить, кто из пользователей сети сможет получать доступ к данным. И не проблема, если два человека попытаются одновременно открыть один и тот же файл: NAS сможет организовать доступ в правильной последовательности.

Даже сетевые накопители среднего уровня позволяют легко обмениваться большими файлами с друзьями и коллегами, загружать данные с торрент-трекеров без участия компьютера, получать удобный доступ к своей коллекции мультимедиа - и все это без установки дополнительных программ, так как любой NAS обладает всеми необходимыми инструментами.

Смартфоны iPhone и другие мобильные устройства, оснащенные браузером, обеспечивают контроль NAS Некоторые устройства дают возможность слушать любимые музыкальные композиции в браузере с помощью встроенного аудиоплеера. А если в NAS предусмотрен и штатный iTunes-сервер, то доступ к музыкальным файлам можно получать с любого компьютера сети, оснащенного программой iTunes. Свою веб-камеру вы сумеете с легкостью превратить в систему видеонаблюдения и, используя веб-интерфейс, удаленно контролировать ситуацию дома.


Многие NAS позволяют веб-мастеру создать простой блог или даже более сложный сайт несколькими щелчками мышью Дополнительное преимущество для веб-разработчиков - NAS можно задействовать для хостинга сайтов и создания собственного почтового сервера. При этом вовсе не обязательно обладать глубокими познаниями в области администрирования.

2. Можно ли получать удаленный доступ к своим файлам?

Если подсоединить сетевой накопитель к роутеру, он практически сразу станет доступен в пределах вашей сети. А для того, чтобы иметь возможность подключиться к NAS из любой точки земного шара, необходимо иметь IP-адрес, доступный из Всемирной сети. Если его нет, можно заказать услугу «Статический IP» у своего интернет-провайдера. Постоянное доменное имя можно бесплатно получить на сайте www.dyndns.com. После регистрации вам будет предоставлен домен, который необходимо внести в настройки DynDNS роутера вместе с данными доступа к вашему аккаунту DynDNS. За более подробной информацией лучше всего обратиться к руководствам по эксплуатации, прилагающимся к роутеру и NAS, где все должно быть изложено достаточно подробно. Большинство устройств поддерживает протоколы WebDAV и FTP. Это обеспечивает следующее преимущество: используя один из них, сетевой накопитель можно подключить в Windows подобно сетевому диску и получать к нему доступ через Проводник, то есть NAS будет рассматриваться системой как обычный внешний винчестер. Для этих целей подойдет удобная в работе и бесплатно распространяемая программа NetDrive (доступна на http://download.chip.eu). Утилита назначает NAS-накопителю букву диска и позволяет получать доступ к хранящимся на нем файлам из всех Windows-программ.

3. Сетевые хранилища (NAS): можно ли получать доступ из Windows, Linux и Mac OS X?

Благодаря тому что все системы NAS используют обычные веб-протоколы (например, HTTP, WebDAV или FTP), сетевой накопитель является полностью платформонезависимым устройством, которое обеспечивает комфортный обмен данными между Linux, Mac OS X и Windows. Доступ к файлам может осуществляться через сетевые папки или браузер. Таким образом, просматривать данные, которые хранятся на NAS, можно даже с помощью смартфона.

Более того, очень многие модели накопителей позволяют организовать потоковое вещание аудиоконтента через сеть на мобильное устройство. Например, владельцам сетевых накопителей от компании Synology доступны бесплатные приложения для iPhone, предоставляющие возможность с комфортом передавать музыку или фотографии на телефоны Apple.

Кроме того, загрузку на сетевой накопитель файлов с различных порталов, например торрент-трекеров или таких файлообменных сервисов, как RapidShare, не составит труда запускать через веб-интерфейс NAS без установки каких-либо приложений на ПК. Удобно, что если система NAS оснащена USB-портом, то к ней можно подключить принтер или USB-накопитель. При этом все компьютеры сети способны получать доступ к данному оборудованию.

4. Сетевое хранилище для дома: н асколько высоки цены и расходы на их обслуживание?

На рынке имеются устройства в различных вариантах исполнения, начиная с простых моделей с отсеком для одного жесткого диска, который используется для размещения резервных копий данных, и заканчивая профессиональными устройствами, хранящими данные одновременно на нескольких дисках. В случае с последними отказ одного из HDD не повлечет за собой потерю данных. Устройства подобного класса обходятся дороже, чем модели начального уровня, однако помимо надежности у них есть и другое преимущество: как правило, они оснащаются более мощными процессорами и способны намного быстрее передавать данные по сети, чем недорогие и малопроизводительные решения. Сориентироваться в стоимости сетевых накопителей разных классов вам поможет врезка справа.

Как правило, системы NAS приобретаются для того, чтобы работать круглосуточно. Несмотря на это, расходы на электроэнергию находятся на приемлемом уровне даже у профессиональных моделей с поддержкой RAID. Устройства настроены таким образом, что при отсутствии обращений в течение установленного времени диски переходят в режим ожидания. Благодаря этому энергопотребление не превышает разумных пределов. И в любом случае у сетевого накопителя этот показатель в разы, а то и десятки раз ниже, чем у старого компьютера, выполняющего те же функции.

5. Сетевые хранилища (NAS): можно ли передавать данные друзьям и коллегам?

Конечно, для пересылки файлов подходит и электронная почта, но большинство сервисов ограничивают размер сообщения 10–20 Мбайт. Более объемные файлы пропускают лишь немногие провайдеры электронной почты. И хотя для их размещения можно воспользоваться файлообменными сервисами, такими как RapidShare или DivShare, наиболее надежный, удобный и стабильный способ передачи данных друзьям и коллегам предоставляют сетевые накопители. Например, сохранив какой-либо файл на диске NAS и щелкнув по нему правой кнопкой мыши, можно сгенерировать ссылку для его загрузки. Отправьте ее по электронной почте нужному адресату, и он сможет загрузить файл одним щелчком мыши.

Некоторые накопители позволяют выполнять данную операцию с целыми папками. Вам не потребуется создавать для каждого файла, расположенного в каком-либо каталоге, отдельную ссылку для загрузки - при выборе нужной директории все ее содержимое можно загрузить одним ZIP-архивом.

Однако простота использования заключается не только в однократном предоставлении доступа к данным. Если вы регулярно обмениваетесь файлами с друзьями или коллегами, то можете создать для них учетные записи и назначить им разные права. Например, своему партнеру по бизнесу вы можете открыть доступ к папке с важными рабочими документами, чтобы он мог загружать файлы как в систему, так и из нее. При этом папку с видео-роликами с последнего дня рождения он открыть не сумеет. Вы также можете определить, каким образом будет осуществляться доступ к NAS - через браузер, по протоколу WebDAV или FTP, то есть любым удобным для вас способом.

6. Можно ли использовать для резервного копирования информации?

Бэкап данных, хранящихся на компьютере, не составляет труда для обладателей NAS. Он осуществляется в фоновом режиме, абсолютно незаметном для пользователя. Программы создания резервных копий входят в комплект поставки многих сетевых накопителей. В качестве альтернативы вы можете использовать штатный инструмент резервного копирования Windows 7.

Пользователям продукции компании Apple системы NAS также будут полезны, так как программа создания резервных копий Time Machine способна сохранять данные на сетевом накопителе - по крайней мере, при наличии в NAS поддержки этого ПО.

Если вы хотите, например, создать резервную копию информации, хранящейся на USB-«флешке» или карте памяти цифрового фотоаппарата, используйте «One Touch Backup» - функцию, которая предусмотрена во многих моделях NAS. По нажатию кнопки на лицевой панели все нужные данные перемещаются в заранее назначенные папки сетевого накопителя.

Те, кто потратил немного больше денег и приобрел NAS с возможностью подключения нескольких дисков, может создать RAID-массив, обеспечивающий высочайшую надежность хранения.

7. Сетевые хранилища (NAS): как много времени требуется для передачи больших файлов?

В пределах домашней проводной сети данные передаются на высокой скорости. Кроме того, вы можете осуществлять потоковое вещание музыки и даже видео в формате Full HD. Передача данных в такой сети (даже с пропускной способностью 100 Мбит/с) также не проблема - можно даже подключать в качестве виртуальных приводов хранящиеся на NAS образы дисков.

Но за пределами домашней сети приходится мириться с ограничениями, накладываемыми возможностями интернет-соединения. При удаленном доступе все зависит от пропускной способности линии. Однако большое значение имеет также производительность процессора. Так, модель QNAP TS-239 Pro II передает данные по Сети со скоростью почти 100 Мбит/с, а более доступные модели, например WD My Book World Edition, едва достигают уровня в 28,5 Мбит/с.

8. Насколько безопасен доступ к файлам через Интернет?

Те, кто открывает доступ к своим данным через Глобальную сеть, рассчитывают, что эту информацию смогут просматривать только пользователи, наделенные соответствующими правами. Вторжение злоумышленника может привести к непоправимым последствиям. Если оставить в брандмауэре роутера лазейки, позволяющие свободно подключаться к NAS извне, хакеры легко получат доступ к вашему сетевому накопителю. Поэтому необходимо открывать порты только для тех служб, которые вы используете, и защитить их надежным паролем. Мы рекомендуем активировать зашифрованные сервисы - например, WebDAV HTTPS, который использует порт 5006, или FTP на основе SSL/TLS-соединения.

9. Сетевые хранилища (NAS): как воспроизводить видео на телевизоре?


Благодаря высокой емкости своих накопителей NAS идеально подходит для хранения видеофайлов. Доступ к роликам осуществляется через браузер подобно тому, как это делается на различных видеопорталах Многие системы NAS не только являются идеальным местом хранения видеофайлов, но и предоставляют возможность их комфортного воспроизведения на телевизоре. Если оба устройства поддерживают стандарт DLNA, то для вывода видео на экран телевизора необходимо лишь подключить их к домашней сети. Практически все NAS с функцией медиасервера обладают поддержкой DLNA, однако с телевизорами ситуация обстоит сложнее. В случае затруднений в качестве устройства воспроизведения можно использовать подключенную к ТВ игровую приставку Sony PlayStation 3.


Медиасервер с поддержкой DLNA позволяет воспроизводить музыку, фото и видео с дисков NASс помощью любого плеера в сети Дополнительно следует учитывать, что далеко не каждый телевизор или приставка понимают все доступные медиаформаты, так что вы можете столкнуться с невозможностью воспроизведения некоторых видеороликов. Простой способ решения этой проблемы - приобретение сетевого медиаплеера (цены на них начинаются с 2500 руб./800 грн.). Эти универсальные устройства специализируются на воспроизведении видео на экране телевизора. Благодаря тому что они поддерживают большинство распространенных форматов, отпадает необходимость в конвертации данных, отнимающей много времени, либо использовании мощного и, соответственно, дорогого NAS, способного конвертировать на лету. Потребуется лишь подсоединить медиаплеер к телевизору, задействуя разъем HDMI или SCART (в зависимости от класса устройства), а затем к домашней локальной сети, к которой подключен NAS, с помощью сетевого кабеля.

10. Можно ли добавить дополнительные функции?

Уже «из коробки» сетевое хранилище NAS предлагает большое количество возможностей, однако вы можете дополнительно их расширить. С помощью собранных производителем или энтузиастами пакетов вы можете добавить не предусмотренные по умолчанию функции: превратить сетевой накопитель в веб-сервер, установить систему управления контентом Joomla или WordPress, создавать информационные порталы с использованием технологии Wiki или форумы. Особенно хорошо для этого подходят устройства от компаний Synology и QNAP, поэтому они рекомендованы для профессиональных пользователей, постоянно занимающихся веб-разработкой. Для каждой системы NAS на форумах производителей вы найдете советы по ее настройке, расширению возможностей и оптимальному использованию.

Повышение производительности

Мы расскажем, как выжать максимальную мощность даже из сравнительно слабых NAS начального уровня.

Системы NAS отличаются друг от друга не только количеством отсеков для установки жестких дисков, но и внутренней «начинкой». В то время как модели начального уровня оснащены слабым процессором, дорогие устройства обеспечивают более высокую производительность.

Зачем диску процессор? По сути, сетевое хранилище NAS представляет собой компьютер с ограниченным числом задач. Чем мощнее его CPU, тем быстрее устройство передает данные по сети и тем более плавно оно воспроизводит фильмы на экране телевизора при потоковом вещании. Слабые процессоры также испытывают трудности в ситуациях, когда необходимо выполнять несколько задач одновременно - например, осуществлять потоковое вещание музыки и записывать данные. Кроме того, для создания привлекательного веб-интерфейса сетевых накопителей используется, как правило, Ajax, который довольно требователен к вычислительным ресурсам. Так, вполне возможна ситуация, когда после обновления прошивки пользовательский интерфейс слабой NAS-системы начинает притормаживать.

Бережное о бращение. Отключите все неиспользуемые сервисы (например, Download Station или Webserver), так как они отнимают драгоценные ресурсы процессора. Избегайте одновременного выполнения нескольких задач - скажем, загрузки фотографий с последующим созданием миниатюр и потокового вещания видео, которое отнимает львиную долю ресурсов.

NAS (Network Attached Storage) - отдельно стоящая интегрированная дисковая система. NAS-cервер , со своей специализированной ОС и набором полезных функций быстрого запуска системы и обеспечения доступа к файлам . Система подключается к обычной компьютерной сети (ЛВС), и является быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства, доступного для пользователей данной сети.

NAS - это хранилище, подключаемое к сети, как любое сетевое устройство, обеспечивает файловый доступ к данным. NAS-устройства представляют из себя комбинацию СХД и сервера , к которому она подключена. В простейшем варианте устройством NAS является обычный сетевой сервер, предоставляющий файловые ресурсы.

История

Развитие сетевых технологий привело к появлению двух сетевых решений для СХД – сетей хранения Storage Area Network (SAN) для обмена данными на уровне блоков, поддерживаемых клиентскими файловыми системами, и серверов для хранения данных на файловом уровне Network Attached Storage (NAS). Чтобы отличать традиционные СХД от сетевых был предложен еще один ретроним – Direct Attached Storage (DAS).

Появлявшиеся на рынке последовательно DAS, SAN и NAS отражают эволюционирующие цепочки связей между приложениями, использующими данные, и байтами на носителе, содержащим эти данные. Когда-то сами программы-приложения читали и писали блоки, затем появились драйверы как часть операционной системы. В современных DAS, SAN и NAS цепочка состоит из трех звеньев: первое звено – создание RAID-массивов, второе – обработка метаданных, позволяющих интерпретировать двоичные данные в виде файлов и записей, и третье – сервисы по предоставлению данных приложению. Они различаются по тому, где и как реализованы эти звенья. В случае с DAS СХД является «голой», она только лишь предоставляет возможность хранения и доступа к данным, а все остальное делается на стороне сервера, начиная с интерфейсов и драйвера. С появлением SAN обеспечение RAID переносится на сторону СХД, все остальное остается так же, как в случае с DAS. А NAS отличается тем, что в СХД переносятся к тому же и метаданные для обеспечения файлового доступа, здесь клиенту остается только лишь поддерживать сервисы данных.

Появление SAN стало возможным после того, как в 1988 году был разработан протокол Fibre Channel (FC) и в 1994 утвержден ANSI как стандарт. Термин Storage Area Network датируется 1999 годом. Со временем FC уступил место Ethernet, и получили распространение сети IP-SAN с подключением по iSCSI.

Идея сетевого сервера хранения NAS принадлежит Брайану Рэнделлу из Университета Ньюкэстла и реализована в машинах на UNIX-сервере в 1983 году. Эта идея оказалась настолько удачной, что была подхвачена множеством компаний, в том числе Novell, IBM , и Sun, но в конечном итоге сменили лидеров NetApp и EMC.

В 1995 Гарт Гибсон развил принципы NAS и создал объектные СХД (Object Storage, OBS). Он начал с того, что разделил все дисковые операции на две группы, в одну вошли выполняемые более часто, такие как чтение и запись, в другую более редкие, такие как операции с именами. Затем он предложил в дополнение к блокам и файлам еще один контейнер, он назвал его объектом.

OBS отличается новым типом интерфейса, его называют объектным. Клиентские сервисы данных взаимодействуют с метаданными по объектному API (Object API). В OBS хранятся не только данные, но еще и поддерживается RAID, хранятся метаданные, относящиеся к объектам и поддерживается объектный интерфейс. DAS, и SAN, и NAS, и OBS сосуществуют во времени, но каждый из типов доступа в большей мере соответствует определенному типу данных и приложений.

Архитектура NAS

Устройства NAS, часто называемые файлерами, состоят из единого головного устройства, выполняющего обработку данных и осуществляющего сетевое соединение цепочки дисков. Устройства NAS позволяют использовать системы хранения в сетях Ethernet , в них для организации совместного доступа к файлам применяется протокол TCP/IP . Эти устройства позволяют клиентам совместно использовать файлы, даже если клиентские системы работают под управлением различных ОС . В отличие от архитектуры DAS , в системах NAS не требуется переводить серверы в автономный режим для увеличения общей емкости; диски можно добавлять в структуру NAS простым подключением устройства в сеть.

Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам , несущим множество функций (печати, приложений, факс сервер, электронная почта и т.п.). В отличие от них NAS-устройства исполняют только одну функцию - файловый сервер. И стараются сделать это как можно лучше, проще и быстрее.

Приемущества и недостатки

Плюсы

  • Дешевизна и доступность его ресурсов не только для отдельных серверов, но и для любых компьютеров организации
  • Простота коллективного использования ресурсов
  • Простота развертывания и администрирования
  • Универсальность для клиентов (один сервер может обслуживать клиентов , Novell , Mac , Unix)

NAS-устройства очень хороши в гетерогенной среде, где необходим быстрый файловый доступ к данным одновременно для многих клиентов, включая протоколы TCP/IP , CIFS , NFS , FTP , TFTP и др. Также обеспечивается высокая надёжность хранения и гибкость управления в сочетании с простотой обслуживания. Поскольку имена файлов могут содержать символы различных языков, многие NAS обеспечивают поддержку кодировок UTF-8 , Unicode .

NAS-устройства могут быть простейшими «коробочками» с одним портом Ethernet и двумя жёсткими дисками в RAID1 вплоть до огромных систем с большим количеством дисков и внешних Ethernet -портов, несколькими специализированными серверами. Иногда NAS-устройства являются частью SAN -сети и не имеют собственных накопителей, а только предоставляют файловый доступ к данным, находящимся на блочных устройствах хранения. В этом случае NAS берёт на себя функцию мощного специализированного сервера, а SAN – устройства хранения данных. Получаем топологию DAS, скомпонованную из NAS- и SAN-компонентов.

Минусы

  • Доступ к информации через протоколы `сетевых файловых систем` зачастую медленнее, чем как к локальному диску.
  • Большинство недорогих NAS-серверов не позволяют обеспечить скоростной и гибкий метод доступа к данным на уровне блоков, присущих SAN системам, а не на уровне файлов.

Главный недостаток NAS заключается в повышенной нагрузке на сеть. Для соединения с сетью обычно используется несколько гигабитных Ethernet-контроллеров, работающих в дуплексном режиме, и хотя таким образом достигается должная скорость обмена данными по сетевой среде, нагрузка на сеть возрастает. Поэтому предварительно необходимо рассчитать расположение и количество NAS-устройств.

NAS распространены намного меньше, чем устройства SAN, но доля таких систем постоянно растёт за счёт вытеснения DAS.

*Прогноз роста рынка

5 апреля 2012 года Global Industry Analysts опубликовала отчет Network Attached Storage Devices: A Global Strategic Business Report, в котором обозначила основные точки и причины роста онлайновых архитектур хранения данных . По данным исследовательской компании, объемы информации в мире ежегодно увеличиваются на 65% и до 2020 года достигнут 3 миллионов петабайт. Следствием этого является закономерный рост инвестиций в системы хранения и резервного копирования данных.

Особенно популярной в свете наметившейся тенденции является архитектура NAS. Она не требует высоких расходов на обслуживание и обеспечивает высокую доступность данных, достаточный уровень производительности, прозрачность для конечных пользователей, платформенную независимость.

Объем глобального рынка NAS-решений до 2017 года достигнет $7 млрд. Самый большой кусок пирога приходится на Северную Америку, однако азиатско-тихоокеанский регион в ближайшие шесть лет тоже продемонстрирует завидные ежегодные темпы роста на уровне 14,1%.

До недавнего времени NAS считалась прерогативой представителей малого и среднего бизнеса, которые традиционно располагают весьма ограниченными ИТ-бюджетами. Однако авторы отчета отмечают, что все большее количество вендоров начинают разрабатывать NAS-решения для нужд крупных предприятий.

Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам. В отличие от серверов NAS-устройства выполняют только одну функцию - файловое хранение данных. Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов.
Таким образом, NAS можно считать законченным решением в области хранения данных, очень надежным и стабильным решением с невысокой ценой. В большинстве случаев NAS является оптимальным решением для небольших компаний и позволяет создать емкую сеть хранения информации малыми средствами

В отличие от серверов NAS-устройства выполняют только одну функцию - файловое хранение данных. Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов. NAS-устройство является быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства, т.к. после подключения NAS-устройства к компьютерной сети, практически сразу можно начинать с ним работать.

NAS-устройство является быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства, т.к. после подключения NAS-устройства к компьютерной сети, практически сразу можно начинать с ним работать.
Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов.

NAS-сети лучше всего подходят для небольших офисов или отделов предприятий. Системы такого типа достаточно просто администрировать. NAS-устройства, если пользоваться общепринятой терминологией, являются Plug-and-play-устройствами. Они подключаются к существующей локальной вычислительной сети (LAN), сами определяют свои IP-адреса, а затем появляются в сети как дополнительные накопители информации. За счет того, что NAS-устройства выполняют лишь строго ограниченные функции, в них зачастую используются либо специальные операционные системы, либо стандартные ОС с ограниченной функциональностью, а это позволяет использовать недорогие встраиваемые процессоры с небольшими объемами оперативной памяти, ведь они расходуются лишь на хранение и извлечение данных.

Кроме того, NAS-устройства являются мультипротокольными, то есть поддерживают несколько сетевых протоколов файловых систем, например NFS (UNIX), CIFS (Windows), а также HTTP (iSCSI) для создания географически распределённой сети хранения данных средствами Интернета.

Если говорить о недостатках NAS, то они, как странно бы это ни прозвучало, - прямое следствие достоинств.
Поскольку Network Attached Storage подключается напрямую к существующей ЛВС, появляется такая проблема, как транзит данных между NAS-сервером и серверами приложений (или клиентскими ПК конечных пользователей). Другими словами, активное использование NAS существенно сужает полосу пропускания и перегружает сеть.

NAS-устройства могут быть простейшими «коробочками» с одним портом Ethernet и двумя жёсткими дисками в RAID-1, позволяющими иметь доступ к файлам только по одному протоколу типа CIFS (Common Internet File System),
до огромных систем, в которых могут быть установлены сотни жёстких дисков, а файловый доступ обеспечивается десятком специализированных серверов внутри NAS-устройства.

Число внешних Ethernet-портов может достигать многих десятков, а ёмкость хранимых данных - несколько сотен терабайт.

Одним из назначений NAS-устройств - это работа в гетерогенной среде, где необходим быстрый файловый доступ к данным для многих клиентов одновременно.

Также обеспечивается отличная надёжность хранения и гибкость управления системой вкупе с простотой обслуживания.

Что касается гетерогенной среды, то доступ к файлам, в рамках единой NAS-системы, может быть получен по таким протоколам, как TCP/IP, CIFS, NFS, FTP, TFTP, что обеспечивает функционирование с различными операционными системами, установленными на хост-серверах.

Что касается лёгкости обслуживания и гибкости управления, то эти возможности обеспечиваются специализированной ОС, которую трудно вывести из строя и не нужно обслуживать, а также простотой разграничения прав доступа к файлам. К примеру, возможна работа в среде Windows Active Directory с поддержкой требуемой функциональности - это может быть LDAP, Kerberos Authentication, Dynamic DNS, ACLs, назначение квот (quotas), Group Policy Objects и т.д. Так как NAS-устройство обеспечивает доступ к файлам, а имена этих файлов могут содержать символы различных языков, многие NAS-устройства обеспечивают поддержку кодировок UTF-8, Unicode.

К выбору NAS-устройств стоит подходить даже тщательнее, чем к другим устройствам хранения, т.к. такое оборудование может не поддерживать необходимые вам сервисы, например, Encrypting File Systems (EFS) от Microsoft и IPSec.

Основные преимущества NAS-устройств:

Простота и лёгкость установки и администрирования;
. сравнительно невысокая стоимость;
. поддержка стандартов ограничения доступа;
. универсальность для клиентов (Microsoft Winodws, Novell, Mac, Unix, Linux);
. поддержка большинства программ резервного копирования;
. возможность доступа к данным в случае выхода из строя основного сервера;
. хранение большого количества разнообразной информации.

Таким образом, NAS можно считать законченным решением в области хранения данных, очень надежным и стабильным решением с невысокой ценой. В большинстве случаев NAS является оптимальным решением для небольших компаний и позволяет создать емкую сеть хранения информации малыми средствами.

Похожие статьи