Ladislav Mrnka, A01222
b-lmrnka@microsoft.com

Network attached storage (NAS)

Co je NAS?

Network attached storage vychází ze starého pojetí file serverů. Jedná se o způsob ukládání dat, který využívá speciální zálohovací zařízení, připojená přímo do počítačové sítě. Tyto zařízení mají přiřazenou IP adresu a mohou tedy být dostupná klientům skrz jiný server, který působí jako brána k datům. V některých případech je možné povolit klientům přímý přístup k datům bez serveru jako prostředníka.

NAS technologie může být nasazena i v prostředí s více servery běžící na různých operačních systémech. Uchovávání dat se stává centralizované, stejně jako bezpečnost, údržba a backup. Velké množství společností využívá NAS technologii pouze se zařízeními jako např. "CD-ROM věže", které jsou připojeny přímo do počítačové sítě.

Hlavní výhodou NAS je rozšiřitelnost. Potřebujeme více diskového prostoru? => Pořídíme další NAS zařízení a připojíme ho do počítačové sítě. NAS navíc přináší další zabezpečení proti výpadku. V Direct attached storage výpadek serveru, ke kterému bylo připojeno DAS zařízení, znamenal nedostupnost dat na tomto zařízení. V NAS jsou data po výpadku serveru stále dostupná.

NAS zařízení

Narozdíl od původního pojetí file serverů, což byly plnohodnotné počítače s plnohodnotným operačním systémem, nemá NAS zařízení žádný monitor, myš ani klávesnici a zpravidla obsahuje jen zabudovaný jednoúčelový operační systém. Tento operační systém je optimalizován pro rychlou a spolehlivou práci se soubory. NAS zařízení se skládá z tzv. NAS hlavy nebo též tzv. NAS boxu, která předstvuje rozhraní mezi samotným diskovým zařízením a počítačovou sítí. NAS hlava řídí souborový systém na diskových zařízeních. Klient se připojuje na NAS hlavu, která má přidělenu IP adresu. NAS hlava převezme požadavek od klienta, zpracujeho a získá data z diskového pole. Tyto data poté NAS hlava pošle zpět klientovi. Tím je zajištěna plná transparentnost. Klientovi se celé NAS zařízení jeví jako jeden fyzický disk.

Data jsou identifikována podle jmen souborů a bytových offsetů. Je možné přenášet soubory nebo meta-data souborů, tj. vlastníka, přístupová práva, datum vytvoření, atd. NAS hlava sama řídí zabezpečení, autorizovaný přístup a uzamykaní souborů.

NAS zařízení poskytuje stejné možnosti jako mělo DAS zařízení. Je zde RAID, který poskytuje zabezpečení proti ztrátě dat při poškození disku i hot swap mechanismus pro výměnu disků za běhu systému.


Schéma zapojení NAS
Topologie NAS

Potřebný hardware

NAS zařízení nepotřebuje žádný další hardware. Připojuje se přímo do switche v počítačové síti - nejčastějí TCP/IP síť.

Využitá rozhraní a protokoly

NAS zařízení bývá obvykle součástí TCP/IP LAN sítě (Ethernet, FDDI, ATM). Pokud není používán server jako prostředník dat, může jakýkoliv klient z této LAN nebo klient vzdáleně připojený přes WAN přistupovat k NAS zařízení. Data mohou být přenášena různými protokoly, obvykle se používají Common Internet File System (CIFS) pro Windows, Network File System (NFS) pro UNIX, Server Message Block (SMB) pro Windows, File Transfer Protocol (FTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP) nebo AppleTalk pro Apple. Různorodost přenosových protokolů umožňuje sdílení dat mezi různými platformami a různými operačními systémy. Disková pole v současné době používají především rozhraní Ultra160 SCSI a Ultra320 SCSI.

Potřebný software

Všechen potřebný software je dodáván přímo od výrobce s konkrétním NAS zařízením. Většinou se jedná pouze o zabudovaný operační systém v NAS zařízení. Ovládat NAS zařízení je možné přes vzdálený přístup nebo přes dodávané utility od výrobce.

Backup

Backup v rámci jedné NAS jednotky probíhá zcela interně, data neopustí NAS jednotku a proto nezatěžují počítačovou síť. V případě backupu na jiné zálohovací zařízení, které se nachází v jiném místě sítě, jsou všechna zálohovaná data posílána přes síť, čímž se snižuje její výkonnost. Ve velkých sítích se backup provádí velmi často. Při takovém objemu dat se jako záložní zařízení obvykle používají páskové stroje. Aby při backupu nebyla zatěžována počítačová síť, řeší některá NAS zařízení tento problém přímým výstupem na páskový stroj, případně oddělenou sítí s páskovým strojem. Stejně jako u DAS se backup provádí po celých souborech.

Výhody NAS

  • Centralizovanost - všechna NAS zařízení a páskové stroje mohou být na jednom místě
  • Snadná rozšiřitelnost
  • Vyšší spolehlivost než DAS - výpadek serveru neznamená nedostupnost dat na NAS

Nevýhody NAS

  • Vyšší cena - již se nejedná pouze o diskové pole, ale o kompletní řešení, které disponuje vlastním procesorem, pamětí, operačním systémem, atd. Ve srovnání s tradičními souborovými servery je však cena nižší.
  • NAS zařízení připojena přímo do LAN sítě - především při backupu sítí prochází velký objem dat, který snižuje její výkonnost
  • V případě komunikace přes prostředníka může být pomalejší než DAS.

Použití

  • AV streaming
  • Backup
  • Obecně pro velké počítačové sítě, které poskytují velké množství rozdílných služeb. Např. LAN síť skládající se z velkého počtu klientů a serverů, ve které je potřeba distribuovat data dále do WAN sítě, sdílet data mezi uživateli LAN sítě, provozovat proxy servery a firewally, provádět často backup, atd.

Zhodnocení

NAS je možné používat ve velkých počítačových sítích a s lepšími variantami lze docílit požadavku přístup 24x365. Bohužel pro společnosti, pro které je klíčovým faktorem maximální výkonnost jejich počítačové sítě, není NAS vhodným kandidátem.

Stránka byla testována v prohlížečích MS Internet Explorer 6.0, MyIE a Mozilla Firefox
Stránka je navržena pro rozlišení 1280x960 a vyšší
Poslední úprava : 5.11.2004