Netzwerkspeicher (NAS): Hauptmerkmale, Hersteller, Vor- und Nachteile

Überblick

Bevor NAS zu einer gängigen Speicherarchitektur für Privatpersonen und Unternehmen wurde, durchlief es seit den frühen 1980er Jahren eine etwa vier Jahrzehnte lange Entwicklungsphase.

Zu dieser Zeit experimentierten Forscher der Newcastle University mit dem Fernzugriff auf Dateien und führten ihn ein.

Diese Innovation ebnete 1984 den Weg für Novell NetWare und NFS (Network File System) von Sun Microsystems. Als sich die Netzwerke weiter ausbreiteten, entwickelten Microsoft und 3Com den LAN Manager.

Die Speicheranforderungen überstiegen jedoch bei weitem die Kapazitäten dieser frühen Systeme. Ende der 1990er Jahre brachten NetApp und EMC Celerra spezielle NAS-Geräte auf den Markt, die eine zentralisierte und skalierbare Speicherarchitektur für Unternehmen mit hohen Datenmengen boten.

Heute ist NAS eine Schlüsselkomponente der Unternehmensspeicherung und hat auch einen wachsenden Markt im Bereich der Verbraucherspeicherung. Darüber hinaus kann NAS auch in die Cloud, KI und Hochleistungsrechner integriert werden.

All diese Faktoren machen es zu einem Eckpfeiler der modernen IT.

In diesem Leitfaden untersuchen wir, wie NAS funktioniert, verstehen seine Vorteile und Grenzen, geben einen Überblick über die Anbieterlandschaft und sehen, wohin sich diese Technologie entwickelt.

Was ist NAS?

1 .Network Attached Storage, kurz NAS, ist ein dediziertes Dateispeichersystem. Es bietet zentralen Zugriff auf Daten über ein Netzwerk.

• Mehrere Benutzer und Systeme können darauf zugreifen, ohne dass eine direkte Verbindung zu einem bestimmten Server erforderlich ist.

2. Im Gegensatz zu Direct Attached Storage (DAS) arbeitet ein NAS als unabhängiger Netzwerkknoten.

• Ein NAS-Gerät hat die Funktion eines eigenständigen Speichergeräts.

3. NAS-Geräte verwenden dateibasierte Speicherprotokolle wie NFS, SMB und AFP. Dadurch können NAS-Geräte in Windows-, Linux- und macOS-Umgebungen integriert werden.

4. Unternehmen verwenden NAS in der Regel für die Dateifreigabe, Datensicherung, Virtualisierung und Medienspeicherung.

5. Der Hauptunterschied zwischen einem NAS und einem Storage Area Network (SAN) liegt in den Methoden des Datenzugriffs.

• Ein SAN bietet Speicher auf Blockebene für Hochleistungsanwendungen.
• NAS hingegen arbeitet auf Dateiebene und optimiert die Speicherung für Dokumentenmanagement, Videospeicherung und gemeinsame Arbeitsbereiche.

6. Ein NAS-System verfügt über mehrere Laufwerksschächte, die in RAID konfiguriert sind, um Redundanz zu gewährleisten und vor Hardwareausfällen zu schützen.

7. NAS-Geräte reichen von Einstiegsmodellen für Verbraucher mit grundlegenden Speicherfunktionen bis hin zu High-End-Systemen für Unternehmen, die mit Multi-Gigabit-Netzwerken und SSD-Caching ausgestattet sind.

8. Für Unternehmen ist NAS aufgrund seiner Skalierbarkeit, zentralen Verwaltung und Kosteneffizienz eine lohnende Speicherarchitektur. Es kann die Speicherbereitstellung vereinfachen und bietet Plug-and-Play-Funktion.

Wichtige Merkmale von NAS

Network Attached Storage: Herstellerlandschaft

NAS-Hersteller bieten Produkte für unterschiedliche Anwendungsfälle an. Sie segmentieren ihre Produkte nach Hardware-Fähigkeiten, Leistungsanforderungen und vorgesehenen Workload-Typen.

Hier finden Sie einen Überblick über die Produktlandschaft für NAS.

• In der Regel verfügen NAS-Geräte über eine Reihe von Laufwerksschächten, deren Anzahl zwischen 2 und 6 bis 16+ variieren kann.
• Basierend auf der Workload-Optimierung können NAS-Geräte auf Virtualisierung, HDMI und Videotranskodierung usw. ausgerichtet sein und über Funktionen wie M.2-Laufwerkssteckplätze und aufrüstbaren RAM verfügen. 
• In Bezug auf Netzwerkkonnektivität und Durchsatz können NAS-Geräte über 1, 2,5, 5 oder 10 Gb/s Ethernet verfügen, und einige Geräte haben mehrere LAN-Anschlüsse. 
• Einige NAS-Modelle sind für den Einsatz in Überwachungs- und Edge-Anwendungen konzipiert, und die Hersteller geben die Anzahl der Kameras an, die ihre NAS-Geräte verwalten können. 
• NAS-Geräte können auch nach ihrem Formfaktor kategorisiert werden, z. B. als Desktop-NAS und Rack-Mount-NAS.
• Eine weitere Möglichkeit, NAS-Geräte zu segmentieren, ist nach Anwendungsfällen, wie z. B. Unternehmen, KMU und Desktop.
  • Es ist wichtig, die Segmentierung zu verstehen, damit IT-Fachleute oder Einzelpersonen ein NAS-Produkt auswählen können, das ihren Speicheranforderungen, Workload-Anforderungen und Sicherheitsrichtlinien entspricht.
  • Leistungsschwache NAS können zu Leistungsengpässen führen, während überdimensionierte Systeme Ressourcen verschwenden können.

Hier finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Hersteller von NAS-Geräten mit einer vorläufigen Kategorisierung einiger ihrer beliebten Produkte in verschiedenen Segmenten.

Vorteile von NAS

Die inhärenten Vorteile von NAS machen es zu einem Eckpfeiler moderner IT-Infrastrukturen.

1. Durch die Bereitstellung eines zentralen Speichers wird die Ineffizienz verteilter Speicher auf einzelnen Workstations beseitigt und ein konsistenter Datenzugriff für mehrere Benutzer gewährleistet.
2. NAS vereinfacht die IT-Verwaltung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Dateiservern sind NAS-Geräte mit speziellen Verwaltungsschnittstellen ausgestattet. Dadurch können Einzelpersonen und IT-Administratoren den Speicher über ein einziges Dashboard konfigurieren und überwachen.
3. Viele NAS-Lösungen können auch in Cloud-Backup-Dienste integriert werden, wodurch Datenredundanz und Prozesse der Datenrettung automatisiert werden.
4. NAS ist im Vergleich zu Storage Area Networks (SANs) eine kostengünstige Lösung.
5. NAS kann über bestehende Ethernet-Netzwerke betrieben werden, wodurch sowohl Investitions- als auch Betriebskosten reduziert werden.
6. Unternehmen können RAID-Konfigurationen für Redundanz implementieren, ohne in hochwertige Speicherhardware investieren zu müssen.
7. Skalierbarkeit ist ein weiterer wichtiger Vorteil. NAS unterstützt sowohl Scale-up- als auch Scale-out-Erweiterungsmodelle für Unternehmen. Dies hilft ihnen, ihre Kapazität zu erhöhen, ohne ihren Betrieb zu stören.

Einschränkungen von NAS

Zweifellos ist NAS praktisch und skalierbar, aber es hat gewisse Einschränkungen. Daher müssen Einzelpersonen und IT-Teams diese bei der Bewertung von Speicherstrategien berücksichtigen.

1. Das größte Problem ist die Netzwerkabhängigkeit. Die Leistung von NAS hängt direkt von den Einschränkungen der Netzwerkbandbreite und der Latenz ab. Im Gegensatz zu Direct Attached Storage (DAS), das nicht von einem Netzwerk abhängig ist, hängt NAS vollständig von der LAN-Leistung ab. Das bedeutet, dass für einen groß angelegten Einsatz ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk mit 10 GbE oder mehr unerlässlich ist.
2. Darüber hinaus ist NAS nicht die ideale Speicherarchitektur für hochleistungsfähige Transaktions-Workloads. Anwendungen, die einen Blockspeicher mit geringer Latenz erfordern, wie z. B. ERPs und Datenbanken, laufen in der Regel besser auf SAN.
3. Selbst NAS-Lösungen, die iSCSI für den Zugriff auf Blockebene unterstützen, können nicht mit der Leistung von SAN-basierten Flash-Speicher-Arrays mithalten.
4. Viele Unternehmen haben Schwierigkeiten, Zugriffskontrollen, Verschlüsselung und Intrusion-Detection-Mechanismen in unsachgemäß konfigurierten NAS zu verwalten. NAS ist besonders anfällig für Datenverluste.
5. In Bezug auf die Skalierbarkeit hat NAS seine Grenzen. Auch wenn IT-Teams die Möglichkeit einer Scale-out-NAS-Architektur haben, kann diese nicht mit der horizontalen Skalierbarkeit von SANs mithalten.

Trotz dieser Herausforderungen ist NAS restlich eine valide, kostengünstige und effiziente Speicherlösung. Wichtig ist, dass Sie Ihre Anforderungen verstehen und entscheiden, ob NAS die richtige Speicherarchitektur für Sie ist.