NAS: что это такое, как работает хранилище данных и настраивается сетевой накопитель

Большинство пользователей выбирают для хранения файлов стандартные съемные носители, будь то флешки или внешние жесткие диски, реже — облачные сервисы. Однако подобные системы не всегда обеспечивают достаточный уровень надежности, высокую скорость подключения и считывания информации, а в отдельных случаях еще и представляют опасность для домашнего или рабочего компьютера, оказываясь «зараженными» вирусами. Альтернативный вариант, гарантирующий безопасное и удобное использование, а также позволяющий производить обмен с другими устройствами — файловый сервер Network Attached Storage. Что такое NAS и как именно он работает? Давайте разбираться.

Общее представление

Сетевой накопитель данных — именно так переводится название оборудования с английского — предназначен для интеграции в локальную сеть дома, и обеспечивает доступ к сохраненным файлам с любого гаджета. Наличие нескольких объединенных элементов, функционирующих в режиме RAID 1, позволяет избежать потери информации даже в тех случаях, когда один из жестких дисков выходит из строя. Стандартным минимумом, достаточным для использования в домашних условиях, считается наличие двух отсеков — этого хватит для коллекции медиа любых объемов, даже с учетом того, что часть дискового пространства окажется занятой. В зависимости от количества HDD программа создания массивов автоматически предложит доступные варианты, и подберет оптимальный режим функционирования.

Сравнение с SAN

Настройка хранилища NAS предусматривает размещение данных на отдельном сервере, к которому локально подключаются дисковые носители. Для других устройств, находящихся в сети, информация представляется в формате файлов, передача которых осуществляется через высокоуровневые протоколы прикладного типа, такие как SFTP, HTTP, WebDAV, DC, BitTorrent и т. д.

Storage Area Network, в свою очередь, представляет собой массив, разделенный на логические единицы LUN, предоставляемые клиентам. При этом формирование разделов и каталогов в отдельных Logical Unit Number уже является задачей сервера, получившего соответствующее разрешение. Само хранилище располагает информацией только об отдельных сегментах, тогда как структуры более высокого уровня остаются для него неизвестными.

История появления и развития

Впервые удаленный файловый доступ, реализованный между несколькими UNIX-машинами, был разработан и продемонстрирован в 1980 году сотрудниками университета Ньюкасла. Руководителем проекта был Б. Ранделл. Спустя три года корпорация Novell представила релиз операционной системы NetWare, а также протокола обмена данными NCP. В 1984 г. появился еще один стандарт — NFS. Версия, предложенная Sun Microsystems, обеспечивала свободное подключение к серверу с ресурсами, и остается актуальной по сей день.

Не осталась в стороне и Microsoft, результатом разработок которой стала первая сетевая ОС, LAN Manager. Компания 3Com, в свою очередь, выпустила проприетарное серверное программное обеспечение — 3 Server и 3+Share.

Перспективность нового направления, а также успехи, достигнутые первопроходцами, вдохновили сразу несколько студий на создание собственных специализированных NAS. Auspex Systems предложила один из первых выделенных NFS-серверов для устройств на UNIX, а часть бывших сотрудников фирмы, организовавших стартап в начале 90-х, вскоре представили общественности интегрированный NetApp Filter, совместимый с CIFS Windows, и предлагающий широкий спектр возможностей и удобных инструментов для масштабирования и развертывания. Результат лег в основу массового распространения Network Attached Storage, возглавляемыми EMC Celerra, а также уже упомянутым NetApp.

Начало XXI века ознаменовалось появлением целого ряда проектов, нацеленных на альтернативные решения с одним фильтром, в качестве которого выступали кластерные сетевые хранилища. Среди наиболее заметных стоит упомянуть Spinnaker Networks, Exanet, Gluster и Isilon. В конечном счете все стартапы были приобретены более крупными игроками рынка, включая Dell, HP и LSI. С 2009 г. ряд поставщиков, такие как CTERA и Netgear, приступили к внедрению онлайн-бэкапов, интегрированных в NAS, и позволяющих восстановить данные в случае технического сбоя.

В последние годы все большую популярность получают многофункциональные мини-серверы, объединяющие целый ряд вспомогательных служб. Подобные устройства ориентированы на SOHO-рынок, что обуславливает ограничения по количеству устанавливаемых жестких дисков, и обеспечивает доступную стоимость предлагаемых решений.

Самостоятельная сборка

Развитие технологий и доступность комплектующих сделали достаточно актуальной идею собственноручного создания конфигураций подобного рода. Однако для реализации замысла важно иметь не только базовые навыки, но и детальное представление о том, что такое сетевое хранилище данных NAS, и для чего это нужно. Чаще всего собранные стореджи используются как домашние медиа серверы, на которых хранятся фотографии, видео, музыка и другие файлы.

Функционал

Наличие собственной операционной системы обеспечивает возможность применения не только в формате резервного облака, но и в качестве достаточно мощного мультимедийного центра, поддерживающего совместимость с популярными программными инструментами обработки. Структура удаленного доступа предполагает настройку персональных прав и уровней разрешений, защищая определенные категории пользователей от нежелательного контента. NAS транслирует аудио- и видеофайлы в интернет и на выбранные устройства, находящиеся в локальной сети, а также воспроизводя сохраненные данные и стримы через Smart TV или мобильные гаджеты.

Преимущества в роли домашнего медиасервера

К числу положительных аспектов, отмечаемых при использовании, относят:

• Экономичность. Меньшее потребление электроэнергии в условиях круглосуточной работы снижает финансовые затраты.
• Надежность. Системы значительно превосходят съемные накопители, и даже облачные сервисы, с точки зрения обеспечения безопасности.
• Универсальность. Обуславливается тем, что NAS сервер — это такое устройство, которое может функционировать не только самостоятельно, но и совместно с другими хранилищами.
• Управляемость. Простота администрирования и настройки, а также функция индивидуального распределения уровней доступа и разрешений в рамках сети.

Кроме того, современные модели отличаются бесшумностью, компактностью и эргономичностью, что делает их незаметными в домашних условиях.

Основные требования

В перечень стандартных критериев для выбора сетевого накопителя, как правило, входят:

• Возможность хранения большой базы данных.
• Поддержка функции резервного копирования.
• Минимальное время на установку и настройку.
• Оперативная работа и удобное управление.

Главный фактор, обуславливающий популярность NAS — безопасность эксплуатации, которая обуславливается созданием RAID массива из нескольких дисков. Конечно, параллельная запись приводит к снижению производительности, и занимает вдвое большее пространство, однако вместе с этим дублирование полностью исключает вероятность потери информации.

Отдельные модели предусматривают наличие единственного HDD. Это менее дорогостоящий вариант, однако при использовании подобных устройств придется резервировать данные с помощью облачных сервисов, что также потребует определенных финансовых издержек.

Обзор: сетевые хранилища NAS для медиатеки

В качестве наглядных примеров стоит рассмотреть три достаточно популярные и хорошие модели стореджей, функциональные характеристики которых подходят для использования не только в качестве накопителя, но и в роли мультимедийного центра.

QNAP TS-231P

Оптимальный вариант для домашней и офисной эксплуатации, успешно зарекомендовавший себя в хранении и резервировании файлов. Стильное устройство отличается лаконичным дизайном, выдержанном в оттенках белого и серого цветов. Конфигурация корпуса, выполненного из прочного матового полимера.

В сервере предусмотрены два отсека под HDD объемом до нескольких терабайт, реализована функция создания RAID-массива, а также расположены два выходных порта под кабели LAN. Сетевой накопитель рекомендуется в качестве облачного сервиса, клиента BitTorrent, а также хранения бэкапов ПК, работающих на любых ОС.

WD My Cloud PRO PR2100

Проекты от Western Digital заслуженно имеют репутацию надежных и практичных решений в области сетевого резервирования. Очередной вариант, предложенный производителем — конфигурация с 4 ГБ ОЗУ на основе Intel Pentium N 3710. Отличительная особенность — усиленный металлический корпус, сводящий к минимуму вероятность механического повреждения. Система рассчитана на работу со стандартными HDD 3,5'', и характеризуется высокой скоростью, низким уровнем шума и дружелюбным интерфейсом.

Synology DS718+

Один из лидеров индустрии, специализирующийся преимущественно на разработке NAS для малого бизнеса.

Конфигурация предусматривает функцию транскодирования потокового видео в разрешении 4K/1080p, и позволяет быстро переносить файлы со съемных накопителей, резервируя их по графику с помощью утилиты Snapshot Replication.

Как справиться с растущими объемами данных

Современные мобильные устройства оснащаются камерами премиального качества, позволяющими делать снимки и записывать ролики в высоком разрешении. Однако у прогресса есть и обратная сторона — скорость заполнения памяти также выросла в несколько раз, поэтому наличие облачного хранилища или внешнего жесткого диска стало уже привычным делом. NAS, некогда распространенные только в корпоративной среде, в последние годы стали актуальной альтернативой для домашних сетей, не только обеспечивая надежное хранение информации, но и выполняя функции мультимедийных центров.

Основные преимущества

Перечень возможностей и задач, реализуемых с помощью файловых серверов, достаточно обширен. Рассмотрим основные, чтобы сформировать и закрепить представление о том, что это такое — сетевой накопитель.

Резервирование данных и доступ к ним

Приоритетный функционал NAS — создание условий, в которых файлы остаются защищенными и доступными в любое время. Самые простые версии ограничиваются только этой функцией, поддерживая различные протоколы, и позволяя создавать пользовательскую иерархию разрешений. Благодаря централизованному хранению, можно делать не только плановые, но и моментальные бэкапы, а также делиться с любым устройством, подключенным к сети.

Пакеты приложений для расширения возможностей

Современные модели сетевых хранилищ выполняют функционал домашнего сервера, и обрабатывают большое количество разнообразных задач. Спектр опций определяется установленными программными решениями, поставляемыми в пакетном формате.

Галерея мультимедиа

Системы интеллектуальной обработки каталогов позволяют упорядочить коллекции фотографий на основе различных критериев, включая не только дату или место съемки, определенное по меткам геолокации, но и содержание изображения.

Стриминг

Трансляции видеопотока выводятся на любые устройства, интегрированные в сеть — с учетом поправки на поддерживаемые разрешения и кодеки. Дополнительная функция — перекодирование в нужный формат в реальном времени, оптимизирующее стрим под конкретный гаджет исходя из доступной пропускной способности. Установка дополнительных приложений также позволяет сортировать файлы по жанрам и категориям, а также подгружать из интернета дополнительные медиаданные — к примеру, описание или субтитры на нужном языке.

Коллективная работа и облако

Удаленный доступ к файловому хранилищу актуален в ситуациях, когда требуется организовать домашний офис. Пакетные опции, предлагаемые рядом разработчиков, схожи по функционалу с платформой от Google, и позволяют одновременно вносить правки в одном и том же документе. Технология Drive отвечает за синхронизацию данных, гарантируя не только защиту от постороннего посягательства, но и постоянную доступность нужных каталогов. Кроме того, в отдельные приложения интегрированы чаты с групповыми каналами, онлайн-календарь, а также почтовые сервера.

Видеонаблюдение

Непрерывная запись с IP-камер, установленных для наблюдения за периметром, подключение к потоку в режиме реального времени с мобильных устройств, а также доступ к архивным файлам — факторы, обеспечивающие условия для надежного контроля с помощью NAS. Это особенно актуально для организаций, где хранение ТМЦ играет важную роль — сочетание видеокамер и программных решений для учета товаров от компании «Клеверенс» сводят к минимуму вероятность возникновения расхождений.

Что следует учитывать при выборе

Конечно, в случае с функционалом приоритетными всегда будут варианты, удовлетворяющие интересам пользователя. Однако есть и еще один критерий выбора — технические характеристики.

Емкость и количество отсеков

Конфигурация стореджа — корпус с расположенными внутри HDD или SSD различных форматов. Чем больше слотов — тем выше потенциальный функционал и производительность устройства.

Какие жесткие диски выбирать

Сегодня на рынке представлены разнообразные модели, в том числе разработанные специально под сетевые хранилища, что подтверждается сертификатом. Важно учитывать, что режим работы в данном случае отличается от привычного для потребительских хардов формата, так что при выборе твердотельных накопителей стоит ориентироваться на наличие датчиков вибрации, корректирующих позиционирование головок при чтении или записи, а также емкость, важную с точки зрения вместительности будущего сервера.

Скорость подключения к сети

Долгое время стандартный гигабитный интерфейс оставался вполне приемлемым решением для NAS, выдавая стабильные 100-110 мегабит в секунду. Но современные SSD поддерживают считывание данных со скоростью до 250 Мб/с, что обуславливает необходимость оптимизации этого сегмента. Один из вариантов — установка двух типовых портов LAN, объединяемых коммутатором.

Производительность

Как и в стандартных ПК, в сетевых хранилищах устанавливаются процессоры — с определенным количеством ядер и архитектурой. В тех случаях, когда планы по использованию системы выходят за пределы копирования и резервирования, рекомендуется заранее изучить вопрос функциональности и объема ОЗУ (2 ГБ — неплохо, но 6 ГБ — намного лучше), и сопоставить его с техническими требованиями будущих задач.

Интерфейсы

Помимо двух переходов под кабель, приятным дополнением станет наличие нескольких портов USB, через которые не составит труда подключить флешку, съемный жесткий диск или МФУ. На некоторых устройствах также имеются опция установки карты расширения и HDMI-выход, что позволяет вывести поток с высокоскоростного медиа сервера напрямую на Smart-TV.

Энергопотребление

Все не так страшно. В пассивном режиме NAS, оснащенные четырьмя HDD, расходуют не более 20 Вт — так же, как и лампочка ЭСЛ. Во время работы нагрузка увеличивается до 60 Вт, однако периодичность подобного состояния в первую очередь зависит от активности пользователей сети. Среднемесячный расход, как правило, не превышает 45-50 кВтч — итоговая сумма будет зависеть от конкретных тарифов.

Заключение

Базовая функция файлового сервера — хранение пользовательских данных и обеспечение доступа к ним. Однако зная, как настроить NAS хранилище, можно извлечь из него намного больше — и использовать в качестве полноценного мультимедийного центра, облачного сервиса или платформы для удаленной совместной работы.

Количество показов: 3798