网络附加存储(NAS)
什么是网络连接存储(NAS)?
网络连接存储(NAS)是一种专用的文件存储，允许多个用户和异构客户端设备从集中的磁盘容量检索数据。局域网内的用户(局域网)通过标准访问共享存储以太网连接。
NAS设备通常没有键盘或显示器，使用基于浏览器的实用工具进行配置和管理。每个NAS作为独立的网络节点驻留在局域网中，由它自己唯一的Internet协议(IP.)地址。
NAS以其易于访问、高容量和低成本而突出。这些设备将存储合并在一个地方，并支持云层和任务，如归档和备份。
NAS和存储区域网络(无)是两种主要的网络存储类型。NAS处理非结构化数据，如音频、视频、网站、文本文件和Microsoft Office文档。san主要是为块存储内部数据库，又称结构化数据．
网络连接存储的用途是什么?
NAS的目的是使用户能够更有效地协作和共享数据。它对于需要远程访问或在不同时区工作的分布式团队非常有用。NAS连接到无线路由器，使得分布式工作人员可以很容易地从任何具有网络连接的桌面或移动设备访问文件。组织通常将NAS环境部署为个人或组织的基础私有云．
一些NAS产品是专为大型企业使用。其他人是家庭办公室或小型企业。设备通常包括至少两个驱动器托架，虽然单跨系统可用于非关键数据。企业NAS齿轮设计有更多的高端数据功能来辅助存储管理和通常是具有至少四个驱动器托架。
在NAS出现之前，企业必须配置和管理数百甚至数千个文件服务器。为了扩展存储容量，NAS设备配备了更多或更大的磁盘，称为扩大NAS．电器也聚集在一起水平扩展存储．
此外，大多数NAS厂商合作伙伴的云存储供应商为客户提供冗余备份的灵活性。
虽然协作是NAS的优点，但它也可能带来问题。网络连接存储依赖于硬盘驱动器(hdd)来提供数据。输入/输出(I / O当太多用户同时发出请求使系统不堪重负时，就会发生争用。更新的系统使用更快闪存，要么作为hdd旁边的一层，要么采用全闪存配置。
NAS使用情况和范例
要使用的应用程序确定为NAS设备选择的HDD类型。与同事共享Microsoft Excel电子表格或Word文档是一项常规任务，执行定期数据备份也是如此。相反，使用NAS处理大量流媒体文件需要更大容量的磁盘、更多内存和更强大的网络处理。
在家里，人们使用NAS系统来存储和服务多媒体文件，并自动备份。家庭用户依赖NAS完成以下工作:
在企业中使用NAS:
- 作为备份目标，使用NAS阵列，用于归档和灾难恢复;
- 用于测试和开发基于web和服务器端的web应用程序;
- 用于托管消息传递应用程序;
- 用于托管基于服务器的开放源码应用程序，例如客户关系管理，人力资源管理,企业资源规划应用程序;和
- 在职电子邮件，多媒体文件，数据库和打印作业。
企业如何使用该技术的一个例子是当一家公司每天导入许多图像时。由于延迟问题，该公司无法将这些数据传输到云。相反，它使用企业级NAS来存储映像，并使用云缓存来维护与存储在内部的映像的连接。
高端NAS产品有足够的磁盘支持独立磁盘冗余阵列突袭，是一种将多个硬盘转换成一个逻辑单元的存储配置，以提高性能、高可用性和冗余性。
NAS产品类别
NAS设备根据驱动器数量、驱动器支持、驱动器容量和可伸缩性分为三类。
高端或企业
市场的高端是由组织驱动的需求来存储文件数据的浩大的数量，包括虚拟机（虚拟机)图像。企业设备提供快速访问和聚类功能。集群概念解决了与传统NAS相关的缺点。
例如，一个设备分配给一个组织的主存储空间可能会导致单点故障。将关键任务应用程序和文件数据分散到多个框中，并坚持计划备份，可以降低风险。
集群NAS系统还可以减少NAS蔓延。分布式文件系统可以同时运行在多个NAS设备上。这种方法提供对集群中所有文件的访问，而不管文件驻留在哪个物理节点上。
中端市场
中型市场可以容纳需要数百TB数据的企业。但是，不能对这些设备进行集群，如果需要多个NAS设备，这可能会导致文件系统竖井。
低端或桌面
低端是针对家庭用户和需要本地共享存储的小企业。这个市场正转向云服务模式，产品包括burst的SoftNAS cloud和软件定义存储(SDS)。
用于业务的NAS部署
下面的图表描述了部署网络连接存储的五种不同方法，并列出了每种方法的优缺点。每个部署都可以由一个网络管理器轻松地管理。
不同的部署方法包括:
- NAS网关。这是最适合谁拥有SAN大，企业级用户。
- 集成NAS。这种方法适用于各种规模的用户没有SAN。
- 集群文件系统。需要对文件数据进行高性能访问的大型计算集群用户可以找到这些文件集群文件系统
- 并行文件系统。对于需要高性能文件数据访问的大型计算集群用户或需要并行访问文件数据的任何组织来说，这些也很有效。
- NAS聚合器。这些是多机和多供应商环境的理想选择。
网络存储的未来是什么?
NAS设备的基本功能已经扩展到支持虚拟化。高端NAS产品也可能支持数据重复数据删除，闪存，多协议访问和数据复制．
一些NAS设备上运行一个标准的操作系统，如Microsoft Windows，而其他运行供应商的专有操作系统。IP是最常见的数据传输协议，但一些中型企业NAS产品可支持附加协议，如：
- 网络文件系统
- 互联网络数据包交换
- NetBIOS扩展用户界面
- 服务器消息块（SMB.）
- 共用互联网档案系统(CIFS）
此外，高端NAS设备可能支持千兆以太网以便在网络上更快地传输数据。
一些较大的企业正在转向对象存储原因的能力。然而，预计NAS设备将继续对中小企业有用。
扩展和向外扩展NAS与对象存储
扩展和向外扩展是NAS的两个版本。对象存储是处理非结构化数据的一种替代方式。
扩大NAS
在网络连接的存储部署中，NAS头是执行控制功能的硬件。它通过互联网连接提供对后端存储的访问。这种配置称为扩大建筑．双控制器系统通过增加驱动器架来扩展容量，这取决于控制器的可扩展性。
横向扩展NAS
使用扩展系统，存储管理员可以安装更大的磁头和更多的硬盘来提高存储容量。向外扩展提供了适应组织业务需求的灵活性。企业扩展系统可以存储数十亿个文件，而不需要进行元数据搜索的性能权衡。
对象存储
一些业内专家推测，对象存储将取代扩展NAS。然而，这两种技术可能会继续并行运行。这两种存储方法都处理规模，但方式不同。
NAS文件通过的可移植操作系统接口（集中管理POSIX)．它提供了数据安全性，并确保多个应用程序可以共享一个扩展设备，而不必担心一个应用程序将覆盖其他用户访问的文件。
对象存储是一种在网络环境下易于扩展的存储方法。它对于不易压缩的非结构化数据非常有用，特别是大型视频文件。
对象存储不使用POSIX或任何文件系统。相反，所有对象都显示在一个平面地址空间中。添加元数据位来描述每个对象，从而在平面地址名称空间内实现快速识别。
NAS与达斯
存储设备(达斯）是指没有连接到网络的专用服务器或存储设备。一台电脑的内部硬盘为DAS的最简单的例子。要访问DAS文件，用户必须访问的物理存储。
DAS具有比NAS更好的性能，特别是对于计算密集型软件程序。在最简单的形式下，DAS可能只不过是服务器中的驱动器。
使用DAS时，必须分别管理每个设备上的存储，这增加了一层复杂性。与NAS不同，DAS不适合由多个用户共享存储。
NAS和SAN
是什么SAN和NAS的区别？SAN在一个独立的、高性能的网络上组织存储资源。网络连接存储处理单个文件的I/O请求，而SAN管理连续数据块的I/O请求。
NAS通信通过传输控制协议/互联网协议，如以太网。另一方面，SAN通过光纤通道(FC.）协议专门为存储网络设计的。SAN还可以使用基于以太网的互联网小型计算机系统接口（iSCSI)协议代替FC。
虽然NAS可以是一个单一的设备，SAN提供了对服务器的磁盘卷全块级访问。换句话说，客户端操作系统将浏览NAS作为文件系统，而SAN出现在磁盘作为客户端操作系统。
SAN和NAS融合
直到最近，技术壁垒一直将文件存储和块存储分隔开来。每个公司都有自己的管理领域，有自己的优缺点。存储管理人员普遍认为块存储是一级存储，文件存储是经济舱。引起这一概念的是存储在san上的业务关键数据库的流行。
随着统一存储技术的出现，各大厂商纷纷寻求改进大规模文件存储SAN和NAS融合．这将在一个存储阵列上整合基于块和文件的数据。Convergence支持SAN块I/O和NAS文件I/O在同一组交换机上。
超收敛的概念最早出现在2014年，由市场领导者Nutanix和SimpliVity公司，现在惠普企业（HPE）的一部分首创。超融合基础设施（人机交互）捆绑在单个设备上的计算，网络，SDS和虚拟化资源。
HCI系统池层不同的存储媒体和呈现它虚拟机监控程序作为NAS挂载点。即使底层共享资源是基于块的存储，它们也会这样做。然而，HCI的缺点是只提供最基本的文件服务。这意味着数据中心可能仍然需要实现一个带有附加文件存储的独立网络。
融合基础设施(CI)将供应商预先验证过的硬件上的服务器、网络、存储和虚拟化资源打包。与将设备整合到一个机箱中的HCI不同，CI是独立的设备。这为客户构建存储体系结构提供了更大的灵活性。希望简化存储管理的组织可以选择CI或HCI系统来替代NAS或SAN环境。
NAS和文件存储供应商
尽管闪存在增长，NAS系统仍然主要依赖于旋转介质。供应商的名单是广泛的，大多数提供多个配置，以帮助客户平衡能力和性能。
NAS系统都带有磁盘或作为无盘机箱，客户从他们的首选供应商添加硬盘完全填充。驱动器制造商希捷科技，西部数据和其他与NAS厂商的工作，开发和资格的媒体。
NAS设备或可扩展文件存储的厂商包括以下内容：
- Accusys仓储有限公司提供可扩展的共享flash外围组件互连快车的ExaSAN。accuys Gamma和T-Share设备是Thunderbolt 2设计的内置RAID设备。
- Asustor是台湾电脑电子巨头华硕的子公司。它提供了供个人和企业使用的NAS模型。
- 美洲野牛。提供TeraStation桌面和机架式NAS设备。布法罗的LinkStation NAS设备针对的是小企业和个人。
- BuurstSoftNAS云NAS软件专用产品使客户能够将数据迁移到Amazon Web Services、Microsoft Azure和VMware vSphere。
- ClearSky数据增加了一个可扩展的NAS选项作为托管服务，以补充其块存储和混合数据保护。
- DataDirect网络专门为高性能计算存储系统，包括设计用于高并行的ExaScaler阵列。
- DataOn存储认证其扩展文件服务器，以支持Windows server 2019的可调共享集群存储。
- 戴尔EMCIsilon公司是一个向外扩展NAS的磁盘和一个全闪存型号提供。
- Drobo5N NAS是Drobo B810i和B1200i的低端补充iSCSI中档数组。
- Excelero Inc .)2017年，NVMesh Server SAN软件在市场上跃升，该软件位于块驱动器和逻辑文件系统之间。它直接将数据写入非易失性存储器快递使用其专利的远程直接驱动器访问。
- 富士通Celvin NAS服务器适用于备份、云、文件共享、SAN集成等场景。
- 日立Vantara提供日立NAS平台，该平台结合了日立的虚拟存储平台阵列和存储虚拟化操作系统，适用于大型VMware环境。
- HPE扩展到具有不同容量和价格点的StoreEasy模型的NAS。
- 华为OceanStor 9000采用3 ~ 288节点的对称分布式架构。
- IBM频谱NAS结合了IBM频谱SDS与存储硬件。频谱NAS运行在x86服务器上。IBM频谱的比例用于处理高性能计算文件存储。频谱的比例是基于IBM的SDS通用并行文件系统．
- Infinidat以磁盘为主构建了pb规模的InfiniBox统一NAS和SAN阵列。它使用了B-tree架构，将数据和元数据缓存到ssd上，从而可以直接在节点上读取数据。
- IXSystems Inc .)为企业设计面向消费者的FreeNAS和TrueNAS。客户可以购买捆绑的IXSystems TrueOS软件和TrueNAS硬件，或者在首选服务器上下载并安装FreeOS。
- 微软Avere系统FXT Edge Filer是一个为对象存储设计的文件系统，提供云集成的混合存储，与组织的NAS和Azure Blob storage一起工作。
- NetApp公司帮助开创了可扩展文件系统及其Fabric-Attached Storage和All Flash FAS的使用。
- 美国网件公司ReadyNAS可在桌面和机架模型中作为混合云和私有云的存储。
- NexentaNexentaStor是同时支持FC和NAS的SDS。该软件运行于裸露的金属、VMware主机或内部虚拟机hyper-converged硬件．
- NexsanUnity以耐用性为重点的阵列处理SAN和NAS协议，使混合媒体支持混合工作负载，特别是在坚固的物理位置。
- PanasasActiveStor并行混合扩展系统运行PanFS文件系统。
- 纯粹的存储位置的全闪存FlashBlade为大数据分析一个高度可扩展的平台。
- 接下来系统公司。拥有广泛的NAS投资组合，涵盖中小型企业，以及中端和高端企业。它也有面向家庭用户的产品。
- 量子公司。推出Xcellis scale-out NAS，与Dell EMC Isilon和NetApp FAS展开竞争。Xcellis使用Quantum StorNext可扩展文件系统。
- Qumulo公司核心文件存储是由几个Dell EMC Isilon技术的创建者开发的。核心操作系统运行在Qumulo c系列和p系列品牌阵列，以及普通服务器上。
- Rackspace企业服务包括基于NetApp OnTap操作系统的专用NAS，用于管理块级和文件级存储。
- RackTop系统集成BrickStor统一希捷硬盘和StorOne机箱的存储和销售它作为安全的数据保护平台。
- 希捷BlackArmor NAS 220企业阵列规模从1tb到6tb，较小的BlackArmor模型最高达2tb。希捷个人云NAS的目标是消费市场，容量高达5tb。
- Spectra Logic公司介绍了BlackPearl NAS，范围从48tb到420tb，可选混合flash在4U机架。
- StorageCraft科技集团。技术上没有NAS，但将OneXafe平台定位为可扩展的替代品。
- Synology Inc .)提供商业和个人NAS设备，包括DiskStation NAS、FS/XS系列、J系列、Plus系列和Value系列。
- Thecus科技有限公司。销售一系列NAS设备。
- 逐字集团。PowerBay NAS支持4个可热插拔的硬盘驱动器，可以配置为各种RAID级别。逐字逐句是三菱化学公司(Mitsubishi Chemical Corp.)的子公司。
- WekaIOVM部署NAS软件被安装上支持Flash的x86服务器，利用其并行文件系统扩展到文件万亿美元。
- 西部数据公司我的云NAS有各种型号的HelioSeal氦硬盘。便携式、坚固的NAS也可通过西部数据的G-Technology子公司提供。
- Zadara存储云NAS通过软件定义的Zadara VPSA storage Array提供可扩展的文件存储服务。
基于云的文件存储
除了NAS设备外，一些数据中心还使用基于云的文件存储来扩展或替换物理NAS。亚马逊弹性文件系统可伸缩存储在吗Amazon弹性计算云．同样的,微软Azure文件服务配料基于SMB和管理文件共享CIFS本地和基于云的部署可以使用。
现在不常见了，NAS网关以前启用的文件可以访问外部附加存储，可以通过FC连接到高性能区域网络，也可以通过FC连接到高性能区域网络只是一堆磁盘在连接服务器。NAS网关仍在使用，但使用频率较低;客户更有可能使用云存储网关、对象存储或扩展NAS。
云网关位于公司数据中心网络的边缘，使应用程序在本地存储和公共云之间穿梭。Nasuni公司创建了云原生的UniFS文件系统软件，捆绑在Dell PowerEdge服务器上，或作为虚拟存储设备提供。
Nasuni的竞争对手Panzura提供了一个类似的服务使用其Panzura CloudFS文件系统和Freedom Filer缓存设备。
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