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(兰)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，也称为结构化数据。

什么是用于网络附加的存储？

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产品专为大型企业而设计。其他人适用于家庭办公室或小企业。尽管单架系统可用于非临界数据，但设备通常包含至少两个驱动器托架。企业NAS齿轮采用更多高端数据功能，可帮助存储管理，通常附带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供应商与云存储提供商合作，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）当太多用户在同时使用请求的系统压倒系统时，可能会发生争用。较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使用案例和示例

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文档是一个例程任务，正是执行定期数据备份。相反，使用NAS处理大量的流媒体文件需要更大的容量磁盘，更多内存和更强大的网络处理。

在家里，人们使用NAS系统来存储和提供多媒体文件并自动备份。家庭用户依赖NAS进行以下操作：

• 管理智能电视存储;
• 管理安全系统和安全更新;
• 管理基于消费者的物联网组件;
• 创建媒体流服务;
• 管理激流文件;
• 主持个人云服务器;和
• 创建、测试和开发个人网站。

在企业中，使用NAS：

• 作为备份目标，使用NAS阵列进行存档和灾难恢复;
• 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， 和企业资源规划申请;和
• 用于提供电子邮件，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

市场的高端由需要存储大量文件数据的组织，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。

中间的

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

下图描述了可以部署网络附加存储的五种不同的方式，并列出每个方法的利弊。每个部署都可以通过单个网络管理器轻松管理。

不同的部署方法包括:

• NAS网关。这些最适合拥有SAN的大型企业级用户。
• 集成NAS。没有SAN的所有尺寸的用户都适用于所有尺寸的方法。
• 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群集文件系统
• 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设备的基线功能扩大以支持虚拟化。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设备运行标准操作系统，例如Microsoft Windows，而其他NAS操作系统则运行供应商的专有操作系统。IP是最常见的数据传输协议，但是一些中途的NAS产品可以支持其他协议，例如：

• 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.）
• 常见的Internet文件系统（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。

缩放NAS

在连接网络附加的存储部署中，NAS头是执行控制功能的硬件。它通过Internet连接提供对后端存储的访问。此配置已知为扩展架构。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。

缩放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文件通过便携式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。

对象存储是一种用于在Web刻度环境中易于可扩展的存储的新方法。它对于不容易可压缩，特别是大视频文件的非结构化数据非常有用。

对象存储不使用POSIX或任何文件系统。相反，所有对象都呈现在平面地址空间中。添加元数据的位以描述每个对象，在平面地址命名空间中启用快速标识。

NAS与达斯

存储设备(达斯）指的是未连接到网络的专用服务器或存储设备。计算机的内部硬盘是DAS最简单的例子。要访问DAS文件，用户必须可以访问物理存储。

DAS具有比NAS更好的性能，特别是对于计算密集型软件程序。在其最佳形式中，DAS可能只不过是在服务器中进入的驱动器。

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.）专为存储网络设计的协议。SAN还可以使用基于以太网的Internet小型计算机系统界面（iSCSI.)协议代替FC。

虽然NAS可以是单个设备，但SAN为服务器的磁盘卷提供完整的块级访问。换句话说，客户端操作系统将将NAS视为文件系统，而SAN将显示为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。

超级收敛的概念首次出现在2014年，由市场领导者营养安队和简单性公司开创，现在是Hewlett Packard Enterprise（HPE）的一部分。超融合基础设施（人机交互）在单个设备上捆绑计算机，网络，SDS和虚拟化资源。

HCI系统池层的不同存储介质并呈现给A虚拟机监控程序作为NAS安装点。它们即使基于底层的共享资源是基于块的存储。但是，HCI的缺点是只提供最基本的文件服务。这意味着数据中心仍然需要实现具有附加文件存储的单独网络。

融合基础设施(CI）在供应商已普遍的硬件上的包服务器，网络，存储和虚拟化资源。与HCI不同，它们在一个机箱中整合设备，CI是单独的设备。这使客户在构建存储架构方面提供了更大的灵活性。寻求简化存储管理的组织可以选择CI或HCI系统来替换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系统完全填充磁盘或作为无盘底盘，客户从他们的首选供应商添加HDD。驱动器制造商希捷技术，西部数字和其他人与NAS供应商合作，开发和资格媒体。

NAS设备的供应商或可扩展文件存储包括以下内容：

• Accurys Storage Ltd.提供可扩展的共享flash外围组件互连Express的ExaSAN。accuys Gamma和T-Share设备是Thunderbolt 2设计的内置RAID设备。
• as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网络专注于高性能计算的存储系统，包括ExastAler阵列，用于高并行化。
• 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emc.Isilon是一个磁盘和全闪光模型提供的缩放NAS。
• Drobo5N NAS是Drobo B810i和B1200i的低端补充iSCSI.MIDRANGE阵列。
• 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记忆表达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分为NAS，具有铺设的型号，可以不同的能力和价格点。
• 华为OceanStor 9000采用3 ~ 288节点的对称分布式架构。
• IBM频谱NAS将IBM Spectrum SDS与存储硬件组合。Spectrum NAS在X86服务器上运行。IBM Spectrum Scale处理用于高性能计算的文件存储。频谱刻度是基于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 Inc.帮助开创了可扩展文件系统及其Fabric-Attached Storage和All Flash FAS的使用。
• NETGEAR.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SDS，也支持FC和NAS。软件运行裸露的金属、VMware主机或内部虚拟机hyper-converged硬件。
• NexsanUnity耐用性聚焦阵列处理SAN和NAS协议，使混合介质能够支持混合工作负载，尤其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。
• 纯粹的存储将其全闪光灯闪烁定位为大数据分析的高度可扩展平台。
• Qnap Systems Inc.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 Inc.核心文件存储是由戴尔EMC Isilon技术的几个创建者开发的。核心OS在Qumulo C系列和P系列品牌阵列上运行，以及商品服务器。
• 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系统将BrickStor Unified Storage与Seagate Disk和Storone箱子集成并将其作为安全数据保护平台销售。
• 希拉特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。
• 光谱逻辑介绍了BlackPearl NAS，范围从48tb到420tb，可选混合flash在4U机架。
• 商店科技有限公司技术上没有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 Technology Corp.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。
• WekaIO使用其在闪存的X86服务器上安装了VM部署的NAS软件，使用其并行文件系统扩展到数万亿的文件。
• 西部数字公司我的云NAS采用各种型号，配有品牌Helioseal Helium HDD。便携式，崎岖的NAS也可通过西方数字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增长或替换物理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文件服务提供基于SMB和CIFS的托管文件共享，即基于本地和基于云的部署可以使用的CIF。

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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