Про NAS: сетевые хранилища для дома и офиса

Любая технология, разработанная человечеством для совершенствования его среды обитания, рано или поздно начинает приобретать черты, свойственные своему окружению. Многогранность мира не позволяет ей оставаться застывшей формой, заставляет видоизменяться, приспосабливаться к тем условиям, в которые эта технология попадает. Так появляются виды и подвиды технологии, среди которых идет борьба за существование — не менее жестокая, чем в мире живой природы. И именно благодаря этой борьбе технология эволюционирует.

Первые ЭВМ были сродни гигантским неповоротливым динозаврам. С течением времени эти вычислительные диплодоки уступили место ЭВМ общего назначения, все еще громоздким, но уже всеядным вычислителям, для которых не важно, что переваривает их транзисторное нутро — биржевые котировки или расчет орбиты спутника связи. Получив универсальность, ЭВМ не стали засиживаться в машинных залах и вырвались в мир, вначале в виде слабеньких персоналок — наподобие Apple II и IBM PC. Благодаря появлению сетевых технологий эти домашние питомцы научились связываться друг с другом и с продолжавшими эволюцию большими ЭВМ. В какой-то момент времени они обрели мобильность, перекочевав со столов сначала в портфели людей в виде ноутбуков, а затем и в их карманы в виде коммуникаторов и смартфонов. На этом эволюция домашних компьютеров не закончилась. Приспосабливаясь к потребностям пользователей, они стали специализироваться. Так появились, например, HTPC, карпьютеры, медиаплееры и даже холодильники с выходом в интернет.

Среди всего этого разнообразия видов появилась особая эволюционная ветвь компьютеров, основной задачей которых было хранение данных. Эти ЭВМ, с гипертрофированным «цифровым желудком» — дисковой подсистемой, приспособлены для сохранения объема данных, который не по зубам другим видам компьютеров. Зовут этих специализированных хранителей NAS (Network Attached Storage), хранилища, подключенные к Сети, или попросту — сетевые хранилища.

NAS: история появления и стандарты

Как и у любой эволюционирующей технологии, у NAS имеется свой предок-диплодок — файловый сервер. Это высокопроизводительная вычислительная система, оборудованная развитыми интерфейсами для подключения множества дисковых накопителей и высокоскоростными сетевыми интерфейсами. Операционная система файлового сервера оптимизирована для отличного решения только одного вида задач — обработки сетевых запросов на операции с файлами. В этом основное отличие файлового сервера от обычной персоналки, подключенной в Сеть с папками, находящимися в общем доступе, заканчивается. Но именно оно позволяет файловому серверу эффективно выполнять такое множество сетевых запросов на чтение/запись файлов, от которых обычный сетевой компьютер тихо умрет. Но высокая производительность файлового сервера — только одна сторона медали. Другой ее стороной является надежность хранения данных.

Технологии повышения надежности хранения сетевых ресурсов развивались параллельно с развитием файловых серверов. Как и в большинстве высоконадежных систем в файловых серверах решением проблемы стало дублирование данных, хранящихся на одном дисковом накопителе, на множество других. Эта технология получила название RAID Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный массив недорогих дисков).

Стандарты RAID были разработаны в 1987 году в университете Беркли (Калифорния) и в настоящее время являются стандартом де-факто. Ранней альтернативой RAID была технология JBOD (Just Bunch of Disks) — просто набор дисков. Она объединяет пространство всех подключенных дисковых накопителей в единый логический том. Похвастать высокой производительностью и надежностью JBOD не может, зато в дешевизне реализации ей нет равных.

Разные уровни RAID обеспечивают высокую надежность хранения данных и не менее высокую производительность при доступе к ним.

Чтобы файловый сервер мог обслужить самые разнообразные компьютеры, подключаемые к сети, он должен быть настоящим полиглотом. Ведь заранее нельзя сказать, какая компьютерная система подключится к сети, чтобы забросить или скачать пару-тройку гигабайтов данных. Чтобы не опростоволоситься, файловый сервер должен уметь общаться с другими системами на массе диалектов — протоколов файлового обмена. Среди этих диалектов есть те, что понятны Windows-системам и компьютерам Apple, бытовой мультимедийной электронике и таким неразговорчивым объектам, как, например, видеокамеры. Чем больше таких протоколов поддерживает файловый сервер, тем проще с ним наладить контакт.

Протокол Описание CIFS/SMB Common Internet File System/Server Message Block — семейство протоколов прикладного уровня для обмена файлами и удаленной печати в сетях Windows-компьютеров. Имеется версия для Unix-систем, именуемая Samba AFP Apple Filing Protocol — прикладной протокол файлового обмена компьютеров под управлением Mac OS/Mac OS X Bonjour Протокол от компании Apple для автоматического обнаружения компьютеров, подключенных к локальной сети. Имеет реализации для Mac OS X, Windows и Unix-систем NFS Network File System — протокол сетевого доступа к удаленным файловым системам. Наиболее распространен в Unix-системах, но имеет реализации и для Windows-систем UPnP Universal Plug-n-Play — семейство протоколов для автоматического подключения к сети и конфигурирования компьютеров и интеллектуальных устройств наподобие медиаплееров, смартфонов DLNA Digital Living Network Alliance — семейство протоколов обмена медиаконтентом (видео, музыка, фото) между компьютерами и различной бытовой электроникой (телевизоры, медиаплееры). Подключение устройств к DLNA-сети, как и в случае UPnP, происходит автоматически Архитектура NAS

Итак, NAS — это все тот же высокопроизводительный файловый сервер, обеспечивающий надежное хранение данных с помощью технологии RAID и поддерживающий большой набор сетевых протоколов файлового обмена. Единственным отличием NAS от «взрослых» файловых серверов является его ориентация на использование дома или в небольших офисах. Для настоящего файлового сервера в крупной корпоративной cети выделяют специальный шкаф с вентиляцией в кондиционированном помещении, которое к тому же находится далеко от рабочих станций пользователей.

NAS же вынужден трудиться в том же самом помещении, где располагаются его потенциальные клиенты. И, значит, особо шуметь и греться ему нельзя. Именно поэтому типовой NAS имеет архитектуру настоящего файлового сервера, но адаптированную под особенности его домашнего применения.

Если заглянуть внутрь NAS, в нем можно обнаружить:

  • материнскую плату с центральным процессором, оперативной памятью и контроллерами сетевых интерфейсов;
  • RAID-контроллер, обеспечивающий подключение минимум двух дисковых накопителей по одному или нескольким RAID-стандартам;
  • операционную систему, специализированную для обработки запросов на удаленные файловые операции;
  • набор программ, расширяющих функциональность NAS.
Материнская плата NAS-системы очень похожа на материнки для большинства встраиваемых систем.

Как видно, среди этого набора не отыскать, например, видеокарту — в NAS она и не нужна. Пользователь получает доступ к функциям операционной системы хранилища по сети, с помощью веб-интерфейса. По той же причине не найти там и разъемов для подключения клавиатуры и мыши. Удел NAS — тихо пылиться в дальнем углу, не привлекая к себе особого внимания. Кстати, по поводу «тихо пылиться»: это вовсе не эвфемизм. Охладить массив из нескольких жестких дисков, надо сказать, задача нетривиальная. Да и сами диски в силу их механической природы ведут себя отнюдь не тихо. Поэтому в большинстве NAS самое серьезное внимание уделяется снижению шума от системы охлаждения и RAID-массива. Чаще всего для этого используют кулеры большого диаметра, работающие на относительно малых оборотах, и систему гашения вибрации жестких дисков.

Специализация NAS на выполнение только файловых операций позволила их разработчикам использовать в качестве вычислительного ядра относительно маломощные процессоры. В современных NAS чаще всего трудятся либо варианты процессоров на ARM-архитектуре, либо нетбучные процессоры типа Intel Atom, либо x86-совместимые SoC (системы на чипе наподобие Intel Tolapai) на базе маломощных процессоров EP80579 и AMD Geode, предназначенные для встраиваемых систем. Безусловно, есть и исключения из правил. Некоторые модели NAS построены на базе взрослых процессоров. Такие монстры отличаются значительно большей производительностью, что позволяет применять их, например, в качестве хранилища данных от множества видеокамер в каком-нибудь супермаркете. Но и стоят подобные решения немало.

Оперативная память NAS зачастую ограничивается 1 гигабайтом. Этого вполне достаточно для работы операционной системы и кэширования дисковых операций. Бюджетные варианты NAS имеют и того меньше: порой можно встретить экземпляры, оборудованные всего 128 мегабайтами. А еще, чаще всего, в комплекте с NAS нет жестких дисков. Пользователь волен подобрать их по собственному усмотрению и установить в специальные отсеки NAS. В самом простом случае в NAS устанавливается всего HDD (иначе RAID-массив не организовать). Вариации помощнее имеют пять и более отсеков и при этом допускают возможность «горячей» замены дисков без перезагрузки операционной системы или отключения питания.

И, конечно же, чем NAS не обделены, так это сетевыми интерфейсами. Практически любая NAS-система имеет как минимум один Ethernet-разъем, обеспечивающий подключение к 100-мегибитной, а то и к гигабитной локальной сети. Для расширения возможностей хранилища в NAS частенько устанавливают интерфейсы eSATA, позволяющие подключать внешние жесткие диски, допуская их горячую замену. Практически этой же цели служат один или два USB-интерфейса. С их помощью к NAS можно подключать не только диски и флэш-накопители, но и такую, например, периферию, как принтер.

«Железная» составляющая NAS ничто без операционной системы: несмотря на свою специализированность, это обычный компьютер, и управление процессами доступа к дискам, объединенным в RAID-массив, представления хранилища в виде дерева папок и файлов, процессами обработки запросов на работу с файлами, а также массу сервисных и дополнительных функций выполняет именно операционная система. Операционная система NAS скрыта от глаз пользователя, в отличие от Windows или Mac OS X. Ее целью является монотонный труд файлового обмена, который ни к чему демонстрировать. В идеале пользователь с любого компьютера или другого устройства, подключившись к NAS, должен видеть только папки и файлы, с которыми он может делать все что душе угодно.

Чтобы соответствовать такому уровню и при этом эффективно работать на самом разнообразном и зачастую маломощном железе NAS, в качестве основы операционной системы используется вариант Linux — системы, за два десятилетия своего существования доказавшей свою кросс-платформенность и непритязательность к ресурсам. Флагманами в построении операционных систем для NAS-систем являются компании Synology с ее системой Disk Station Manager и QNAP с операционной системой Turbo NAS.

Интерфейс операционной системы Synology Disk Station Manager не требует от пользователя специального обучения работе с ним.

 

Операционная система Turbo NAS, используемая в устройствах QNAP, предлагает свои пользователи в режиме Cover Flow.

В основе этих систем лежит ядро Linux, управляющее RAID-массивами дисков, отформатированных файловыми системами EXT3/EXT4, NTFS или FAT32.

Среди дополнительных возможностей этих систем следует отметить наличие в составе их программ torrent-клиента для работы с peer-to-peer сетями, полноценного медиасервера, обеспечивающего воспроизведение аудио и видеоконтента самых разнообразных форматов, и принт-сервера, позволяющего организовать сетевую печать при подключении к NAS принтера.

Пользовательский интерфейс этих систем основан на веб-технологиях и позволяет подключаться к ним с помощью браузера. Чтобы потенциальные покупатели могли оценить возможности операционных систем NAS, и Synology, и QNAP предоставляют удаленное подключение к демоверсиям Disk Station Manager и Turbo NAS. Существуют коммерческие организации, занятые производством исключительно операционных систем для NAS. К наиболее известным из них стоит отнести OpenNAS (она же е-NAS), предлагающую операционную систему DSS (Data Storage Software) за совершенно недетские деньги. Однако лайт-версия DSS, вполне пригодная для создания небольшой домашней NAS-системы, распространяется совершенно бесплатно. Впрочем, операционные системы NAS — это не только коммерческие решения. В мире open source существует несколько вполне жизнеспособных проектов, позволяющих создать полноценный NAS «на коленке». Самым известным из них является FreeNAS, созданный на основе дистрибутива Free BSD.

Что выбрать из NAS?

Решив приобрести для своей сетевой инфраструктуры хранилище NAS, пользователь должен помнить о следующих вещах:

  • жесткие диски, которые будут трудиться в NAS, придется приобретать отдельно. И их суммарная стоимость обычно соизмерима со стоимостью самого NAS;
  • выбирая недорогую систему с двумя дисками, маломощным процессором и небольшим объемом памяти, сложно получить производительное и надежное хранилище данных;
  • возможности высокопроизводительных NAS зачастую используются не в полную силу, особенно при эксплуатации в домашних условиях.

Проблема выбора сетевого хранилища, как обычно, заключается в балансе — между пожеланиями потребителя, его финансовыми ресурсами и возможностями NAS-системы. Чтобы выбор этот было осуществить проще, рассмотрим примеры вариантов NAS-систем, от бюджетных моделей до продвинутых решений с высокой производительностью и надежностью хранения данных.

NAS для небольшого бюджета

Бюджетные NAS-системы хорошо подходят для домашних сетей, состоящих из двух-трех компьютеров, пары коммуникаторов, медиацентра и современного Smart TV, имеющего подключение к сети и работающего с DLNA-стандартом.

Western Digital My Book Live

Эта линейка недорогих сетевых хранилищ является эволюционным развитием переносных жестких дисков. Явное достоинство комплектации My Book Live — наличие жесткого диска на 1, 2 или 3 Тб. Однако это же достоинство оборачивается недостатком. Один диск не обеспечивает надежного резервирования данных, поскольку в My Book Live нельзя организовать никакого RAID-массива. Тем не менее с задачей резервного копирования данных с компьютеров домашней сети этот NAS справляется на отлично, благодаря фирменной утилите WD SmartWare. Внешний блок питания исключает необходимость серьезного активного охлаждения, что гарантирует практически бесшумную работу NAS.

Объем встроенного жесткого диска 1, 2 или 3 Тб в зависимости от модификации (форм-фактор HDD 3,5’’) Интерфейсы 1 порт 10/100/1000 Мбит/сек Сетевые протоколы и протоколы файлового обмена UPnP, CIFS/SMB, AFP, DLNA Цена 5000-8000 рублей в зависимости от модификации

Iomega Home Media Network HDD

Семейство NAS-систем Iomega Home Media HDD является более продвинутым вариантом сетевого хранилища, чем решения Western Digital, и при этом соизмеримо с ними по стоимости. Вариант Home Media HDD, именуемый Cloud Edition, существенно расширяет возможности базовой модели, предоставляя доступ к хранимым файлам с любого компьютера, подключенного к интернету.

Характеристики Iomega Home Media HDD Iomega Home Media HDD Cloud Edition Объем встроенного жесткого диска 1 Тб 1 или 2 Тб в зависимости от модификации Интерфейсы 1 порт 10/100/1000 Мбит/сек; 1х USB 2.0 1 порт 10/100/1000 Мбит/сек; 2х USB 2.0 (один разъем на передней панели) Процессор - Dual Core Processor 600 МГц Оперативная память - 256 Мб Операционная система - EMC LifeLine Home Сетевые протоколы и протоколы файлового обмена CIFS/SMB HTTP, HTTPS, UPnP, Bonjour, CIFS/SMB, AFP Поддержка дополнительных служб BitTorrent BitTorrent, Facebook, Flickr, YouTube Сервер печати Поддержка 1 принтера Поддержка двух принтеров Цена 4000 рублей 4000-6000 рублей в зависимости от модификации Средний класс NAS

NAS-системы для потребителей с бюджетом среднего размера готовы предложить практически полноценные возможности файлового сервера при вполне демократичной цене. Поддержка минимум двух жестких дисков, их горячая замена, организация RAID-массивов и работа с массой протоколов файлового обмена и сетевых служб — вот неполный перечень функций таких систем. Модели подобного уровня выпускают практически все производители, работающие на рынке NAS. Отличным примером среднебюджетных NAS являются системы компании Thecus.

Сетевые хранилища Thecus

Компания Thecus известна своими среднебюджетными NAS, обеспечивающими при этом достаточное количество функций для решения проблемы хранения файлов — как в домашних условиях, так и в небольших офисах. При этом диапазон цен на системы Thecus более чем гуманный.

ХарактеристикиThecus N2200 Plus Thecus N4100 Pro Число отсеков под жесткие диски 2 4 Интерфейсы 2 порта 10/100/1000 Мбит/сек; 2х USB 2.0 (один разъем на передней панели) 2 порта 10/100/1000 Мбит/сек; 3х USB 2.0 (один разъем на передней панели) Процессор Cavium SOC (серия Dual Core) AMD Geode LX800 500 МГц Оперативная память 256 Мб 256 Мб Операционная система ОС Thecus (веб-интерфейс на базе AJAX) ОС Thecus (веб-интерфейс на базе AJAX) Поддержка RAID 0, 1, JBOD 0,1,5, 6,10, JBOD Горячая замена дисков (Hot Swap) есть есть Сетевые протоколы и протоколы файлового обмена SMB/CIFS, HTTP/HTTPS, FTP, NFS, AFP CIFS/SMB, AFP, NFS, HTTP, HTTPS, FTP,FTP-SSL/TLS,DHCP Server Поддержка дополнительных служб BitTorrent, eMule, iTunes BitTorrent, eMule, iTunes Сервер печати Поддержка двух принтеров Поддержка двух принтеров Сервер видеонаблюдения - До 2 IP- или веб-камер Информационная панель LED-индикаторы ЖК-дисплей Цена 8000 рублей 16 000 рублей Продвинутые NAS

Что делать, если объемы хранимой информации неподвластны NAS среднего уровня, а требования к надежности ее хранения очень высокие? Ответ один: использовать профессиональные NAS, не жалея для этих целей бюджета.

NAS-система Synology Disk Station 1511+

В области NAS серьезного уровня доминируют компании Synology и QNAP. Их решения способны удовлетворить самые взыскательные требования офисов средних размеров. Фактически NAS-решения Synology и QNAP — нечто большее, чем обычные сетевые хранилища. По своим возможностям им остается небольшой шажок до профессиональных файловых серверов. Но именно этот шажок и позволяет этим системам комфортно существовать не в кондиционируемых аппаратных, а занимать угол в офисе.

NAS-система QNAP TS-659 Pro ХарактеристикиSynology Disk Station 1511+ QNAP TS-659 Pro Число отсеков под жесткие диски 5 6 Интерфейсы 2 порта 10/100/1000 Мбит/сек; 4х USB 2.0 (один разъем на передней панели), 2x eSATA, VGA 2 порта 10/100/1000 Мбит/сек; 5х USB 2.0 (один разъем на передней панели), 1x USB 3.0, 2x eSATA, VGA, поддержка USB-адаптеров Wi-Fi 802.11n Процессор Intel Atom D525 (Dual Core) 1,8 ГГц Intel Atom D510 (Dual Core) 1,66 ГГц Оперативная память 1 Гб DDR2 (расширяется до 3 Гб) 1 Гб DDR2 Операционная система ОС Disk Station Manager ОС Turbo NAS (веб-интерфейс на базе AJAX) Поддержка RAID JBOD, RAID 0, 1, 5, 10, 6, 5 + резервный диск JBOD, RAID 0/1/5/6, 5/6 + резервный диск Горячая замена дисков (Hot Swap) есть есть Сетевые протоколы и протоколы файлового обмена HTTP, HTTPS, Telnet, SSH, iSCSI, SNMP, UPnP, SSL/TLS, PPPoE, DLNA, CIFS/SMB, AFP, NFS, WebDAV CIFS/SMB, AFP, NFS, FTP, HTTP, HTTPS, Telnet, SSH, iSCSI, SNMP, WebDAV, UPnP, Bonjour Поддержка дополнительных служб BitTorrent, eMule, iTunes, NZB Веб-приложения:
  • Joomla!
  • phpMyAdmin
  • WordPress
  • AjaXplorer
  • vtigerCRM
  • GLPI
  • Magento
P2P приложения:
  • eMule;
  • SABnzbd+
  • NZBGet
  • Transmission (BitTorrent)
Специализированные сервера:
  • Squeezebox Server
  • Tomcat
  • Asterisk
  • Mail Server
  • OpenLDAP
Медиасервера:
  • PS3 Media Server
  • IceStation  Media Server
Сервер печати Поддержка четырех принтеров Поддержка пяти принтеров Сервер видеонаблюдения До 20 IP- или веб-камер (лицензии приобретаются отдельно) До 20 IP- или Web-камер Поддержка систем виртуализации VMware vSphere; Citrix XenServer; Windows Server 2008 Hyper-V VMware vSphere; Citrix XenServer; Windows Server 2008 Hyper-V Периферия Подключение двух модулей расширения Synology DX510 (общий объем хранилища до 45 Тб) - Информационная панель ЖК-дисплей ЖК-дисплей Цена 40 000 рублей 45 000 рублей NAS или не NAS?

Технологии сетевого хранения данных на базе NAS-систем предлагают широкий спектр решений — от недорогих домашних систем до профессиональных NAS, готовых побороться за место в офисе не только с файловыми серверами, но и с медиасистемами, и даже с серверами виртуализации. Несмотря на разницу в функциональных возможностях, у всех NAS есть нечто общее: это специализированные компьютеры, подключаемые к сети и способные хорошо решать задачи надежного хранения данных, их резервирования и производительной раздачи файлов по запросам клиентов. Даже если у вас дома всего парочка компьютеров и вам кажется, что ваши документы, музыка и лицензионные фильмы могут спокойно храниться на жестких дисках, стоит задуматься о покупке малобюджетного NAS. Глядишь — однажды эта небольшая коробочка спасет ваши данные.

В случае, если вы активно работаете в сети и нуждаетесь в высокой скорости при копировании гигабайтов данных, надежности их хранения, возможности наращивания объемов жестких дисков и функции полноценного медиасервера вкупе с традиционными сетевыми серверами, то лучше среднебюджетных NAS ничего не сыскать. Повторить их функциональность на обычной персоналке практически невозможно. Если же ваш бизнес зависит от всё возрастающих объемов информации, если к ней предъявляются повышенные требования безопасного и надежного хранения, если в рамках сетевой инфраструктуры вы разворачиваете собственные облачные сервисы или оборудуете широкомасштабные системы видеонаблюдения, то NAS профессионального уровня помогут решить большинство ваших задач без особого перекоса в бюджете компании.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.