网络附加存储(NAS)
什么是网络连接的存储（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以独立的形式驻留在局域网中网络节点，由其独特的互联网协议(知识产权)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(SANS.）是网络存储的两种主要类型。NAS处理非结构化数据，例如音频，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。设备通常包含至少两个驱动器托架，尽管单架系统可用于非临界数据。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供应商与云存储供应商合作，为客户提供冗余备份的灵活性。
虽然合作是NAS的美德，但它也可能是有问题的。网络附加存储依赖于硬盘驱动器（HDD）以提供数据。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存储，要么作为hdd旁边的一层，要么采用全闪存配置。
NAS用例和示例
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阵列进行归档和灾难恢复;
- 用于测试和开发基于Web和服务器端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源应用程序，如客户关系管理那人力资源管理,企业资源规划应用程序;和
- 用于发送电子邮件、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产品有足够的磁盘来支持独立磁盘的冗余阵列，或突袭，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
高端市场是由需要存储大量文件数据的组织驱动的，包括虚拟机(虚拟机)图像。企业设备提供快速访问和聚类能力。聚类概念解决与传统NAS相关的缺点。
例如，分配给组织主存储空间的一个设备创建了潜在的单点故障。在多个框中传播关键任务应用程序和文件数据并遵守计划备份减少风险。
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。
中级市场
Midmarket容纳需要数百Tberytes（TB）的业务。但是，如果需要多个NAS设备，则无法群集这些设备，这可能导致文件系统索引。
低端或桌面
低端旨在瞄准家庭用户和需要本地共享存储的小企业。该市场正在转向云服务模型，产品如Buurst的SoftNA云和软件定义存储等产品（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。这对于拥有SAN的大型企业级用户来说是最好的。
- 集成的NAS。这种方法适用于没有SAN的所有大小的用户。
- 集群文件系统。大量计算群集用户需要高性能访问文件数据找到这些集群文件系统
- 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设备运行标准操作系统，如Microsoft Windows，而其他设备运行供应商专有的操作系统。IP是最常见的数据传输协议，但一些中端市场NAS产品可能支持其他协议，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的）
- 共用互联网档案系统(CIFS的）
此外，高端NAS设备可以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。
扩展NAS
通过缩放系统，存储管理员安装更大的头部和更多硬盘以提高存储容量。扩展提供了适应组织业务需求的灵活性。企业缩放系统可以存储数十亿个文件，而无需执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文件通过可移植操作系统接口(POSIX）。它提供数据安全性，并确保多个应用程序可以共享缩放设备，而无需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)是指未连接网络的物理服务器或存储设备。计算机内部的HDD是DAS最简单的例子。要访问DAS文件，用户必须访问物理存储。
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的区别还SAN在独立的高性能网络上组织存储资源。网络附加存储处理单个文件的I / O请求，而SAN管理用于连续数据块的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(足球俱乐部）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。
NAS可以是单个设备，而SAN提供对服务器磁盘卷的完全块级访问。换句话说，客户端操作系统将NAS视为文件系统，而SAN在磁盘上显示为客户端操作系统。
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．这在一个存储阵列上整合了基于块和基于文件的数据。收敛支持同一组交换机中的SAN块I / O和NAS文件I / O.
超融合的概念首次出现在2014年，由市场领导者Nutanix和SimpliVity公司率先提出，SimpliVity公司现在是惠普公司(Hewlett Packard Enterprise)的一部分。Hyper-converged基础设施(人机交互)将计算、网络、SDS和虚拟化资源捆绑在单个设备上。
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系统完全由磁盘填充，或者作为一个无磁盘的机箱，客户可以在其中添加首选供应商的hdd。驱动器制造商希捷科技(Seagate Technology)、西部数据(Western Digital)等公司与NAS供应商合作开发和认证媒体。
NAS设备或可扩展文件存储的供应商包括:
- 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。
- BuurstSoftNA Cloud NAS仅软件产品使客户能够将数据迁移扩展到Amazon Web服务，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网络专门研究用于高性能计算的存储系统，包括专为高并行度设计的ExaScaler阵列。
- DataOn Storage.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是在磁盘和全闪存模型中提供的一种扩展NAS。
- 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内存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.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。
- IBMSpectrum NAS将IBM Spectrum SDS与存储硬件结合在一起。Spectrum NAS运行在x86服务器上。IBM Spectrum Scale为高性能计算处理文件存储。Spectrum Scale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VMS上hyper-converged硬件．
- nexsan.Unity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。
- 纯粹的存储将其全flash FlashBlade定位为高度可扩展的大数据分析平台。
- 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 Inc .)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，用于托管块和文件级存储。
- RackTop系统将BrickStor统一存储与Seagate硬盘框、StorOne框集成，作为安全数据保护平台销售。
- 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。
- 光谱的逻辑介绍了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科技集团。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虚拟机部署的NAS软件安装在支持flash的x86服务器上并行文件系统以扩展到数万亿的文件。
- 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。
基于云计算的文件存储
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。Amazon弹性文件系统可伸缩存储在吗Amazon弹性计算云．相似地，微软Azure文件服务提供基于SMB和CIFS的托管文件共享，供本地和基于云的部署使用。
现在不常见了，NAS网关以前启用的文件要访问外部附加存储，可以通过FC或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，在本地存储和公共云之间穿梭应用。Nasuni Corp.创建了云原生联合国文件系统软件，捆绑在Dell PowerEdge服务器上或作为虚拟存储设备可用。
Nasuni的竞争对手Panzura提供了一个类似的服务与其Panzura CloudFS文件系统和自由申请程序缓存设备。
了解更多关于云存储的五个主要好处:可伸缩性、灵活性、多租户、更简单的数据迁移和更低成本的灾难恢复。
