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网络附接存储

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一台5盘的NAS服务器

网络附接存储(英语:Network Attached Storage,缩写:NAS[1]是一种文件级(与块级存储相对)的计算机数据存储服务器,它连接到计算机网络,并提供对异构网络用户的数据访问。它专门用于通过其硬件、软件或配置来提供文件服务。它通常作为专门制造的专用计算机设备制造。 NAS系统是包含一个或多个通常排列成逻辑存储器、冗余存储器或RAID存储驱动器的网络设备。NAS消除了从网络上的其他服务器提供文件服务的负担,它们通常使用网络文件共享协议(如NFSSMBAFP)提供对文件的访问。作为一种在多台计算机之间共享文件的便捷方法,NAS设备从1990年代中期开始开始流行起来。与同样提供文件服务的通用服务器相比,专用网络附加存储的潜在优势包括更快的数据访问、更简单的管理和简单的配置。 [2]

名称中带有“NAS”的硬盘驱动器在功能上与其他驱动器相似,但可能在固件、振动耐受性或功耗上有不同之处,以使其更适合在RAID阵列中使用,这些阵列通常用于NAS的实现当中。 [3]例如,某些NAS版本的驱动器支持命令扩展以允许禁用扩展错误恢复。在非RAID应用中,磁盘驱动器竭尽全力成功读取有问题的存储块可能很重要,即使这一过程需要话费几秒钟。在适当配置的RAID阵列中,可以通过跨RAID集编码的冗余校验完全恢复单个驱动器上的单个坏块。如果驱动器花费几秒钟执行大量重试,则可能会导致RAID控制器将驱动器标记为“掉盘”,而如果它只是迅速回复数据块有校验和错误,则RAID控制器将使用另一个驱动器上的冗余数据纠正错误并继续工作。这样的“NAS”SATA硬盘驱动器可以用作个人电脑的映射网络驱动器,因为它只支持附加选项,无需任何问题或调整,并且质量标准要高于普通消费者级的驱动器(特别是有更高的平均故障间隔和更高的价格的)。

描述[编辑]

SAN(存储局域网)和NAS
Netgear NAS

NAS系统和传统的文件存储服务或直接存储设备(DAS)不同的地方,在于NAS设备上面的操作系统和软件只提供了资料存储、资料访问、以及相关的管理功能,并得以使得设备连上网络才进行远程访问;此外,NAS设备也提供了不只一种文件传输协议。NAS系统通常有一个以上的硬盘,而且和传统的文件服务器一样,通常会把它们组成RAID来提供服务,让资料更不会丢失;有了NAS以后,网络上的其他服务器就可以不必再兼任文件服务器的功能。NAS的型式很多样化,可以是一个大量生产的嵌入式设备,也可以在一般的电脑上执行NAS的软件。

NAS用的是以文件为单位的通信协议,例如像是NFS(在UNIX系统上很常见)或是SMB(常用于Windows系统)。人们都很清楚它们的运作模式,相对之下,存储区域网络(SAN)用的则是以区块为单位的通信协议、通常是透过SCSI再转为光纤通道或是iSCSI。还有其他各种不同的SAN通信协议,像是ATA over EthernetHyperSCSI等。

历史[编辑]

NAS一开始是在1983年Novell公司的NetWare操作系统里面的文件分享功能和NCP通信协议里面所引进来的观念;而在UNIX界,1984年时昇阳发表了NFS,让网络服务器之间能够利用网络程序彼此能够分享存储空间。3Com3Server3+Share软件是当时第一个为了开放系统服务器而特别设计的服务器(其中包括了专属软硬件及多台磁盘驱动器),该公司也从1985年到1990年代初期一直领导时代的潮流,3Com和微软在这个新市场上还合作开发了LAN Manager软件及其通信协议。受到Novell的文件服务器的启发,IBM、昇阳、以及其他相当多的公司都开始研发专属的服务器;3server应该是第一家专门为桌面型操作系统开发专属NAS的公司[来源请求],而Auspex Systems则是第一家为UNIX市场开发专属NFS服务器的公司。在1990年代早期,Auspex公司的一些员工独立出来开了另一家叫Network Appliance的公司,同时支持了Windows和UNIX系统,开启了专属NAS的市场。

目前NAS可大略分为“专注存储型”(Storage NAS)以及“集成平台型”(Platform NAS)两种,后者即为具备自身操作系统,并且内部要使用更强的CPU来应付更大量的服务与应用。就平台式NAS而言,现今全球著名品牌为华芸科技(ASUSTOR)、普安科技(Infortrend)、诠力科技(ITE2)、威联通科技 (QNAP)、与群晖科技(Synology)、桦赋科技(又称色卡司,Thecus)、广盛科技(QSAN)等。

优点[编辑]

NAS从两方面改善了数据的可用性:

  1. 即使相应的应用服务器不再工作了,仍然可以读出数据。NAS让资料的使用率提升,主要的原因在于资料无需依附在网络服务器上,用户不会因为服务器死机、常态维修或是关闭而无法使用资料,因为用户可以直连NAS上的系统。
  2. NAS这样的简易服务器可以长时间不维护运作,本身不会崩溃,因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因,即过于复杂的应用软件引起的问题。

NAS产品具有的优点包括:

  1. NAS产品是真正即插即用产品。NAS设备一般支持多电脑平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS设备无需改造即可用于混合UNIX/Windows NT局域网内。成熟的NAS产品,也让资料管理变得轻松及简单,让原本需要在服务器上进行的繁复设置程序,简化成几个步骤就可完成,大大的节省设置时间。
  2. NAS设备的物理位置同样是灵活的,它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来,进行异地的安全备份。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上直接存储数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。

著名产品[编辑]

著名的开放源代码NAS系统例如TrueNAS(原名为FreeNAS,在第12版后改名)、Openfiler等。TrueNAS基于FreeBSD系统[4],Openfiler基于Linux[5]

NAS设备[编辑]

现在的NAS因为内部安装的电脑获得升级,很多不单只应付网络存储的功能,透过升级改进系统之后,可以根据需求自行增加应用,改建为网站服务器、自建播放平台、监控系统主机…等,使其具备有多样化的服务能力。

参考文献[编辑]

  1. ^ 网络附接存储. 术语在线. [2021-11-29]. 
  2. ^ Levine, Ron. NAS Advantages: A VARs View. www.infostor.com. April 1, 1998 [2019-02-26]. 
  3. ^ seagate.com
  4. ^ http://www.freenas.org/ FreeNAS™ is a free, open source, Network-Attached Storage operating system based on FreeBSD®
  5. ^ Openfiler Architecture

参见[编辑]