ذخیره ساز تحت شبکه

NAS چیست؟ نحوه عملکرد NAS

NAS

NAُS چیست؟

خلاصه محتوا

ذخیره سازی متصل به شبکه چیست؟

ذخیره‌سازی متصل به شبکه (NAS) یک دستگاه ذخیره‌سازی اختصاصی فایل است که داده‌ها را به‌طور مداوم در دسترس کارمندان قرار می‌دهد تا به طور مؤثر در شبکه همکاری کنند. هر شبکه کامپیوتری دارای ماشین های سرور و ماشین های سرویس گیرنده به هم پیوسته است که درخواست ها را به سرورها ارسال می کنند. دستگاه‌های نس سرورهای تخصصی هستند که فقط درخواست‌های ذخیره‌سازی داده و اشتراک فایل را مدیریت می‌کنند. آنها خدمات ذخیره سازی سریع، ایمن و قابل اعتماد را به شبکه های خصوصی ارائه می دهند.

چرا دستگاه های NAS مهم هستند؟

شرکت‌ها و کسب‌وکارهای کوچک در بسیاری از صنایع راه‌حل‌های NAS را انتخاب می‌کنند زیرا ذخیره‌سازی مؤثر، مقیاس‌پذیر و کم‌هزینه را ارائه می‌دهند. در مقایسه با سایر سرورها، سرورهای فایل NAS دسترسی سریع‌تری به داده‌ها می‌دهند و پیکربندی و مدیریت آن‌ها آسان‌تر است. آنها می توانند از برنامه های تجاری مختلف، از جمله سیستم های ایمیل خصوصی، پایگاه های داده حسابداری، حقوق و دستمزد، ضبط و ویرایش ویدئو، ثبت داده ها و تجزیه و تحلیل تجاری پشتیبانی کنند.

برخی از مزایای نس عبارتند از:

استقرار ابر خصوصی برای سازمان ها

ابر خصوصی ابری است که میزبان منابع مرکز داده خود سازمان است. این می تواند بر اساس منابع سخت افزاری داخلی یا زیرساخت جداگانه ارائه شده توسط شخص ثالث باشد. می توانید از لوازم NAS برای استقرار فضای ذخیره سازی ابری خصوصی در سازمان خود استفاده کنید.

راه حل های ذخیره سازی محلی انعطاف پذیر برای مشاغل کوچک

سیستم های نس را می توان بر اساس اندازه و نیازهای سازمان سفارشی کرد. دستگاه های ارزان قیمت، فضای ذخیره سازی کمتر و گران قیمت تر در بازار موجود هستند.

ذخیره سازی متصل به شبکه برای چه مواردی استفاده می شود؟

سازمان ها از راه حل های نس برای انجام تعدادی از وظایف از جمله:

  • ذخیره سازی و اشتراک گذاری فایل
  • بایگانی داده های فعال یا برای پشتیبان گیری از داده ها و بازیابی فاجعه ایجاد کنید
  • میزبان زیرساخت دسکتاپ مجازی.
  • آزمایش و توسعه برنامه های کاربردی وب مبتنی بر وب و سمت سرور
  • پخش جریانی فایل های رسانه ای و تورنت ها
  • تصاویر و ویدیوهایی را که نیاز به دسترسی مکرر دارند ذخیره کنید
  • یک مخزن چاپ داخلی ایجاد کنید

به عنوان مثال، یک شرکت رسانه ای هر روز تصاویر زیادی ایجاد می کند. با این حال، به دلیل تأخیر شبکه، این شرکت نمی تواند به طور مداوم این داده ها را در فضای ابری پخش کند. در عوض، از یک دستگاه NAS پیشرفته برای ذخیره عکس ها استفاده می کند. هر کارمندی می تواند از طریق شبکه شرکت به این عکس ها دسترسی داشته باشد و آنها را ویرایش کند.

اجزای یک دستگاه NAS چیست؟

دستگاه های نس به طور معمول از چندین جزء تشکیل شده اند.

درایوهای ذخیره سازی فیزیکی

دستگاه های NAS می توانند از دو تا پنج هارد دیسک داشته باشند که ظرفیت ذخیره سازی با حجم بالایی را به آنها می دهد. چندین درایو فیزیکی به صورت منطقی به عنوان ظروف ذخیره سازی اضافی (RAID) مرتب شده اند. RAID یک فناوری مجازی سازی است که چندین مؤلفه ذخیره سازی فیزیکی را در یک یا چند واحد منطقی ترکیب می کند. این به پشتیبان گیری از داده ها و بهبود عملکرد کمک می کند.

واحد پردازش مرکزی (CPU)

دستگاه های نس دارای یک CPU هستند که هوش محاسباتی و قدرت مدیریت فایل سیستم را فراهم می کند. CPU داده ها را می خواند و می نویسد تا فایل ها را پردازش و ارائه دهد، چندین کاربر را مدیریت کند و در صورت تمایل با ابر یکپارچه شود.

سیستم عامل

یک سیستم عامل یک رابط نرم افزاری بین سخت افزار دستگاه ذخیره سازی و کاربر آن است. اگرچه دستگاه های ذخیره سازی پیچیده متصل به شبکه دارای سیستم عامل های خاص خود هستند، برخی از دستگاه های ساده تر ممکن است چنین نداشته باشند.

رابط شبکه

واحد نس با استفاده از رابط شبکه به شبکه متصل می شود. اتصال شبکه می تواند یک کابل اترنت یا Wi-Fi باشد. بسیاری از دستگاه های NAS همچنین دارای پورت های USB برای شارژ یا اتصال دستگاه های دیگر به دستگاه NAS هستند.

اصل اساسی ذخیره سازی دستگاه های NAS چیست؟

نس ذخیره سازی متصل به شبکه برای داده های مبتنی بر فایل است. سه روش اصلی ذخیره سازی وجود دارد:

1. ذخیره سازی فایل

در ذخیره سازی فایل، می توانید داده ها را در فایل ها ذخیره کنید، فایل ها را در پوشه ها سازماندهی کنید و آنها را در سلسله مراتبی از دایرکتوری ها و زیر شاخه ها قرار دهید. این یک تکنیک ذخیره سازی محبوب و آشنا است.

2. ذخیره سازی را مسدود کنید

ذخیره سازی بلوک یک فایل را به تکه های کوچکتر (یا بلوک ها) تقسیم می کند و هر بلوک را به طور جداگانه تحت یک آدرس منحصر به فرد ذخیره می کند. رایانه می تواند بلوک ها را در هر نقطه از دستگاه ذخیره کند. سیستم عامل سرور از آدرس منحصر به فرد برای جمع آوری مجدد بلوک ها در فایل استفاده می کند. این سریعتر از جستجوی سلسله مراتب برای دسترسی به یک فایل است.

3. ذخیره سازی اشیاء

اشیا واحدهای گسسته ای از داده ها هستند که بدون سلسله مراتب یا ساختار ذخیره می شوند. هر شی شامل داده ها، اطلاعات توصیفی در مورد داده ها (فراداده) و یک شماره شناسایی منحصر به فرد است. با استفاده از این اطلاعات، نرم افزار سیستم می تواند شی را پیدا کرده و به آن دسترسی داشته باشد.

فایل در مقابل بلوک در مقابل ذخیره سازی شی

هر نوع ذخیره سازی را می توان به روش های مختلفی استفاده کرد. به عنوان مثال، ذخیره سازی فایل برای به اشتراک گذاری فایل محلی و مسدود کردن ذخیره سازی برای برنامه های کاربردی با کارایی بالا. از سوی دیگر، می‌توانید از ذخیره‌سازی اشیا برای ذخیره داده‌های بدون ساختار مانند ایمیل، فیلم‌ها، فایل‌های تصویری، صفحات وب و داده‌های حسگر تولید شده توسط اینترنت اشیا (IoT) استفاده کنید.

NAS چگونه کار می کند؟

سیستم‌های NAS سخت‌افزار و نرم‌افزار را با پروتکل‌ها (یا قوانین) ترکیب می‌کنند تا از اشتراک‌گذاری فایل در شبکه پشتیبانی کنند. با پیروی از این پروتکل ها، هر کامپیوتری می تواند به طور یکپارچه به فایل ها از دستگاه NAS دسترسی پیدا کند، گویی فایل ها در خود کامپیوتر ذخیره شده اند.

پروتکل های ارتباطی

شبکه ها می توانند چندین پروتکل انتقال داده را اجرا کنند، اما بیشتر شبکه ها دارای پروتکل اینترنت (IP) و پروتکل کنترل انتقال (TCP) هستند. IP بخشی است که آدرس ارسال داده های فایل را دریافت می کند. پس از آن، TCP داده ها را با ترکیب آنها در بسته ها و ارسال بسته ها از طریق شبکه تحویل می دهد.

پروتکل های قالب بندی فایل

ماشین‌های موجود در یک شبکه کامپیوتری می‌توانند سیستم‌عامل‌های زیربنایی مختلفی مانند ویندوز، لینوکس یا یونیکس داشته باشند. همه آنها می خواهند به ذخیره سازی فایل NAS در قالب فایل اصلی خود دسترسی داشته باشند. بنابراین، سیستم های فایل نس داده ها را قبل از ارسال به شبکه فرمت می کنند. پروتکل های قالب بندی برای ارائه فایل عبارتند از:

سیستم فایل شبکه (NFS)

سیستم های لینوکس و یونیکس از این پروتکل استفاده می کنند. NFS روی هر سخت افزار، سیستم عامل یا معماری شبکه کار می کند.

بلوک های پیام سرور (SMB)

ماشین های مایکروسافت ویندوز از این پروتکل استفاده می کنند.

پروتکل پرونده اپل (AFP)

این یک پروتکل اختصاصی برای دستگاه های اپلی است که دارای macOS هستند.

انواع مختلف دستگاه های NAS چیست؟

NAS مبتنی بر سرور

سرورهای نس دستگاه هایی هستند که از آنها برای راه اندازی ذخیره سازی فایل های اولیه استفاده می کنید. آنها در اندازه ها و انواع مختلفی وجود دارند. به عنوان مثال، می توانید واحدهای دسکتاپ یا واحدهای سرور NAS نصب شده در رک را خریداری کنید. شما می توانید آنها را از طریق یک شبکه کنترل و پیکربندی کنید.

NAS را افزایش دهید

دستگاه های Scale-up NAS شامل درایوهای ذخیره سازی هستند که توسط یک جفت کنترلر مدیریت می شوند. هر بار که به ظرفیت ذخیره سازی بیشتری نیاز دارید، درایوهای NAS بیشتری خریداری می کنید. با این حال، کنترل کننده ها دارای محدودیت های عملکرد و ظرفیت هستند. آنها می توانند تنها تعداد ثابتی از درایوها را به صورت بهینه مدیریت کنند. پس از رسیدن به حد مجاز، باید یک دستگاه افزایش مقیاس جدید خریداری کنید. این منجر به دو سیلو مستقل از ذخیره سازی فایل می شود. شما باید به صورت دستی داده های فایل خود را بین هر دو سیلو توزیع و مدیریت کنید که در نتیجه هزینه های اضافی افزایش می یابد

NAS را کوچک کنید

دستگاه‌های نس دارای گروه‌های سرور هستند که اعداد منطقی واحد یا اشتراک‌گذاری فایل‌ها را در شبکه ارائه می‌دهند. آنها همچنین دارای کنترلر و درایو هستند. با این حال، کنترل‌کننده‌ها می‌توانند چندین واحد فیزیکی را به هم پیوند دهند تا اطمینان حاصل کنند که به عنوان یک واحد منطقی عمل می‌کنند. سیستم به صورت خطی مقیاس می شود و با اضافه کردن ظرفیت، عملکرد افزایش می یابد.

NAS چگونه با دیگر معماری های شبکه ذخیره سازی مقایسه می شود؟

NAS یکی از دیگر راه حل های ذخیره سازی شبکه است.

شبکه های فضای ذخیره سازی

شبکه فضای ذخیره سازی (SAN) یک شبکه اختصاصی با سرعت بالا است که چندین سرور را با طیف وسیعی از دستگاه های ذخیره سازی به هم متصل می کند. سازمان از SAN برای دسترسی مرکزی، تکثیر و محافظت از تمام فضای ذخیره سازی خود به عنوان یک منبع جمعی استفاده می کند. SAN همچنین از فناوری‌های اضافی مانند RAID و حذف داده‌ها برای بهینه‌سازی ظرفیت ذخیره‌سازی و قابلیت اطمینان استفاده می‌کند.

NAS در مقابل SAN

هر دو NAS و SAN سیستم های ذخیره سازی تحت شبکه هستند. آنها ظرفیت ذخیره سازی را جمع می کنند و آن را با سرورهای برنامه از طریق یک شبکه پرسرعت به اشتراک می گذارند. تفاوت اصلی بین آنها نحوه درک کاربر از آنها است. برای مشتریان، NAS به عنوان یک سیستم فایل و SAN به عنوان سیستم عامل کار می کند. نس درخواست‌های فایل جداگانه را مدیریت می‌کند، اما SAN درخواست‌های مربوط به بلوک‌های داده‌های پیوسته را مدیریت می‌کند. NAS و SAN نیز از پروتکل ها و فناوری های زیربنایی مختلفی استفاده می کنند. SAN برای کاربران انعطاف پذیرتر است، اما راه اندازی و مدیریت آن می تواند هزینه بیشتری داشته باشد.

ذخیره سازی متصل مستقیم

فضای ذخیره‌سازی مستقیم (DAS) ذخیره‌سازی است که می‌تواند مستقیماً به دستگاه سرور متصل شود. رایج ترین نمونه DAS یک هارد اکسترنال متصل به کابل است. فقط سرور میزبان می تواند مستقیماً به داده ها دسترسی داشته باشد. سایر دستگاه ها باید داده ها را از دستگاه میزبان درخواست کنند.

NAS در مقابل DAS

DAS پیشرو NAS است. DAS مستقیماً به سرورها متصل می شود بنابراین شکاف های توسعه در سرور مقیاس و اتصال آن را محدود می کند. اندازه DAS همچنین ظرفیت ذخیره سازی را محدود می کند و آن را به تعداد کمی از پورت ها یا اتصالات میزبان محدود می کند. به اشتراک گذاری مناسب نیست و مدیریت آن پیچیده است.

محدودیت های NAS در محل چیست؟

نس به دلیل ناتوانی در ارائه عملکرد در مقیاس محدود شده است.

پیچیدگی مدیریت

حفظ زیرساخت‌های نس در محل می‌تواند بار عملیاتی را افزایش داده و بودجه‌های فناوری اطلاعات را برای سازمان‌های دارای بودجه و منابع کاهش دهد.

مقیاس بندی سریع مشکل است

دستگاه های نس برای ارائه داده ها به هارد دیسک (HDD) متکی هستند. متأسفانه، اگر تعداد زیادی از کاربران به طور همزمان درخواست فایل ارسال کنند، می تواند سیستم NAS را تحت تأثیر قرار دهد. چالش ها.

بدون گارانتی خدمات

دستگاه های نس نمی توانند ضمانت خدمات ذخیره سازی ارائه دهند. کاربران ممکن است مشکلاتی مانند تاخیر داده، داده های از دست رفته و داده های از دست رفته داشته باشند. دستگاه های NAS همیشه به اندازه کافی قابل اعتماد نیستند تا برای عملیات های حیاتی از آنها استفاده کنند.

چگونه کاربران می توانند بر محدودیت های NAS غلبه کنند؟

می‌توانید با افزودن دستگاه‌های نس بیشتر به شبکه، ادغام با SAN، یا جایگزینی دستگاه‌های NAS با فضای ذخیره‌سازی ابری بر محدودیت‌های NAS غلبه کنید. بیایید گزینه های زیر را بررسی کنیم:

دستگاه های NAS بیشتری اضافه کنید

برای افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی، می‌توانید معماری NAS را افزایش دهید یا کوچک کنید. افزایش مقیاس به معنای استفاده از نرم افزار کنترل کننده ذخیره سازی برای مدیریت چندین درایو فیزیکی در یک سرور NAS است. Scaling out به معنای استفاده از یک رابط ارتباطی نرم افزاری مشترک به نام API برای مدیریت چندین سرور NAS است. با کوچک کردن، سازمان‌ها می‌توانند فضایی برای میلیاردها فایل ایجاد کنند. با این حال، پیکربندی، کدگذاری و مدیریت هزینه بر است.

ذخیره سازی یکپارچه

با وجود تفاوت‌هایی که دارند، SAN و NAS متقابل نیستند. شما می توانید آنها را ترکیب کنید تا یک ترکیبی SAN-NAS تشکیل دهید که پروتکل های سطح فایل و بلوک را از یک سیستم به شما می دهد. همچنین می توانید NAS را در بالای یک سیستم SAN برای دریافت خدمات سیستم فایل اجرا کنید. شما می توانید دستگاه هایی با اجزای SAN/NAS هیبریدی در بازار پیدا کنید.

فضای ذخیره ابری

می‌توانید نس فیزیکی را با استفاده از ذخیره‌سازی فایل مبتنی بر ابر، تقویت یا جایگزین کنید. یک دروازه ابری در لبه شبکه مرکز داده یک شرکت، داده های برنامه را بین فضای ذخیره سازی محلی و ابر عمومی منتقل می کند. یک ارائه دهنده ابر ذخیره سازی داده ها را به عنوان یک سرویس مدیریت و اجرا می کند. شما می توانید در صورت تقاضا با ظرفیت و هزینه های به موقع به فضای ذخیره سازی دسترسی داشته باشید و نیازی به خرید و مدیریت زیرساخت ذخیره سازی داده های خود را از بین ببرید. فضای ذخیره سازی ابری به شما چابکی، مقیاس جهانی و دوام را در هر زمان و هر مکان دسترسی به داده می دهد.

دیدگاهتان را بنویسید