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Oarmazenamento conectado à rede (NAS) é um servidor dearmazenamento de dados em nível de arquivo conectado a umarede de computadores, fornecendo acesso a dados para um grupoheterogêneo [en] de clientes. Nesse contexto, o termo "NAS" pode se referir tanto à tecnologia e aos sistemas envolvidos, quanto a uma unidade dedispositivo especializado construído para tal funcionalidade – umappliance NAS oucaixa NAS. O NAS se diferencia doarmazenamento em nível de bloco, dasredes de área de armazenamento (SAN) e doarmazenamento conectado diretamente (DAS).
Um dispositivo NAS é otimizado paraservir arquivos, seja por seu hardware, software ou configuração. Geralmente, é fabricado como umdispositivo de computador (appliance) – um computador especializado e construído para um propósito específico. Os sistemas NAS são dispositivos em rede que contêm uma ou maisunidades de armazenamento, frequentemente organizadas em contêineres de armazenamento lógicos e redundantes ouRAID. O armazenamento conectado à rede normalmente fornece acesso a arquivos usando protocolos de compartilhamento de arquivos de rede, comoNFS,SMB ouAFP. A partir de meados da década de 1990, os dispositivos NAS começaram a ganhar popularidade como um método conveniente de compartilhamento de arquivos entre vários computadores, bem como para remover a responsabilidade de servir arquivos de outros servidores na rede; ao fazer isso, um NAS pode fornecer acesso a dados mais rápido, administração mais fácil e configuração mais simples, em oposição ao uso de um servidor de uso geral para servir arquivos.[1]
Acompanhando um NAS, existemdiscos rígidos construídos especificamente para esse fim, que são funcionalmente semelhantes às unidades não-NAS, mas podem ter firmware, tolerância à vibração ou dissipação de energia diferentes para torná-los mais adequados para uso em arranjos RAID, uma tecnologia frequentemente usada em implementações de NAS.[2] Por exemplo, algumas versões NAS de drives suportam uma extensão de comando para permitir que a recuperação estendida de erros seja desativada. Em uma aplicação não-RAID, pode ser importante para uma unidade de disco fazer grandes esforços para ler com sucesso um bloco de armazenamento problemático, mesmo que isso leve vários segundos. Em um arranjo RAID configurado adequadamente, um único bloco defeituoso em uma única unidade pode ser recuperado completamente através da redundância codificada no conjunto RAID. Se uma unidade passar vários segundos executando tentativas extensas, isso pode fazer com que o controlador RAID sinalize a unidade como "inativa" (down), enquanto se ela simplesmente respondesse prontamente que o bloco de dados tinha um erro de soma de verificação (checksum), o controlador RAID usaria os dados redundantes nas outras unidades para corrigir o erro e continuar sem qualquer problema.
Uma unidade NAS é um computador conectado a uma rede que fornece apenas serviços de armazenamento de dados baseados em arquivos para outros dispositivos na rede. Embora possa ser tecnicamente possível executar outros softwares em uma unidade NAS, ela geralmente não é projetada para ser um servidor de uso geral. Por exemplo, as unidades NAS geralmente não possuem teclado ou monitor e são controladas e configuradas pela rede, frequentemente usando um navegador.[3]
Um sistema operacional completo não é necessário em um dispositivo NAS, então frequentemente um sistema operacional simplificado é usado.
Os sistemas NAS contêm uma ou mais unidades de disco rígido, frequentemente organizadas em contêineres de armazenamento lógicos e redundantes ouRAID.
O NAS usa protocolos baseados em arquivos, comoNFS (popular em sistemasUNIX), SMB (Server Message Block) (usado com sistemasMicrosoft Windows),AFP (usado com computadoresApple Macintosh) ou NCP (usado comOES [en] eNovell NetWare). As unidades NAS raramente limitam os clientes a um único protocolo.
A principal diferença entre oarmazenamento diretamente conectado (DAS) e o NAS é que o DAS é simplesmente uma extensão de um servidor existente e não é necessariamente conectado em rede. Como o nome sugere, o DAS normalmente é conectado via caboUSB ouThunderbolt. O NAS é projetado como uma solução fácil e independente para compartilhar arquivos pela rede.
Tanto o DAS quanto o NAS podem potencialmente aumentar a disponibilidade de dados usandoRAID ouclustering.
Tanto o NAS quanto o DAS podem ter várias quantidades dememória cache, o que afeta muito o desempenho. Ao comparar o uso de NAS com o uso de DAS local (não conectado em rede), o desempenho do NAS depende principalmente da velocidade e do congestionamento na rede.
A maioria das soluções NAS incluirá a opção de instalar uma ampla gama de aplicativos de software para permitir uma melhor configuração do sistema ou para incluir outros recursos fora do armazenamento (como vigilância por vídeo, virtualização, mídia, etc.). O DAS normalmente é focado apenas no armazenamento de dados, mas recursos podem estar disponíveis com base nas opções específicas do fornecedor.
O NAS fornece tanto armazenamento quanto umsistema de arquivos. Isso é frequentemente contrastado com a SAN (rede de área de armazenamento), que fornece apenas armazenamento baseado em blocos e deixa as questões do sistema de arquivos para o lado do "cliente". Os protocolos SAN incluemFibre Channel,iSCSI,ATA over Ethernet [en] (AoE) eHyperSCSI [en].
Uma maneira de conceituar vagamente a diferença entre um NAS e uma SAN é que o NAS aparece para o SO (sistema operacional) do cliente como umservidor de arquivos (o cliente podemapear [en] unidades de rede para compartilhamentos nesse servidor), enquanto um disco disponível através de uma SAN ainda aparece para o SO do cliente como um disco, visível em utilitários de gerenciamento de disco e volume (junto com os discos locais do cliente), e disponível para ser formatado com um sistema de arquivos emontado [en].
Apesar de suas diferenças, SAN e NAS não são mutuamente exclusivos e podem ser combinados como um híbrido SAN-NAS, oferecendo tanto protocolos de nível de arquivo (NAS) quanto protocolos de nível de bloco (SAN) a partir do mesmo sistema[carece de fontes?]. Umsistema de arquivos de disco compartilhado [en] também pode ser executado em cima de uma SAN para fornecer serviços de sistema de arquivos.
No início da década de 1980, a "Newcastle Connection [en]" porBrian Randell e seus colegas naUniversidade de Newcastle demonstrou e desenvolveu o acesso remoto a arquivos através de um conjunto de máquinas UNIX.[4][5] O sistema operacional de servidorNetWare daNovell e o protocoloNCP [en] foram lançados em 1983. Seguindo a Newcastle Connection, o lançamento de 1984 doNFS pelaSun Microsystems permitiu que servidores de rede compartilhassem seu espaço de armazenamento com clientes em rede. A 3Com e aMicrosoft desenvolveriam o software e protocoloLAN Manager para promover esse novo mercado. O software3Server [en] e3+Share [en] da3Com foi o primeiro servidor construído para um propósito específico (incluindo hardware proprietário, software e múltiplos discos) para servidores de sistemas abertos.
Inspiradas pelo sucesso dosservidores de arquivos da Novell,IBM e Sun, várias empresas desenvolveram servidores de arquivos dedicados. Enquanto a 3Com estava entre as primeiras empresas a construir um NAS dedicado para sistemas operacionais de desktop, aAuspex Systems [en] foi uma das primeiras a desenvolver um servidor NFS dedicado para uso no mercado UNIX. Um grupo de engenheiros da Auspex se separou no início da década de 1990 para criar oNetApp FAS [en] integrado, que suportava tanto os protocolos Windows SMB quanto UNIX NFS e tinha escalabilidade e facilidade de implantação superiores. Isso iniciou o mercado para dispositivos NASproprietários [en], agora liderado pela NetApp e EMC Celerra.
Começando no início dos anos 2000, uma série de startups surgiu oferecendo soluções alternativas para soluções de arquivamento único na forma de NAS em cluster – Spinnaker Networks (adquirida pelaNetApp em fevereiro de 2004),Exanet [en] (adquirida pelaDell em fevereiro de 2010),Gluster (adquirida pela Red Hat em 2011), ONStor (adquirida pela LSI em 2009),IBRIX [en] (adquirida pelaHP),Isilon [en] (adquirida pela EMC em novembro de 2010), PolyServe (adquirida pelaHP em 2007) ePanasas [en], para citar algumas.
Em 2009, fornecedores de NAS (notadamente CTERA networks[6][7] eNetgear [en]) começaram a introduzir soluções debackup online [en] integradas em seus appliances NAS, para recuperação de desastres online.[8][9]
Em 2021, três tipos principais de soluções NAS são oferecidos (todos com modelos de nuvem híbrida onde os dados podem ser armazenados tanto localmente no NAS quanto externamente em um NAS separado ou através de um provedor de serviços de nuvem pública). O primeiro tipo de NAS é focado nas necessidades do consumidor com opções de menor custo que normalmente suportam de 1 a 5 discos rígidos hot plug. O segundo é focado em pequenas e médias empresas – essas soluções NAS variam de 2 a 24+ discos rígidos e são normalmente oferecidas em formatos de torre ou rack. O preço pode variar muito dependendo do processador, componentes e recursos gerais suportados. O último tipo é voltado para empresas ou grandes negócios e é oferecido com recursos de software mais avançados. As soluções NAS são normalmente vendidas sem discos rígidos instalados para permitir que o comprador (ou departamentos de TI) selecione o custo, tamanho e qualidade do disco rígido.
A maneira como os fabricantes produzem dispositivos NAS pode ser classificada em três tipos:
O NAS é útil para mais do que apenas armazenamento centralizado geral fornecido a computadores clientes em ambientes com grandes quantidades de dados. O NAS pode permitir sistemas mais simples e de menor custo, como sistemas de servidor de e-mail e web combalanceamento de carga e tolerância a falhas, fornecendo serviços de armazenamento. No mercado consumidor, os dispositivos NAS evoluíram para soluções de "nuvem privada". Elas permitem que os usuários armazenem dados multimídia e façam backup de arquivos de diversos dispositivos (como smartphones e PCs), mantendo a propriedade total dos dados. Diferentemente dos serviços de nuvem pública, essas configurações de nuvem privada geralmente não exigem o pagamento de mensalidades para armazenamento.[10] Tais dispositivos do mercado consumidor estão agora comumente disponíveis. Ao contrário de seus equivalentesmontados em rack, eles são geralmente embalados em formatos menores. O preço dos dispositivos NAS caiu drasticamente nos últimos anos[quando?], oferecendo armazenamento flexível baseado em rede para o mercado consumidor doméstico por pouco mais que o custo de um disco rígido externoUSB ouFireWire comum. Muitos desses dispositivos de consumo doméstico são construídos em torno de processadoresARM, x86 ouMIPS rodando umsistema operacionalLinux embarcado [en].
Umappliance de backup específico (PBBA) é um tipo de NAS destinado ao armazenamento de dados debackup. PBBAs normalmente incluemdesduplicação de dados, compressão,RAID 6 ou outros componentes de hardware redundantes e manutenção automatizada.[11][12][13][14]Um PBBA também pode ser chamado dedispositivo de backup e recuperação de desastres ou simplesmente umappliance de backup.
Distribuições orientadas a NAS decódigo aberto deLinux eFreeBSD estão disponíveis. Elas são projetadas para serem fáceis de configurar em hardware de PC comum e são normalmente configuradas usando um navegador web.
Elas podem ser executadas a partir de umamáquina virtual,Live CD, unidade flash USBinicializável (Live USB) ou de um dos discos rígidos montados. Elas executamSamba (um daemonSMB), daemonNFS e daemonsFTP que estão disponíveis gratuitamente para esses sistemas operacionais.
Discos seguros conectados à rede (NASD) é um projeto de pesquisa de 1997–2001 daUniversidade Carnegie Mellon, com o objetivo de fornecerlargura de banda escalável dearmazenamento econômica.[15] O NASD reduz a sobrecarga noservidor de arquivos (gerenciador de arquivos) permitindo que dispositivos de armazenamento transfiram dados diretamente para osclientes. A maior parte do trabalho do gerenciador de arquivos é descarregada para o disco de armazenamento sem integrar a política do sistema de arquivos ao disco. A maioria das operações do cliente, como Leitura/Gravação, vai diretamente para os discos; operações menos frequentes, como autenticação, vão para o gerenciador de arquivos. Os discos transferem objetos de comprimento variável em vez de blocos de tamanho fixo para os clientes. O Gerenciador de Arquivos fornece uma capacidade de cache por tempo limitado para os clientes acessarem os objetos de armazenamento. Um acesso a arquivo do cliente para os discos tem a seguinte sequência:
Ver artigo principal:Sistema de arquivos em clusterUmNAS em cluster é um NAS que usa um sistema de arquivos distribuído rodando simultaneamente em vários servidores. A principal diferença entre um NAS em cluster e um tradicional é a capacidade de distribuir[carece de fontes?] (por exemplo,stripe) dados emetadados entre os nós do cluster ou dispositivos de armazenamento. O NAS em cluster, como um tradicional, ainda fornece acesso unificado aos arquivos de qualquer um dos nós do cluster, independentemente da localização real dos dados.
CTERA’s C200 provides a better take on network-attached storage (NAS) [...] with local Mac and PC backup built in and automated hooks to an online backup service for offsite backup in case of site disaster.
Com um NAS, você pode construir uma nuvem privada segura que está totalmente sob seu controle, expandir facilmente o armazenamento e não se preocupar em perder o acesso aos seus arquivos.
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