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網絡附屬存儲(NAS)是一種文件級存儲，它連接到網絡，可以向開放式系統服務器提供整合的文件系統和存儲服務。

研究公司Gartner在其對NAS的定義中說：“理想情況下，NAS是獨立于平臺和操作系統的，對于任何應用程序來說，它都是另一臺服務器，可以在不關閉網絡的情況下聯機，并且不需要更改其他企業服務器。”

NAS歷史：網絡附加存儲的演進

NAS從1980年代使用的文件服務器演變而來，為網絡客戶端提供對文件的訪問。NAS設備通常由捆綁的硬件、軟件和內置操作系統組成，它們通常使用行業標準的網絡協議，如用于遠程文件服務和數據共享的SMB和NFS，以及用于數據傳輸的TCP/IP。在企業環境中，NAS可以讓IT團隊簡化數據存儲和檢索，同時整合他們的服務器和存儲基礎設施。

Enterprise Strategy Group的高級分析師Scott Sinclair說：“有了NAS，你就有了一個文件系統。當您設置NAS時，它看起來就像一個巨大的共享驅動器。您可以設置許多不同的共享驅動器。”“它可以利用SMB協議(主要用于Windows)或NFS協議(主要用于Linux)——這往往是NAS的兩個基于大文件的協議。”

有哪些NAS規格類型?

供應商提供NAS包括較為低端的緊湊型NAS設備、用于機架設置的傳統NAS服務器以及擴展到多拍字節的高端系統。提供企業NAS產品的供應商包括 Dell EMC、NetApp、Hewlett-Packard Enterprise、IBM和Hitachi Vantara等。

NAS與SAN：有何不同?

NAS和存儲區域網絡(SAN)都是基于網絡的存儲解決方案。NAS通常通過標準以太網連接與網絡相連，而SAN通常使用光纖通道連接;NAS以文件的形式訪問數據，而SAN在塊級別存儲數據;對于客戶端操作系統，NAS顯示為文件服務器，而SAN通常顯示為磁盤并作為其自己獨立的存儲設備網絡存在。

NAS通常與非結構化數據(如視頻和醫學圖像)相關聯，而SAN與結構化工作負載(如數據庫)相關聯。Sinclair說大多數組織都在一定程度上同時部署了NAS和SAN，而且通常是根據工作負載或應用程序來決定的。

什么是統一存儲?

統一存儲(也稱為多協議存儲)一般是指不再將SAN和NAS作為兩個獨立的存儲平臺，對于分布式存儲而言，統一存儲一般是指對象存儲(Object Storage)、文件存儲(File Storage)和塊存儲(Block Storage)的統一。借助統一存儲，單個系統可以支持NFS和SMB等文件協議以及光纖通道和iSCSI塊存儲。盡管許多供應商提供多協議選項，但普遍認為NetApp在統一存儲的開發方面通常功不可沒。

Sinclair說，如今，大多數中型企業存儲陣列往往是多協議的。“與其買一個用于SAN存儲的盒子和一個用于NAS存儲的盒子，不如買一個支持所有四種協議的盒子——可以是光纖通道、iSCSI、SMB、NFS等等任何你想要的。相同的物理存儲可以分配給NAS或SAN。”

橫向擴展與縱向擴展NAS

多協議存儲趨勢的一個例外是在企業環境中，在這些環境中，非結構化數據的需求遠遠低于結構化數據的需求——媒體和娛樂、醫療保健、石油和天然氣等行業往往會生成更多非結構化數據。在這些情況下，企業關心的是高可擴展性，并且他們往往更多地依賴NAS而不是SAN。

特別是，橫向擴展NAS對主要具有非結構化數據需求的組織具有吸引力。

Sinclair將傳統的放大模型比作一列帶有單個發動機的貨運列車，可以根據需要牽引盡可能多的汽車。“引擎推動著火車前進，當你需要更多的存儲空間時，你需要購買更多的車廂。但這種方法存在一個根本性挑戰：它需要大量預購才能購買發動機，發動機的尺寸和定價必須相應地滿足未來的容量需求。

相比之下，橫向擴展NAS允許企業根據需要增加容量和性能。“橫向擴展NAS更像是購買卡車車隊。每臺發動機都經過專門設計，僅能拉動與其相關的存儲空間，卡車協同工作。如果我以后想增加更多性能，我可以添加另一個節點，同時擴展性能和容量。這樣我就不會被巨額的前期采購所困擾。”

另一個對NAS環境至關重要的橫向擴展功能是向包含上一代設備的基礎架構中添加新的NAS機箱的能力。“如果一個架構能夠很好地橫向擴展，那么它就允許您在同一個解決方案中混合多代產品，”Sinclair說。

相反，縱向擴展架構需要將數據從舊設備轉移到新設備。在具有多拍字節存儲空間的環境中，此類數據遷移將非常耗時且成本高昂。

“因此，這些更大的數據環境往往包含更多非結構化數據，并且常常與NAS更相關，它們通常基于一種可以承受多代的橫向擴展體系結構。”

企業NAS有什么新功能?

NAS供應商不斷添加功能以提高可擴展性、可管理性和效率。在性能方面，閃存正在對企業NAS產生影響。廠商提供混合NAS陣列，將旋轉磁盤與閃存驅動器以及全閃存NAS硬件結合在一起。

在企業存儲領域，截至目前閃存在SAN環境中的負載越來越大，因為與大規模非結構化NAS部署相比，SAN中的結構化數據工作負載往往更小且更容易遷移。閃存正在影響SAN和NAS環境，“但它首先主要是在SAN端，然后是在NAS端。”“話雖如此，隨著機器學習和人工智能等某些工作負載的增加，他們希望以非常高的性能訪問大量數據，我們看到了它們對大規模全閃存文件系統的興趣。”

這個市場仍處于早期階段——IDC的2020年IT基礎設施調查發現，44%的受訪者在全閃存陣列上運行不到40%的應用程序和工作負載——但IDC預計這一數字會增長。

一個可能更重要的趨勢是軟件定義的NAS系統的興起，這些系統將數據存儲在云中——無論是公共的、私有的還是混合的，這取決于用戶的需求。

Kompromise總裁兼首席運營官Krishna Subramanian表示：“醫療保健和生命科學客戶、制藥和基因組學公司、大學、媒體和娛樂以及技術制造等數據密集型組織都在率先向云NAS遷移。基于云的NAS使用基于文件的存儲，而不是著名的云對象存儲，這導致成本要高得多，但在許多情況下，總體成本仍然超過本地NAS部署。

Subramanian說：“如果您需要云NAS對頻繁訪問的文件的性能，那么管理數據生命周期是很重要的。”“冷文件應完全從云NAS轉移到成本較低但具有彈性的云對象存儲(如AWS S3或Glacier或Azure Blob)，并在文件級別進行透明分層，以最大限度地節省存儲、數據恢復和備份成本。”

什么是消費級NAS?

消費級NAS面向需要集中存儲系統的家庭用戶，該系統允許多個用戶從PC和移動設備訪問文件，而無需直接插入驅動器。消費級NAS可用作文件服務器、打印服務器、備份系統和媒體服務器。

在不久的將來，這個較低端的市場將會出現增長：最近的一項市場研究發現，2021年到2027年，消費者和中小企業的NAS市場將以每年7.6%的速度增長。提供消費級NAS產品的供應商包括Asustor、Buffalo、QNAP、Synology和Western Digital。

本文翻譯自：https://www.networkworld.com/article/3256207/what-is-nas-network-attached-storage-and-how-does-it-work.html如若轉載，請注明原文地址。