Сетевые хранилища NAS

Современные технологии облегчают решение большинства задач, в том числе обмен файлами. Здесь на помощь приходят сетевые хранилища (Network Attached Storage, NAS), по сути - файловые серверы в современном виде. Корпус объединяет материнскую плату с процессором, оперативную память и несколько слотов для винчестеров. Оперативная память устройств редко превышает 2 гигабайта - этого объёма достаточно для функционирования операционной системы и кэширования операций. Бюджетные варианты NAS могут иметь и того меньше - встречались модели, оснащенные всего 128 мегабайтами. 
В большинстве случаев докупать винчестеры придётся самостоятельно.  Подбор моделей NAS здесь
Работой устройства «заведует» процессор. В бюджетных вариантах это Celeron, Intel Tolapai или Atom; AMD предлагает линейку Geode. Но серьёзными моделями управляют мощные процессоры, в моделях ориентированных на бизнес трудятся Core 2 Duo. Управление «мозгом», отвечающим за сохранность цифрового сокровища, предоставлено операционной системе. Из-за отсутствия мышки и клавиатуры, у NAS пользователям остаются только сетевые инструменты. Контроль домашнего сервера из-под Windows осуществляется через соединение с удаленным рабочим столом и дополнительное окно административной консоли. 
Варианты Linux, как правило, дружелюбны, неприятные сюрпризы в основном  в прошлом. Уважаемые производители стараются оснащать NAS вменяемыми консолями, использование которых, даже перепрошивка, становится простейшей процедурой. NAS, как правило, управляется различными вариантами Linux, за десятилетия службы на файловых серверах и маршрутизаторах доказавшего непритязательность к оборудованию и высокую надёжность. Вариации от лукавого Microsoft встречаются значительно реже из-за требовательности к электронике и больших размеров операционной системы. 

Назначение и преимущества NAS


NAS предназначены для доступа к большим объёмам информации. В домашней сети используются как хранилища медиатеки, реже - под резервное копирование информации. Необходимо отметить, современное увеличение объема винчестеров до терабайтов сделало потерю годами накапливаемой информации более чем реальной. 
Бизнес полностью раскрывает возможности NAS ! Кроме общего хранилища файлов на офис или подразделение, сетевые хранилища могут стать узлом развертывания сети тонких клиентов, иначе - бездисковых станций. Это тоже компьютеры, но лишённые винчестера. Фактически, тонким клиентом можно сделать любой компьютер, важна поддержка в BIOS загрузки по сети. Загрузка операционной системы происходит с адреса, указанного в BIOS, вопросы адресации и совместного доступа решаются через маршрутизаторы. По этому принципу организованы рабочие места операционистов многих банков, журналистов большинства редакций СМИ и т.д.. 
Из других особенностей, полезны одновременный многопользовательский доступ к файлам, в том числе web, независимость хранения информации и синхронизация с компьютером. Продвинутые модели предлагают загружать файлы через встроенный torrent-клиент и напрямую с устройств, например видеокамер. Эта особенность позволяет использовать NAS для получения и хранения записей видеосистем охраны, например, супермаркета или предприятия. Одновременно с записью возможен просмотр данных с камер. 
Управление доступом к файлам и папкам решается через операционную систему управляющего компьютера, но современные модели могут иметь встроенные механизмы защиты. Если в домашней сети разграничение прав пользователей излишняя сложность, то в корпоративной среде это становится необходимостью. Впрочем, интуитивно понятная настройка не составляет проблем.


Режимы работы дисков


Каркасом сетевого хранилища, запоминающим информацию, является дисковая подсистема. Чем больше «стержней», то есть дисков, тем сложней и надёжней может быть их конфигурация. Однодисковое хранилище лишено большинства возможностей двухдисковых и более систем. Многодисковые системы могут обеспечить создание разных уровней RAID-массивов. 
Stripe, или массив нулевого уровня (RAID 0), не относится к отказоустойчивым, даже наоборот. Блоки, появляющиеся при сохранении в него, одновременно записываются на все диски массива и считываются при использовании. Параллельные запись и чтение существенно увеличивают производительность, возрастающую со следующим диском. Но увеличение размера массива снижает надежность: поломка одного из дисков может вызвать потерю всей информации. К тому же, слишком высокая скорость функционирования массива сталкивается с недостаточной мощностью процессора хранилища. Данные под угрозой, а производительность на практике равна другим режимам. Создание массива RAID 0 возможно минимум из двух дисков. 
Другой дисковый массив RAID 1 (mirror) - массив первого порядка («зеркалированный») позволяет сберечь данные при поломке винчестеров, но скорость фактической работы оставляет прежней. «Зеркалирование» заключается в создании контроллером копии данных на разных дисках. Придется расстаться с половиной свободного места на разделе, но жертвы оправданы, ведь в результате поломки одного накопителя, информация сохранится на другом. Наличие четырех HDD поможет справиться с утратой двух винчестеров, если, конечно, не было повреждения копий, а вот производительность системы останется прежней. 
Использование накопителей в домашних сетях не позволит достичь максимально возможной скорости даже при одном HDD. "Зеркалирование" возможно при количестве дисков, кратном двум. Бюджетные модели сетевых хранилищ с RAID 1 могут стать спасением от потери данных, но используемый объем уменьшается. Вопрос терзает многих пользователей, остается либо тратить половину NAS на копию, либо решиться на систему подороже, работающую на большем числе дисков и способную защитить информацию с меньшими потерями пространства. 
Когда приходится бороться за каждый мегабайт сетевого хранилища, выручает массив RAID 5. Благодаря хранению и вычислению контроллером специальных блоков четности, он позволяет создавать копии данных размером до одного диска, а остальное пространство передаёт пользователю. К сожалению, RAID 5 не панацея. Он сохранит данные при потере одного винчестера, но при утрате двух - бессилен. Более интересен режим RAID 5 + Share. Один из дисков помечается запасным, и при неисправности происходит мгновенная перестройка с отключением поломанного диска. 
При восстановлении данных, контроллер анализирует записанные кластеры и блоки четности, находит потерянную информацию и записывает на другой диск. Массив RAID  возвращается к прежнему состоянию и готов "пережить" следующий сбой винчестера. Производительность RAID 5 + Share при сбое и восстановлении ощутимо падает. Работа RAID 5 с блоками четности во многом зависит и от конкретной модели накопителя. 
Рост емкости винчестеров сделал реальной возможность выхода из строя второго диска в результате серьезной задержки восстановления повреждённых разделов RAID 5. Поэтому создан RAID 6. Даже в случае выхода их строя двух HDD информация сохранится. Правда, за это придется заплатить целым винчестером и потерей скорости более существенной, чем в RAID 5. Снижение рабочей скорости вызвано одновременной обработкой пары блоков четности с дальнейшей записью на разные винчестеры. Надёжность системы потребует серьёзных финансовых вложений - минимум четыре винчестера и устройство для них. 
Однако, для домашних хранилищ бессмысленно придавать огромное значение скорости работы RAID, разница показателей незначительна.


Принципы выбора NAS


Мобильные устройства не могут похвастаться приличными объёмами встроенной/расширяемой памяти. 32 или 64 gB - средний максимум современных карт памяти, который, как ни крути, заставляет пользоваться дополнительными хранилищами с возможностью постоянного доступа. Поэтому, устройство, постоянно подключенное к электросети, при наших условиях потребует стабилизатора напряжения. Кроме того, дешёвые модели имеют узкие слоты для жестких дисков. Первое их неудобство очевидно: чтобы вставить винчестер, придётся попотеть. Второе: нагрев дисков во время работы рано или поздно скажется на дешёвом пластике. Устройства среднего класса обеспечивают удобство и поддерживают горячую замену HDD - без выключения или перезагрузки NAS.

Критерии выбора хранилища NAS

Основные критерии выбора хранилища - цель, определяющая тип и частоту процессора. Затем подсчитывается количество винчестеров, их энергопотребление, нагрев и шумность. Замена HDD на SSD и подобные носители в домашних условиях имеет смысл только теоретический: существенная разница в скорости для домашней сети незаметна, а цена нестандартной дисковой системы может превысить стоимость накопителя.


Заключение


Тенденция увеличения количества файлов, прежде всего медийных, делает покупку и установку сетевого накопителя вопросом времени. Когда-то аналогичный вопрос возник с препроцессором - микросхемой, помогающей обсчитывать специфическую информацию, теперь ею занимаются звуковые и аудиоконтролеры. А препроцессор стал неотъемлемой частью компьютерного «мозга», почти незаметной при выборе аппаратной платформы. Сетевые хранилища проходят аналогичный путь, от громоздких файловых серверов недавнего прошлого до современных аппаратов размером со среднюю коробку. А дополнительное место хранения файлов дома или на предприятии повышает надёжность системы и сохранность постоянно накапливающихся данных.

Если в процессе подбора у Вас возникнут вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 640-77-21, и мы обязательно поможем Вам! Также Вы можете прислать запрос на электронную почту  brigo@brigo.ru  или заказать  Обратный звонок