El almacenamiento conectado a la red ( NAS ) es un servidor de almacenamiento de datos informáticos a nivel de archivo (a diferencia del almacenamiento a nivel de bloque ) conectado a una red informática que proporciona acceso a datos a un grupo heterogéneo de clientes. El término "NAS" puede referirse tanto a la tecnología como a los sistemas involucrados, o a un dispositivo especializado creado para dicha funcionalidad (ya que, a diferencia de las tecnologías relacionadas tangencialmente, como las redes de área local , un dispositivo NAS suele ser una unidad singular).
Un dispositivo NAS está optimizado para servir archivos ya sea por su hardware, software o configuración. A menudo se fabrica como un aparato informático : una computadora especializada especialmente diseñada. Los sistemas NAS son dispositivos en red que contienen una o más unidades de almacenamiento , a menudo dispuestas en contenedores de almacenamiento lógicos y redundantes o RAID . El almacenamiento conectado a la red normalmente proporciona acceso a archivos mediante protocolos de intercambio de archivos en red como NFS , SMB o AFP . Desde mediados de la década de 1990, los dispositivos NAS comenzaron a ganar popularidad como un método conveniente para compartir archivos entre varias computadoras, así como para eliminar la responsabilidad de servir archivos desde otros servidores de la red; Al hacerlo, un NAS puede proporcionar un acceso a datos más rápido, una administración más sencilla y una configuración más sencilla en lugar de utilizar un servidor de uso general para servir archivos. [1]
Acompañando a un NAS hay unidades de disco duro especialmente diseñadas , que son funcionalmente similares a las unidades que no son NAS, pero pueden tener diferente firmware, tolerancia a la vibración o disipación de energía para hacerlas más adecuadas para su uso en matrices RAID, una tecnología que se usa a menudo en implementaciones de NAS. . [2] Por ejemplo, algunas versiones NAS de unidades admiten una extensión de comando para permitir que se desactive la recuperación de errores extendida. En una aplicación que no es RAID, puede ser importante que una unidad de disco haga todo lo posible para leer con éxito un bloque de almacenamiento problemático, incluso si lleva varios segundos. En una matriz RAID configurada adecuadamente, un solo bloque defectuoso en una sola unidad se puede recuperar completamente mediante la redundancia codificada en todo el conjunto RAID. Si una unidad pasa varios segundos ejecutando reintentos extensos, podría hacer que el controlador RAID marque la unidad como "inactiva", mientras que si simplemente respondiera rápidamente que el bloque de datos tenía un error de suma de verificación, el controlador RAID usaría los datos redundantes en el otro. drives para corregir el error y continuar sin ningún problema.
Una unidad NAS es una computadora conectada a una red que proporciona únicamente servicios de almacenamiento de datos basados en archivos a otros dispositivos en la red. Aunque técnicamente es posible ejecutar otro software en una unidad NAS, normalmente no está diseñada para ser un servidor de uso general. Por ejemplo, las unidades NAS normalmente no tienen teclado ni pantalla, y se controlan y configuran a través de la red, a menudo mediante un navegador. [3]
No se necesita un sistema operativo con todas las funciones en un dispositivo NAS, por lo que a menudo se utiliza un sistema operativo simplificado.
Los sistemas NAS contienen una o más unidades de disco duro, a menudo dispuestas en contenedores de almacenamiento lógicos y redundantes o RAID .
NAS utiliza protocolos basados en archivos como NFS (popular en sistemas UNIX ), SMB ( Server Message Block ) (usado con sistemas Microsoft Windows ), AFP (usado con computadoras Apple Macintosh ) o NCP (usado con OES y Novell NetWare ). Las unidades NAS rara vez limitan a los clientes a un único protocolo.
La diferencia clave entre el almacenamiento de conexión directa (DAS) y NAS es que DAS es simplemente una extensión de un servidor existente y no necesariamente está conectado en red. Como sugiere el nombre, DAS normalmente se conecta mediante un cable USB o Thunderbolt . NAS está diseñado como una solución sencilla e independiente para compartir archivos a través de la red.
Tanto DAS como NAS pueden aumentar potencialmente la disponibilidad de datos mediante el uso de RAID o agrupación en clústeres .
Tanto el NAS como el DAS pueden tener distintas cantidades de memoria caché , lo que afecta en gran medida el rendimiento. Al comparar el uso de NAS con el uso de DAS local (no conectado a la red), el rendimiento del NAS depende principalmente de la velocidad y la congestión de la red.
Por lo general, el NAS no es tan personalizable en términos de hardware (CPU, memoria, componentes de almacenamiento) o software de bajo nivel (extensiones, complementos , protocolos adicionales), pero la mayoría de las soluciones NAS incluirán la opción de instalar una amplia gama de aplicaciones de software para permitir una mejor configuración del sistema o incluir otras capacidades fuera del almacenamiento (como videovigilancia, virtualización, medios, etc). Por lo general, DAS se centra únicamente en el almacenamiento de datos, pero las capacidades pueden estar disponibles según las opciones específicas del proveedor.
NAS proporciona almacenamiento y un sistema de archivos . Esto a menudo se contrasta con SAN ( red de área de almacenamiento ), que proporciona sólo almacenamiento basado en bloques y deja las preocupaciones del sistema de archivos en el lado del "cliente". Los protocolos SAN incluyen Fibre Channel , iSCSI , ATA sobre Ethernet (AoE) e HyperSCSI .
Una forma de conceptualizar vagamente la diferencia entre un NAS y un SAN es que el NAS aparece ante el sistema operativo (sistema operativo) del cliente como un servidor de archivos (el cliente puede asignar unidades de red a recursos compartidos en ese servidor), mientras que un disco disponible a través de un SAN todavía aparece en el sistema operativo del cliente como un disco, visible en las utilidades de administración de discos y volúmenes (junto con los discos locales del cliente) y disponible para formatearse con un sistema de archivos y montarse .
A pesar de sus diferencias, SAN y NAS no son mutuamente excluyentes y pueden combinarse como un híbrido SAN-NAS, ofreciendo protocolos a nivel de archivos (NAS) y protocolos a nivel de bloques (SAN) del mismo sistema. También se puede ejecutar un sistema de archivos de disco compartido sobre una SAN para proporcionar servicios de sistema de archivos.
A principios de la década de 1980, la " Conexión Newcastle " de Brian Randell y sus colegas de la Universidad de Newcastle demostraron y desarrollaron el acceso remoto a archivos a través de un conjunto de máquinas UNIX. [4] [5] El sistema operativo de servidor NetWare y el protocolo NCP de Novell se lanzaron en 1983. Después de Newcastle Connection, el lanzamiento de NFS de Sun Microsystems en 1984 permitió a los servidores de red compartir su espacio de almacenamiento con clientes en red. 3Com y Microsoft desarrollarían el software y protocolo LAN Manager para promover este nuevo mercado. El software 3Server y 3+Share de 3Com fue el primer servidor diseñado específicamente (que incluye hardware, software y discos múltiples propietarios) para servidores de sistemas abiertos.
Inspiradas por el éxito de los servidores de archivos de Novell, IBM y Sun, varias empresas desarrollaron servidores de archivos dedicados. Mientras que 3Com fue una de las primeras empresas en construir un NAS dedicado para sistemas operativos de escritorio, Auspex Systems fue una de las primeras en desarrollar un servidor NFS dedicado para su uso en el mercado UNIX. Un grupo de ingenieros de Auspex se separó a principios de la década de 1990 para crear el NetApp FAS integrado , que admitía los protocolos Windows SMB y UNIX NFS y tenía una escalabilidad y facilidad de implementación superiores. Esto inició el mercado de dispositivos NAS propietarios , ahora liderado por NetApp y EMC Celerra.
A principios de la década de 2000, surgieron una serie de nuevas empresas que ofrecían soluciones alternativas a las soluciones de archivo único en forma de NAS en clúster: Spinnaker Networks (adquirida por NetApp en febrero de 2004), Exanet (adquirida por Dell en febrero de 2010), Gluster (adquirida por RedHat en 2011), ONStor (adquirida por LSI en 2009), IBRIX (adquirida por HP ), Isilon (adquirida por EMC – noviembre de 2010), PolyServe (adquirida por HP en 2007) y Panasas , por nombrar algunos.
En 2009, los proveedores de NAS (en particular las redes CTERA [6] [7] y Netgear ) comenzaron a introducir soluciones de respaldo en línea integradas en sus dispositivos NAS, para la recuperación de desastres en línea. [8] [9]
Para 2021, se ofrecerán tres tipos principales de soluciones NAS (todas con modelos de nube híbrida donde los datos se pueden almacenar tanto localmente en el NAS como fuera del sitio en un NAS separado o a través de un proveedor de servicios de nube pública). El primer tipo de NAS se centra en las necesidades de los consumidores con opciones de menor costo que normalmente admiten de 1 a 5 discos duros conectables en caliente. El segundo se centra en las pequeñas y medianas empresas: estas soluciones NAS varían entre 2 y 24 discos duros y normalmente se ofrecen en formato de torre o montaje en bastidor. Los precios pueden variar mucho según el procesador, los componentes y las funciones generales admitidas. El último tipo está dirigido a empresas o grandes empresas y se ofrece con capacidades de software más avanzadas. Las soluciones NAS normalmente se venden sin discos duros instalados para permitir que el comprador (o los departamentos de TI) seleccionen el costo, el tamaño y la calidad del disco duro.
La forma en que los fabricantes fabrican los dispositivos NAS se puede clasificar en tres tipos:
NAS es útil para algo más que el almacenamiento centralizado general proporcionado a las computadoras cliente en entornos con grandes cantidades de datos. NAS puede permitir sistemas más simples y de menor costo, como sistemas de servidor web y de correo electrónico tolerantes a fallas y de equilibrio de carga, al proporcionar servicios de almacenamiento. El mercado emergente potencial para NAS es el mercado de consumo donde hay una gran cantidad de datos multimedia. Estos aparatos del mercado de consumo están ahora comúnmente disponibles. A diferencia de sus homólogos montados en bastidor , generalmente están empaquetados en factores de forma más pequeños. El precio de los dispositivos NAS ha caído drásticamente en los últimos años, ofreciendo almacenamiento flexible basado en red al mercado de consumo doméstico por poco más que el costo de un disco duro externo USB o FireWire normal. Muchos de estos dispositivos de consumo doméstico se basan en procesadores ARM , x86 o MIPS que ejecutan un sistema operativo Linux integrado .
Se encuentran disponibles distribuciones de Linux y FreeBSD de código abierto orientadas a NAS . Están diseñados para que sean fáciles de configurar en hardware de PC básico y, por lo general, se configuran mediante un navegador web.
Pueden ejecutarse desde una máquina virtual , un Live CD , una unidad flash USB de arranque ( Live USB ) o desde uno de los discos duros montados. Ejecutan Samba (un demonio SMB ), demonio NFS y demonios FTP que están disponibles gratuitamente para esos sistemas operativos.
Los discos seguros conectados a la red ( NASD ) son un proyecto de investigación de 1997-2001 de la Universidad Carnegie Mellon , con el objetivo de proporcionar ancho de banda de almacenamiento escalable y rentable . [10] NASD reduce la sobrecarga en el servidor de archivos (administrador de archivos) al permitir que los dispositivos de almacenamiento transfieran datos directamente a los clientes . La mayor parte del trabajo del administrador de archivos se descarga al disco de almacenamiento sin integrar la política del sistema de archivos en el disco. La mayoría de las operaciones del cliente, como lectura/escritura, van directamente a los discos; Las operaciones menos frecuentes, como la autenticación, van al administrador de archivos. Los discos transfieren objetos de longitud variable en lugar de bloques de tamaño fijo a los clientes. El Administrador de archivos proporciona una capacidad de almacenamiento en caché por tiempo limitado para que los clientes accedan a los objetos de almacenamiento. Un acceso a un archivo desde el cliente a los discos tiene la siguiente secuencia:
Un NAS en clúster es un NAS que utiliza un sistema de archivos distribuido que se ejecuta simultáneamente en varios servidores. La diferencia clave entre un NAS agrupado y tradicional es la capacidad de distribuir [ cita necesaria ] (por ejemplo, franjas) datos y metadatos entre los nodos del clúster o dispositivos de almacenamiento. El NAS agrupado, como uno tradicional, todavía proporciona acceso unificado a los archivos desde cualquiera de los nodos del clúster, sin relación con la ubicación real de los datos.
El C200 de CTERA ofrece una mejor visión del almacenamiento conectado a la red (NAS) [...] con respaldo local de Mac y PC integrado y enlaces automatizados a un servicio de respaldo en línea para respaldo externo en caso de desastre del sitio.
Medios relacionados con el almacenamiento conectado a la red en Wikimedia Commons