El almacenamiento conectado a 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 los 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 dispositivo informático , una computadora especializada diseñada específicamente. Los sistemas NAS son dispositivos en red que contienen una o más unidades de almacenamiento , a menudo organizadas en contenedores de almacenamiento redundantes lógicos o RAID . El almacenamiento conectado a la red generalmente proporciona acceso a archivos mediante protocolos de uso compartido 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 del servicio de archivos de otros servidores en la red; al hacerlo, un NAS puede proporcionar un acceso a los datos más rápido, una administración más fácil y una configuración más simple en comparación con el uso de un servidor de propósito general para servir archivos. [1]
Junto con un NAS hay unidades de disco duro especialmente diseñadas , que son funcionalmente similares a las unidades que no son NAS, pero pueden tener un firmware, una tolerancia a la vibración o una disipación de energía diferentes para que sean más adecuadas para su uso en matrices RAID, una tecnología que se utiliza a menudo en las implementaciones NAS. [2] Por ejemplo, algunas versiones NAS de las 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 un gran esfuerzo 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 por completo a través de la redundancia codificada en todo el conjunto RAID. Si una unidad pasa varios segundos ejecutando reintentos extensos, puede 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 comprobación, el controlador RAID usaría los datos redundantes en las otras unidades 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 de la red. Si bien técnicamente puede ser posible ejecutar otro software en una unidad NAS, por lo general no está diseñada para ser un servidor de propósito general. Por ejemplo, las unidades NAS por lo general 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 organizadas 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 ) (utilizado con sistemas Microsoft Windows ), AFP (utilizado con computadoras Apple Macintosh ) o NCP (utilizado con OES y Novell NetWare ). Las unidades NAS rara vez limitan a los clientes a un solo protocolo.
La diferencia clave entre el almacenamiento conectado directamente (DAS) y el NAS es que el DAS es simplemente una extensión de un servidor existente y no necesariamente está conectado en red. Como sugiere el nombre, el DAS normalmente se conecta a través de un cable USB o con Thunderbolt . El NAS está diseñado como una solución sencilla y autónoma 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 agrupamiento .
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 del NAS con el uso del DAS local (no conectado a red), el rendimiento del NAS depende principalmente de la velocidad y la congestión de la red.
En general, los sistemas NAS no son tan personalizables 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 incluyen la opción de instalar una amplia gama de aplicaciones de software para permitir una mejor configuración del sistema o para incluir otras capacidades fuera del almacenamiento (como videovigilancia, virtualización, medios, etc.). Los sistemas DAS generalmente se centran únicamente en el almacenamiento de datos, pero las capacidades pueden estar disponibles según las opciones de proveedores específicos.
NAS proporciona tanto almacenamiento como un sistema de archivos . Esto suele contrastarse con SAN ( red de área de almacenamiento ), que proporciona solo 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 over Ethernet (AoE) e HyperSCSI .
Una forma de conceptualizar vagamente la diferencia entre un NAS y un SAN es que NAS aparece para el SO del cliente (sistema operativo) 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 para el SO 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 ser formateado con un sistema de archivos y montado .
A pesar de sus diferencias, SAN y NAS no son mutuamente excluyentes y pueden combinarse como un híbrido SAN-NAS, que ofrece tanto protocolos a nivel de archivo (NAS) como protocolos a nivel de bloque (SAN) desde el mismo sistema. Un sistema de archivos de disco compartido también puede ejecutarse sobre una SAN para proporcionar servicios de sistema de archivos.
A principios de los años 1980, la " Conexión Newcastle " de Brian Randell y sus colegas de la Universidad de Newcastle demostró y desarrolló el acceso remoto a archivos a través de un conjunto de máquinas UNIX. [4] [5] El sistema operativo de servidor NetWare de Novell y el protocolo NCP se lanzaron en 1983. Después de la Conexión Newcastle, 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 el protocolo LAN Manager para promover este nuevo mercado. El software 3Server y 3+Share de 3Com fue el primer servidor diseñado específicamente (que incluía hardware, software y varios discos 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 superior y facilidad de implementación. 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 en noviembre de 2010), PolyServe (adquirida por HP en 2007) y Panasas , por nombrar algunas.
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 ante 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 en las instalaciones 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 generalmente admiten de 1 a 5 discos duros de conexión en caliente. El segundo está enfocado en empresas de tamaño pequeño a mediano: estas soluciones NAS varían de 2 a 24 o más discos duros y generalmente se ofrecen en formatos de torre o montaje en bastidor. El precio puede variar mucho según el procesador, los componentes y las características generales compatibles. El último tipo está orientado a empresas o grandes empresas y se ofrece con capacidades de software más avanzadas. Las soluciones NAS generalmente 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 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 de correo electrónico y web con equilibrio de carga y tolerancia a fallas, 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 dispositivos de mercado de consumo ahora están disponibles comúnmente. A diferencia de sus contrapartes montadas en bastidor , generalmente se empaquetan 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 para el mercado de consumo doméstico por poco más del costo de un disco duro externo USB o FireWire normal . Muchos de estos dispositivos de consumo doméstico están construidos alrededor de procesadores ARM , x86 o MIPS que ejecutan un sistema operativo Linux integrado .
Existen distribuciones de Linux y FreeBSD de código abierto orientadas a NAS . Están diseñadas para que sea fácil instalarlas en equipos de PC comunes 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 ), un demonio NFS y demonios FTP que están disponibles de forma gratuita para esos sistemas operativos.
Network-attached secure disks ( NASD ) es un proyecto de investigación de 1997-2001 de la Universidad Carnegie Mellon , cuyo objetivo era proporcionar un ancho de banda de almacenamiento escalable y rentable . [10] NASD reduce la sobrecarga del 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 en el 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 limitada en el tiempo 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 en clúster y uno tradicional es la capacidad de distribuir [ cita requerida ] (por ejemplo, en bandas) datos y metadatos entre los nodos del clúster o los dispositivos de almacenamiento. El NAS en clúster, al igual que uno tradicional, sigue proporcionando 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 copia de seguridad local para Mac y PC integrada y conexiones automáticas a un servicio de copia de seguridad en línea para realizar copias de seguridad fuera del sitio en caso de desastre en el mismo.
Medios relacionados con el almacenamiento conectado a la red en Wikimedia Commons