什么是网络附加存储（NAS），以及它是如何工作的？

NAS并不是一项新技术，但在通过连接到网络的集中存储提供有效的数据存储和访问方面仍然发挥着重要作用。

你有没有想过，在20世纪80年代，企业是如何在网络中的计算机之间共享文件和数据的？他们依靠的是网络附加存储（NAS）--一种可靠而有效的方式，通过以太网连接将非结构化数据传送到网络连接的设备上。

随着时间的推移，不同的技术已经变得突出，包括提供廉价在线存储的云存储。然而，NAS仍然解决了 在一个组织内直观地 共享文件的关键业务痛点 。

什么是网络连接存储（NAS）？

网络附加存储是在网络范围内工作的文件级存储，使异构设备能够访问非结构化数据文件，如视频、音频、网站、文本文件和微软Office文档。NAS的好处包括低成本的实施，易于访问，并支持高容量和可扩展性。它还提供容错能力和内置安全管理。

当定义NAS时，可以指所涉及的硬件和它的技术。另一方面，NAS设备是一个进行操作的单一单元。

你可以认为NAS是一个集中的存储系统，连接的设备可以通过基于浏览器的实用程序访问。这意味着，NAS不需要连接显示器或键盘。要访问它，你需要使用一个与网络连接的设备。

除了NAS，还有存储区域网络（SAN）。与NAS不同，SAN处理结构化数据（块存储）。接下来是直接存储设备（DAS），它不连接到网络，需要直接访问存储。每种存储类型都有其优点和缺点，我们将在文章后面讨论。

NAS的好处是：

• 由于简化的脚本和精简的操作系统，它提供了一个简单的设置。
• 你可以获得存储和服务文件的高性能。
• 在向外扩展、向上扩展和对象存储方法的帮助下，容易扩展。
• 它提供所有连接的网络设备的高可用性。
• NAS是容错的，因为它支持RAID和其他用于数据冗余和复制的高级功能。

NAS设备

一个NAS设备包含硬件、软件（操作系统和协议），以及一个将NAS连接到网络的网络接口。它利用物理存储设备和中央处理器（CPU），提供处理能力来管理文件系统和网络请求。NAS设备通过一个网络接口连接到网络，包括Wi-Fi或以太网电缆。

对于非关键数据的存储和访问，许多NAS设备只包含单舱。然而，企业级NAS系统有四个以上的驱动器，提供高容量和RAID（冗余存储容器）--一种提高数据冗余度和性能的虚拟化技术。这意味着NAS设备由两到六个硬盘组成，这取决于用户的要求。

至于操作系统，大多数供应商使用他们专有的操作系统，而其他供应商则坚持使用微软Windows或Linux的标准方法。

什么是NAS产品类别？

NAS产品可以根据其容量、可扩展性、驱动器支持和运行驱动器的数量进行分类。这些类别是：

• 企业级。 企业级NAS产品是高端产品。它们在存储大量数据方面很有效率。由于数据至关重要，企业级NAS使用多个盒子来分散数据，减少与数据丢失有关的风险。它还支持虚拟机图像、集群功能和快速访问。
• 中型市场。中小型企业依赖中级市场规模。这些都能够存储TB级的数据，但没有集群支持。
• 台式机。在较低的范围内，我们有一个桌面NAS。这些很容易设置和管理。小型企业和家庭用户主要使用它。

NAS是如何工作的？

要了解NAS如何工作，我们需要知道它的主要组成部分，其中包括硬件、软件和协议。

硬件

NAS是一个包含预先配置的存储软件的服务器。硬件包括处理器、硬盘驱动器和随机存取存储器（RAM）。此外，硬件可以被称为NAS服务器、NAS头、NAS单元或NAS盒。

软件

与普通服务器相比，NAS的软件实现是不同的。该软件经过优化，在处理两种请求类型时实现性能最大化： 文件共享和数据存储。NAS软件是最小的，直接嵌入硬件以确保性能。

协议

NAS供应商利用不同的协议。这些协议通过网络交换机确定数据传输方法和数据可及性，网络交换机连接到所有设备并管理路由请求。在核心部分，你会得到两个用于数据传输的协议，TCP和IP，它们协同工作以提供快速和可靠的数据传输。

NAS盒子支持在网络上传输文件格式的各种协议。这些协议包括：

• 网络文件系统(NFS)
• 服务器信息块(SMB)
• 苹果文件协议(AFP)
• 国际网络包交换
• 通用互联网文件系统（CIFS）
• NetBIOS扩展用户接口

网络连接存储的用途是什么？

网络附加存储使内部和分散的远程团队很容易分享数据和进行协作。对于远程团队访问存储，NAS需要现代NAS供应商提供的云连接。

NAS系统的工作与云类似，但在组织的本地环境中。此外，公司可以根据他们的要求配置NAS，决定他们需要多少存储，访问和分配数据的协议，以及实施自己的安全数据规则的能力。

至于NAS的可扩展性，它支持放大和缩小的方法。此外，NAS供应商还提供云支持，在备份和远程访问方面提供进一步的灵活性。

简而言之，企业可以将NAS用于：

• 文件共享和存储
• 作为NAS阵列的归档和灾难恢复
• 托管内部开源解决方案，如企业资源规划和客户关系管理
• 测试和开发服务器端和基于网络的应用程序
• 用于打印作业和服务电子邮件
• 用于流媒体文件，包括视频和图像
• 用于托管虚拟桌面基础设施

NAS对单独的家庭用户也是有益的。他们可以用它来

• 媒体流媒体服务
• 管理洪流
• 管理智能电视存储
• 使用NAS作为个人云服务器
• 测试和开发一个网站
• 物联网（IoT）应用的存储

如何扩展NAS？

NAS是可扩展的，并为数据存储和检索提供不同的方式。

扩展型NAS

在扩展型NAS中，后端存储配备了NAS头以提供扩展性。由于它利用扩展架构，它被称为扩展型NAS。后端存储由一个双控系统控制，这也决定了NAS系统的可扩展性。你可以把扩展比作一艘由强大的柴油内燃机驱动的货船。这些发动机可以承载成吨的重量 -- 而你所需要做的就是增加更多的集装箱。

扩展型NAS

扩展型NAS采取了一种不同的方法，管理员可以增加更多的硬盘。这是一个更直接的方法，不需要像扩展型NAS那样需要大量的前期成本。作为比较，你可以把扩展型NAS看作是在你的车队中增加货运卡车。如果你需要更多的带宽，你就增加更多的货运卡车。

对象存储

对象存储建立在扩展型NAS所能提供的基础之上。它在网络规模环境中创建了可扩展的存储，并能很好地处理非结构化数据。另外，每个对象存储都是用一个平面地址存储的，因此不使用横向扩展和横向扩展NAS系统用来管理集中文件的便携式操作系统接口（POSIX）。为了简化快速识别，每个对象都包含描述该对象的元数据。

比较一下：NAS与DAS和NAS与SAN的比较

NAS与DAS的比较

直接连接存储(DAS)是一种没有连接到网络的存储类型，只能由一个特定的系统访问。在网络方面，你需要实际存在，因此不能通过网络来访问DAS。最好的例子是你的电脑硬盘驱动器。

由于DAS是直接与上述设备连接，它们比NAS更快。这种性能对于诸如视频游戏、视频编辑解决方案等应用来说是非常方便的。

NAS与SAN

存储区域网络（SAN）是NAS的高性能版本，对文件的访问具有低延迟性。为了实现高性能，SAN利用具有快速存储的服务器和通过专用以太网的光纤通道连接，以获得最大的性能。

SAN对于需要传输关键任务数据或视频编辑等高要求应用的数据的组织来说非常有用。

NAS被编程为处理单个文件的I/O请求。在SAN中，I/O请求是针对连续的数据块，而不是NAS中的文件级别。

结论 - NAS会继续存在吗？

NAS无疑是一项伟大的技术。目前，小型和中型企业通过使用NAS获得巨大的好处。然而，企业NAS在许多领域也是成功的，这取决于使用情况，特别是随着闪存和混合NAS阵列的引入。 另一方面，高端NAS设备支持各种高级功能，包括闪存、重复数据删除和数据复制。

随着现代供应商还包括云支持，NAS提供了更多的灵活性。但是， 云存储服务，如亚马逊弹性文件系统或微软Azure文件服务，在远程存储和检索数据方面已经吸引了企业的注意。

那么，你对NAS怎么看？你认为它将在未来与我们同在，还是会被其他新兴技术如云计算所淘汰？请在下面评论并让我们知道。

常见问题(FAQ)

为什么企业使用NAS而不是云？

NAS提供了多种好处。它们速度快，没有云存储带来的延迟。云是有益的，但主要是针对企业客户。NAS最适合于小型企业，因为他们可以控制NAS的功能。它还提供更好的安全性，企业不必担心与第三方共享数据。

NAS也很容易使用，供应商更专注于改善配置和设置的复杂性。另外，通过添加更多的驱动器来扩展NAS是相对容易的。

最后，NAS在价格方面大获全胜。除了最初的设置成本，NAS需要比云计算更少的频繁支出，在云计算中你需要按月支付以保持访问。

你的企业何时应该选择云？

企业应该在以下情况下选择云而不是NAS。

• 当涉及到远程工作时，他们想要更多的灵活性
• 根据需要获得尽可能多的可扩展性
• 自动更新和维护
• 专业级的数据安全和备份

Scale-out vs Scal-up NAS - 你选择哪一个？

Scale-out和Scale-up是增加NAS容量的不同方法。在扩大规模中，你需要在你的基础设施上进行前期投资，然后通过后端存储增加存储。至于Scale-out，你不必在前期进行大量投资，以后可以通过增加节点来升级，以提高性能和容量。

另外，scale-out方法支持新的NAS盒子，这意味着更多的灵活性，因为它可以与旧一代的模型一起使用。在scale-up中，你需要将数据从旧的设置转移到新的设置中，这可能会花费时间和金钱。