NAS（網絡附加存儲）在密度和性能方面的改進是針對非結構化數據工作負載的。本文介紹了NAS服務器的工作原理、它與SAN的不同之處以及IT買家對文件級存儲的需求。

NAS（網絡附加存儲）是一種文件級存儲，它連接到網絡，支持跨異構客戶端和服務器環(huán)境的數據訪問和文件共享。

知名研究公司Gartner在給NAS的定義中稱："理想情況下，NAS與平臺和操作系統(tǒng)無關，對于任何應用而言，它就是另一臺服務器，可以在不關閉網絡的情況下聯機，而且不需要改變其他企業(yè)服務器。"

NAS發(fā)展史：演進道路

NAS從20世紀80 年代所使用的文件服務器演變而來，為網絡客戶端提供文件訪問服務。NAS設備通常由捆綁式軟硬件和內置操作系統(tǒng)組成，它們通常使用SMB和NFS等基于行業(yè)標準的網絡協議，用于遠程文件服務和數據共享，使用TCP/IP進行數據傳輸。在企業(yè)環(huán)境下，NAS讓 IT團隊可以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。

企業(yè)戰(zhàn)略集團（ESG）的高級分析師Scott Sinclair說："有了 NAS，你就有了文件系統(tǒng)。你構建NAS后，它看起來就像龐大的共享驅動器。你可以設置許多不同的共享驅動器。它可以充分利用主要用于Windows的SMB協議，或主要用于Linux的NFS協議，這往往是NAS的兩大基于文件的協議。"

目前NAS有哪些規(guī)格？

廠商們提供了低端的緊湊型NAS設備、用于機架環(huán)境的傳統(tǒng)NAS服務器以及可擴展到數 PB規(guī)模的高端系統(tǒng)。提供企業(yè)NAS產品的代表性廠商包括：Dell EMC、NetApp、Hewlett-Packard Enterprise（HPE）、IBM和Hitachi Vantara。

NAS與SAN有何不同？

NAS和SAN（存儲區(qū)域網絡）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連與網絡相連，而SAN通常使用光纖通道連接。NAS將數據作為文件來訪問，而SAN在塊級別存儲數據。在客戶端操作系統(tǒng)面前，NAS如同文件服務器，而SAN通常如同磁盤，作為其自己的獨立的存儲設備網絡而存在。

NAS通常與非結構化數據（比如視頻和醫(yī)療圖像）相關聯，而SAN與結構化工作負載（比如數據庫）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，決策常常基于工作負載或應用系統(tǒng)。"

統(tǒng)一存儲是什么？

統(tǒng)一存儲（又叫多協議存儲）源于企業(yè)的需求：不用將SAN和NAS作為兩種獨立的存儲平臺來采購，而是將統(tǒng)一的塊和文件存儲合并到一個系統(tǒng)中。有了統(tǒng)一存儲，單單一個系統(tǒng)就能支持NFS和SMB等文件協議以及光纖通道和iSCSI塊存儲。業(yè)界通常認為是NetApp開發(fā)了統(tǒng)一存儲，不過現在許多廠商都能提供多協議存儲方案。

Sinclair表示，如今，大多數中型企業(yè)存儲陣列往往是多協議產品。他說："你不用單獨購買用于SAN存儲的設備和用于NAS存儲的設備，只要購買支持所有四種協議的設備就可以了：協議可能是光纖通道、iSCSI、SMB、NFS，無論你想要什么協議。同一物理存儲資源可以分配給NAS或SAN。"

橫向擴展NAS與縱向擴展NAS

在多協議存儲趨勢下，有一類例外，在這類企業(yè)環(huán)境中：非結構化數據的需求會壓倒結構化數據的需求–媒體娛樂、醫(yī)療保健和石油天然氣，它們是生成更多非結構化數據的行業(yè)。在這種環(huán)境下，企業(yè)關注大規(guī)?？蓴U展性，而且它們往往更多地依賴NAS，而不是SAN。

橫向擴展NAS對于以非結構化數據需求為主的組織尤其具有吸引力。

Sinclair將傳統(tǒng)的縱向擴展NAS比作一輛只有一個引擎的貨運列車，可以根據需要牽引多節(jié)車廂。他說："引擎推動火車前進；當你需要更多的存儲容量時，可以購買更多節(jié)車廂。"不過這種方法存在一個根本的挑戰(zhàn)：在前期需要大筆的費用購買引擎，還要確定引擎的型號和相應的價格，以滿足未來的容量需求。

相比之下，橫向擴展NAS則讓組織可以根據需要增加容量和性能。Sinclair說："橫向擴展NAS更像是購買卡車車隊。每臺引擎都經過專門設計，僅用于牽引與其相關的存儲容量，諸多卡車協同運作。如果以后我想增添更多的性能，只需添加另一個節(jié)點，同時擴展性能和容量。這樣一來，我不會被前期的大宗采購捆住手腳。"

另一個對NAS環(huán)境至關重要的橫向擴展功能是，能夠將新的NAS設備添加到含有上一代設備的基礎設施中。Sinclair說："如果架構確實很好地橫向擴展，它讓你可以在同一個解決方案中混合多代設備。"

反過來，縱向擴展架構需要將數據從舊設備轉移到新設備。在擁有數PB存儲空間的環(huán)境下，這類數據遷移要耗費大量的時間和資金。

Sinclair說："因此，這些更龐大的數據環(huán)境往往含有更多的非結構化數據，往往與NAS更密切相關，常?；谀苤С侄啻O備的橫向擴展架構。"

企業(yè)級NAS有何新亮點？

NAS廠商們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(yè)級NAS產生影響。除了全閃存NAS硬件外，廠商們還提供結合旋轉磁盤與閃存驅動器的混合NAS陣列。

在企業(yè)存儲領域，迄今為止，閃存在SAN環(huán)境取得了更大的進展，原因是相比大規(guī)模非結構化NAS部署環(huán)境，SAN中的結構化數據工作負載往往更小、更容易遷移。閃存在同時影響SAN環(huán)境和NAS環(huán)境，"但它最初用在SAN端，后來逐漸用在NAS端，"Sinclair說。"話雖如此，隨著某些工作負載的興起，比如機器學習和人工智能，企業(yè)希望在性能非常高的前提下訪問大量數據，因此我們看到企業(yè)對大規(guī)模全閃存文件系統(tǒng)產生了興趣。"

這個市場仍處于早期階段。IDC公司的《2020年IT基礎設施調查》發(fā)現，44%的受訪者在全閃存陣列上運行的應用程序和工作負載不到40%，但IDC預計這個數字會增長。

一個可能更重要的趨勢是軟件定義的NAS系統(tǒng)大行其道，這種系統(tǒng)將數據存儲在云端：公共云、私有云或混合云，具體取決于用戶的需求。

Kompromise總裁兼首席運營官Krishna Subramanian說："數據密集型組織都在率先向云NAS遷移，比如醫(yī)療保健及生命科學公司、制藥及基因組學公司、大學、媒體娛樂以及技術制造業(yè)?；谠频腘AS使用基于文件的存儲，而不是云數據經常使用的對象存儲，這導致成本要高得多，但在許多場合下，總體成本仍低于本地NAS部署環(huán)境。"

Subramanian說："如果你需要為經常訪問的文件提供云NAS的性能，管理數據生命周期就很重要。冷文件應完全轉移出去，在文件層面進行透明分層，從云NAS轉移到較便宜但有彈性的云對象存儲系統(tǒng)，比如AWS S3、Glacier或Azure Blob，以最大限度地節(jié)省存儲、數據恢復和備份等方面的成本。"

消費級NAS是什么東東？

消費級NAS面向需要集中式存儲系統(tǒng)的家庭用戶，以便多個用戶可以從PC和移動設備訪問文件，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(tǒng)和媒體服務器。

在不久的將來，這部分低端市場將迎來增長：最近的一項市場研究發(fā)現，從2021年到2027年，消費級和中小企業(yè)NAS市場將每年增長7.6%。提供消費級NAS產品的代表性廠商包括：Asustor、Buffalo、QNAP、Synology和西部數據。

作者：Ann Bednarz是《Network World》的資深編輯，負責面向企業(yè)IT專業(yè)人士的專題文章的撰稿、選題和編輯。Josh Fruhlinger是《Network World》的撰稿人兼編輯。

原文網址：https://www.networkworld.com/article/

3256207/what-is-nas-network-attached-storage-and-how-does-it-work.html

編譯：沈建苗

微信排版：牛可歆

排版審核：劉 沙