Was ist ein netzgebundener Speicher?

Netzgebundener Speicher (NAS) ist ein dateispezifisches Speichergerät, das Daten kontinuierlich verfügbar macht, damit Mitarbeiter effektiv über ein Netzwerk zusammenarbeiten können. Jedes Computer-Netzwerk besteht aus miteinander verbundenen Server-Rechnern und Client-Rechnern, die Anfragen an die Server senden. NAS-Geräte sind spezialisierte Server, die ausschließlich Anfragen zur Datenspeicherung und Dateifreigabe bearbeiten. Sie bieten schnelle, sichere und zuverlässige Speicherservices für private Netzwerke.

Warum sind NAS-Geräte wichtig?

Sowohl große als auch kleine Unternehmen in vielen Branchen entscheiden sich für NAS-Lösungen, weil sie effektiven, skalierbaren und kostengünstigen Speicher bieten. Verglichen mit anderen Servern bieten NAS-Dateiserver einen schnelleren Datenzugriff und sind einfacher zu konfigurieren und zu verwalten. Sie können unterschiedliche Geschäftsanwendungen unterstützen, einschließlich privater E-Mail-Systeme, Buchhaltungsdatenbanken, Gehaltsabrechnungen, Videoaufzeichnung und -Bearbeitung, Datenprotokollierung und Geschäftsanalytik.

Einige Vorteile von NAS sind:

On-Premises-Rechenzentren für Unternehmen

Ein On-Premises-Rechenzentrum verwendet Cloud-Computing-Ressourcen aus dem eigenen Rechenzentrum einer Organisation. Es kann sowohl Ihnen gehören oder geleast sein, wird aber vollständig von der Organisation und nicht von einem Dritten kontrolliert. Ein On-Premises-Rechenzentrum wird manchmal auch als „private Cloud“ bezeichnet. Sie können NAS-Geräte verwenden, um in Ihrem Unternehmen ein On-Premises-Rechenzentrum für private Cloud-Speicher bereitzustellen.

Flexible lokale Speicherlösungen für kleine Unternehmen

NAS-Systeme können auf die Größe und die Anforderungen des Unternehmens zugeschnitten werden.

Wofür wird ein netzgebundener Speicher genutzt?

Organisationen nutzen NAS-Lösungen, um eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen, darunter:

  • Datenspeicher und Freigabe
  • Erstellung aktiver Datenarchive oder zur Daten-Backup und Notfallwiederherstellung
  • Hosten einer virtuellen Desktop-Infrastruktur
  • Testen und Entwickeln von webbasierten und serverseitigen Webanwendungen
  • Streaming von Mediendateien und Torrents
  • Speichern von Bildern und Videos, auf die häufig zugegriffen wird
  • Erstellen eines internen Druckspeichers

Zum Beispiel erstellt ein Medienunternehmen jeden Tag viele Images. Aufgrund der Netzwerklatenz kann das Unternehmen diese Daten jedoch nicht kontinuierlich in die Cloud übertragen. Stattdessen wird ein hochwertiges NAS-Gerät zur Speicherung der Fotos verwendet. Jeder Mitarbeiter kann über das Firmennetz auf diese Fotos zugreifen und sie bearbeiten.

Welche Komponenten hat ein NAS-Gerät?

NAS-Geräte bestehen typischerweise aus mehreren Komponenten wie:

Physische Speicherlaufwerke

NAS-Geräte können zwei bis fünf Festplatten enthalten, was ihnen eine hoch-Volume Speicherkapazität verleiht. Mehrere physische Laufwerke werden logisch als redundante Speichercontainer (RAID) angeordnet. RAID ist eine Virtualisierungstechnologie, die mehrere physische Speicherkomponenten zu einer oder mehreren logischen Einheiten kombiniert. So können Daten gesichert und die Leistung verbessert werden.

Zentraleinheit (CPU)

NAS-Geräte verfügen über eine CPU, die Rechenintelligenz und Leistung zur Verwaltung des Dateisystems bereitstellt. Die CPU liest und schreibt Daten, um Dateien zu verarbeiten und bereitzustellen, mehrere Benutzer zu verwalten und sich bei Bedarf in die Cloud zu integrieren.

Betriebssystem

Ein Betriebssystem ist eine Softwareschnittstelle zwischen der Hardware des Speichergeräts und dem Benutzer. Obwohl komplexe Netzwerkspeichergeräte über ein eigenes Betriebssystem verfügen, haben einige einfachere Geräte möglicherweise keines.

Netzwerkschnittstelle

Das NAS-Gerät wird über die Netzwerkschnittstelle mit dem Netzwerk verbunden. Die Netzwerkverbindung kann über ein Ethernet-Kabel oder Wi-Fi erfolgen. Zahlreiche NAS-Geräte verfügen auch über USB-Anschlüsse zum Aufladen oder zum Anschluss anderer Geräte.

Was ist das grundlegende Speicherprinzip von NAS-Geräten?

NAS ist ein Dateispeichersystem. Es gibt drei grundlegende Speichermethoden:

Dateispeicherung

Bei der Dateispeicherung in der Cloud können Sie Daten in Dateien speichern, Dateien in Ordnern organisieren und diese wiederum in einer Hierarchie von Verzeichnissen und Unterverzeichnissen ablegen. Es handelt sich um eine beliebte und bekannte Speichertechnik.

Blockspeicher

Bei der Blockspeicherung wird eine Datei in kleinere Stücke (oder Blöcke) unterteilt und jeder Block separat unter einer eindeutigen Adresse gespeichert. Der Computer kann Blöcke überall auf dem Gerät speichern. Das Betriebssystem des Servers fügt die Blöcke anhand der eindeutigen Adresse wieder zu einer Datei zusammen. Dies geht schneller als das Durchsuchen von Hierarchien, um auf eine Datei zuzugreifen.

Objektspeicher

Objekte sind diskrete Dateneinheiten, die ohne Hierarchie oder Struktur gespeichert werden. Jedes Objekt enthält die Daten, beschreibende Informationen über die Daten (Metadaten) und eine eindeutige Identifikationsnummer. Anhand dieser Informationen kann die Systemsoftware das Objekt finden und darauf zugreifen.

Datei-, Block- und Objektspeicher im Vergleich

Jeder Speichertyp kann auf unterschiedliche Weise genutzt werden. Beispielsweise als Dateispeicher für lokale Dateifreigabe oder für Datenbank- und Geschäftsanwendungen und Blockspeicher für Hochleistungsanwendungen. Andererseits können Sie Objektspeicher verwenden, um unstrukturierte Daten wie E-Mails, Videos, Bilddateien, Webseiten und Sensordaten aus dem Internet der Dinge (IoT) zu speichern.

Wie funktioniert NAS?

NAS-Systeme kombinieren Hardware und Software mit Protokollen (oder Regeln) zum Support der gemeinsamen Nutzung von Dateien über das Netzwerk. Bei Einhaltung dieser Protokolle kann jeder Computer so nahtlos auf die Dateien des NAS-Geräts zugreifen, als wären die Dateien auf dem Computer selbst gespeichert.

Kommunikationsprotokolle

Netzwerke können verschiedene Datenübertragungs-Protokolle verwenden, aber die meisten Netzwerke haben das Internet-Protokoll (IP) und das Transmission Control Protocol (TCP, Übertragungssteuerungsprotokoll). IP ist der Teil, der die Adresse zum Senden von Dateidaten erhält. Danach stellt TCP die Daten zu, indem es sie in Pakete zusammenfasst und durch das Netzwerk schickt.

Datei-Formatierungsprotokolle

Die Rechner in einem Computernetzwerk können auf unterschiedlichen Betriebssystemen basieren, zum Beispiel Windows, Linux oder Unix. Sie wollen alle auf den NAS-Dateispeicher in ihrem nativen Dateiformat zugreifen. Deshalb formatieren NAS-Dateisysteme die Daten, bevor sie sie an das Netzwerk senden. Zu den Formatierungsprotokollen für das Bereitstellen von Dateien gehören:

Netzwerk-Dateisysteme (NFS)

Dieses Protokoll wird von Linux- und UNIX-Systemen verwendet. NFS funktioniert auf jeder Hardware, jedem Betriebssystem und in jeder Netzwerkarchitektur.

Server-Nachrichtenblöcke (SMB)

Dieses Protokoll wird von Microsoft-Windows-Rechnern verwendet.

Apple Filing Protocol (AFP)

Dies ist ein proprietäres Protokoll für Apple-Geräte mit macOS.

Was sind die verschiedenen Typen von NAS-Geräten?

NAS-Anbieter fertigen NAS als:

Computerbasiertes NAS

Bei einigen NAS-Geräten handelt es sich um eigens angefertigte Computer mit Prozessoren und Betriebssystemen. Auch wenn es technisch möglich ist, andere Software auf einem NAS-Gerät auszuführen, ist ein computerbasiertes NAS nicht als Allzweck-Server konzipiert. Zum Beispiel verfügen NAS-Geräte in der Regel nicht über eine Tastatur oder ein Display und werden über das Netzwerk gesteuert und konfiguriert.

Eingebettetes System-NAS

Da ein NAS-Gerät kein voll funktionsfähiges Betriebssystem benötigt, integrieren einige NAS-Anbieter ein schlankes Betriebssystem direkt in die Hardware.

Integriertes Chip-basiertes NAS

NAS-Geräte der untersten Ebene verwenden einen integrierten Mikrochip-Prozessor. Er verwaltet die Dateiserver-Funktionen direkt im Chip, ohne Betriebssystem. Diese NAS-Geräte sind weniger verbreitet.

Wie schneidet NAS verglichen mit anderen Speicher-Netzwerkarchitekturen ab?

NAS ist eine der drei wesentlichen Speicherarchitekturen. Die beiden anderen sind Storage Area Networks (SAN, Speichernetzwerke) und Direct-Attached Storage (DAS, Direkt-angeschlossener Speicher):

Speichernetzwerke

Ein Storage Area Network (SAN, Speichernetzwerk) bietet Blockspeicher für vernetzte Geräte. Jeder Block ist mit unterschiedlichen Protokollen formatiert. So kann beispielsweise ein Block für NFS und ein anderer für AFP formatiert werden.

NAS gegenüber SAN

Der Hauptunterschied zwischen NAS und SAN liegt in der Art und Weise, wie Client-Rechner das Speichergerät betrachten. Für die Clients fungiert NAS als Dateisystem und SAN als Betriebssystem. NAS behandelt einzelne Dateianfragen, während SAN Anfragen für zusammenhängende Datenblöcke verwaltet. NAS und SAN verwenden auch unterschiedliche zugrunde liegende Protokolle und Technologien.

SAN ist für die Benutzer flexibler, aber die Einrichtung und Verwaltung kann teurer sein.

Direkt-angeschlossener Speicher

Direct-Attached Storage (DAS, Direkt-angeschlossener Speicher) ist ein Speicher, der direkt an einen einzelnen Computer angeschlossen werden kann. Das gängigste Beispiel für DAS ist eine über Kabel angeschlossene externe Festplatte. Damit ein anderer Computer auf die Dateien auf diesem Laufwerk zugreifen kann, muss das Kabel vom ursprünglichen Computer entfernt und an den neuen Computer angeschlossen werden.

NAS gegenüber DAS

DAS war der Vorläufer von NAS. DAS schneidet besser ab als NAS, insbesondere bei Softwareprogrammen, die mehr Rechenleistung erfordern. Da es jedoch direkt angeschlossen ist, eignet es sich nicht gut für die gemeinsame Nutzung und ist kompliziert zu verwalten.

Welche Einschränkungen gibt es bei NAS?

NAS ist durch seine Unfähigkeit, Leistung in großem Umfang zu liefern, begrenzt.

Schwierig zu skalieren

Netzwerkspeicher sind auf Festplattenlaufwerke (HDDs) angewiesen, um Daten bereitzustellen. Wenn zu viele Benutzer gleichzeitig Dateianfragen stellen, kann das NAS-System leider überlastet werden.

Keine Service-Garantien

NAS kann keine Garantien für Speicherservices bieten. Benutzer könnten Probleme wie Datenverzögerungen, fehlende Daten und Datenverluste haben. NAS ist nicht ausreichend zuverlässig, um für missionskritische Vorgänge eingesetzt zu werden.

Wie können Benutzer die Einschränkungen von NAS überwinden?

Sie können NAS-Einschränkungen überwinden, indem Sie dem Netzwerk weitere NAS-Geräte hinzufügen, sie in ein SAN integrieren oder NAS-Geräte durch Cloud-Speicher ersetzen. Lassen Sie uns die folgenden Optionen erkunden:

Hinzufügen zusätzlicher NAS-Geräte

Um die Speicherkapazität zu erhöhen, können Sie die NAS-Architektur entweder hochskalieren oder aufskalieren. Hochskalierung bedeutet die Verwendung von Speicher-Controller-Software zur Verwaltung mehrerer physischer Laufwerke auf demselben NAS-Server. Aufskalierung bedeutet die Verwendung einer gemeinsamen Software-Kommunikationsschnittstelle namens API zur Verwaltung mehrerer NAS-Server. Durch Aufskalierung können Unternehmen Platz für Milliarden von Dateien schaffen. Konfiguration, Programmierung und Verwaltung sind allerdings kostspielig.

Vereinheitlichter Speicher

Trotz ihrer Unterschiede schließen sich SAN und NAS nicht gegenseitig aus. Sie können diese zu einem SAN-NAS-Hybrid kombinieren, der Ihnen auf demselben System sowohl Protokolle auf Datei- als auch auf Blockebene bietet. Sie können NAS auch zusätzlich zu einem SAN-System betreiben, um Dateisystem-Services zu erhalten. Auf dem Markt sind Geräte mit hybriden SAN/NAS-Komponenten erhältlich.

Cloud-Speicher

Sie können den physischen NAS durch cloudbasierten Dateispeicher ergänzen oder ersetzen. Ein Cloud-Gateway am Edge des Netzwerks des Rechenzentrums eines Unternehmens überträgt Anwendungsdaten zwischen lokalem Speicher und der öffentlichen Cloud. Ein Cloud-Anbieter verwaltet und betreibt die Datenspeicherung als Service.

Vorteile des Cloud-Speichers

Sie können auf Speicherplatz nach Bedarf zugreifen mit Kapazität und Kosten zum richtigen Zeitpunkt, so dass Sie keine eigene Datenspeicher-Infrastruktur kaufen und verwalten müssen. Cloud-Speicher bieten Ihnen Flexibilität, globale Skalierbarkeit und Beständigkeit mit Datenzugriff zu jeder Zeit und an jedem Ort.

Wie kann AWS mit Speicherlösungen helfen?

  • Amazon Elastic File System (Amazon EFS) ist ein einfaches, Serverless-Set-and-Forget-Dateisystem für AWS-Computing-Services. Sie können sicher und zuverlässig auf Dateien zugreifen und den Speicher je nach Bedarf vergrößern oder verkleinern.
  • Amazon Elastic Block Store (EBS) bietet cloudbasierte, vollständig verwaltete Blockspeicherservices. Sie können On-Premises-SAN-Workloads für missionskritische Anwendungen in die Cloud migrieren. EBS speichert Daten zu geringeren Kosten, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird.
  • Amazon FSx für NetApp ONTAP bietet vollständig verwalteten gemeinsamen Speicher, der auf dem beliebten ONTAP-Dateisystem von NetApp entwickelt wurde.
  • Amazon FSx für OpenZFS bietet vollständig verwalteten, gemeinsamen Speicher, der auf dem beliebten Dateisystem OpenZFS entwickelt wurde.
  • Amazon FSx für Windows File Server bietet einen vollständig verwalteten gemeinsamen Speicher, der auf Windows Server aufbaut.
  • Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) ist ein Objektspeicherservice, der branchenführende Skalierbarkeit, Datenverfügbarkeit, Sicherheit und Leistung bietet.
  • AWS Storage Gateway bietet On-Premises-Anwendungen Zugriff auf praktisch unbegrenzten Cloud-Speicher.
  • Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) gibt Ihnen die vollständige Kontrolle über Ihre virtuelle Netzwerkumgebung, einschließlich Ressourcenplatzierung, Konnektivität und Sicherheit.
  • AWS Storage Services bietet eine umfassende Palette von Services zum Speichern, Zugreifen, Steuern und Analysieren von Daten.

Sichern Sie sich kostenlosen Cloud-Speicher, indem Sie noch heute ein AWS-Konto eröffnen!

Nächste Schritte mit dem AWS-Speicher

Schauen Sie sich zusätzliche produktbezogene Ressourcen an
Weitere Informationen zu Speicherservices 
Registrieren Sie sich für ein kostenloses Konto

Sie erhalten sofort Zugriff auf das kostenlose Kontingent von AWS.

Registrieren 
Beginnen Sie mit der Entwicklung in der Konsole

Beginnen Sie mit der Entwicklung mit AWS in der AWS-Managementkonsole.

Anmelden