Che cos'è l'archiviazione collegata alla rete?

L'archiviazione collegata alla rete (NAS) è un dispositivo di archiviazione dedicato ai file che rende i dati sempre disponibili ai dipendenti per collaborare in maniera efficace in una rete. Qualsiasi rete informatica ha server interconnessi e computer client che inviano richieste ai server. I dispositivi NAS sono server specializzati che si occupano esclusivamente dell’archiviazione dati e delle richieste di condivisione file. Forniscono servizi di archiviazione veloci, sicuri e affidabili a reti private.

Perché i dispositivi NAS sono importanti?

Aziende e piccole imprese in molti settori scelgono le soluzioni NAS perché offrono archiviazione efficiente, scalabile e a basso costo. Paragonati ad altri server, i server di file NAS forniscono un accesso più rapido ai dati e sono più semplici da configurare e gestire. Possono supportare diverse applicazioni aziendali, inclusi sistemi privati di email, database di account, libri paga, registrazione ed editing di video, registro di dati, analisi dei dati aziendali.

Alcuni dei vantaggi delle NAS sono:

Data center on-premise per le organizzazioni

Un data center on-premise utilizza le risorse di cloud computing del data center di un'organizzazione. Può essere di proprietà o in leasing, tuttavia è controllato interamente dall'organizzazione e non da terzi. Un data center on-premise è talvolta definito "cloud privato". È possibile usare i dispositivi NAS per implementare un data center on-premise per l'archiviazione nel cloud privato della propria organizzazione.

Soluzioni di archiviazione locale flessibili per piccole imprese

I sistemi NAS possono essere personalizzati in base alla grandezza e alle richieste dell'organizzazione.

Per quali motivi viene utilizzata un'archiviazione basata su rete?

Le organizzazioni utilizzano le soluzioni NAS per eseguire diverse attività tra cui:

  • Archiviazione e condivisione di file
  • Creazione di archivi di dati attivi per backup di dati e ripristino di emergenza
  • Hosting di infrastrutture di desktop virtuali
  • Test e sviluppo di applicazioni Web basate su web e lato server
  • Trasmissione di file multimediali e torrent
  • Archiviazione di immagini e video che richiedono un accesso frequente
  • Creare un archivio di stampa interno

Per esempio, un'azienda multimediale crea molte immagini ogni giorno. Tuttavia, l'azienda non può trasmettere costantemente questi dati sul cloud a causa di latenza della rete. Invece, utilizza un dispositivo NAS esclusivo per archiviare foto. Ogni dipendente può accedere e modificare le foto nella rete dell'azienda.

Quali sono i componenti un dispositivo NAS?

I dispositivi NAS sono generalmente costituiti da diversi componenti quali:

Dischi di archiviazione fisici

I dispositivi NAS possono contenere da due a cinque dischi rigidi, che forniscono capacità di archiviazione di alti volumi. I diversi dischi fisici sono disposti logicamente come insieme ridondante di dischi indipendenti (redundant storage containers, o RAID). La tecnologia RAID è una tecnologia di virtualizzazione che combina diversi componenti fisici di archiviazione in una o più unità logiche. Aiuta a fare il backup dei dati e migliorare le prestazioni.

Central Processing Unit (CPU)

I dispositivi NAS hanno una CPU che fornisce intelligenza di calcolo e potenza per gestire il file system. La CPU legge e scrive i dati per processare e servire i file, gestire diversi utenti e integrarli con il cloud se lo si desidera.

Sistema operativo

Un sistema operativo è un'interfaccia software tra il dispositivo hardware di archiviazione e l'utente. Nonostante i dispositivi complessi di archiviazione collegata alla rete abbiano un proprio sistema operativo, alcuni dispositivi più semplici potrebbero non averne uno.

Interfaccia di reti

L'unità NAS si connette alla rete utilizzando un'interfaccia di rete. La connessione di rete può essere un cavo Ethernet o Wi-Fi. Molti dispositivi NAS hanno anche porte USB per la ricarica o per connettere altri dispositivi ai dispositivi NAS.

Qual è il principio di archiviazione di base dei dispositivi NAS?

La NAS è un sistema di archiviazione file. Esistono tre principali metodi di archiviazione:

Archiviazione file

Nello storage di file nel cloud è possibile archiviare i dati in file, organizzarli in cartelle e collocarli in una gerarchia di directory e sottodirectory. Questa tecnica di archiviazione è molto comune e intuitiva.

Archiviazione di blocchi

L'archiviazione in blocchi divide il file in sezioni più piccole (blocchi) e archivia separatamente ogni blocco in un indirizzo univoco. Il computer può archiviare i blocchi ovunque nel dispositivo. Il sistema operativo del server utilizza l'indirizzo univoco per ricostruire il file dai blocchi. Questo procedimento è più veloce rispetto al cercare nelle gerarchie per accedere a un file.

Archiviazione di oggetti

Gli oggetti sono unità di dati separate che vengono archiviate senza una gerarchia o una struttura. Ogni oggetto include i dati, informazioni descrittive sui dati (metadati) e un numero identificativo esclusivo. Con queste informazioni, il software di sistema può trovare e accedere all'oggetto.

Differenze tra archiviazione di oggetti, blocchi e file

Ogni tipo di archiviazione può essere utilizzato in modi differenti. Ad esempio, l'archiviazione di file per condivisione locale di file o applicazioni di database e aziendali e l'archiviazione di blocchi per applicazioni ad alte prestazioni. Dall'altro lato, è possibile utilizzare l'archiviazione di oggetti per archiviare dati non strutturati come e-mail, video, file immagine, pagine Web e dati dei sensori prodotti da dispositivi Internet of Things (IoT).

Come funziona la NAS?

I sistemi NAS combinano hardware e software con protocolli (o regole) per supportare la condivisione di file nella rete. Seguendo tali protocolli, ogni computer può perfettamente accedere ai file dai dispositivi NAS, dal momento che i file sono stati archiviati nel computer stesso.

Protocolli di comunicazione

Le reti possono eseguire diversi protocolli di trasferimento dati, ma la maggior parte delle reti hanno un protocollo internet (IP) e un protocollo di controllo trasmissioni (TCP, Transmission Control Protocol). L'IP è la parte che ottiene l'indirizzo a cui inviare i dati file. Successivamente, il TCP consegna i dati combinandoli in pacchetti e inviando i pacchetti attraverso la rete.

Protocolli di formattazione file

Le macchine in una rete di computer possono avere diversi sistemi operativi sottostanti, come Windows, Linux o Unix. Tutti desiderano accedere all'archiviazione file NAS nel loro formato originale. Perciò, i file system NAS formattano i dati prima di inviarli alla rete. I protocolli di formattazione per la distribuzione dei file includono:

Network file systems (NFS, file system di rete)

I sistemi Linux e UNIX utilizzano questo protocollo. La NFS funziona su ogni hardware, sistema operativo o architettura di rete.

Blocchi di messaggi di server (SMB, Server Message Block)

I computer Microsoft Windows utilizzano questo protocollo.

Protocollo file di Apple (AFP, Apple Filing Protocol)

È un protocollo proprietario di Apple per i dispositivi che utilizzano macOS.

In che cosa si differenziano i vari tipi di dispositivi NAS?

I fornitori NAS strutturano i NAS come:

NAS basati su computer

Alcuni dispositivi NAS sono computer appositamente progettati con processori e sistemi operativi. Anche se è tecnicamente possibile far funzionare altri software su un'unità NAS, un NAS basato su computer non è progettato per essere un server generico. Per esempio, le unità NAS non hanno una tastiera o un display e sono controllati e configurati da una rete.

Sistema NAS incorporato

Un sistema operativo ricco di contenuti non è necessario su un dispositivo NAS, perciò alcuni fornitori NAS inseriscono un sistema operativo leggero direttamente sull'hardware.

NAS integrato basato su chip

I dispositivi NAS di livello più basso utilizzano un processore microchip integrato. Gestisce le funzioni del server del file direttamente sul chip, senza sistema operativo. Questi dispositivi NAS sono meno comuni.

Quali sono le differenze tra NAS e altre architetture di rete di archiviazione?

NAS è una delle tre principali architetture di archiviazione. Le altre due sono reti di archiviazione di area (SAN, Storage Area Network) e archiviazione collegata direttamente (DAS, Direct-attached storage):

Reti dell'area di archiviazione

Una rete dell'area di archiviazione (SAN) fornisce un'archiviazione di blocchi ai dispositivi collegati alla rete. Ogni blocco è formattato con protocolli diversi. Ad esempio, un blocco può essere formattato per NFS e un altro può essere formattato per AFP.

Differenze tra NAS e SAN

La differenza principale tra NAS e SAN è la modalità con cui i computer client vedono il dispositivo di archiviazione. Per i client, NAS funziona come un file system e SAN funziona come un sistema operativo. NAS consegna richieste di file individuali, mentre SAN gestisce richieste per blocchi di dati contigui. NAS e SAN utilizzano diversi protocolli e tecnologie sottostanti.

SAN è più flessibile per gli utenti, ma può essere più costosa da impostare e gestire.

Archiviazione collegata direttamente

L'archiviazione collegata direttamente (DAS) è un tipo di archiviazione che può essere attribuita direttamente a un singolo computer. L'esempio più comune di DAS è un disco rigido esterno connesso via cavo. Perché un altro computer possa accedere al file su quel disco, il cavo deve essere rimosso dal computer originale e attaccato a quello nuovo.

Differenze tra NAS e DAS

Il sistema DAS è stato il precursore di NAS. La DAS funziona meglio della NAS, specialmente per programmi software che richiedono più calcoli. Tuttavia, essendo collegato direttamente, non si presta bene alla condivisione ed è difficile da gestire.

Quali sono le limitazioni della NAS?

La NAS è limitata dalla difficoltà di eseguire prestazioni su larga scala.

Difficile da dimensionare

L'archiviazione basata su rete fa affidamento agli hard disk (HDDs) per servire i dati. Purtroppo, se troppi utenti inviano richieste di file allo stesso tempo, il sistema NAS può essere sovraccaricato.

Nessuna garanzia di servizio

La NAS non può offrire nessuna garanzia del servizio di archiviazione. Gli utenti potrebbero avere problemi di ritardi di dati, dati mancanti e perdita di dati. La NAS non è abbastanza affidabile da utilizzare per operazioni mission-critical.

In che modo gli utenti possono superare i limiti della NAS?

È possibile superare i limiti della NAS aggiungendo più dispositivi NAS alla rete, integrandoli con il sistema SAN o sostituendo i dispositivi NAS con l'archiviazione nel cloud. Vediamo le opzioni qui sotto:

Aggiungere più dispositivi NAS

Per aumentare la capacità di archiviazione è possibile dimensionare verso l'alto od orizzontalmente l'architettura NAS. Dimensionamento verso l'alto significa utilizzare controller di archiviazione per gestire più dischi fisici sullo stesso server NAS. Dimensionamento orizzontale significa utilizzare l'interfaccia di comunicazione di un software comune chiamata API per gestire più server NAS. Con un dimensionamento orizzontale, le organizzazioni possono creare spazio per milioni di file. Tuttavia è costoso da configurare, codificare e gestire.

Archiviazione unificata

Nonostante le differenze, SAN e NAS non si escludono a vicenda. È possibile combinarle in forma di ibrido SAN-NAS, che conferisce sia protocolli a livello file che a livello blocco dallo stesso sistema. È anche possibile far funzionare NAS al di sopra di un sistema SAN per ottenere servizi di file system. È possibile trovare dispositivi con componenti ibride SAN/NAS sul mercato.

Archiviazione nel cloud

È possibile aumentare o sostituire la NAS fisica utilizzando un'archiviazione di file basata su cloud. Un gateway cloud ai margini di una rete di data center dell'azienda sposta i dati di applicazione tra archiviazione locale e il cloud pubblico. Un provider cloud gestisce e fa funzionare l'archiviazione dati come un servizio.

Vantaggi dell'archiviazione nel cloud

È possibile accedere all'archiviazione on demand, con capacità e costi just-in-time, eliminando la necessità di comprare e gestire la propria infrastruttura di archiviazione dati. L'archiviazione nel cloud garantisce agilità, scalabilità a livello globale e durabilità, con accesso ai dati ovunque in ogni momento.

In che modo AWS può aiutare con le soluzioni di archiviazione?

  • Amazon Elastic File System (Amazon EFS) è un file system semplice, serverless di tipo set-and-forget per i servizi di calcolo AWS. È possibile accedere ai file in modo sicuro e affidabile, e dimensionare o ridurre l'archiviazione in base alla richiesta.
  • Amazon Elastic Block Store (EBS) offre servizi di archiviazione a blocchi completamente gestiti e basati sul cloud. È possibile spostare On-Premise i carichi di lavoro SAN sul cloud per applicazioni mission-critical. EBS archivia i dati a un costo inferiore senza compromettere le prestazioni.
  • Amazon FSx per NetApp ONTAP offre un'archiviazione condivisa completamente gestita costruita sul noto file system ONTAP di NetApp.
  • Amazon FSx per OpenZFS offre un'archiviazione condivisa completamente gestita costruita sul noto file system OpenZFS.
  • Amazon FSx per Windows File Server fornisce un'archiviazione dei file completamente gestita e condivisa integrata in Windows Server.
  • Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) è un servizio di archiviazione di oggetti che offre scalabilità, disponibilità dei dati, sicurezza e prestazioni all'avanguardia nel settore.
  • Gateway di archiviazione AWS offre applicazioni on-premise con accesso a volumi di storage sul cloud virtualmente illimitati.
  • Cloud privato virtuale Amazon (Amazon VPC) ti offre pieno controllo sul tuo ambiente di reti virtuali, inclusi posizionamento della risorsa, connettività e sicurezza.
  • AWS Storage Services offre una gamma di servizi per archiviare, accedere, controllare e analizzare i dati.

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