O que é armazenamento conectado à rede?

O armazenamento conectado à rede (NAS) é um dispositivo de armazenamento dedicado a arquivos que disponibiliza dados continuamente para que os funcionários colaborem efetivamente em uma rede. Qualquer rede de computadores possui máquinas servidoras interconectadas e máquinas clientes que enviam solicitações aos servidores. Os dispositivos NAS são servidores especializados que lidam apenas com armazenamento de dados e solicitações de compartilhamento de arquivos. Eles fornecem serviços de armazenamento rápidos, seguros e confiáveis para redes privadas.

Por que os dispositivos NAS são importantes?

Empresas e pequenas empresas em muitos setores escolhem soluções NAS porque oferecem armazenamento eficaz, escalável e de baixo custo. Em comparação com outros servidores, os servidores de arquivos NAS oferecem acesso mais rápido aos dados e são mais fáceis de configurar e gerenciar. Eles podem oferecer suporte a várias aplicações de negócios, incluindo sistemas de e-mail privados, bancos de dados contábeis, folha de pagamento, gravação e edição de vídeo, registro de dados em log e análise de negócios.

Alguns benefícios do NAS incluem:

Datacenters on-premises para organizações

Um datacenter on-premises usa recursos de computação em nuvem do próprio datacenter de uma organização. Pode ser próprio ou alugado, mas é totalmente controlado pela organização, e não por terceiros. Um datacenter on-premises às vezes é chamado de “nuvem privada”. Você pode usar dispositivos NAS para implantar um datacenter on-premises para armazenamento na nuvem privada em sua organização.

Soluções flexíveis de armazenamento local para pequenas empresas

Os sistemas NAS podem ser personalizados com base no tamanho e nos requisitos da organização.

Para que o armazenamento conectado à rede é usado?

As organizações usam soluções NAS para executar uma série de tarefas, incluindo:

  • Armazenar e compartilhar arquivos
  • Criar arquivos de dados ativos ou para backup de dados e recuperação de desastres
  • Hospedar infraestrutura de desktop virtual
  • Testar e desenvolver aplicações Web baseadas na Web e do lado do servidor
  • Fazer transmissão de arquivos de mídia e torrents
  • Armazenar imagens e vídeos que exigem acesso frequente
  • Criar um repositório de impressão interno

Por exemplo, uma empresa de mídia cria muitas imagens todos os dias. No entanto, a empresa não pode fazer a transmissão desses dados para a nuvem constantemente por causa da latência da rede. Em vez disso, ela usa um dispositivo NAS de última geração para armazenar as fotos. Qualquer funcionário pode acessar e editar essas fotos pela rede da empresa.

Quais são os componentes de um dispositivo NAS?

Os dispositivos NAS geralmente são compostos por vários componentes, como:

Unidades de armazenamento físico

Os dispositivos NAS podem conter de dois a cinco discos rígidos, o que lhes confere capacidade de armazenamento de alto volume. Várias unidades físicas são dispostas de forma lógica como contêineres de armazenamento redundantes (RAID). RAID é uma tecnologia de virtualização que combina vários componentes de armazenamento físico em uma ou mais unidades lógicas. Isso ajuda a fazer backup de dados e melhorar a performance.

Unidade de processamento central (CPU)

Os dispositivos NAS possuem uma CPU que fornece inteligência computacional e poder para gerenciar o sistema de arquivos. A CPU lê e grava dados para processar e fornecer arquivos, gerenciar vários usuários e integrar-se à nuvem, se desejado.

Sistema operacional

O sistema operacional é uma interface de software entre o hardware do dispositivo de armazenamento e seu usuário. Embora dispositivos complexos de armazenamento conectado à rede venham com seus próprios sistemas operacionais, alguns dispositivos mais simples podem não dispor de um.

Interface de rede

A unidade NAS se conecta à rede usando a interface de rede. A conexão de rede pode ser um cabo ethernet ou Wi-Fi. Muitos dispositivos NAS também possuem portas USB para carregar ou conectar outros dispositivos ao dispositivo NAS.

Qual é o princípio básico de armazenamento dos dispositivos NAS?

NAS é um sistema de armazenamento de arquivos. Existem três metodologias principais de armazenamento:

Armazenamento de arquivos

No armazenamento de arquivos na nuvem, você pode armazenar dados em arquivos, organizar arquivos em pastas e colocá-los em uma hierarquia de diretórios e subdiretórios. É uma técnica de armazenamento bastante usada e conhecida.

Armazenamento em blocos

O armazenamento em blocos divide um arquivo em partes (ou blocos) menores e armazena cada bloco separadamente em um endereço exclusivo. O computador pode armazenar blocos em qualquer lugar do dispositivo. O sistema operacional do servidor usa o endereço exclusivo para reagrupar os blocos no arquivo. Isso é mais rápido do que analisar hierarquias para acessar um arquivo.

Armazenamento de objetos

Objetos são unidades discretas de dados que são armazenadas sem hierarquia ou estrutura. Cada objeto inclui os dados, informações descritivas sobre os dados (metadados) e um número de identificação exclusivo. Usando essas informações, o software do sistema pode localizar e acessar o objeto.

Armazenamento de arquivos, armazenamento em blocos e armazenamento de objetos

Cada tipo de armazenamento pode ser usado de diferentes maneiras. Por exemplo, armazenamento de arquivos para compartilhamento local de arquivos ou bancos de dados e aplicações empresariais e armazenamento em blocos para aplicações de alta performance. Por outro lado, você pode usar o armazenamento de objetos para armazenar dados não estruturados, como e-mail, vídeos, arquivos de imagem, páginas da Web e dados de sensores produzidos pela Internet das Coisas (IoT).

Como o NAS funciona?

Os sistemas NAS combinam hardware e software com protocolos (ou regras) para oferecer suporte ao compartilhamento de arquivos pela rede. Ao seguir esses protocolos, qualquer computador pode acessar facilmente os arquivos do dispositivo NAS como se os arquivos estivessem armazenados no próprio computador.

Protocolos de comunicação

As redes podem executar vários protocolos de transferência de dados, mas a maioria das redes possui protocolo de internet (IP) e protocolo de controle de transmissão (TCP). IP é a parte que obtém o endereço para enviar os dados do arquivo. Depois disso, o TCP entrega os dados combinando-os em pacotes e enviando os pacotes pela rede.

Protocolos de formatação de arquivos

As máquinas em uma rede de computadores podem ter diferentes sistemas operacionais subjacentes, como Windows, Linux ou Unix. Todos eles desejam acessar o armazenamento de arquivos NAS em seus respectivos formatos de arquivo nativo. Portanto, os sistemas de arquivos NAS formatam os dados antes de enviá-los à rede. Os protocolos de formatação para distribuição de arquivos incluem:

Network file systems (NFS – sistemas de arquivos de rede)

Os sistemas Linux e UNIX usam esse protocolo. O NFS funciona em qualquer hardware, sistema operacional ou arquitetura de rede.

Server message blocks (SMB – blocos de mensagem de servidor)

Máquinas Microsoft Windows usam esse protocolo.

Apple filing protocol (AFP – protocolo de arquivamento da Apple)

Este é um protocolo proprietário para dispositivos Apple que executam o macOS.

Quais são os diferentes tipos de dispositivos NAS?

Os fornecedores de NAS fabricam NAS como:

NAS baseado em computador

Alguns dispositivos NAS são computadores de propósito específico com processadores e sistemas operacionais. Embora seja tecnicamente possível executar outro software em uma unidade NAS, um NAS baseado em computador não é projetado para ser um servidor de uso geral. Por exemplo, as unidades NAS geralmente não possuem teclado ou tela e são controladas e configuradas pela rede.

NAS de sistema integrado

Não é necessário um sistema operacional completo em um dispositivo NAS, então, alguns fornecedores de NAS incorporam um sistema operacional leve diretamente no hardware.

NAS baseado em chip integrado

O dispositivo NAS de nível mais baixo usa um processador de microchip integrado. Ele gerencia as funções do servidor de arquivos diretamente no chip, sem sistema operacional. Esses dispositivos NAS são menos comuns.

Como o NAS se compara a outras arquiteturas de rede de armazenamento?

O NAS é uma das três principais arquiteturas de armazenamento. As outras duas são redes de área de armazenamento (SAN) e armazenamento de conexão direta (DAS):

Redes de área de armazenamento

Uma rede de área de armazenamento (SAN) fornece armazenamento em blocos para dispositivos em rede. Cada bloco é formatado com protocolos distintos. Por exemplo, um bloco pode ser formatado para NFS e outro pode ser formatado para AFP.

NAS versus SAN

A principal diferença entre NAS e SAN é a forma como as máquinas cliente veem o dispositivo de armazenamento. Para os clientes, o NAS funciona como um sistema de arquivos e o SAN funciona como o sistema operacional. O NAS lida com solicitações de arquivos individuais, mas a SAN gerencia solicitações de blocos de dados contíguos. O NAS e o SAN também usam diferentes protocolos e tecnologias subjacentes.

O SAN é mais flexível para os usuários, mas o custo de configuração e gerenciamento pode ser maior.

Armazenamento de conexão direta

O armazenamento de conexão direta (DAS) é um armazenamento que pode ser conectado diretamente a um único computador. O exemplo mais comum de DAS é um disco rígido externo conectado por cabo. Para que outro computador acesse arquivos nessa unidade, o cabo deve ser removido do computador original e conectado ao novo computador.

NAS versus DAS

O DAS foi o precursor do NAS. O DAS tem uma performance melhor do que o NAS, especialmente para programas de software que exigem mais computação. No entanto, por estar diretamente conectado, não é adequado para compartilhamento e seu gerenciamento é complexo.

Quais são as limitações do NAS?

O NAS é limitado por sua incapacidade de fornecer performance em escala.

Difícil escalabilidade

O armazenamento conectado à rede depende de unidades de disco rígido (HDDs) para fornecer dados. Infelizmente, se muitos usuários enviarem solicitações de arquivos ao mesmo tempo, isso poderá sobrecarregar o sistema NAS.

Não oferece garantias de serviço

O NAS não pode oferecer nenhuma garantia de serviço de armazenamento. Os usuários podem ter problemas como atraso de dados, ausência de dados e perda de dados. O NAS não é confiável o suficiente para ser usado em operações essenciais à missão.

Como os usuários podem superar as limitações do NAS?

Você pode superar as limitações do NAS adicionando mais dispositivos NAS à rede, fazendo a integração com o SAN ou substituindo dispositivos NAS por armazenamento na nuvem. Vamos explorar as opções abaixo:

Adicione mais dispositivos NAS

Para aumentar a capacidade de armazenamento, você pode aumentar a escala da arquitetura NAS na vertical ou na horizontal. Aumentar a escala na vertical significa usar o software do controlador de armazenamento para gerenciar várias unidades físicas no mesmo servidor NAS. Aumentar a escala na horizontal significa usar uma interface de comunicação de software comum chamada API para gerenciar vários servidores NAS. Ao fazer a escala na horizontal, as organizações podem liberar espaço para bilhões de arquivos. No entanto, a configuração, a codificação e o gerenciamentos são dispendiosos.

Armazenamento unificado

Apesar de suas diferenças, o SAN e o NAS não são mutuamente exclusivos. Você pode associá-los para formar uma combinação de SAN-NAS, que oferece protocolos para arquivos e blocos do mesmo sistema. Você também pode executar o NAS em um sistema SAN para obter serviços do sistema de arquivos. Você pode encontrar dispositivos com componentes SAN/NAS híbridos no mercado.

Armazenamento na nuvem

Você pode aumentar ou substituir o NAS físico usando o armazenamento de arquivos baseado na nuvem. Um gateway de nuvem na borda da rede do datacenter de uma empresa move os dados da aplicação entre o armazenamento local e a nuvem pública. Um provedor de nuvem gerencia e opera o armazenamento de dados como um serviço.

Benefícios do armazenamento na nuvem

Você pode acessar o armazenamento sob demanda com capacidade e custos just-in-time, eliminando a necessidade de comprar e gerenciar sua própria infraestrutura de armazenamento de dados. O armazenamento na nuvem oferece agilidade, escala global e durabilidade com acesso a dados a qualquer momento e em qualquer lugar.

Como a AWS pode ajudar com soluções de armazenamento?

  • O Amazon Elastic File System (Amazon EFS) é um sistema de arquivos simples, com tecnologia sem servidor e com configuração única para serviços computacionais da AWS. Você pode acessar arquivos de forma segura e confiável e ampliar ou reduzir o armazenamento, conforme necessário.
  • Amazon Elastic Block Store (EBS) oferece serviços de armazenamento em bloco totalmente gerenciados e baseados na nuvem. Você pode migrar workloads SAN on-premises para a nuvem para aplicações essenciais à missão. O EBS armazena dados a um custo menor sem comprometer a performance.
  • O Amazon FSx para NetApp ONTAP oferece armazenamento compartilhado totalmente gerenciado criado no famoso sistema de arquivos ONTAP da NetApp.
  • O Amazon FSx para OpenZFS oferece armazenamento compartilhado totalmente gerenciado baseado no famoso sistema de arquivos OpenZFS.
  • O Amazon FSx para Windows File Server fornece armazenamento compartilhado totalmente gerenciado, desenvolvido no Windows Server.
  • O Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) é um serviço de armazenamento de objetos que oferece escalabilidade líder do setor, disponibilidade de dados, segurança e performance.
  • O AWS Storage Gateway disponibiliza a aplicações on-premises acesso a um armazenamento na nuvem praticamente ilimitado.
  • A Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) oferece controle total sobre seu ambiente de redes virtual, incluindo posicionamento de recursos, conectividade e segurança.
  • Os serviços de armazenamento da AWS incluem uma gama completa de serviços para armazenar, acessar, controlar e analisar dados.

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