Network Attached Storage

Network Attached Storage (NAS, dt. netzgebundener Speicher) bezeichnet einfach zu verwaltende Dateiserver. Allgemein wird NAS eingesetzt, um ohne hohen Aufwand unabhängige Speicherkapazität in einem Rechnernetz bereitzustellen.

Begriffsklärung, Definition

Heutige Personal Computer verfügen normalerweise über einen Festplattenspeicher, der direkt im Gehäuse des Computers eingebaut ist, und legen dort ihre Verzeichnisse und Dateien ab. Man spricht von direkt dem Computer zugeordnetem Speicher (Direct Attached Storage), der im Regelfall nur den Nutzern zur Verfügung steht, die unmittelbar am Computer arbeiten.

Soll ein Festplattenspeicher mit den darauf abgelegten Dateien netzweit zur Verfügung stehen, also von allen Rechnern des Netzwerks erreichbar sein, muss das Speichersystem zunächst direkt an das Netzwerk angeschlossen sein und zusätzlich Methoden (z. B. Datei-basiert: SMB/CIFS, NFS oder Block-basiert: iSCSI/LUN/SAN, FCoE^[1]) beherrschen, welche die Dateien auf diesem Speicherplatz im angebundenen Computernetz zur Verfügung stellen. Man spricht dann von „Speicher, der an ein Netz angeschlossen ist“, also Network Attached Storage oder kurz NAS. NAS-Systeme werden also direkt am Netzwerk angeschlossen und arbeiten autonom, d. h. ohne einen dedizierten PC oder Server zu benötigen. Die Dateisysteme des NAS, also alle dort angelegten Dateien und Verzeichnisse, erscheinen auf dem Zielsystem wie eine eingebundene Freigabe beziehungsweise ein lokales Dateisystem.

NAS-Systeme im engeren Sinne sind Serverdienste, die den über einen Netzwerkdienst angeschlossenen Clients betriebssystemabhängig einsatzbereite Dateisysteme zur Verfügung stellen. Dies grenzt den Dienst von Direct Attached Storage und Storage Area Network ab. NAS-Systeme im weiteren Sinne, wie sie in der Praxis angeboten werden, stellen zentralen Speicherplatz auf Disk-Arrays sowohl mit Datei-basiertem als auch mit Block-basiertem Zugriff über das allgemeine Netzwerk zur Verfügung. Das allgemeine Netzwerk ist in der Regel das Ethernet-basierte LAN, zunehmend auch WLAN.

Rechnernetz mit NAS

Funktionen

NAS von Intel

Ein NAS stellt im allgemeinen „File-Service-Funktionen“ bereit. Darunter wird der über ein lokales Netz erfolgende Nutzer-Zugriff auf Dateien verstanden. Vor allem beim Einsatz im professionellen Umfeld müssen die Systeme in der Lage sein, Zugriffsrechte (ACL) für im Netz eingetragene Nutzer zu berücksichtigen (Datenschutz). Ein häufiges Erscheinungsbild sind persönliche Daten, die nur einem Nutzer zugänglich sind, oder Gruppendaten, die für Gruppen aus mehreren Nutzern zugänglich sind.

Ein NAS stellt somit in der Regel weitaus mehr Funktionen bereit, als nur einem Computer Speicher über das Netz zuzuweisen. Deshalb ist ein NAS im Unterschied zu Direct Attached Storage immer entweder ein eigenständiger Computer (Host) oder ein Virtueller Computer (Virtual Storage Appliance, kurz VSA) mit eigenem Betriebssystem. Daher beherrschen viele Systeme auch Raid-Funktionen, um Datenverlust durch Defekte vorzubeugen. Dateibasierende Dienste wie NFS oder SMB/CIFS stellen die Kernfunktion dar. Einige umfangreichere NAS-Implementierungen wie FreeNAS oder Openfiler beherrschen zusätzlich blockbasierende Datenzugriffe, wie sie bei DAS oder SAN üblich sind und bieten hierfür eine iSCSI-Implementierung. Diese Funktionsvielfalt wird häufig auch im Begriff Filer zusammengefasst.

Für den Einsatz in kleinen Heim- und sogenannten SoHo-Netzen wurde auch Network Direct Attached Storage mit zusätzlichen Funktionen entwickelt, die über den Begriff des Filers hinausgehen, zum Beispiel Druckerserver. Einige dieser Funktionen sind jedoch auf kleine Netze mit wenigen Computern begrenzt, da je nach System spezielle Gerätetreiber auf jedem verbundenen Computer nötig sind.

Schnittstellen

Die Verbindung zu NAS-Systemen wird heute üblicherweise per Ethernet und TCP/IP hergestellt. Durch den dabei auftretenden TCP/IP-Protokoll-Overhead ergibt sich eine etwas geringere Eignung für abgesetzte Massenspeicher auf Betriebssystem-Ebene, sodass man SQL-Server und ähnlich performancehungrige Server normalerweise nicht auf NAS-basiertem Speicher installieren wird (vergl. Storage Area Network).

Insbesondere solche NAS-Systeme, die nicht für den Unternehmens-, sondern für den Heim- bzw. SoHo-Einsatz ausgelegt sind, lassen sich zumeist bequem über eine Webschnittstelle einrichten und konfigurieren.

Vorteile

NAS für Unternehmenseinsätze können sehr große Datenmengen bewältigen. Durch den Einsatz leistungsfähiger Festplatten und Caches werden auch umfangreiche Datenmengen dem Benutzer schnell zugänglich gemacht. Professionelle NAS-Lösungen sind für die Konsolidierung von Dateidiensten in Unternehmen geeignet. Hochperformante, redundante und ausfallsichere NAS-Lösungen stellen eine Alternative zu traditionellen Windows/Linux/Unix-Dateiservern dar. Um die Datensicherung großer NAS-Umgebungen zu vereinfachen, unterstützen die meisten Geräte dieser Klasse das Network Data Management Protocol (NDMP).

Für Privathaushalte existieren ebenfalls eine Reihe an Vorteilen. So besteht die Möglichkeit, dass alle Benutzer im Netzwerk auf dieselben Daten zugreifen. Alternativ kann ein NAS auch als Sicherungslösung für vorhandene Computer herangezogen werden.

NAS-Lösungen sind aufgrund der verwendeten Hardware und leichten Administrierbarkeit wesentlich kostengünstiger zu implementieren als vergleichbare SAN-Lösungen. Dies geht allerdings zu Lasten der Performance.

Siehe auch

• EMC Corporation Kommerzieller Anbieter
• NetApp Kommerzieller Anbieter, NetApp Filer
• ISILON Kommerzieller Anbieter
• Hitachi Kommerzieller Anbieter

• Filehosting: eine Art von Network Attached Storage, welcher sich normalerweise nicht im lokalen Netzwerk befindet

Einzelnachweise

1. ↑ FCoE (fibre channel over Ethernet). In: ITWissen - Das grosse Online-Lexikon für Informationstechnologie. abgerufen am 9. Mai 2010: „Begriffsklärung“ 

Weblinks

 Commons: Network-attached storage – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Hintergrundartikel Network-Attached-Storage
• Definition zu NAS vom BSI
• Forum für Storage- und Netzwerklösungen