NAS یا ذخیرهسازی متصل به شبکه (Network-attached storage) یک ذخیره‌ساز فایل محور است که با اتصال به شبکه مانند یک گره، امکان دسترسی به داده‌ها را برای کاربران شبکه فراهم می‌سازد. تمامی کلاینت‌ها و کاربران در یک شبکه محلی (LAN) با استفاده از اتصال استاندارد اترنت (Ethernet connection) به این فضای ذخیرهسازی دسترسی خواهند داشت.
دستگاه‌های ذخیره‌ساز شبکه معمولاً بدون صفحه نمایشگر، صفحه کیلید، موس و دیگر تجهیزات سخت‌افزاری بوده و با استفاده از ابزار‌هایی مانند مرورگر می‌توان آن‌ها را مدیریت و پیکربندی کرد. هدف ما در این مقاله بررسی و ارائه توضیحی کامل از ذخیره‌ساز متصل به شبکه است که پیشنهاد می‌شود تا انتها همراه ما باشید.
منظور از Network-attached storage یا NAS چیست؟
NAS همان‌طور که اشاره شد مخفف Network-attached storage بوده که در لغت به معنای ذخیره‌ساز متصل به شبکه است. در شبکه‌های محلی و کوچک یا همان LAN (local area network) برای ایجاد دسترسی به‌تمامی فایل‌ها و اسناد ذخیره شده میان کلاینت‌ها و کاربران ناهمگن از این دستگاه استفاده می‌شود. برای پیکربندی و مدیریت دستگاه nas نیاز است تا با ابزار‌های مبتنی بر مرورگر این کار انجام شود، زیرا که سخت‌افزار‌های رابط میان انسان و کامپیوتر مانند صفحه‌نمایش، صفحه‌کلید و… در این دستگاه تعبیه نشده است.
همانند سرور‌ها، دستگاه‌های چاپ، کامپیوتر‌ها، سوئیچ‌ها و مواردی ازاین‌دست، ذخیره‌ساز‌های در اتصال با شبکه نیز به‌عنوان یک گره شناخته می‌شوند و با استفاده از اتصال استاندارد کابل اترنت به شبکه اضافه خواهند شد. به دلیل هزینه پایین تهیه و نصب، پیکربندی و استفاده آسان، ظرفیت بالا و دسترسی ساده، این دستگاه یکی از گزینه‌های محبوب در هر شبکه به شمار می‌آید. Network-attached storage با پشتیبانی از لایه‌های ابری، بایگانی و بک‌آپ‌گیری داده‌ها وظایف خود را به‌خوبی انجام می‌دهد.
SAN و NAS دو نوع اصلی ذخیرهسازی شبکه هستند که از نوع اول در ذخیره کردن داده‌های ساختاریافته و بلوک‌ها در پایگاه داد استفاده می‌شود. درحالی‌که از نوع دوم برای نگهداری فایل‌ها و اسناد بدون ساختار مانند ویدئو، عکس، صدا، داده‌های مربوط به یک وب‌سایت، فایل‌های متنی و… می‌توان بهره برد.
اجزای تشکیل دهنده NAS کدام‌اند؟
دستگاه‌های NAS اجزای مختلفی دارند که امکان استفاده از آن را به روش‌های مختلف فراهم می‌کنند.
- سخت افزار: NAS شامل سخت افزار اختصاصی است. این سخت افزار جعبه NAS، واحد، سرور یا هد نامیده می‌شود و شبیه سروری دارای ۲ الی ۵ درایو استوریج، یک CPU و حافظه عمل می‌کند.
- شبکه‌سازی: دستگاه‌های NAS از طریق شبکه و با استفاده از کابل اترنت یا Wi-Fi به رایانه یا دیگر دستگاه‌ها متصل می‌شوند. این دستگاه‌ها NAS را برای شارژ، پشتیبان‌گیری و یا انتقال داده از طریق پورت به دستگاه‌های دیگر متصل می‌کنند.
- پردازنده: دستگاه‌های NAS یک CPU دارند که برای هوش محاسباتی و تامین توان مدیریت سیستم فایل، عملیات خواندن/نوشتن، اجرای برنامه‌ها، پردازش فایل‌های چندرسانه‌ای، مدیریت چندین کاربر و ادغام با ابر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- نرم افزار: یک نرم‌افزار از پیش پیکربندی شده روی سخت افزار NAS نصب می‌شود. همان سیستم عاملی که دستگاه NAS، درخواست‌های ذخیره داده و اشتراک‌گذاری فایل را مدیریت می‌کند، وظیفه اجرای این برنامه را برعهده دارد. البته بسته به ویژگی‌های جعبه NAS، این برنامه‌ها متفاوت خواهند بود.
پروتکل‌های مورد استفاده NAS چیست؟
پروتکل مورد استفاده NAS برای ارتباط بین دستگاه‌ها در دل شبکه TCP/IP و پروتکل‌های مبتنی بر فایل مانند NFS، SM/CIFS و AFP است.
- NFS: سیستم فایل شبکه که معمولا برای سیستم‌های یونیکس و لینوکس استفاده می‌شود و روی هر سخت‌افزار، معماری شبکه یا سیستم‌عاملی کار می‌کند.
- SMB: بلاک پیام سرور که معمولا برای مایکروسافت ویندوز استفاده می‌شود و به پروتکل Microsoft SMB نیز معروف است.
- AFP: پروتکل بایگانی اپل که به‌طور اختصاصی برای دستگاه‌های MacOS اپل است.
مهم‌ترین مزیت استفاده از NAS (فضای ذخیره‌ساز متصل به شبکه)
هدف از تهیه دستگاه NAS و درحقیقت اصلی‌ترین مزیت استفاده از آن، سهولت در دسترسی به اسناد و فایل‌ها است. اگر بخواهیم با یک مثال به درک بهتر مفهوم استفاده از Network-attached storage کمک کنیم، فرض کنید که در سازمانی کار می‌کنید که در آن هیچ نوع امکانات امروزی مانند شبکه برای دسترسی به منابع وجود ندارد. حال برای انجام کار خود نیاز دارید تا یک‌سری اسناد و داده‌های خاص در اختیار شما باشد. بدین منظور باید به قسمت بایگانی مراجعه کنید و ساعت‌ها به دنبال اطلاعات موردنظر بگردید.
بعد از گذشت مدتی شرکت و سازمان شما تصمیم گرفته تا با نصب و اجرای یک شبکه و در نهایت انتقال تمامی منابع و داده‌ها به آن، کار را برای کارمندان راحت‌تر کند. در نتیجه برای دسترسی به هر نوع فایلی تنها نیاز است به نتورک متصل شوید و در کمتر از چند ثانیه آن را پیدا کنید. اما مشکلی که برای سازمان به وجود خواهد آمد، یک‌پارچه‌سازی دستگاه‌های مربوط به ذخیرهسازی اسناد است.
زیرا در شرکت‌ها و سازمان‌های بزرگ و توسعه‌یافته، حجم داده‌ها و اطلاعات به‌قدری زیاد است که به پیکربندی و نصب صد‌ها و حتی هزاران فایل سرور نیاز خواهد بود. همچنین با گذر زمان بر حجم داده‌ها نیز روزبه‌روز افزوده شده و باید این سیستم ذخیرهسازی، مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری بالایی نیز داشته باشد.
درست در این زمان است که NAS می‌توان تمامی این مشکلات را حل کند. به این دلیل که علاوه بر یک‌پارچه‌سازی تمامی دستگاه‌های ذخیره‌ساز به‌گونه‌ای طراحی شده که بر اساس بزرگی یک شرکت، مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر نیز باشد.
باتوجه‌به توضیحات داده شد باید گفت که از شبکه‌های کوچک گرفته تا بزرگ از Network-attached storage برای پیکربندی و توزیع مؤثرتر داده‌ها میان کارمندان ناهمگن (کارمندانی که نیاز به دسترسی از راه دور دارند و یا مانند دور‌کاری ممکن است در بازه‌های زمانی مختلف کار کنند) استفاده می‌شود. با نصب و اضافه‌کردن دیسک‌های ذخیرهسازی متعدد و یا جایگزینی آن‌ها با موارد بزرگ‌تر، می‌توان زیر‌ساخت شبکه را بر اساس توسعه شرکت افزایش داد.
یا NAS چه معایبی دارد؟
حالا که با مزیت‌های فضای ذخیره‌ساز متصل به شبکه آشنا شدیم، بد نیست نگاهی به معایب آن هم بیندازیم تا در مورد استفاده از آن آگاهانه‌تر تصمیم بگیریم.
- از آنجایی که NAS به‌صورت فیزیکی و در قالب یک سخت‌افزار در محل سرور قرار می‌گیرد، بیشتر در معرض از دست دادن اطلاعات در اثر بلایای طبیعی یا سرقت دستگاه است.
- استفاده زیاد از NAS می‌تواند باعث ازدحام در LAN اشتراکی شود و سایر کاربران را تحت تأثیر قرار دهد. این تکنولوژی برای برنامه‌هایی که حجم زیادی داده را انتقال می‌دهند مناسب نیست.
- NAS یک فضای ذخیرهسازی اشتراکی است. یعنی مدیریت سیستم باید محدوده‌ای برای ذخیرهسازی هر کاربر تعیین کند تا استفاده بیش از حد یک کاربر، به دیگر کاربران آسیب نرساند.
استفاده از flash storage در بهبود عملکرد Network-attached storage
یکی از بزرگ‌ترین ایرادات استفاده از Network-attached storage، اختلال در هنگام افزایش درخواست و بار ورودی است. یعنی اگر تعداد کاربران زیادی هم‌زمان برای بارگیری داده به این دستگاه دستور ارسال کنند احتمال نبود کشش کافی و در نهایت قطعی سیستم وجود دارد.
یک راه‌حل کارآمد برای برطرف‌کردن این مشکل، استفاده از کارت‌های حافظه سریع است. در سیستم‌های قدیمی NAS تمامی سخت‌افزار‌های ذخیرهسازی از نوع HDD بوده که سرعت کم‌تری نسبت به نسل‌های جدید استوریج‌ها دارند. ازاین‌رو جایگزینی آن‌ها با سخت‌افزار‌های پیشرفته‌تر یک راه‌حل مطمئن خواهد بود.
flash storage ازجمله فضا‌های ذخیرهسازی سریع به شمار می‌آید که در برخی پیکربندی‌های ذخیره‌ساز متصل به شبکه، به‌جای HDD یا موازی و هم سو با آن استفاده می‌شود. یعنی می‌توان یک ستون کامل از فلش استوریج را برای همکاری با HDD پیکربندی و یا به‌صورت کامل جایگزین استوریج‌های قدیمی کرد.
مثال‌هایی از کاربرد فضای ذخیرهسازی متصل به شبکه (NAS)
در مصارف خانگی و سازمانی کاربردهای NAS متفاوت است و بر اساس برنامه‌های در حال انجام روی این سیستم ذخیرهسازی، نوع HDD استفاده شده ممکن است متفاوت باشد. به‌اشتراک‌گذاری صفحات ورد، اکسل و دیگر برنامه‌های مایکروسافت در میان کاربران، یک پروسه معمولی مانند پشتیبان‌گیری به‌حساب می‌آید. درصورتی‌که از Network-attached storage برای مدیریت حجم زیادی داده چندرسانه‌ای مانند تصاویر، ویدئوها، صدا‌ها و… استفاده خواهد شد.
مطمئناً کاربران خانگی نسبت به شرکت‌های توسعه‌یافته برای امور ساده‌تری به ذخیره‌ساز متصل به شبکه متکی هستند.
از جمله این موارد عبارت‌اند از:
- مدیریت ذخیرهسازی تلویزیون‌های هوشمند (smart TV)
- مدیریت و به‌روزرسانی سیستم‌های امنیتی
- مدیریت قسمت‌های مختلف اینترنت اشیا مبتنی بر مصرف‌کننده
- ایجاد و پخش یک سرویس رسانه‌ای مانند استریم ویدئو
- مدیریت فایل‌های torrent
- میزبانی از سرور‌های ابر شخصی (personal cloud server)
- ایجاد و توسعه یک وب‌سایت شخصی و یا حتی آزمایش یک مورد از آن
اما از NAS در مصارف صنعتی و سازمان‌ها استفاده‌هایی مانند:
- به‌عنوان یک نقطه پشتیبان به‌منظور بازیابی داده‌ها و بایگانی اطلاعات در هنگام وقوع فاجعه
- آزمایش، ایجاد و توسعه برنامه‌های مبتنی بر وب و سمت سرور (server-side web applications)
- میزبانی یا به‌اصطلاح هاستینگ برنامه‌های پیام‌رسان و چت
- میزبانی از برنامه‌های server-based و اُپن سورس مانند ارتباط با مشتری
- مدیریت منابع انسانی و در کل برنامه‌ریزی‌های مربوط به کارکنان و کارمندان
- ارائه ایمیل، فایل‌های چندرسانه‌ای، اسناد چاپی و…
خواهد شد. به‌عنوان یک مثال واضح، زمانی که یک شرکت با حجم زیادی از فایل‌های چندرسانه‌ای مانند عکس (اینستاگرام) سروکار دارد، به دلیل تأخیر نمی‌تواند از فضا‌های ابری استفاده کند. به‌جای این کار با نصب و پیکربندی یک سیستم Network-attached storage به همراه همین cloud storage بهتر می‌توان در زمان واقعی داده‌ها را ذخیره و بایگانی کرد.
لازم به ذکر است که محصولات رده‌بالای NAS از دیسک‌هایی با حافظه ذخیرهسازی بسیار زیاد تشکیل شده است. اتصالات و پیکربندی این دیسک‌ها به‌گونه‌ای انجام شده که یک فضای یکپارچه با چندین هارددیسک به‌منظور عملکردی بهتر، افزونگی بیشتر و دردسترس‌بودن بالاتر ارائه شود.
