Cos'è lo storage NAS (Network Attached Storage)?

Il NAS (Network Attached Storage) è un'architettura di storage a livello di file che accresce l'accessibilità dei dati archiviati al suo interno ai dispositivi presenti sulla rete. È una delle tre principali architetture di storage, insieme a SAN (Storage Area Network) e DAS (Direct Attached Storage). L'architettura NAS offre alle reti un unico punto di accesso per lo storage e dispone di capacità integrate di sicurezza, gestione e tolleranza d'errore.

Il NAS può essere impostato come opzione di storage predisposta per i container, una configurazione in cui lo storage viene esposto a un container o a un gruppo di container. I container sono estremamente flessibili e offrono enormi possibilità di erogazione di app e storage. 

Hardware

Il software di storage preconfigurato viene installato su hardware dedicato, indicato in genere come box NAS, unità NAS, server NAS o server NAS ottimizzato. Sostanzialmente, il server stesso è configurato con dischi o unità di storage, processori e RAM.

Software

Le differenze principali tra i server di storage NAS e quelli generici vanno individuate nel software. Il deployment del software NAS avviene su un sistema operativo ottimizzato, generalmente incorporato nell'hardware, mentre i server generici dispongono di sistemi operativi completi che inviano e ricevono migliaia di richieste al secondo, di cui solo una frazione è correlata allo storage. Un box NAS invia e riceve invece solo due tipi di richieste, relative allo storage dei dati e alla condivisione dei file.

Protocolli

Un box NAS è formattato con protocolli per il trasferimento dei dati, ovvero modalità standard per l'invio dei dati tra dispositivi. Grazie allo switch, un server centrale che si collega a tutti i componenti e indirizza le richieste, i client possono accedere ai protocolli di trasferimento dei dati. Questi protocolli consentono di accedere ai file su un altro computer come se fossero sul proprio.

Sulle reti possono essere eseguiti diversi protocolli di trasferimento dei dati, ma sono due quelli principali: il protocollo IP (Internet Protocol) e il protocollo TCP (Transmission Control Protocol). Quest'ultimo converte i dati in pacchetti prima di inviarli tramite un IP. Possiamo immaginare i pacchetti TCP come file zip compressi e l'IP come un indirizzo di posta elettronica. Se i nonni non hanno un account sui social media e non possono accedere a un cloud personale, le foto delle vacanze dovranno essere inviate loro tramite email. Invece di inviarle una alla volta, è più facile comprimere le foto in alcuni file zip e inviare questi un po' alla volta. In modo analogo, il protocollo TCP comprime i file in pacchetti prima di inviarli su una rete tramite gli IP.

I possibili formati dei file trasferiti dai protocolli sono indicati di seguito:

• NFS (Network File System): un protocollo usato regolarmente su sistemi Linux e UNIX. È indipendente dal produttore e pertanto funziona su qualsiasi hardware, sistema operativo o architettura di rete.
• SMB (Server Message Block): nella maggior parte dei sistemi che utilizzano il formato SMB viene eseguito Microsoft Windows, ecco perché è anche definito come protocollo per reti di Microsoft Windows Network. Poiché ha origine dal protocollo CIFS per la condivisione dei file Internet, in alcuni casi è anche denominato protocollo CIFS/SMB.
• AFP (Apple Filing Protocol): protocollo proprietario per i dispositivi Apple con sistema operativo macOS.

• Scalabilità orizzontale: aggiungere ulteriore capacità di storage al NAS è semplice come aggiungere più dischi rigidi. Non è necessario effettuare l'upgrade o sostituire i server esistenti ed è possibile abilitare il nuovo storage senza interrompere l'operatività della rete.
• Prestazioni: poiché lo storage NAS è dedicato al file serving, solleva da questo compito gli altri dispositivi presenti sulla rete. Essendo inoltre ottimizzato per scenari di utilizzo specifici (ad esempio big data o storage multimediale), in genere offre ai client prestazioni migliori.
• Configurazione semplificata: solitamente le architetture NAS vengono consegnate con script semplificati o come dispositivi su cui è preinstallato un sistema operativo semplificato; ciò riduce il tempo necessario alla configurazione e alla gestione del sistema.
• Accessibilità: ogni dispositivo connesso in rete può accedere allo storage NAS.
• Tolleranza di errore: a garanzia dell'integrità dei dati, un'unità NAS può essere formattata affinché supporti dischi replicati, o funzioni di erasure coding.

Il NAS non è un tipo di cloud. Gli ambienti cloud permettono di astrarre, raggruppare e condividere risorse scalabili attraverso una rete. Lo storage NAS può costituire un elemento importante degli ambienti cloud, ad esempio quando i provider cloud offrono lo storage ai clienti come previsto da un accordo Infrastructure-as-a-Service (IaaS).

Reti SAN (Storage Area Network)

Una rete SAN fornisce le funzionalità necessarie per lo storage a blocchi. Nello storage a blocchi, i volumi di storage quali dischi rigidi, nodi di storage virtuali o pool di risorse di storage su cloud vengono suddivisi in volumi più piccoli, anche detti blocchi, ognuno dei quali può essere formattato con un protocollo differente. È possibile ad esempio formattare un blocco per il protocollo NFS, un altro per il protocollo AFP e un terzo per il protocollo SMB. La flessibilità offerta agli utenti è maggiore, ma l'esplorazione dei blocchi è più complicata, poiché lo storage a blocchi raggruppa i dati usando classificazioni arbitrarie.

Storage DAS (Direct Attached Storage)

Con storage DAS si intende uno storage direttamente collegato a un singolo computer. Non essendo connesso a una rete non è facilmente accessibile da altri dispositivi. L'approccio DAS è precursore del NAS, ma ogni dispositivo DAS deve essere gestito separatamente, mentre il box NAS gestisce ogni componente. L'esempio più comune di DAS è il disco rigido di un unico computer. Affinché un altro computer possa accedere ai file presenti sull'unità, questa deve essere fisicamente rimossa dal computer di origine e collegata al nuovo computer; in alternativa è necessario stabilire una qualche forma di connessione tra i due dispositivi e qui la differenza tra DAS e NAS diventa meno evidente.

Storage software defined

Con Storage software-defined (SDS) si definisce un software di gestione dello storage che opera in modo indipendente rispetto all'hardware sottostante. È pertanto possibile installare lo storage SDS in un box NAS, ottenendo quindi un hardware ottimizzato per carichi di lavoro specifici. Con l'SDS installato, l'hardware di storage viene organizzato in cluster, consentendo così a più server di operare come un unico sistema per una finalità specifica. È ad esempio possibile configurare un cluster server per contenere le directory utente e le cartelle NFS/CIFS e un altro per lo storage a blocchi, su cui archiviare foto e contenuti multimediali. Alcune soluzioni NAS/SDS sono in grado di consolidare ed erogare oltre un petabyte di dati in non più di 30 minuti.

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