ذخیره‌ساز NAS چیست؟ آشنایی با معماری و کاربردها

ذخیره‌ساز NAS یکی از رایج‌ترین راهکارهای ذخیره‌سازی تحت شبکه است که برای مدیریت و اشتراک‌گذاری فایل‌ها در یک محیط متمرکز کاربرد دارد. با افزایش حجم داده‌ها و نیاز به دسترسی هم‌زمان چندین کاربر به اطلاعات، استفاده از یک فضای ذخیره‌سازی مشترک به یکی از نیازهای اصلی سازمان‌ها تبدیل شده است. NAS با فراهم کردن دسترسی آسان، مدیریت متمرکز و امکان اشتراک‌گذاری سریع فایل‌ها، این نیاز را به‌شکلی کارآمد برطرف می‌سازد.

در این سیستم، داده‌ها روی یک دستگاه اختصاصی ذخیره می‌شوند و کاربران از راه شبکه به آن دسترسی پیدا می‌کنند. در ادامه، با اجزا، شیوه‌ی عملکرد، پروتکل‌ها، مزایا و معایب و هم‌چنین تفاوت NAS با SAN آشنا می‌شویم.

NAS چیست؟

NAS یا Network Attached Storage یک سیستم ذخیره‌سازی تحت شبکه است که برای نگه‌داری و مدیریت متمرکز فایل‌ها کاربرد دارد. در این ساختار، داده‌ها روی یک دستگاه مرکزی ذخیره می‌شوند و کاربران می‌توانند از راه شبکه به آن دسترسی داشته باشند. به‌جای این‌که هر فرد فایل‌ها را روی سیستم خودش نگه دارد، همه از یک فضای مشترک استفاده می‌کنند و همین موضوع مدیریت اطلاعات را ساده‌تر می‌سازد.

نقش اصلی NAS در اشتراک‌گذاری فایل‌ها بین چند کاربر و چند سیستم است. در زیرساخت فناوری اطلاعات این سیستم یک File Storage محسوب و برای آرشیو داده‌ها، بکاپ‌گیری و ذخیره‌ی فایل‌های سازمانی استفاده می‌شود. NAS در کنار سرورها و سرویس‌های شبکه قرار می‌گیرد و کمک می‌کند داده‌ها به شکل متمرکز و کنترل‌شده مدیریت شوند.

اجزای NAS

ذخیره‌ساز NAS از چند بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام روی سرعت، ظرفیت و پایداری سیستم تاثیر مستقیم دارند. هماهنگی این اجزا باعث می‌شود دستگاه بتواند فایل‌ها را به‌شکل پایدار و مطمین در اختیار کاربران قرار دهد.

1. هارد دیسک یا SSD

این بخش محل اصلی ذخیره داده‌ها است. تمام فایل‌ها روی هارد یا SSD قرار می‌گیرند. هارد دیسک‌ها ظرفیت بالا و هزینه‌ی کم‌تر دارند، ولی SSD سرعت بسیار بیش‌تری در خواندن و نوشتن اطلاعات ارایه می‌دهد. انتخاب نوع ذخیره‌ساز روی عملکرد کلی NAS اثر می‌گذارد.

2. پردازنده (CPU)

CPU عهده‌دار پردازش درخواست‌های کاربران است. هر عملیات مانند باز کردن فایل، نوشتن داده یا اجرای تنظیمات امنیتی از راه پردازنده انجام می‌شود. هرچه CPU قوی‌تر باشد، NAS در مدیریت هم‌زمان چند کاربر عملکرد بهتری دارد.

3. حافظه‌ RAM

RAM نقش حافظه‌ی موقت را دارد و به افزایش سرعت پاسخ‌دهی کمک می‌کند. داده‌های پرمصرف در RAM نگه‌داری می‌شوند تا دسترسی سریع‌تر شود. در NASهای چندکاربره، مقدار رم تاثیر مستقیم روی روان بودن سیستم دارد.

4. سیستم‌عامل

سیستم‌عامل NAS بخش مدیریتی دستگاه است. این بخش امکان ساخت پوشه‌های مشترک، تعریف کاربر، تنظیم دسترسی‌ها، بکاپ‌گیری و مانیتورینگ را فراهم می‌کند. بدون این لایه‌ی نرم‌افزاری، سخت‌افزار قابلیت استفاده‌ ندارد.

5. پورت شبکه

پورت شبکه مسیر ارتباط NAS با سایر دستگاه‌ها است. سرعت این پورت مشخص می‌کند انتقال فایل‌ها با چه سرعتی انجام شود. پورت‌های سریع‌تر مانند ۱۰ گیگابیت، برای محیط‌های پرترافیک کاربرد دارند.

6. درایوهای ذخیره‌سازی

درایوهای ذخیره‌سازی شامل هارد دیسک‌ها یا SSDهایی هستند که داخل NAS نصب می‌شوند. این بخش ظرفیت نهایی سیستم را مشخص و با پشتیبانی از RAID امکان افزایش امنیت و پایداری داده‌ها را فراهم می‌کند. هرچه تعداد درایوها بیش‌تر باشد، ظرفیت ذخیره‌سازی و انعطاف‌پذیری سیستم هم بالاتر می‌رود. در همین ساختار، مفهوم RAID نقش مهمی در نحوه‌ی مدیریت و توزیع داده‌ها دارد و برای درک بهتر آن می‌توانید مقاله‌ی RAID چیست را مطالعه کنید.

پروتکل‌های NAS

در NAS از چند پروتکل استفاده می‌شود تا سیستم‌های مختلف بتوانند به فایل‌ها دسترسی داشته باشند و آن‌ها را روی شبکه جابه‌جا کنند.

1. SMB یا Server Message Block

پروتکل SMB بیش‌تر در شبکه‌های ویندوزی استفاده می‌شود و امکان اشتراک‌گذاری فایل و پوشه بین کاربران را فراهم می‌سازد. هم‌چنین سطح دسترسی هر کاربر را هم مدیریت می‌کند.

NFS .2 یا Network File System

این پروتکل در سیستم‌های لینوکس و یونیکس رایج است و اجازه می‌دهد فایل‌های شبکه مانند فایل‌های محلی روی سیستم دیده و استفاده شوند.

FTP .3 یا File Transfer Protocol

برای انتقال فایل بین سیستم‌ها استفاده می‌شود و بیش‌تر در جابه‌جایی ساده‌ی فایل یا انتقال از راه دور کاربرد دارد.

iSCSI .4 یا Internet Small Computer Systems Interface

پروتکل iSCSI فضای ذخیره‌سازی را در سطح بلاک در اختیار سیستم قرار می‌دهد و باعث می‌شود NAS مانند یک دیسک مستقیم دیده شود.

AFP .5 یا Apple Filing Protocol

این پروتکل مخصوص سیستم‌های macOS بود و برای اشتراک فایل استفاده می‌شد، ولی در نسخه‌های جدید کم‌تر کاربرد دارد.

WebDAV .6 یا Web Distributed Authoring and Versioning

پروتکل WebDAV امکان دسترسی به فایل‌ها از راه وب را فراهم می‌کند و برای کار از راه دور و همکاری روی فایل‌ها کاربرد دارد.

ویژگی‌های روش ذخیره‌سازی NAS

روش ذخیره‌سازی NAS با فراهم کردن دسترسی متمرکز به اطلاعات، مدیریت فایل‌ها را برای کاربران و مدیران سیستم ساده‌تر می‌کند. در این ساختار، همه‌ی داده‌ها در یک فضای مشترک ذخیره می‌شوند و کاربران می‌توانند به‌شکل هم‌زمان به فایل‌ها و پوشه‌های مورد نیاز خود دسترسی داشته باشند. هم‌چنین، امکان تعریف سطوح مختلف دسترسی برای کاربران وجود دارد تا هر فرد تنها به اطلاعات مجاز دسترسی پیدا کند.

از دیگر ویژگی‌های NAS می‌توان به مقیاس‌پذیری، مدیریت آسان و امنیت مناسب داده‌ها اشاره کرد. با افزایش نیاز به فضای ذخیره‌سازی، می‌توان ظرفیت دستگاه را با افزودن درایو یا ارتقای سخت‌افزار افزایش داد. علاوه‌بر این، مدیریت کاربران و تنظیمات از راه یک پنل مرکزی انجام می‌شود و قابلیت‌هایی مانند رمزنگاری، کنترل دسترسی و تهیه‌ی نسخه‌ی پشتیبان به محافظت بهتر از اطلاعات و کاهش ریسک از دست رفتن داده‌ها کمک می‌کنند.

شیوه‌ عملکرد NAS

NAS به یک شبکه‌ی محلی متصل شده و پس از اتصال، یک آدرس IP به آن اختصاص داده می‌شود تا دستگاه در شبکه قابلیت شناسایی‌ داشته باشد. سپس، فضای ذخیره‌سازی روی آن تعریف می‌شود و به‌شکل پوشه‌های مشترک در اختیار کاربران قرار می‌گیرد.

کاربران از راه شبکه و با استفاده از پروتکل‌هایی مانند SMB یا NFS به این فضای مشترک دسترسی پیدا می‌کنند. در این فرآیند، فایل‌ها روی یک سیستم مرکزی مدیریت می‌شوند و هر کاربر بر‌اساس سطح دسترسی خود می‌تواند فایل‌ها و پوشه‌ها را مشاهده، ویرایش یا ذخیره کند.

مزایا و معایب ذخیره‌ساز NAS

NAS در مقایسه با روش‌های سنتی ذخیره‌سازی، هم نقاط قوت مهمی دارد. از مهم‌ترین مزایای آن می‌توان به کاهش هزینه‌های راه‌اندازی و نگه‌داری اشاره کرد، زیرا برای استفاده از آن به زیرساخت‌های پیچیده و پرهزینه نیازی نیست. هم‌چنین، امکان افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی با افزودن درایو یا ارتقای دستگاه وجود دارد و به‌ همین دلیل، NAS می‌تواند هم‌گام با رشد حجم داده‌ها توسعه پیدا کند.

یکی دیگر از مزایای NAS، مدیریت متمرکز نسخه‌های پشتیبان و اشتراک‌گذاری آسان فایل‌ها است. کاربران مختلف می‌توانند به‌شکل هم‌زمان به داده‌های مشترک دسترسی داشته باشند و مدیر سیستم نیز دسترسی‌ها را از یک نقطه کنترل کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند NAS برای شرکت‌ها، تیم‌های کاری و حتا کاربران خانگی که به یک فضای ذخیره‌سازی مشترک نیاز دارند، گزینه‌ای مناسب باشد.

NAS در برخی سناریوها با محدودیت‌هایی همراه است:

• وابستگی به شبکه: عملکرد NAS به کیفیت شبکه وابسته است و هنگام ضعف شبکه، سرعت دسترسی کاهش پیدا می‌کند.
• محدودیت در برخی سناریوها نسبت به SAN: در کاربردهای سنگین مانند پردازش‌های بسیار حساس، عملکرد NAS محدودتر از SAN است.

کاربردهای NAS در سازمان‌ها

NAS در سازمان‌ها برای مدیریت متمرکز داده‌ها استفاده می‌شود و در سناریوهای مختلف به بهبود دسترسی، امنیت و نظم فایل‌ها کمک می‌کند.

1. اشتراک‌گذاری فایل‌ها

NAS این امکان را فراهم می‌کند که چند کاربر به‌شکل هم‌زمان به یک مجموعه‌ی فایل مشترک دسترسی داشته باشند. این ویژگی برای تیم‌هایی که روی پروژه‌های مشترک کار می‌کنند اهمیت زیادی دارد، چون نسخه‌های مختلف فایل حذف می‌شود و همه از یک منبع واحد استفاده می‌کنند.

2. ذخیره‌سازی اسناد سازمانی

در بسیاری از سازمان‌ها اسناد مهم مانند قراردادها، گزارش‌ها و فایل‌های اداری در NAS نگه‌داری می‌شوند. این کار باعث می‌شود مدیریت اسناد متمرکز باشد و دسترسی کاربران بر‌اساس سطح دسترسی کنترل شود و امنیت اطلاعات افزایش پیدا کند.

3. پشتیبان‌گیری از اطلاعات

NAS یک راهکار مناسب برای بکاپ‌گیری از داده‌ها است. سیستم می‌تواند به‌شکل خودکار از اطلاعات نسخه‌ی پشتیبان تهیه کند تا هنگام خرابی سخت‌افزار یا حذف ناخواسته داده‌ها، امکان بازیابی وجود داشته باشد.

4. آرشیو داده‌ها

برای داده‌هایی که کم‌تر استفاده می‌شوند ولی باید نگه‌داری شوند، NAS گزینه‌ی مناسبی است. این داده‌ها در فضای جداگانه ذخیره می‌شوند تا هم در دسترس باشند و هم فضای اصلی سیستم اشغال نشود.

5. ذخیره‌سازی فایل‌های چندرسانه‌ای

NAS برای ذخیره‌ی فایل‌های حجیم مانند ویدیو، تصاویر و پروژه‌های طراحی استفاده می‌شود. این نوع فایل‌ها نیاز به دسترسی هم‌زمان و سرعت مناسب دارند. در این سناریو استفاده از هاست دانلود می‌تواند یک راهکار مکمل برای توزیع و نگه‌داری فایل‌های حجیم در کنار NAS باشد.

تفاوت NAS و SAN

NAS و SAN دو راهکار مهم برای ذخیره‌سازی در سازمان‌ها هستند، ولی از نظر معماری، نحوه‌ی دسترسی و کاربرد تفاوت‌های اساسی دارند. NAS بیش‌تر برای اشتراک‌گذاری فایل در سطح شبکه استفاده می‌شود، در‌ حالی‌ که SAN برای دسترسی سریع‌تر و در سطح پایین‌تر به داده‌ها طراحی شده است.

جمع‌بندی

NAS یک راهکار ذخیره‌سازی تحت شبکه است که برای نگه‌داری، مدیریت و اشتراک‌گذاری متمرکز فایل‌ها استفاده می‌شود. این سیستم با فراهم کردن دسترسی هم‌زمان برای چند کاربر، نقش مهمی در سازمان‌دهی داده‌ها ایفا می‌کند. در مقایسه با SAN، ذخیره‌ساز NAS ساختار ساده‌تر و هزینه‌ی کم‌تری دارد و بیش‌تر برای اشتراک‌گذاری فایل و مدیریت داده‌های عمومی استفاده می‌شود، در‌ حالی‌ که SAN برای پردازش‌های سنگین و محیط‌های سازمانی پیچیده مناسب‌تر است. 

در مقایسه با فضای ابری نیز NAS کنترل بیش‌تری روی داده‌ها در اختیار سازمان قرار می‌دهد، ولی فضای ابری انعطاف‌پذیری بالاتری برای دسترسی از راه دور فراهم می‌کند. اگر به فضای ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر و ابری نیاز دارید، خرید فضای ابری از آروان کلاد گزینه‌ی مناسبی برای شما خواهد بود.

در نهایت، NAS در سناریوهایی مانند اشتراک‌گذاری فایل، ذخیره‌سازی اسناد سازمانی، پشتیبان‌گیری از اطلاعات، آرشیو داده‌ها و ذخیره‌سازی فایل‌های چندرسانه‌ای بیش‌ترین کاربرد را دارد و برای همین یکی از راهکارهای پرکاربرد در زیرساخت‌های ذخیره‌سازی محسوب می‌شود.