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Für welche Anwender sich NAS-Systeme eignen

NAS-Appliances eignen sich für kleine und mittlere Unternehmen, die nicht so hohe Anforderungen an ein performantes und dediziertes Netzwerk haben.

In den letzten paar Jahren ist die Speicherhardware zunehmend erfindungsreicher und komplexer geworden.

Angesichts der Masse der neuen Features und Fähigkeiten, die jedes Jahr eingeführt worden sind, könnte es für Speicher-Administratoren schwierig sein, zwischen all den Angeboten jene herauszufinden, die am besten zu den Anforderungen ihres Unternehmens passen. Was darf es sein: NAS, DAS oder SAN?

Dieser Artikel erklärt, was NAS ist, wie es sich von konkurrierenden Technologien unterscheidet und untersucht Kriterien, über die man Bescheid wissen sollte, bevor man sich für ein netzwerkbasierendes Speichergerät entscheidet.

Was ist NAS?

NAS ist ein Speicherangebot für den mittleren Unternehmensbereich. In seiner einfachsten Variante besteht ein Network-Attached-Storage-System (NAS) aus einer Storage-Appliance, die direkt mit dem Netzwerk verbunden ist. Wie anderen Geräten im Netzwerk auch wird einer NAS-Appliance eine IP-Adresse zugewiesen, und die Kommunikation zwischen Servern und dem Network Attached Storage basiert in der Regel auf dem Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). NAS benutzt ein traditionelles File System, und der Zugang zu dem Speichersystem geschieht auf der Dateiebene (gewöhnlich durch einen File Share).

Wer sich noch nicht so lange mit Storage befasst, verwechselt manchmal SAN und NAS. Die Abkürzungen sind sehr ähnlich, und beide beziehen sich auf Formen von Netzwerk-Storage. Der Hauptunterschied zwischen SAN und NAS besteht darin, dass SAN mehr bei Highend-Storage eingesetzt wird. Ein SAN bezieht sich auf ein dediziertes Netzwerk, das nur Block-Storage für Speicherhardware zur Verfügung stellt. Im Gegensatz dazu ist ein NAS-Gerät mit einem Netzwerk verbunden, aber ein dediziertes Netzwerk ist nicht erforderlich.

SAN-Netzwerke basieren meistens auf dem Fibre-Channel-Protokoll (FC), aber es gibt Ausnahmen. FC-Switches sind so angeordnet, dass sie redundanten Zugang zu Speicherhardware liefern. Außerdem benutzt Serverhardware in einer SAN-Umgebung das SCSI-Protokoll, um mit Speicherhardware zu kommunizieren, während NAS-Geräte IP-basiert sind.

Direct Attached Storage (DAS) bezieht sich auf Speicher, der lokal in einem Server angesiedelt ist. Der Ausdruck „DAS“ kann sich auch auf die eigenen internen Festplatten eines Servers beziehen. Außerdem kann DAS ein externes Speicher-Array bezeichnen, das über einen Storage Controller oder eine USB-Verbindung direkt an einen Server angebunden ist – im Gegensatz zu einer Netzwerkanbindung.

Welcher Anwender braucht NAS?

Bevor man eine NAS-Lösung installiert, sollte man sich Gedanken darüber machen, wie sie genutzt werden soll. Man sollte NAS als einen Speicher für allgemeine Einsatzzwecke begreifen: die richtige Wahl für einige Anwendungsfälle, aber nicht die beste Option für andere Einsatzzwecke.

NAS ist generell für die File-Ebene geeignet, was es besonders für das Speichern von unstrukturierten Daten empfehlenswert macht. Wer sich nach einer Speicher-Appliance umsieht, um einen in die Jahre gekommenen File Server zu ersetzen, für den ist NAS eine geeignete Option. Aber nicht alle NAS-Appliances unterstützen den Einsatz von NTFS.

Je nach Gerät ist NAS eventuell keine gute Lösung, um strukturierte Daten zu speichern. Während auf der physischen Ebene womöglich nichts gegen das Speichern einer Datenbank auf einem NAS-System spricht, könnte eine NAS-Appliance aber nicht die Performance liefern, die eine Datenbank benötigt. Selbst wenn die Appliance mit schnellen Festplatten ausgerüstet ist, wird die Netzwerkverbindung fast immer ein begrenzender Faktor sein. Wegen der Performance-Begrenzungen (und anderer Faktoren) unterstützen viele Anbieter von Anwendungen nicht NAS auf der Datenbankebene.

Technologien wie NAS und SAN können auch für Shared Storage genutzt werden, wobei mehrere Server mit einem gemeinsamen Speichergerät verbunden sind. Zum Beispiel verwenden Failover-Cluster in der Regel Shared Storage, so dass alle Cluster-Knoten zu den gleichen Daten Zugang haben.

Wenn es um die Entscheidung geht, ob eine NAS-Appliance für Shared Storage eine brauchbare Option ist, sollte man die Anforderungen der Softwarehersteller und die Fähigkeiten des NAS-Systems überprüfen. Einige NAS-Geräte unterstützen iSCSI-Verbindungen. Wenn das ausgewählte NAS-System iSCSI unterstützt und das bestehende Softwareprodukt nicht explizit den NAS-Einsatz untersagt, dann kann Network Attached Storage als Shared-Storage-Medium verwendet werden. Man sollte sich aber im Klaren darüber sein, dass NAS nicht das gleiche Performance-Niveau wie SAN liefert.

Einige Unternehmen betrachten NAS als eine Option für das Speichern von virtuellen Maschinen (VMs). Oberflächlich betrachtet scheint dies eine gute Idee zu sein, da NAS-Systeme im allgemeinen hohe Kapazität und niedrige oder konkurrenzfähige Kosten bieten. Außerdem können sie so konfiguriert werden, dass sie Fehlertoleranz zur Verfügung stellen. Zwei Faktoren müssen jedoch berücksichtigt werden, bevor man VMs auf NAS-Systemen platziert:

  • Performance. Netzwerkverbindungen stellen oft ein Performance-Bottleneck für NAS-Appliances dar und können dazu führen, dass VMs nur geringe Leistung zeigen.
  • Unterstützung durch die Hersteller. Microsoft erlaubt es zum Beispiel, eine virtuelle Maschine mit Hyper-V auf einem NAS-System zu speichern, aber nur dann, wenn das NAS-Gerät SMB 3.0 unterstützt.

Ein NAS-Gerät kann auch als ein Backup-Target zum Einsatz kommen, zumindest solange wie die Backup-Software keinen rohen Blockspeicher erfordert.

Bei der Entscheidung, ob man NAS implementieren soll, spielt es auch eine Rolle, in welchem Gesamtzustand sich das Netzwerk des Unternehmens befindet. Wenn das Netzwerk sich schon an der Grenze zur vollen Auslastung befindet, wird es keinen Sinn machen, NAS-Geräte hinzuzufügen, ohne dass die bestehenden Performance-Probleme gelöst sind. Hinzukommt, dass einige NAS-Systeme nicht IPv6 unterstützen, was für Unternehmen, die gerade den Übergang von IPv4 zu IPv6 durchführen oder planen, zu einem Problem werden könnte.

Ein weiterer Punkt betrifft die Skalierbarkeit. Während SAN-Umgebungen teuer sein können, ist es aber möglich, sie bis zu kaum vorstellbaren Grenzen auszubauen. NAS-Geräte haben eine endliche Speicherkapazität, die durch die Anzahl der Platteneinschübe und in manchen Fällen durch die Firmware begrenzt ist. Obwohl es Produkte gibt, die Ansammlungen von NAS-Appliances in Scale-out File-Server umwandeln können, kann das in der Praxis ein komplizierter Prozess sein – und nicht jedes NAS-System unterstützt Scale-out-Architekturen.

Man muss sich ferner Gedanken über die Möglichkeiten machen, sich gegen NAS-Ausfälle zu schützen. Vermutlich wird man ein Backup für die Inhalte der Appliance durchführen (außer das NAS-Gerät funktioniert als Backup-Ort), aber was passiert, wenn ein Storage-Controller ausfällt? Außer wenn die Appliance eine eingebaute Redundanzfunktion besitzt oder die Inhalte des Systems regelmäßig auf eine zweite Appliance repliziert werden, wird ein solcher Ausfall zu massivem Datenverlust führen. In einer solchen Situation könnte ein Restore des Backups keine geeignete Lösung sein, weil der Controller-Ausfall die gesamte Appliance betrifft. Dies bedeutet nicht, dass man auf den Kauf eines NAS-Systems verzichten sollte, man sollte aber auf jeden Fall rechtzeitig einen Notfallplan aufstellen.

Welche NAS-Appliance sollte man kaufen?

NAS-Geräte unterscheiden sich stark bei den Kosten und bei den Features. Wer sich vor einer Entscheidung zwischen einem NAS-Gerät für den Markt der kleinen und mittleren Unternehmen oder einem Enterprise-NAS der höheren Klasse sieht, für den sind zwei Gesichtspunkte besonders wichtig:

  • Kapazität. Wenn die Kapazitätsanforderungen relativ bescheiden sind (bis etwa zu 12 Terabytes für zusammen vier Festplatten), sollte man ein SMB-NAS einsetzen. Höhere Anforderungen an die Kapazität erfordern in der Regel Endprodukte mit mehr Speicherplatz.
  • Redundanz. SMB-basierende NAS-Geräte verfügen oft über eine Netzwerkkarte (Network Interface Card, NIC), einen Storage-Controller, eine Energieversorgung und nicht viel mehr. Obwohl solche Geräte so konfiguriert werden können, dass sie einen Schutz gegen den Ausfall von Festplatten bieten, wird der Ausfall jeder anderen Komponente die Appliance gewöhnlich vom Netz nehmen. Im Gegensatz dazu liefern NAS-Systeme für Enterprise-Umgebungen redundante Energieversorgung sowie redundante und möglicherweise doppelte NICs. Außerdem besitzen sie oft ein Feature für Replikation, mit dem die Inhalte der Appliance zu einer Standby-Appliance repliziert werden können.

Wie man sieht, ist ein einfaches NAS-Gerät nicht unbedingt geeignet für jedes Unternehmen. Der Schlüssel, um NAS effektiv einzusetzen, besteht in dem Kauf eines NAS-Gerätes mit einem Featureumfang, der gut zu der jeweiligen Unternehmensgröße und den besonderen Anforderungen passt.

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Artikel wurde zuletzt im Mai 2016 aktualisiert

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