Как создать и настроить сетевое хранилище NAS или SAN?
Наличие свободного дискового пространства, пригодного для хранения разнообразных данных, очень востребовано как для личного использования, так и в производственных целях для малых или крупных офисов. Встроенных возможностей запоминающих устройств обычных компьютеров часто бывает недостаточно. Поэтому все чаще пользователи используют сетевые хранилища NAS или SAN, доступный внутренний объем которых ограничивается только желаниями потребителей, а также напрямую зависит от поставленных задач.
В нашем обзоре мы постараемся объяснить принципы действия хранилищ NASи SAN, опишем способ создания устройства для хранения данных на основе D-Link DSN-1100-10, объясним порядок наиболее востребованных действий с ним и возможных подключений, а также частично остановимся на вопросе восстановления информации в случае ее непредвиденной утрате в хранилище.
Network Attached Storage (сокращенно NAS) представляет собой хранилище информации, состоящее из набора простых дисков, к которому обеспечен быстрый сетевой доступ. Любой пользователь, обладающий соответствующим разрешением, может взаимодействовать с хранилищем, а именно сохранять, размещать и скачивать данные напрямую.
NAS оснащен собственной программной системой, все действия которой направлены на обеспечение безопасных способов хранения и предоставления своевременного доступа к файлам.
Storage Area Network (сокращенно SAN) – это сеть хранения данных, конструктивное исполнение которой выполняет объединение внешних запоминающих устройств в единый комплекс и обеспечивает последующее их распознавание в качестве локальных носителей.
Сеть SAN задействует блочный метод доступа к данным при помощи основного протокола iSCSI, который функционирует на TCP/IP и обеспечивает управление и корректное взаимодействие с различными системами хранения.
Сетевая система универсальна, поддерживается практически всеми ОС и не нуждается в использовании специфического оборудования.
Мы покажем сборку и настройку хранилища на основе D-Link DSN-1100-10, который будет обеспечивать функциональную поддержку разных видов массивов RAID, таких как RAID 0, 1, 1+0, 5.
Поместите в соответствующие лотки жесткие диски и зафиксируйте их.
Последовательно поместите заполненные лотки в установочные гнезда.
Процесс сборки хранилища окончен, и можно приступать к его включению и последующему сетевому соединению.
Для дальнейшего успешного использования хранилище следует соединить с компьютером посредством кабельного соединения или организовать ему доступ в сеть. На корпусе блока отыщите разъем подключения. В нашем варианте он маркирован надписью «Mgmt. Ethernet».
Вставьте один конец кабеля в данный порт, а второй – в сетевой порт маршрутизатора, что обеспечит устойчивое подключение к сети.
При подключении хранилища к персональному компьютеру пользователям понадобиться кабель соединения, концевые зажимы которого выполнены по перекрестной схеме.
При прямом соединении хранилища с ПК вставьте оставшийся конец кабеля в соответствующий lan-порт на задней панели компьютера.
Теперь включите хранилище и дождитесь окончания загрузки.
На ПК откройте веб-браузер и укажите в строке адрес вашего хранилища, сведения о котором представлены в руководстве пользователя. На странице приветствия подтвердите свое согласие с условиями лицензионного соглашения, щелкнув соответствующую кнопку управления.
В выделенном поле установите персональную парольную фразу и перейдите на следующую страницу настроек.
Заполните стандартные поля «IP Address», «Subnet» и «Default Gateway», а затем щелкните «Next» для перехода к следующим настройкам.
Также укажите на новой странице значения «IP Address», «Subnet» и «Default Gateway» для организации iSCSI соединения, а потом нажмите «Next» для перехода к завершающей странице настроек.
Примечание. Данный раздел можно пропустить и заполнить отсутствующие значения IP-адреса, маски подсети и шлюза позже. В этом случае кликните кнопку «Skip To Email Notification».
Настройте службу оповещения по электронной почте, заполнив соответствующие поля, для получения важных сведений о состоянии и работоспособности NAS.
На финальной странице проверьте корректность установленных значений и закончите настройку хранилища нажатием на кнопку «Finish».
Процедура первичной настройки закончена.
Система дополнительно на следующем этапе предложит выполнить загрузку и установку Java, наличие которого необходимо для поддержки работоспособности модуля через «xStack Storage». Кликните по текстовой ссылке «click here» рядом со значком приложения Java, чтобы завершить востребованную установку дистрибутива.
При отсутствии необходимости в приложении, когда оно уже доступно в системе на ПК пользователя, пропустите данный шаг и перейдите к установке «xStack Storage», кликнут идентичную текстовую ссылку «click here» в соответствующей строке ниже под первым предложением для скачивания.
Чтобы избежать принудительной блокировки «xStack Storage» приложением Java, которое может произойти на начальном этапе установки, поместите ссылку для скачивания в список исключений, разрешающий его последующую загрузку. Сперва щелкните правой кнопкой мыши по текстовой ссылке «click here» и выберите в открывшемся меню раздел «Свойства».
В Поле «URL-адрес» скопируйте представленные сведения.
Выбор сетевого хранилища
Количество информации, хранимой на наших компьютерах, увеличивается с каждым днем. Тысячи фотографий, музыкальных записей, сотни фильмов и сериалов – все это с безумной скоростью уничтожает свободное пространство на жестких дисках наших компьютеров. Купить и поставить очередной HDD не всегда подходящее решение, ведь в корпусе ПК банально может не хватать места, особенно если у вас ноутбук. Использование внешних жестких дисков зачастую неудобно в эксплуатации – достать, подключить и т.д. Хочется получить доступ к нужной нам фотографии или музыкальной композиции без возни с проводами, или одновременно с разных устройств в вашей сети. И в такой ситуации на помощь могут прийти сетевые хранилища данных.
Сетевое хранилище (NAS (англ. Network Attached Storage), сетевая система хранения данных) – по сути, это небольшой компьютер с дисковым массивом, подключенный к сети. Сетевое хранилище работает 24 часа в сутки 7 дней в неделю и обеспечивает доступ к информации в любое время. Сетевые хранилища обладают дополнительными функциями, такими как: хранение и резервирование данных, разграничение доступа, поддержка приложений закачки и т.д.
От обычного ПК сетевые хранилища отличаются компактными размерами, используемой аппаратной начинкой и программным обеспечением, заточенным на специфические для сетевых хранилищ функции. Сетевые хранилища не предназначены для выполнения вычислительных задач, хотя запуск других программ на нём возможен. Обычно, сетевые хранилища не имеют экрана и клавиатуры, а управляются и настраиваются по сети, часто с помощью браузера.
Технические характеристики
Количество накопителей в комплекте – число установленных накопителей информации в сетевом хранилище. Именно число уже установленных, а не мест под накопители. NAS могут поставляться как с установленными накопителями информации (1, 2, 4 и т.д.), так и без них (в этом случае вам необходимо приобрести жесткие диски или SSD отдельно).
Форм-фактор устанавливаемых накопителей – название говорит само за себя. В настоящий момент в сетевые хранилища можно установить жесткие диски форм-фактора 3,5” или 2,5”, некоторые хранилища поддерживают установку как 2,5” так и 3,5” накопителей информации.
Суммарный объем накопителей в комплекте – объем доступного пользователю пространства для размещения информации на сетевом хранилище.
Количество отсеков для накопителей – количество накопителей, устанавливаемых в корпус сетевого хранилища. Большинство сетевых хранилищ предназначенных для домашнего использования ограничены 1 или 2 отсеками, но встречаются разновидности хранилищ с 4 или 8 отсеками.
Максимальный объем одного накопителя – далеко не все сетевые хранилища могут использовать жесткие диски большого объема (6-8 ТБ), поэтому следует обратить внимание на данную характеристику при выборе накопителей для вашего сетевого хранилища. Но, если вы покупаете сетевое хранилище с уже установленными накопителями, то данная характеристика для вас важна только в случае замены комплектных накопителей на экземпляры с большим объемом.
Возможность горячей замены HDD – при наличии нескольких накопителей сетевые хранилища могут обладать возможностью горячей замены HDD, т.е. замены диска в случае его поломки без выключения устройства.
Частота процессора – частотные характеристики используемого в сетевом хранилище процессора. В сетевых хранилищах часто применяются процессоры на ARM архитектуре, так что прямой аналогии с процессорами, используемыми в ПК, проводить не стоит. Влияет на общую производительность сетевого хранилища. При необходимости использования на сетевом хранилище дополнительных программ выбирайте хранилища с более производительным процессором.
Объем оперативной памяти – показатель влияет на общую производительность сетевого хранилища. При необходимости использования на сетевом хранилище дополнительных программ рекомендуется выбирать хранилища с большим объемом ОЗУ.
Wi-Fi – возможность подключения сетевого хранилища к сети по беспроводному каналу связи Wi-Fi. Данная функция поможет избавиться от лишних проводов, однако скорость может быть ниже, чем у проводного соединения.
Количество портов Ethernet – количество портов для подключения к проводной сети. Помимо количества портов важной характеристикой является также скорость сетевого интерфейса. Она влияет на оперативность обмена информацией с сетевым хранилищем. Фактически стандартном для современных сетевых хранилищ является скорость сетевого интерфейса в 1 Гбит\с, это позволит комфортно работать с сетевым хранилищем.
Тип и количество портов USB – наличие портов USB на сетевом накопителе позволяет подключать дополнительные внешние носители информации, например, для резервного копирования. В некоторых случаях сетевое хранилище обладает функциями принт-сервера, что позволяет подключить принтер и использовать его как сетевой.
Количество портов eSATA – возможность подключения внешних накопителей информации по интерфейсу eSATA (External SATA).
Поддерживаемые уровни RAID – технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический элемент для избыточности и повышения производительности.
Программная платформа и поддерживаемые режимы работыКроме предоставления доступа к информации, сетевые хранилища обладают и другими функциями:
FTP сервер– возможность использования устройства в качестве FTP сервер. FTP сервер позволяет разграничивать доступ пользователей к информации и проводить аутентификацию пользователей. Также протокол FTP поддерживает возможность докачки файлов при разрыве соединения.
Поддержка ip-видеонаблюдения – позволяет организовать на основе сетевого хранилища систему видеонаблюдения при помощи IP видеокамер.
Установка приложений – возможность устанавливать приложения для реализации дополнительных функций. Например, установка DropBox, загрузчик по http, ftp и р2р ссылкам и т.д.
Советы по выбору
Основные задачи NAS:
Назначение и бюджет
Дороже по стоимости сетевые хранилища с двумя предустановленными дисками. Подобные устройства позволят вам либо хранить больше информации, либо обеспечить повышенную отказоустойчивость (объединение дисков в RAID 1).
Хранилища без носителей информации в комплекте подойдут для домашнего использования, особенно если у вас уже куплены диски.
При использовании в небольших офисах обратите внимание на более надежные и функциональные сетевые хранилища. Как правило, подобные NAS поставляются без носителей информации, оснащаются двумя сетевыми интерфейсами и более производительно аппаратной начинкой, чтобы справляться с высокой нагрузкой.
Определение характеристик
Главный аспект выбора NAS, это суммарный объем, который исходит из емкости накопителей и их количества. Чтобы определиться с объемом, необходимо учитывать:
Сложив эти две величины (и добавив 25% прозапас) вы узнаете примерный объем накопителей сетевого хранилища. Минимальный размер – 2 ТБ, подойдет разве что для хранения фотографий, музыки и документов. А вот для обеспечения резервного копирования этого объема уже не хватит, особенно если в сети больше одного компьютера.
Вы профессиональный фотограф или просто увлеченный любитель? Тогда вам точно не обойтись без сетевого хранилища для хранения ваших работ и для резервного копирования только что отснятого и еще не обработанного материала. Поверьте, случаи потери фотографий из-за отказа жесткого диска не редки, а отсутствие резервной копии поставит крест на всей работе команды фотографа. Так что сетевое хранилище объемом 6-8 ТБ отличное решение для хранения и резервирования.
Количество устанавливаемых накопителей влияет не только на максимальный объем сетевого хранилища, но и на возможность создания RAID масивов для обеспечения повышенной производительности или отказоустойчивости. Так, например, защититься от потери данных поможет поддержка RAID 1 (зеркальный) или RAID 5. В первом случае, в сетевом хранилище необходимы, как минимум, два жестких диска (доступный пользователю объем дисковой системы будет равен объему одного диска), а во втором случае – минимум три диска (также часть дискового пространства будет отведена на служебные нужды). Подобная конфигурация позволяет сохранить информацию при поломке одного из дисков.
Программные функции
Обладателям «умных» телевизоров пригодится функция UPnP/DLNA-сервера, для просмотра медиаконтента без необходимости сохранения на устройстве.
Сетевое хранилище можно использовать не только как большой жесткий диск, подключенный к сети. Отдельные устройства позволяют устанавливать дополнительные приложения, например торрент-трекер, различные менеджеры закачки, dropbox и т.д. Это значительно расширит возможности вашего NAS.
Еще одной интересной особенностью сетевых хранилищ является поддержка ip-видеонаблюдения для организации видеоархива и избавит от необходимости приобретения отдельного видеорегистратора.
Итоги
Выбор сетевого хранилища можно свести к нескольким простым шагам:
NAS-сервер: что это, какие задачи решает и кому будет полезен?
В последнее время нарастает недоверие к интернет-хранилищам файлов от крупных корпораций, вроде Google Drive или Microsoft OneDrive. Боязнь передачи личных данных властям стран, перепродажи их другим корпорациям, кражи хакерами или же безвозвратного удаления, вызванного случайной ошибкой на удаленном сервере. Все это вынуждает как обычных пользователей, так и малый бизнес прибегать к установке локального сетевого хранилища — NAS-сервера. Что еще умеет NAS, помимо просто надежного и безопасного хранения информации, мы расскажем в этой статье.
DAS vs NAS
Начнем с того, что существуют два кардинально разных класса многодисковых накопителей: Direct-Attached Storage и Network-Attached Storage. Так, DAS представляет собой предельно простое устройство, основная задача которого — объединить два и более диска в массив с возможностью дальнейшего подключения по USB или Ethernet. Своих собственных «мозгов» у DAS нет, поэтому он нуждается в постоянном подключении к ПК.
 |
Совсем другое дело NAS — это самодостаточное «умное» устройство, способное подключаться к интернету или локальной сети напрямую, без компьютера-посредника. У NAS имеется довольно-таки мощный ARM или даже x86_64 процессор и полноценная операционная система, чаще всего на базе Linux. Подробнее о возможностях NAS мы поговорим на примере модели одного из крупнейших производителей этого класса устройств — компании QNAP. Также мы запаслись парочкой специализированных NAS’овских SSD от Western Digital.
QNAP TS-251D — один из самых функциональных двухдисковых NAS-серверов. Построен на базе высокопроизводительного, по меркам NAS, двухъядерного процессора Intel Celeron J4005 c частотой 2 ГГц. Может комплектоваться 2 ГБ или 4 ГБ оперативной памяти, а наличие двух слотов SO-DIMM позволяет расширить объем ОЗУ до 8 ГБ. На распаянные на материнской плате 4 гига флеш-памяти установлена фирменная операционная система QTS.
Поддерживает QNAP TS-251D установку двух дисков: 3.5-дюймовых HDD, если требуется максимум объема (до 2х16 ТБ), или же 2.5-дюймовых SSD, если требуется высокая скорость, особенно в IOPS. Реализована функция «горячей» замены дисков без необходимости выключать NAS. Также имеется слот PCI-E x4, в который через переходник можно установить два M.2 SSD, Wi-Fi-адаптер, либо Ethernet-карту на 10 Гбит/с. По умолчанию NAS оснащен проводным сетевым адаптером на 1 Гбит/с.
Видеовыход HDMI, а также технология аппаратного видеодекодирования Intel Quick Sync, позволяют использовать QNAP TS-251D еще и как медиаплеер. Поддерживаются все современные видеокодеки, включая H.264 AVC, H.265 HEVC и VP9 WebM, а также вывод на телевизор изображения 4K@60Гц. Пять USB-портов, три из которых быстрые 3.2 Gen 1 (они же просто 3.0), дают возможность подключать всевозможные внешние устройства (диски, смартфоны, фотокамеры) для синхронизации файлов. На корпусе расположена выделенная кнопка быстрой синхронизации.
Для еще большей стабильности работы охлаждается QNAP TS-251D семисантиметровым вентилятором с автоматической регулировкой скорости вращения. Операционная система QTS предлагает практически безграничные сетевые возможности: FTP, веб-сервер, BitTorrent, видеонаблюдение и многое другое. Вишенкой на торте является алгоритм искусственного интеллекта QuMagie, помогающий упорядочить фотографии по лицам, предметам или местам.
WD Red SA500 — новая линейка твердотельных накопителей объемом от 500 ГБ до 4 ТБ, рассчитанная на круглосуточную работу 24/7. Включает модели как классического формата 2.5 дюйма, так и современного M.2, в обоих случаях с шиной SATA3. Основной сферой применения этих SSD являются NAS-серверы, то есть многодисковые сетевые хранилища файлов. Впрочем, ничто не мешает использовать Red SA500 и в настольных ПК, и в ноутбуках.
В основу Red SA500 положен, пожалуй, лучший SSD-контроллер «старой школы» — Marvell 88SS1074. Он обладаем двумя ядрами архитектуры ARM, восемью каналами флеш-памяти и поддерживает внешние чипы ОЗУ-кеша. Все это вместе позволяет ему развивать скорость чтения и записи случайных файлов до 95 тысяч и 85 тысяч IOPS (операций ввода-вывода в секунду) соответственно. Особенно важен этот параметр для тех, кто часто работает с локальными базами данных (СУБД), содержащими несметное количество мелких файликов.
Скорость последовательного чтения и записи Red SA500 также не подкачала: 560 и 530 МБ/с, что является практическим пределом пропускной способности шины SATA3. Все благодаря отборным чипам 64-слойной 3D TLC флеш-памяти SanDisk BICS3 (напоминаем, что полупроводниковыми заводами SanDisk нынче владеет как раз компания Western Digital). Еще больше отзывчивости системе прибавляет отдельный чип буферной оперативной памяти Nanya.
В целом же, WD Red SA500 — это быстрый (по меркам SATA SSD), надежный (повышенный ресурс перезаписи 300 ТБ у модели объемом 500 ГБ) и, главное, универсальный твердотельный накопитель. Он одинаково хорошо подходит для NAS-хранилищ, рабочих или игровых настольных ПК, а также большинства ноутбуков. Имеются у компании Western Digital и NAS-ориентированные жесткие диски Red.
Операционная система QTS
Все функции ОС QTS можно условно разделить на несколько категории: хранение информации, синхронизация и резервирование, мультимедиа и, наконец, веб-сервисы. Рассмотрим каждую категорию по отдельности.
 |
Хранение информации. Внутренние накопители могут использоваться как отдельные дисковые разделы, так и объединяться в массив. На выбор доступно несколько режимов:
Синхронизация и резервирование. Фирменное приложение Qsync, которое доступно на всех популярных настольных и мобильных платформах (Windows, Linux, macOS, Android и iOS), позволяет в двухстороннем порядке автоматически синхронизировать файлы с NAS. А алгоритм QuDedup сравнивает старые и новые версии файлов и копирует только изменившиеся, тем самым не засоряя хранилище дубликатами.
Резервное же копирование реализовано в виде «снимков» файловой системы, то есть точек восстановления файловой системы, к которым при желании можно откатиться, если что-то пошло не так. Особенно актуально это для коллективной работы над рабочим проектом, когда ошибка одного из сотрудников может привести к необходимости отката всего проекта. Также NAS может выступать сервером хранения для многокамерных систем видеонаблюдения.
 |
Мультимедиа. Этот пункт подразумевает хранение, воспроизведение и менеджмент фотографий, музыки и видео. Так, фотографии можно просматривать, сортировать вручную или автоматически (с использованием вышеупомянутой ИИ-технологии QuMagie). Также есть возможность назначить каждому пользователю доступ только к своей личной папке с фото.
 |
Музыку и видео можно просматривать как непосредственно в веб-интерфейсе NAS (через веб-браузер или мобильное приложение Qfile), так и со смарт-телевизора, медиаплеера, игровой консоли и любого другого устройства с поддержкой технологии DLNA, AirPlay, Chromecast и прочих подобных. Причем процессор NAS способен «на лету» конвертировать видео в тот формат, разрешение и битрейт, который оптимально подходит для вашего телевизора. Также возможно прослушивание интернет-радиостанций.
 |
Веб-сервисы. Встроенный магазин приложений и плагинов для ОС QTS позволяет еще больше расширить функциональность NAS. К примеру, по умолчанию есть возможность запустить веб-сервер для работы на нем сайта. А из магазина можно загрузить CMS-систему WordPress, чтобы создать, к примеру, новостной блог компании, сделав его доступным для чтения только сотрудникам, либо еще и клиентам. Программисты, несомненно, оценят поддержку технологии контейнеризации Docker, которая широко используется для тестирования веб-приложений. Также можно запустить локальный VPN или FTP-сервер, скачивать файлы по сети BitTorrent и сразу же сканировать их на предмет вирусов, и многое другое.
 |
Выводы
Так кому же, в итоге, может быть полезным NAS-сервер? Во-первых, это создатели мультимедийного контента — фотографы и видеомонтажники. Причем абсолютно без разницы, кто вы — аматор, фотографирующий друзей и природу ради удовольствия, или профессиональный видеоблогер, зарабатывающий на YouTube. И тем, и другим нужно удобно и безопасно хранить большие объемы файлов, иметь к ним удаленный доступ всегда и везде.
Во-вторых, это программисты, коллективно работающие над проектами, которые нуждаются в возможности четко разграничивать права доступа, делать резервные копии и точки отката. А в случае разработки веб-приложений, их еще и тестировать можно прямо на NAS. Тем более, что ОС Linux для этого подходит намного лучше, чем Windows. В-третьих, это небольшие предприятия, которые ведут активный электронный документооборот между сотрудниками и деловыми партнерами, а также используют систему видеонаблюдения.
