Was ist NAS? Vorteile, Funktionen und Unterschiede zu Festplatten und Cloud Computing erklärt

Ein NAS ("Network Attached Storage") ist ein Speichergerät, das Dateien über ein Netzwerk speichern und freigeben kann. Jedes Gerät, das mit dem gleichen LAN wie das NAS verbunden ist, kann von überall im Netzwerk darauf zugreifen. Aber was genau ist ein NAS? Welche Vorteile und Funktionen bietet es, und wie wählt man das passende Modell aus? 

NAS steht für "Network Attached Storage" und ist ein Speichermedium, das die Speicherung und gemeinsame Nutzung von Dateien über ein Netzwerk ermöglicht.  

NAS wird mit einem LAN-Kabel an einen Router oder Hub im Netzwerk angeschlossen und liest und schreibt Daten unter Verwendung von Protokollen wie NFS und CIFS.  

Da der NAS nicht direkt mit einem Computer verbunden ist, können mehrere Geräte im selben Netzwerk (LAN) auf den NAS zugreifen. NAS verfügen auch über RAID, einen Mechanismus, der die Wiederherstellung von Daten und den Zugriff auf diese im Falle eines Festplatten- oder SSD-Ausfalls innerhalb des NAS ermöglicht.  

In den letzten Jahren waren immer mehr Unternehmen gezwungen, aufgrund der Verbreitung des neuen Coronavirus aus der Ferne zu arbeiten, und NAS ermöglicht genau diesen benötigten Fernzugriff auf Unternehmensdaten von zu Hause aus.  

Was ist ein DAS (interne HDD, externe HDD, externe SSD)?  

DAS steht für Direct Attached Storage (direkt angeschlossener Speicher) und bezieht sich auf Speicher, der direkt mit einem Computer verbunden ist. In Computer eingebaute Festplatten, externe Festplatten und externe SSDs werden alle als DAS eingestuft.  

DAS kann die Speicherkapazität zusätzlich erhöhen, wenn der freie Speicherplatz des Computers gering ist.  

Externe Festplatten und SSDs lassen sich über USB oder andere Schnittstellen einfach anschließen und wieder trennen, was einen großen Vorteil darstellt.  

Was ist ein Dateiserver?  

Ein Dateiserver ist ein System oder eine Technologie, die zur gemeinsamen Nutzung von Dateien in einem Netzwerk eingesetzt wird. Es gibt kein spezielles Gerät, das ausschließlich als Dateiserver bezeichnet wird; auch NAS, SAN und Online-Speicher sind Formen von Dateiservern.  

Computer, die an ein Netzwerk angeschlossen und für die gemeinsame Nutzung von Dateien konfiguriert sind (NFS-, CIFS-Umgebung), werden oft auch als Dateiserver bezeichnet. 

Die Verwendung eines Computers als Dateiserver ermöglicht es, detaillierte Maßnahmen zur Informationssicherheit zu ergreifen. Andererseits ist die Komplexität der Konfiguration ein Nachteil.  

Was ist ein Online-Speicher (Cloud-Speicher)? 

Online-Speicher ist ein Dienst, der die Speicherung von Daten im Internet ermöglicht. Er wird manchmal auch als Cloud-Speicher bezeichnet, wobei Google Drive und OneDrive die bekanntesten Beispiele sind. Viele Internet-Speicherdienste werden kostenlos oder auf monatlicher Basis (Abonnement) bzw. auf Abo-Basis angeboten. Das bedeutet, dass Sie keinen eigenen Speicherplatz bereitstellen müssen und die Implementierungskosten gering sind. Solange Sie über ein Konto verfügen, können Sie mit Ihren Daten auf jedem über das Internet bereitgestellten Gerät arbeiten. Auch die gemeinsame Nutzung und Bearbeitung von Daten durch mehrere Nutzer ist einfach.  

Auf der anderen Seite steigt das Risiko von Informationslecks und Cyberangriffen. Eine sorgfältige Passwortverwaltung für Konten und die Erstellung von Regeln für Datenoperationen sind notwendig. 

Was ist ein SAN?  

SAN steht für Storage Area Network und ist ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das mehrere Computer und Speicher verbindet. SANs schaffen und betreiben dedizierte, unabhängige Netzwerke. Der Hauptvorteil besteht darin, dass der Speicher konsolidiert werden kann, wodurch die Speicherung effizienter und einfacher zu verwalten ist.  

Da mehrere Server auf mehrere Speicher zugreifen können, eignet es sich für groß angelegte Dienste wie die Server- und Speicherkonsolidierung. Nachteilig sind dagegen die hohen Hardwarekosten und der Bedarf an Fachwissen für Aufbau und Verwaltung.  

Was ist Unified Storage?  

Unified Storage ist ein Speicher, der mehrere Zugriffsformate und -protokolle unterstützt und Platz für SAN und NAS innerhalb des Gehäuses bietet. Bei Unified Storage erfolgt der Zugriff auf SAN-fähigen Speicher blockweise über SAN-Protokolle (FC, iSCSI, FCoE), während der Zugriff auf NAS dateiweise über Protokolle wie NFS und CIFS erfolgt. 

Traditionell wurden NAS und SANs aufgrund ihrer unterschiedlichen Datenzugriffsmethoden und Gehäuse für verschiedene Zwecke verwendet, doch mit Unified Storage kann die Speicherung integriert werden. Mit Unified Storage kann der Speicherplatz und das Betriebsmanagement von NAS und SANs zentralisiert werden.  

NAS, Dateiserver und SANs  

In diesem Abschnitt werden die Merkmale von NAS, Dateiservern und SANs zusammengefasst.  

Folgend finden Sie die Vorteile der Verwendung eines NAS.  

Gemeinsame Nutzung von Daten auf mehreren Geräten  

Mit einem NAS kann von mehreren Geräten, die über ein LAN verbunden sind, auf Daten zugegriffen werden. Die gemeinsame Nutzung von Dateien ist daher auf allen Geräten im LAN möglich.  

Durch die Einrichtung eines NAS können Sie Dateien wie Dokumente, Musik und Videos sowohl im Büro als auch zu Hause gemeinsam nutzen.  

Bei einem Wi-Fi-fähigen NAS ermöglicht eine drahtlose Verbindung den Zugriff von überall im LAN.  

Datensicherung 

Unter Datensicherung versteht man das Kopieren und Speichern von Daten von einem laufenden System auf ein anderes Speichergerät.  

Einige NAS-Modelle verfügen über RAID, einen Mechanismus, der die Datenzuverlässigkeit und -sicherheit verbessert und sie zu einem ausgezeichneten Sicherungsziel macht. 

Verknüpfung mit Multifunktionsgeräten und Faxgeräten   

Wenn der NAS als Ziel für Multifunktionskopierer und Faxgeräte im LAN bestimmt ist, können die empfangenen Faxe in das PDF-Format konvertiert und direkt auf dem NAS-Server gespeichert werden.  

Je nach Modell können die auf dem NAS gespeicherten Daten auch von außerhalb des Büros abgerufen werden. Diese Funktionalität ermöglicht den Zugriff auf den NAS von jedem Ort und zu jeder Zeit, wodurch das Mitführen großer Datenmengen entfällt. 

RAID  

Zur Verbesserung des Datenzugriffs, der Zuverlässigkeit und der Sicherheit sind NAS üblicherweise mit einem RAID-Mechanismus (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) ausgestattet RAID kombiniert mehrere Festplatten zur Datenspeicherung und bietet Redundanz RAID hat verschiedene RAID-Stufen, abhängig von der Zuverlässigkeit und der Lese-/Schreibgeschwindigkeit. Typische Beispiele sind  

RAID 0 (Striping) 

Ein RAID-Typ, bei dem die Daten auf mehrere Festplatten verteilt werden, um schnellere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten zu erzielen. Wird nur verwendet, wenn die Geschwindigkeit die einzige Anforderung ist.  

RAID 1 (Spiegelung)  

Schreibt denselben Inhalt auf mehrere Festplatten. Es ist nicht so schnell, dafür aber zuverlässiger. Beachten Sie, dass die verfügbare Festplattenkapazität weniger als die Hälfte beträgt. 

RAID 5 

Verteilt die Daten auf mehrere Festplatten (Striping) und erzeugt gleichzeitig einen Fehlerkorrekturcode, der Parität genannt wird, und schreibt ihn auf die Festplatten; selbst wenn eine Festplatte auf dem NAS ausfällt, ermöglicht die Parität die Wiederherstellung der Daten, wodurch es zuverlässiger ist als RAID 0.  

RAID 6  

RAID6 ist eine fehlertolerantere Version von RAID5 mit doppelter Paritätsgenerierung.  

RAID5 kann nicht wiederhergestellt werden, wenn zwei Festplatten ausfallen, RAID6 hingegen schon. 

Fernzugriff  

Der Fernzugriff ist eine Funktion, die das Herunter- und Hochladen von Daten auf dem NAS von außerhalb des LAN über das Internet ermöglicht, und der Fernzugriff ist für einige NAS-Modelle verfügbar.  

Selbst für die Arbeit an entfernten Standorten können durch die Kombination der Fernzugriffsfunktion mit einem VPN, einem virtuellen privaten Tunnel über das Internet zwischen einem Terminal außerhalb des Büros und dem NAS, fast alle Funktionen des NAS genutzt werden. Allerdings muss auf ausreichende Sicherheitseinstellungen geachtet werden, da dies zu einem unberechtigten Zugriff führen kann.  

Verknüpfung mit UPS 

UPS (Uninterruptible Power Supply) bedeutet auf Deutsch "unterbrechungsfreie Stromversorgung". Es handelt sich um ein Gerät, das die Stromversorgung für eine bestimmte Zeit fortsetzt, auch wenn die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte unterbrochen wird.  

Obwohl der NAS mit verschiedenen Redundanzmechanismen und Backup-Funktionen zum Schutz der Daten ausgestattet ist, schaltet sich das System bei einem kurzzeitigen Stromausfall oder einer Unterbrechung der Stromversorgung aufgrund eines Stromausfalls ab. 

Eine plötzliche Systemabschaltung kann das NAS-System und den Speicher beschädigen, was zu einem möglichen Datenverlust führen kann. 

Durch die Verbindung der USV mit dem NAS kann das NAS im Falle eines kurzzeitigen Stromausfalls oder einer Stromunterbrechung sicher heruntergefahren werden, während es weiterhin Strom von der USV erhält.  

Am Arbeitsplatz sind die auf dem NAS gespeicherten Daten oft wichtig, so dass eine Verriegelung von NAS und USV unerlässlich ist.  

Verwaltung von Zugriffsrechten  

Der NAS kann die Zugriffsrechte für Dateien verwalten.  

Wenn die Verwaltung der Zugriffsrechte nicht eingerichtet ist, kann z.B. in einem Unternehmen jeder auf Finanz-, Personal- und Gehaltsdaten zugreifen und diese bearbeiten, wodurch das Risiko eines Verlusts vertraulicher Informationen steigt. 

Durch die Festlegung detaillierter Zugriffsrechte für freigegebene Ordner auf dem NAS können Sie die Berechtigungen für jeden Ordner nach Benutzer oder Gruppe festlegen und den Zugriff durch nicht spezifizierte Benutzer verhindern. 

Es gibt zwei Haupttypen von NAS: Heim- und Unternehmens-NAS. NAS für den Heimgebrauch zeichnen sich durch eine Vielzahl von Funktionen aus, wie z. B. Video-, Foto- und Musikverwaltung, zusätzlich zu den Speicherfunktionen. 

NAS für den Unternehmenseinsatz sind hauptsächlich für die sichere Speicherung und gemeinsame Nutzung von Dateien gedacht, mit größerer Speicherkapazität, schnellem Zugriff auch bei einer großen Anzahl von Nutzern und verbesserter Datensicherheit.  

Erfahren Sie mehr über die Anzahl der Benutzer, Speichergröße, Speichertypen und Datensicherheit. 

Anzahl der Benutzer 

Bei der Nutzung in Unternehmen ist es wahrscheinlich, dass eine große Anzahl von Personen gleichzeitig auf das NAS zugreifen wird. In diesem Fall sollten Sie ein Modell mit einer leistungsstarken CPU und Unterstützung für Hochgeschwindigkeitsstandards wählen.  

Informationen über die empfohlene Benutzerzahl werden manchmal als Obergrenze für die Anzahl der gleichzeitigen Benutzer angegeben, prüfen Sie also die Angaben und wählen Sie das richtige Modell.  

Speichergröße  

Für die private Nutzung ist eine Kapazität von 1 TB bis 2 TB eine gute Faustregel. Wenn Sie große Mengen an Fotos und Videos speichern, wählen Sie gegebenenfalls ein NAS mit einer größeren Kapazität.  

Für Unternehmen hängt die Speichergröße von der Anzahl der Nutzer, dem Verwendungszweck und dem Sicherheitsniveau (RAID-Level-Einstellung) ab. Bei Neuinstallationen ist es ratsam, ein NAS mit der dreifachen Kapazität der zu speichernden Daten zu installieren. 

Es ist wichtig zu beachten, dass die Festplattenkapazität vom Hersteller in Dezimaleinheiten angegeben wird. Die Angaben zur Festplattenkapazität werden als 1000 Bytes = 1 KB berechnet. Unter Windows und Mac hingegen wird sie als 1024 Byte = 1 KByte berechnet und angezeigt.  

Wenn Sie also zum Beispiel ein NAS kaufen, dessen Produktkapazität mit 1 TB (1000 GB) angegeben ist, wird die Kapazität auf Ihrem Windows- oder Mac-Computer mit 931 GB angezeigt. Aus diesem Grund ist es wichtig, ein NAS mit ausreichender Kapazität zu wählen.  

Datensicherheit 

Die meisten NAS unterstützen RAID 0 und RAID 1. Leistungsstarke NAS unterstützen oft RAID 5, RAID 6 und mehr.  

Bei NAS für den Heimgebrauch ist die Kapazität oft wichtiger als die Datensicherheit, so dass NAS gewählt werden sollten, die RAID 0 unterstützen.  

Für den Einsatz in Unternehmen sind RAID 1 oder höhere Einstellungen aus Gründen der Datensicherheit vorzuziehen: Selbst wenn Sie ein NAS mit einer Kapazität von 2 TB kaufen, beträgt die tatsächlich nutzbare Kapazität bei RAID 1 weniger als 1 TB. 

Wenn Sie RAID 5 oder 6 einrichten möchten, sollten Sie ein Produkt mit vier oder sogar mehr Laufwerken wählen, mit vier oder mehr HDDs oder SSDs. 

Sicherheit 

Auf NAS kann zwar leicht zugegriffen werden, wenn sie an ein Netzwerk angeschlossen sind, aber sie können auch anfällig für Cyber-Attacken und Computerviren sein. 

Wenn ein mit einem Virus infizierter Computer auf das NAS zugreift, wird auch das NAS mit einem Virus infiziert. Darüber hinaus könnten andere Computer, die mit dem NAS verbunden sind, nacheinander infiziert werden und den Virus im gesamten Unternehmen verbreiten. 

Um zu verhindern, dass der NAS mit Viren infiziert wird, müssen Maßnahmen auf dem mit dem NAS verbundenen Computer und auf dem NAS selbst ergriffen werden: Installieren Sie eine Sicherheitssoftware auf dem mit dem NAS verbundenen Computer. 

Zu den Gegenmaßnahmen für den NAS gehören eine strenge Verwaltung der Zugriffsrechte und Authentifizierungseinstellungen sowie die Installation von Sicherheitsanwendungen. 

Zusätzlich zu den Vorteilen der gemeinsamen Nutzung von Dateien und der Datensicherung wurde NAS als Mechanismus zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit eingeführt.  

In den letzten Jahren wurde Unified Storage immer beliebter, da es die Erweiterung und das zentrale Management von NAS bei gleichzeitiger Nutzung der Vorteile von SAN ermöglicht.  

Die NetApp FAS Serie ist eine Unified Storage-Lösung, die NAS- und SAN-Protokolle unterstützt.  

Sie ist hochgradig skalierbar, bietet umfangreiche Datenschutzfunktionen und ist in der Lage, auf einfache Weise eine Disaster Preparedness aufzubauen. Wir empfehlen Ihnen, sie in Betracht zu ziehen.  

Dieser Blog ist ein Nachdruck aus dem Storage Channel, der bis August 2023 verfügbar war.