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NAS SAN DAS

NAS im Vergleich zu SAN und DAS

Den Hype zur Cloud kann ich nicht verstehen, wer die Kosten im Auge behalten m√∂chte, sollte sich die Arbeit machen, Server im Haus garantieren f√ľr Unabh√§ngigkeit von Internet und Provider. Genaueres m√∂chte ich euch unter Notfall einige Punkte erl√§utern.

NAS wird oft mit SANs verglichen, aber NAS steht eigentlich unter dem Dach "Speichernetzwerk".¬†Der Hauptunterschied besteht darin, dass das SAN √ľber einen Kanal und das NAS √ľber ein Netzwerk angeschlossen ist.

Die SAN-Technologie ist √§hnlich, unterscheidet sich jedoch von der NAS-Technologie (Network Attached Storage).¬†W√§hrend SANs traditionell Low-Level-Netzwerkprotokolle f√ľr die √úbertragung von Festplattenbl√∂cken verwenden, arbeitet ein NAS-Ger√§t in der Regel √ľber TCP/IP und kann relativ einfach in Heimcomputernetzwerke integriert werden.

Ein NAS ist ein einzelnes Speichergerät, das mit Datendateien arbeitet, während ein SAN ein lokales Netzwerk aus mehreren Geräten ist, die auf Festplattenblöcken arbeiten.

Ein SAN verwendet häufig iSCSI- und Fibre-Channel-Verbindungen. Ein NAS stellt in der Regel Ethernet- und TCP/IP-Verbindungen her.

Auf hoher Ebene erf√ľllen Storage Area Networks (SANs) den gleichen Zweck wie ein NAS-System.¬†Ein SAN stellt Datenspeicherfunktionen f√ľr andere Netzwerkger√§te bereit.¬†Herk√∂mmliche SANs unterschieden sich in mehreren Punkten von herk√∂mmlichen NAS.¬†Insbesondere SANs verwendeten h√§ufig Fibre Channel anstelle von Ethernet, und ein SAN enthielt h√§ufig mehrere Netzwerkger√§te oder "Endpunkte" in einem eigenst√§ndigen oder "privaten" LAN, w√§hrend NAS auf einzelnen Ger√§ten beruhte, die direkt mit dem vorhandenen √∂ffentlichen LAN verbunden waren.

Das herkömmliche NAS-System ist eine einfachere Netzwerkspeicherlösung, die praktisch eine Teilmenge einer vollständigen SAN-Implementierung darstellt. Die Unterscheidung zwischen NAS und SAN ist in letzter Zeit unscharf geworden, da Technologieunternehmen weiterhin neue Netzwerkspeicherprodukte erfinden und vermarkten.

Heutige SANs verwenden manchmal Ethernet, NAS-Systeme manchmal Fibre Channel und NAS-Systeme enthalten manchmal private Netzwerke mit mehreren Endpunkten.¬†Das Hauptunterscheidungsmerkmal zwischen NAS- und SAN-Produkten liegt nun in der Wahl des Netzwerkprotokolls.¬†SAN-Systeme √ľbertragen Daten √ľber das Netzwerk in Form von Festplattenbl√∂cken (Dateibl√∂cke fester Gr√∂√üe, mit Low-Level-Speicherprotokollen wie SCSI), w√§hrend NAS-Systeme auf einer h√∂heren Ebene mit der Datei selbst arbeiten.

Vorteile & Nachteile:

Obwohl SAN-Lösungen im Vergleich zu NAS teurer und komplexer in der Wartung sind, bieten sie mehr Vorteile. Lassen Sie uns einige von ihnen erwähnen:

Der wichtigste und unbestreitbare Vorteil von SAN ist seine hohe Performance. Die Optimierung des Datenverkehrs erfolgt bereits in der Phase des Aufbaus der Unternehmensnetzwerkinfrastruktur. In der Regel wird SAN in einem separaten Netzwerksegment implementiert. Es ermöglicht nicht nur die Auslagerung der Hauptkommunikation, sondern auch die Sicherung von Daten vor unbefugtem Zugriff. Weiterhin optimiert der blockbasierte Datenzugriff die Leistung vieler ressourcenintensiver Anwendungen, einschließlich Datenbanken, Videoverarbeitung usw., erheblich.

Skalierbarkeit.¬†SAN erm√∂glicht die Erstellung eines riesigen, geografisch entfernten Pools von Speicherger√§ten.¬†Der Neuzuweisungsprozess des Speichernetzwerks ist f√ľr die Benutzer transparent.¬†Mehrere SANs, die sich in verschiedenen Teilen der Erde befinden, k√∂nnen problemlos zum gemeinsamen Netzwerk konsolidiert werden, sodass die Server auf Speicher-Volumes zugreifen k√∂nnen, ohne den Standort einer bestimmten Ressource zu kennen. Ebendarum werden SANs h√§ufig in Virtualisierungsl√∂sungen verwendet.

Zuverl√§ssigkeit.¬†Die SAN-Struktur erm√∂glicht in der Regel die Verwendung mehrerer Backup-Optionen, z. B. die Spiegelung und Replikation von Daten zwischen den Remote-Servern.¬†Das Netzwerk kann so organisiert werden, dass bei einer Unterbrechung eines oder mehrerer Knoten die Verwaltung sofort auf den Reserveknoten verschoben wird, wodurch die M√∂glichkeit eines Datenverlusts ausgeschlossen wird.¬†F√ľr den Aufbau von HA-Netzwerken werden SAN-Speicher verwendet.

Sicherheit. Die SAN-Struktur schließt praktisch die Möglichkeit eines nicht genehmigten Zugriffs auf die Daten durch einen nicht autorisierten Benutzer aus.

Der einzige und sehr bedingte Nachteil der SAN-Technologie sind die relativ hohen (im Vergleich zu NAS) Kosten f√ľr Implementierung und Wartung.¬†F√ľr die Verwaltung sehr komplexer Strukturen ist hoch qualifiziertes Personal erforderlich.¬†Bei der Sch√§tzung der Kosten f√ľr die Speichererstellung muss jedoch ber√ľcksichtigt werden, dass mit zunehmender Skalierung die relativen Kosten f√ľr die NAS-Wartung steigen und f√ľr SAN sinken werden.

Somit k√∂nnen auf Basis der aufgef√ľhrten Merkmale folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:

Die NAS-basierten L√∂sungen erf√ľllen die Anforderungen kleiner, homogener Unternehmensnetzwerke, in denen keine Hochleistungssoftware verwendet wird.¬†In diesem Fall ist der Schl√ľsselfaktor f√ľr die Wahl niedrige Kosten und einfache Wartung.

Die SAN-L√∂sungen kommen zum Einsatz, wenn Zuverl√§ssigkeit, Fehlertoleranz und hohe Performance die Schl√ľsselfaktoren sind.¬†Die meisten kritischen Funktionen sind f√ľr die NAS-Ger√§te schwer zu implementieren, weshalb die Verwendung von SAN zum Standard f√ľr die HA-Anwendungen wird.

Das einzige, was mit SAN nicht realisiert werden kann, ist ein Dateiserver, auf den Clients mit verschiedenen Plattformen und Betriebssystemen zugreifen k√∂nnen.¬†Dies ist jedoch mit NAS leicht zu erreichen.¬†F√ľr solche speziellen F√§lle existieren die hybriden Systeme, die den Zugriff auf Daten sowohl auf Block- als auch auf Dateiebene erm√∂glichen.

NAS: Network Attached Storage

Die Vorteile von NAS gegen√ľber herk√∂mmlichem Server-Attached Storage lassen sich in drei Worten zusammenfassen: Wirtschaftlichkeit, Geschwindigkeit und Einfachheit.¬†Das NAS-Ger√§t befindet sich im Netzwerk und ist f√ľr einen einzigen Zweck optimiert: Daten effizient zu den Benutzern zu pumpen, ohne den Overhead und die Komplexit√§t von Allzweckservern.

NAS-Ger√§te k√∂nnen eine verbesserte Dateizugriffsleistung zu wesentlich geringeren Kosten als Allzweck-Netzwerkserver erzielen.¬†Unter Ber√ľcksichtigung der zus√§tzlichen Kosteneinsparungen, die durch die Plug-and-Play-Installation, die buchst√§blich nur wenige Minuten dauert, und die kontinuierlich reduzierten Verwaltungskosten erzielt werden, ist NAS ein echtes Schn√§ppchen f√ľr Netzwerkspeicheranforderungen.

NAS stellt den traditionellen Dateiserver-Ansatz in Frage, indem es Systeme entwickelt, die speziell f√ľr die Datenspeicherung entwickelt wurden.¬†Anstatt mit einem Allzweckcomputer zu beginnen und Funktionen von dieser Basis zu konfigurieren oder zu entfernen, beginnen NAS-Designs mit den einfachen Komponenten, die zur Unterst√ľtzung von Datei√ľbertragungen erforderlich sind, und f√ľgen Funktionen "von unten nach oben" hinzu.

Wie herk√∂mmliche Dateiserver folgt NAS einem Client/Server-Design.¬†Ein einzelnes Hardwareger√§t, oft als NAS-Box oder NAS-Head bezeichnet, fungiert als Schnittstelle zwischen dem NAS und den Netzwerk-Clients.¬†Diese NAS-Ger√§te ben√∂tigen keinen Monitor, keine Tastatur oder Maus.¬†Sie f√ľhren in der Regel ein Embedded-Betriebssystem anstelle eines voll ausgestatteten NOS aus. Ein oder mehrere Festplatten (und m√∂glicherweise Bandlaufwerke) k√∂nnen an viele NAS-Systeme angeschlossen werden, um die Gesamtkapazit√§t zu erh√∂hen.

Clients verbinden sich jedoch immer mit dem NAS-Head und nicht mit den einzelnen Speicherger√§ten.¬†Clients greifen in der Regel √ľber eine Ethernet-Verbindung auf ein NAS zu.¬†Der NAS wird im Netzwerk als einzelner "Knoten" angezeigt, bei dem es sich um die IP-Adresse des Hauptger√§ts handelt.¬†Ein NAS kann alle Daten speichern, die in Form von Dateien angezeigt werden, z. B. E-Mail-Postf√§cher, Webinhalte, Remote-Systemsicherungen usw.

Insgesamt entspricht die Verwendung eines NAS denen herkömmlicher Dateiserver. NAS-Systeme streben nach zuverlässigem Betrieb und einfacher Verwaltung. Sie enthalten häufig integrierte Funktionen wie Speicherplatzkontingente, sichere Authentifizierung oder das automatische Senden von E-Mail-Benachrichtigungen, falls ein Fehler erkannt wird.

Bef√ľrworter von NAS behaupten, dass die NAS-Technologie diese Vorteile gegen√ľber herk√∂mmlichen Dateiservern bietet:

geringere KostenBessere Sicherheith√∂here Verf√ľgbarkeit (weniger Ausfallzeiten)Einfachere Bedienung und Verwaltung

Fibre Channel

Fibre Channel ist eine Reihe verwandter Netzwerkstandards auf physikalischer Ebene.¬†Die Fibre-Channel-Technologie verarbeitet Hochleistungs-Festplattenspeicher f√ľr Anwendungen in vielen Unternehmensnetzwerken.¬†Fibre Channel unterst√ľtzt Daten-Backups, Clustering und Replikation.¬†Wie Ethernet, sein Hauptkonkurrent, kann Fibre Channel Kupferkabel verwenden.¬†Kupfer begrenzt Fibre Channel jedoch auf eine maximal empfohlene Reichweite von 30 Metern.¬†Bei Verwendung teurerer Glasfaserkabel erreicht Fibre Channel bis zu 10 Kilometer.¬†Die urspr√ľngliche Version von Fibre Channel arbeitete mit einer maximalen Datenrate von 1 Gbit/s. Neuere Versionen des Standards erh√∂hten diese Rate auf 16 Gbit/s, wobei auch Versionen mit 8 Gbit/s und 10 Gbit/s verwendet wurden.

Fibre-Channel-Netzwerke haben in der Vergangenheit den Ruf, teuer im Aufbau, schwierig zu verwalten und aufgrund von Inkompatibilitäten zwischen Herstellerprodukten unflexibel zu aktualisieren.

Storage Area Network

Ein SAN bietet nicht nur Any-to-Any-Verbindungen, sondern schafft auch eine skalierbare Umgebung.¬†Da Speicher und Server voneinander unabh√§ngig sind, k√∂nnen Speicherger√§te oder Server zu ihren jeweiligen Netzwerken hinzugef√ľgt oder entfernt werden, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.

Speicherger√§te k√∂nnen dem SAN hinzugef√ľgt werden, ohne sich Gedanken √ľber die Konfigurationen eines Servers machen zu m√ľssen.¬†Durch die Isolierung der potenziellen Unterbrechungen der Server von denen des Speichers wird das Potenzial f√ľr Unterbrechungen reduziert.

SAN basiert auf einem gekapselten SCSI-Protokoll.¬†SAN ist eine Art lokales Netzwerk (LAN), das f√ľr gro√üe Daten√ľbertragungen entwickelt wurde.¬†Ein SAN unterst√ľtzt in der Regel Datenspeicherung, -abruf und -replikation in Unternehmensnetzwerken mit High-End-Servern, mehreren Festplatten-Arrays und Fibre-Channel-Verbindungstechnologie.

Der Begriff SAN kann sich manchmal auf System Area Networks anstelle eines Storage Area Network beziehen.¬†System Area Networks sind Cluster von Hochleistungscomputern, die f√ľr verteilte Verarbeitungsanwendungen verwendet werden, die eine schnelle lokale Netzwerkleistung erfordern.¬†Storage Area Networks hingegen sind speziell f√ľr das Datenmanagement konzipiert.

Ein Storage Area Network (SAN) ist ein Speichernetzwerk auf Unternehmensebene mit mehreren (oft Hunderten) Festplatten, die von einem intelligenten Ger√§t verwaltet werden.¬†Dies erm√∂glicht eine maximal effiziente Nutzung des gesamten verf√ľgbaren Speicherplatzes, senkt die Gesamtbetriebskosten (TCO) und erh√∂ht den Return on Investment (ROI).¬†Am wichtigsten ist, wenn ein Laufwerk abst√ľrzt, gehen Ihre Daten nicht verloren!

Server, die Anwendungen hosten, kommunizieren mit einem SAN √ľber Fibre-Channel-Netzwerkger√§te (iSCSI und F/C over IP werden ebenfalls unterst√ľtzt), und das SAN bestimmt, wo Daten gespeichert werden.¬†Wenn eine Festplatte aus irgendeinem Grund ausf√§llt, stellen die anderen Festplatten im Speichernetzwerk die Daten im Wesentlichen durch eine Reihe von Algorithmen wieder her, sodass keine Informationen verloren gehen.

Die Daten auf den Festplatten werden jede Nacht auf Band gesichert und auch extern gespeichert.¬†Dies sch√ľtzt vor einer katastrophalen Systemkompromittierung.

Volker Eigen
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