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Stockage

Le stockage en réseau, ou NAS, qu'est-ce que c'est ?

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Le stockage en réseau (NAS) repose sur une architecture de stockage en mode fichier qui rend les données stockées plus accessibles aux périphériques réseau. Le NAS, le SAN (réseau de stockage) et le DAS (stockage en attachement direct) constituent les trois principales architectures de stockage. Le NAS offre aux réseaux un point d'accès unique pour le stockage qui intègre des fonctionnalités de sécurité, de gestion et de tolérance aux pannes.


Comment fonctionne un NAS ?

Matériel

Un logiciel de stockage préconfiguré est installé sur du matériel spécifique. Le matériel à la base du stockage en réseau est généralement appelé boîtier, unité ou serveur de stockage en réseau. Il s'agit d'un serveur contenant des disques de stockage, des processeurs et de la mémoire RAM.

Logiciels

La différence principale entre un NAS et un serveur de stockage généraliste se situe au niveau du logiciel. Le logiciel du NAS est déployé sur un système d'exploitation léger généralement intégré au matériel. Les serveurs de stockage généralistes disposent d'un système d'exploitation complet qui envoie et reçoit des milliers de requêtes chaque seconde, dont une fraction seulement concerne le stockage. À l'opposé, le boîtier NAS n'envoie et ne reçoit que deux types de requêtes : stockage des données et partage de fichiers.

Protocoles

Diagramme d'un système de stockage

Un boîtier de stockage en réseau est formaté avec des protocoles de transfert de données qui régissent l'envoi de données entre plusieurs périphériques. Les clients peuvent accéder à ces protocoles via un commutateur, c'est-à-dire un serveur central qui connecte tous les éléments du réseau et achemine les requêtes. En pratique, les protocoles de transfert de données vous permettent d'accéder aux fichiers stockés sur un autre ordinateur, comme s'il s'agissait des vôtres.

Sur un réseau, plusieurs protocoles peuvent être utilisés, mais les deux plus importants sont les suivants : le protocole IP (Internet Protocol) et le protocole TCP (Transmission Control Protocol). Le protocole TCP permet de regrouper les données en paquets avant de les envoyer via le protocole IP. Pour simplifier les choses, les paquets TCP sont comparables à des fichiers ZIP et le protocole IP à des adresses e-mail. Si vos grands-parents ne sont pas inscrits sur les réseaux sociaux et qu'ils n'ont pas accès à votre cloud personnel, vous devez leur envoyer vos photos de vacances par e-mail. Vous pouvez également rassembler ces photos dans des fichiers ZIP avant de les envoyer. De la même manière, le protocole TCP rassemble les fichiers dans des paquets avant de les envoyer sur des réseaux via des adresses IP.

Les fichiers transférés via ces protocoles peuvent être aux formats suivants :

  • NFS (Network File System) : ce protocole est fréquemment utilisé sur les systèmes Linux et UNIX. Ce protocole indépendant fonctionne sur tout type de matériel, de systèmes d'exploitation et d'architectures de réseau.
  • SMB (Server Message Block) : la plupart des systèmes qui utilisent le protocole SMB exécutent Microsoft Windows qui est alors appelé « Réseau Microsoft Windows ». Ce protocole a été développé à partir du protocole CIFS (Common Internet File System) et c'est pour cette raison qu'il apparaît parfois sous l'appellation CIFS/SMB.
  • AFP (Apple Filing Protocol) : il s'agit d'un protocole propriétaire, réservé aux périphériques Apple qui exécutent MacOS.

Avantages du NAS

  • Évolutivité : pour augmenter la capacité de stockage d'un NAS, il suffit d'y ajouter des disques durs. Pas besoin de mettre à niveau ni de remplacer des serveurs, et encore moins de désactiver le réseau.
  • Performances : comme le NAS est un système de fichiers, les autres périphériques du réseau n'ont pas besoin de se charger du partage des fichiers. De plus, le NAS est souvent configuré pour une utilisation bien précise (stockage de Big Data ou de contenus multimédias, par exemple), ce qui permet d'obtenir de meilleures performances.
  • Configuration simple : les architectures NAS sont souvent accompagnées de scripts simples ou encore fournies sous la forme d'appliances préinstallées avec un système d'exploitation rationalisé, ce qui réduit considérablement le temps de configuration et de gestion du système.
  • Accessibilité : tous les périphériques en réseau ont accès au NAS.
  • Tolérance aux pannes : il est possible de formater le NAS de sorte qu'il prenne en charge des disques répliqués, un système RAID ou le codage à effacement afin d'assurer l'intégrité des données.

NAS et clouds

Un NAS n'est pas un cloud en soi. En effet, un cloud est un environnement informatique qui dissocie, regroupe et partage des ressources évolutives sur un réseau. Un environnement cloud peut être essentiellement constitué d'un NAS, notamment lorsque les fournisseurs de cloud mettent à disposition des clients des ressources de stockage dans le cadre d'un contrat IaaS (Infrastructure-as-a-Service).


Comparatif des différents types de stockage

Réseaux SAN

Un réseau de stockage (SAN) permet le stockage en mode bloc. Le stockage en mode bloc sépare les volumes de stockage (tels que les disques durs, les nœuds de stockage virtuels ou les pools de stockage dans le cloud) afin d'obtenir des volumes plus petits nommés blocs, qui peuvent être adaptés aux formats de divers protocoles. Par exemple, il est possible d'adapter un bloc au format du protocole NFS, un autre au format du protocole AFP et un troisième au format du protocole SMB. Cette option offre une plus grande flexibilité aux utilisateurs, mais complique la navigation parmi les ressources, car le stockage en mode bloc rassemble les données de manière arbitraire.

Stockage DAS

Le stockage en attachement direct (DAS) correspond à un système de stockage directement relié à un ordinateur unique. Il ne se trouve pas sur un réseau et les autres périphériques ne peuvent donc pas y accéder facilement. Le DAS correspond à l'ancêtre du NAS. Chaque périphérique DAS est géré séparément alors qu'un boîtier NAS permet une gestion centralisée. L'exemple de DAS le plus simple est le disque dur d'un ordinateur. Pour qu'un ordinateur B puisse accéder aux données stockées sur le disque dur d'un ordinateur A, il faut ôter le disque dur de l'ordinateur A et le relier physiquement à l'ordinateur B, ou configurer une connexion entre les deux ordinateurs. Dans ce cas, le DAS devient difficile à différencier du NAS.

Stockage logiciel

Une solution de stockage logiciel est un logiciel de gestion du stockage qui fonctionne indépendamment du matériel sous-jacent. Il est ainsi possible d'installer une solution de stockage logiciel sur une unité NAS, ce qui permet d'adapter le matériel à des charges de travail particulières. Une fois la solution de stockage logiciel installée, le matériel de stockage peut être mis en cluster pour que plusieurs serveurs puissent fonctionner comme un système unique et dédié à une fonction bien spécifique. Par exemple, il est possible de configurer un cluster de serveurs pour le stockage des annuaires d'utilisateurs et des dossiers NFS/CIFS, puis d'en configurer un autre en mode bloc pour le stockage des photos et d'autres contenus multimédias. Certaines solutions qui allient NAS et stockage logiciel peuvent même être consolidées et fournir plus d'un pétaoctet de données en 30 minutes, voire moins.


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