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Armazenamento

O que é NAS - Network Attached Storage?

O Network Attached Storage, ou storage NAS, tem arquitetura no nível de arquivos e facilita o acesso de dispositivos na mesma rede aos dados armazenados. O NAS é um dos três principais tipos de arquitetura de armazenamento, sendo os outros dois Storage Area Network (SAN) e Direct-Attached Storage (DAS). O storage NAS estabelece um ponto de acesso único ao armazenamento para as redes e conta com recursos incorporados de segurança, gerenciamento e tolerância a falhas.

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Como funciona o storage NAS?

Hardware

O software de armazenamento pré-configurado é instalado em um hardware dedicado. Conhecido pelos nomes caixa, unidade, servidor ou cabeçote NAS, basicamente, esse hardware é um servidor que contém discos ou unidades de armazenamento, processadores e memória RAM.

Software

As principais diferenças entre o armazenamento NAS e o em servidor de uso geral estão associadas ao software. No armazenamento NAS, o software é implantado em um sistema operacional leve, que normalmente está incorporado ao hardware. Por outro lado, os servidores de uso geral têm sistemas operacionais completos que enviam e recebem milhares de solicitações por segundo, sendo que apenas uma fração dessas solicitações são relacionadas ao armazenamento. Uma caixa NAS envia e recebe apenas dois tipos de solicitação: armazenamento de dados e compartilhamento de arquivos.

Protocolos

caixa NAS

A caixa NAS é formatada com protocolos de transferência de dados, que é a maneira padrão de enviar dados entre dispositivos. Esses protocolos podem ser acessados por clientes por meio de um switch, que é um servidor central que se conecta a todos os componentes e roteia as solicitações. Basicamente, os protocolos de transferência de dados permitem que você acesse arquivos em outros computadores como se estivessem no seu próprio computador.

As redes podem executar vários protocolos de transferência de dados. No entanto, dois deles são fundamentais para a maioria das redes: o protocolo IP e o protocolo TCP. O protocolo TCP combina dados em pacotes antes que eles sejam enviados por um IP. Pense nos pacotes de TCP como arquivos compactados ZIP e nos IPs como endereços de email. Imagine que você queira mostrar as fotos das suas férias para seus avós que moram longe, não usam mídias sociais e não têm acesso à sua nuvem pessoal. Você terá que enviá-las por email. Em vez de enviar as fotos uma a uma, você pode compactar todas elas em um arquivo ZIP e enviá-lo de uma vez só. Da mesma forma, o protocolo TCP combina arquivos em pacotes antes de enviá-los pela rede via IPs.

Os arquivos transferidos usando esses protocolos podem ser formatados como:

  • Sistemas de Arquivos de Rede (NFS): este protocolo é usado normalmente em sistemas Linux e UNIX. Por ser um protocolo independente de fornecedor, o NFS funciona em qualquer hardware, sistema operacional ou arquitetura de rede.
  • Protocolo SMB: a maioria dos sistemas que usam o protocolo SMB tem o sistema operacional Microsoft Windows e são conhecidos como Rede Microsoft Windows. O protocolo SMB foi desenvolvido a partir do protocolo CIFS e, por isso, às vezes é chamado de protocolo CIFS/SMB.
  • Protocolo AFP: trata-se de um protocolo proprietário para dispositivos da Apple com o sistema operacional macOS.

Vantagens do armazenamento NAS

  • Capacidade de escala horizontal: aumentar a capacidade de armazenamento do NAS é tão simples como adicionar mais discos rígidos. Não é necessário realizar upgrade ou substituir os servidores existentes. Além disso, o novo armazenamento pode ser disponibilizado sem desligar a rede.
  • Desempenho: como o armazenamento NAS é dedicado apenas ao acesso e à transferência de arquivos, outros dispositivos na rede não precisam fazer isso. Além disso, o armazenamento NAS é adaptado a casos de uso específicos, como armazenamento de big data ou multimídia. Portanto, os clientes podem esperar um desempenho melhor.
  • Configuração fácil: geralmente, a arquitetura de armazenamento NAS é formada por um script simplificado ou composta de dispositivos pré-instalados com um sistema operacional otimizado. Isso reduz significativamente o tempo gasto na configuração e no gerenciamento do sistema.
  • Acessibilidade: todos os dispositivos na mesma rede têm acesso ao armazenamento NAS.
  • Tolerância a falhas: o armazenamento NAS pode ser formatado para oferecer suporte a discos replicados, RAID ou código de correção de erros (erasure coding) para assegurar a integridade dos dados.

NAS vs Cloud

O NAS sozinho não é uma nuvem. As nuvens são ambientes de TI que abstraem, agrupam e compartilham recursos escaláveis em uma rede. O armazenamento NAS pode ser um componente importante em um ambiente de nuvem, principalmente quando os provedores de nuvem oferecem armazenamento aos clientes como parte do contrato de infraestrutura como serviço (IaaS).


Tipos de armazenamento

Storage Area Network (SAN)

Um SAN oferece armazenamento em blocos. Esse tipo de armazenamento divide os volumes, como discos rígidos, nós de armazenamento virtual ou pools de armazenamento em nuvem, em volumes menores chamados de blocos. Cada um desses blocos pode ser formatado com protocolos diferentes. Por exemplo, um bloco pode ser formatado para usar NFS, outro para AFP e um terceiro para SMB. Esse tipo de armazenamento dá mais flexibilidade aos usuários, mas também dificulta a navegação pelos blocos porque os dados são agrupados com classificações arbitrárias.

Direct-Attached Storage (DAS)

O armazenamento DAS é vinculado diretamente a um computador. Esse tipo de armazenamento não fica conectado em rede e, portanto, não pode ser acessado com facilidade por outros dispositivos. O armazenamento DAS foi o precursor do armazenamento NAS. Cada dispositivo DAS é gerenciado individualmente, enquanto uma caixa NAS gerencia tudo. O exemplo mais comum de um armazenamento DAS é o disco rígido de um computador. Para que outro computador acesse os arquivos nessa unidade, é necessário removê-la fisicamente do computador original e conectá-la ao outro. Opcionalmente, o usuário pode configurar algum tipo de conexão entre os dois dispositivos. Assim, a diferença entre DAS e NAS fica cada vez mais tênue.

Armazenamento definido por software

O armazenamento definido por software (SDS) trata-se de um software de gerenciamento de armazenamento que realiza operações independentemente do hardware subjacente. Isso significa que é possível instalar o SDS em uma caixa NAS e personalizar o hardware de acordo com cargas de trabalho específicas. Depois de instalar o SDS, o hardware de armazenamento poderá ser clusterizado para que vários servidores funcionem como um único sistema com finalidade específica. Por exemplo, um cluster de servidor pode ser configurado para reter diretórios de usuários e pastas de NFS/CIFS, enquanto outro é configurado para armazenamento em blocos para guardar fotos e multimídia. Algumas soluções de NAS/SDS podem até mesmo consolidar e oferecer mais de um petabyte de dados em 30 minutos ou menos.


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Soluções de armazenamento

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Uma plataforma de armazenamento de arquivos definido por software para processar tarefas de alta capacidade, como backup e arquivamento, bem como análises de dados e virtualização de alto desempenho. Essa solução funciona muito bem com containers e streaming de mídia.

Red Hat Ceph Storage

Uma plataforma de armazenamento de objetos definido por software que também oferece interfaces para armazenamento em blocos e de arquivos. Ela oferece suporte para a infraestrutura em nuvem, repositórios de mídia, data lakes e sistemas de backup e restauração. Essa plataforma funciona muito bem com o Red Hat OpenStack® Platform.

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