Lưu trữ gắn mạng (NAS - Network-attached storage)

1. Định nghĩa

Network-attached storage (NAS) là một máy chủ lưu trữ dữ liệu máy tính ở cấp độ tệp (trái ngược với cấp độ khối) được kết nối với mạng máy tính cung cấp quyền truy cập dữ liệu cho một nhóm khách hàng không đồng nhất.

NAS chuyên phục vụ các tập tin bằng phần cứng, phần mềm hoặc cấu hình. Nó thường được sản xuất như một thiết bị máy tính – một máy tính chuyên dụng được xây dựng có mục đích.

Hệ thống NAS là các thiết bị được nối mạng có chứa một hoặc nhiều ổ lưu trữ, thường được sắp xếp thành các thiết bị lưu trữ logic, dự phòng hoặc RAID. Lưu trữ gắn liền với mạng loại bỏ trách nhiệm phục vụ tệp từ các máy chủ khác trên mạng. Chúng thường cung cấp quyền truy cập vào các tệp bằng các giao thức chia sẻ tệp mạng như NFS, SMB hoặc AFP.

Từ giữa những năm 1990, các thiết bị NAS bắt đầu trở nên phổ biến như một phương pháp chia sẻ tệp thuận tiện giữa nhiều máy tính. Lợi ích tiềm năng của lưu trữ gắn liền với mạng chuyên dụng, so với các máy chủ đa năng cũng phục vụ các tệp, bao gồm việc truy cập dữ liệu nhanh hơn, quản trị dễ dàng hơn và cấu hình đơn giản.

2. Các giải pháp

2.1. Phần cứng và phần mềm sẵn sàng từ nhà cung cấp

• Synology - Data is at the heart of every industry’s transformation, and this is where Synology has a profoundly important role to play.
• QNAP - Quality Network Appliance Provider is devoted to providing comprehensive solutions in software development, hardware design and in-house manufacturing.
• ASUSTOR - Founded in 2011, ASUSTOR Inc. was established via direct investment from ASUSTeK Computer Inc. The ASUSTOR brand name was created as a portmanteau of “ASUS” and “Storage”.
• TerraMaster - Established in 2010, TerraMaster’s focus has been on digital storage products.

Và nhiều nhà cung cấp khác nữa.

2.2. Tự xây dựng

2.2.1. Phần mềm

Khái niệm NAS ở Việt Nam được biết đến không chỉ là Lưu trữ gắn mạng (NAS - Network-attached storage) mà còn là giải pháp tổng thể để tự lưu trữ tại gia đình hoặc doanh nghiệp quy mô nhỏ.

Sau đây là một vài dự án nổi bật:

• TrueNAS - TrueNAS is the branding for a range of free and open-source network-attached storage (NAS) operating systems produced by iXsystems, and based on FreeBSD and Linux, using the OpenZFS file system.
• Xpenology - Run Synology DSM Software on Your Own Hardware.
• openmediavault - openmediavault is the next generation network attached storage (NAS) solution based on Debian Linux. It contains services like SSH, (S)FTP, SMB/CIFS, RSync and many more ready to use.
• CasaOS - A simple, easy-to-use, elegant open-source Personal Cloud system. Community-based open source software focused on delivering simple personal cloud experience around Docker ecosystem.
• Tipi - an open source personal homeserver orchestrator that enables you to manage and run multiple services on a single server. It is based on Docker and comes with a user-friendly web interface that simplifies service management.

2.2.2. Phần cứng

2.2.2.1. CPU x86

NAS Trung Quốc thường build với các CPU x86, các CPU này cũng được sử dụng bởi các nhà cung cấp như Synology, QNAP..

Các dòng CPU được sử dụng làm NAS thường là các dòng tiết kiệm điện.

• Intel® Celeron® Processor J Series
  • J1900
  • J4125
• Intel® Celeron® Processor N Series
  • N5105
• Intel® Processor N-series
  • N100
• AMD Ryzen™ Embedded R1000 Series
  • R1600

2.2.2.2. CPU ARM

Kiến trúc ARM có mức tiêu thụ năng lượng rất thấp, được sử dụng bởi các nhà sản xuất lớn.

ARM thường được tích hợp trong các mạch máy tính bảng đơn. Có thể sử dụng các máy tính nhúng này để làm NAS.

• Single-board Computer
  • Raspberry Pi
  • Orange Pi
  • NanoPi
  • Banana Pi

Lưu ý với các dòng ARM: một số phần mềm có thể không hoàn toàn tương thích với kiến trúc ARM, thường được hỗ trợ cụ thể cho từng bảng mạch.

2.2.2.3. Vỏ case

Thường sử dụng các form factor như

• microATX ((244 × 244 mm)
• Mini-ITX (170 mm × 170 mm)

Case được thiết kế để sử dụng nhiều ổ cứng.

3. Đôi lời

3.1. Các lợi ích và hạn chế của NAS

3.1.1. Lợi ích

• Dễ dàng cài đặt, sử dụng và vận hành
• Sẵn sàng 247, có thể truy cập từ xa
• Cung cấp nhiều giao thức như SMB, NFS
• Thường hỗ trợ RAID

3.1.2. Hạn chế

• Khó tùy biến vào hệ điều hành
• Gia tăng quy mô phức tạp hơn

3.2. Lựa chọn thay thế

Các giải pháp NAS thường được xây dựng trên Linux hoặc FreeBSD với các phần mềm được cài đặt và cấu hình sẵn cho mục đích của nó.

Bạn cũng có thể sử dụng các bản phân phối Linux hoặc FreeBSD trực tiếp cho từng nhu cầu cụ thể.

3.2.1. Một vài hệ điều hành

• Linux
  • Debian
  • Ubuntu
  • Fedora
• FreeBSD